در کاربردهای مهندسی انتقال حرارت سیالات از اهمیت ویژه ای برخوردار است، بنابراین مهندسان و پژوهشگران، روشهای متعددی را به منظور افزایش انتقال حرارت پیشنهاد نموده اند. در سال های اخیر روش های نوینی به کار گرفته شده است. یکی از این روش ها استفاده از نانو سیال می باشد. نانو سیالات دارای خواص حرارتی مطلوبی نسبت به سیال پایه هستند. در این تحقیق میدان جریان و انتقال حرارت یک مبدل دولوله ای مورد بررسی قرار گرفته است. به این صورت که رفتار جریان تحت رژیم های آرام و متلاطم در آرایش های موازی و مخالف بصورت عددی بررسی شده است. معادلات حاکم با استفاده از یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن با استفاده از الگوریتم سیمپلر حل شده است. در این الگوریتم از روش حجم محدود با به کارگیری طرح پیوندی استفاده شده است. برای مدل سازی نانوسیال از مدل تک فازی و برای شبیه سازی جریان متلاطم از مدل k-? استاندارد استفاده شده است. سیال داخلی نانوسیال (گرم) و سیال خارجی سیال پایه (سرد) در نظر گرفته شده است. براساس نتایج عددی میزان تاثیر افزایش درصد حجمی نانوذرات al2o3 در رینولدزهای مختلف بر بازده حرارتی، عدد ناسلت، ضریب جابجایی حرارتی، تغییرات دمای سیال پایه، نانوسیال و دیواره بررسی شده است و در نهایت مشاهده شد که: 1- با افزودن درصد حجمی نانوذرات و با افزایش عدد رینولدز بازده حرارتی، عدد ناسلت و ضریب جابجایی حرارتی افزایش دارند. 2- مطابق انتظار عملکرد جریان مخالف بهتر از جریان موازی است. 3- در محدوده آرام بیشترین درصد افزایش عدد ناسلت متوسط 93/67% و بازده حرارتی 50% محاسبه شده است. 4- در محدوده متلاطم بیشترین درصد افزایش عدد ناسلت متوسط 7/32% و بازده حرارتی 30% محاسبه شده است. 5- در همه حالات با افزایش درصد حجمی نانوذرات دمای خروجی سیال و دمای دیواره افزایش می یابد.

با افزایش روز افزون جمعیت، توسعه و کاهش منابع انرژی، مصرف بهینه انرژی در همه زمینه ها از جمله در بخش ساختمان و سیستمهای گرمایش و سرمایش اهمیت پیدا نموده است. سیستم سرمایش تشعشعی یکی از روشهای مدرن در سرمایش ساختمانها می باشد، که در مقایسه با سایر سیستمهای سرمایشی نه تنها در صرفه جویی و بهینه سازی مصرف انرژی، بلکه در مقوله رفاه و آسایش ساکنین ساختمانها دارای نقاط قوت بسیاری می باشد. در این تحقیق میدان جریان و توزیع دما در یک اتاق با پانل سرمایش تشعشعی، با استفاده از نرم افزار فلوئنت شبیه سازی عددی شده است. اتاقی با ابعاد 3×3×3 متر با دو دیوار خارجی (شرقی و شمالی)، پنجره ای به ابعاد 1×1 متر روی دیوار شرقی و سایر سطوح به عنوان جداره های داخلی، در نظر گرفته شده است. مدلسازی ها هم برای وضعیتی که تمام سقف یا تمام یک دیوار به عنوان پانل سرمایش تشعشعی باشد، انجام شده و نتایج با هم مقایسه شده اند. همچنین بررسی تاثیر حضور ساکنین با در نظر گرفتن یک مکعب در مرکز اتاق که از آن شار حرارتی ثابتی خارج می شود انجام شده است. به منظور بررسی تاثیر دمای طرح خارج نیز، مدلسازی ها برای دو شهر تهران و سمنان انجام شده است. سرعت هوا داخل اتاق ناچیز و جریان غیرقابل تراکم در نظر گرفته شده است. با حل معادلات حاکم (معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی) همراه با معادله تابش با استفاده از تقریب بوزینسک، مدل تشعشعی جهات مجزا، مدل k-? استاندارد و روش سیمپل، میدان جریان و دما بدست آمده است. نتایج حاکی است برای وضعیت قرارگیری پانل در سقف حداقل 58% از انتقال حرارت از پانل، بصورت تشعشعی صورت می گیرد. مچنین با استفاده از سیستم پانل سرمایش سقفی یا دیواری، توزیع دمای عمودی و افقی در اتاق تقریباً یکنواخت بوده و میانگین سرعت هوا در اتاق کمتر از 2/0 متر بر ثانیه می باشد. برای شرایط مطالعه شده در این تحقیق پانل سرمایشی دیواری، علیرغم مصرف کمتر انرژی، شرایط آسایش حرارتی را بهتر از پانل سرمایشی سقفی تامین نموده است.

دراین مطالعه عددی، کارایی یک میکرو کانال حرارتی با مقطع ذوزنقه ای که با نانو سیال به عنوان یک خنک کننده پز شده است مورد بررسی قرار گرفته است. تمامی ابعاد هندسی کانال درمقیاس میکرو هستند. برای تایید اعتبار نتایج عددی برای جریانی شامل نانوسیال آب-اکسید مس در نظر گرفته شده و با نتایج تجربی موجود مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده تطابق خوبی با نتایج تجربی موجود نشان داده است. در یک مطالعه پارامتری اثرات درصد حجمی نانوذرات و همچنین نوع نانوذرات در انتقال حرارت داخل میکروکانال بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که حضور نانوذرات باعث انتقال حرارت بهتر می شود و درجه حرارت دیواره میکروکانال را کاهش می دهد. علاوه بر این با افزایش درصد حجمی نانوذرات عدد ناسلت محلی در طول دیواره افقی میکروکانال افزایش پیدا می کند. همچنین مشاهده می شود که نانوسیالات آب-اکسید-آلومینیوم و آب-اکسید مس موثرتر از نانوسیال آب-طلا می باشند.

درکاربردهای مهندسی انتقال حرارت سیالات از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین مهندسان وپژوهشگران، روش های متعددی را به منظور افزایش انتقال حرارت پیشنهاد نموده اند و درسال های اخیر روش های نوینی به همین منظور به کار گرفته شده است. یکی از این روش ها استفاده از نانوسیال می باشد. نانوسیال ها دارای خواص حرارتی مطلوبی نسبت به سیال پایه هستند. دراین تحقیق میدان جریان و انتقال حرارت نانوسیال آب-al2o3 در یک مبدل دولوله ای شبیه سازی و رفتار جریان تحت رژیم های آرام و متلاطم در آرایش های موازی و مخالف بصورت عددی بررسی شده است. برای مدل سازی ضریب هدایت گرمایی و ویسکوزیته نانوسیال، از مدل های متغیر با میدان جریان و دما استفاده شده است تا نتایج از دقت بیشتری برخوردار باشند. معادلات حاکم با استفاده از یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن بر مبنای روش حجم محدود حل شده است. در این برنامه از طرح پیوندی برای انفصال معادلات حاکم و الگوریتم سیمپلر برای حل معادلات استفاده شده است. برای مدل سازی نانوسیال از مدل تک فازی و برای شبیه سازی جریان متلاطم ازمدل ?-k استاندارد استفا ده شده است. سیال داخلی نانوسیال (گرم) و سیال خارجی سیال پایه (سرد) در نظر گرفته شده است. بر اساس نتایج عددی میزان تاثیر افزایش درصد حجمی نانوذرات در رینولدزهای مختلف بر عدد ناسلت، ضریب جابجایی حرارتی، تغییرات دمای سیال پایه و نانوسیال و دیواره بررسی شده است. مشاهده شد که : 1- با افزایش درصد حجمی نانوذرات و با افزایش عدد رینولدز، عدد ناسلت و ضریب جابجایی حرارتی افزایش می یابند. 2- نتایج حاصل از مدل سازی به کمک خواص متغیر، برای عدد ناسلت متوسط و ضریب انتقال حرارت جابجایی متفاوت از مدل سازی به کمک خواص ثابت می باشد و در نتیجه برای دقت بیشتر نتایج، ضرورت دارد در مدل سازی ها از خواص متغیر استفاده گردد. 3- در همه موارد با افزایش کسر حجمی نانوذرات دمای سیال و دیواره افزایش می یابد. 4- در محدوده آرام بیشترین افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی متوسط 28% و بازده حرارتی 63% می باشد. 5- در محدوده متلاطم بیشترین افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی 71% و بازده حرارتی 41% می باشد.

تولید عرقیات گیاهی از دیرباز در مناطق مختلف ایران انجام میشده است و در حال حاضر در شهرستان هایی مانند کاشان هم به صورت سنتی و هم صنعتی با استفاده از سوخت هایی مانند گازوئیل و گاز طبیعی ادامه دارد. افزایش قیمت سوخت پس از اجرای قانون هدفمندسازی یارانه ها و آلودگی های زیست محیطی از جمله مشکلات این صنعت هستند. از آنجا که بیشتر مناطق ایران از جمله شهرستان کاشان دریافت مناسبی از انرژی خورشید دارند به نظر می رسد استفاده از این انرژی بتواند به از بین رفتن بخشی از مشکلات کمک کند. در این پروژه یک سیستم خورشیدی نمونه تولید عرقیات گیاهی طراحی شده است که مجموع دبی تولیدی آن در ساعات آفتابی روز تقریباً با یکبار استفاده از دیگ های سنتی برابر است. برای استحصال اسانس گیاه باید آب به حالت بخار در آید. در سیستم طراحی شده با استفاده از کلکتورهای لوله خلاء که بازدهی بالایی دارند ابتدا انرژی خورشید برای گرم کردن روغن مورد استفاده قرار می گیرد. روغن داغ با عبور از میان یک مبدل آب را به بخار فوق داغ تبدیل میکند و سپس بخار آب از میان اندام های گیاهی عبور می نماید. در نهایت پس از تقطیر این بخار که اسانس گیاه را همراه خود دارد، عرق گیاه حاصل می شود. یک سیستم پشتیبان برای شب و مواقعی که تابش خورشیدی کافی نیست در نظر گرفته شده است. زمان کار سیستم خورشیدی از ساعت 8 صبح تا 4 بعدازظهر خورشیدی در نظر گرفته شده است و طراحی ها بر اساس شرایط روز پانزدهم اردیبهشت، که در فصل گلاب گیری قرار دارد، انجام شده است. در این روز تمام انرژی مورد نیاز سیستم خورشیدی از ساعت 10 صبح تا 2 بعد از ظهر از خورشید تأمین می شود. یک بررسی ساده بدون در نظر گرفتن اثرات استهلاک، نشان می دهد که هزینه های خرید و استفاده از این سیستم پس از مدت 8 سال از محل صرفه جویی در مصرف سوخت، با فرض قیمت دلار به نرخ دولتی فعلی بازگشت داده می شود.

استفاده از انرژی خورشیدی در همه زمینه ها، علاوه بر منافع اقتصادی، منافع زیست محیطی زیادی از جمله کاهش گازهای مضر ناشی از سوختن سوخت های فسیلی و گازهای گلخانه ای و کنترل بیابان زایی را به همراه دارد. در ایران با 1950 تا 2200 ساعت آفتابی در طول 280 روز از سال لازم است با یک برنامه منظم استفاده از انرژی خورشیدی فراگیر شود؛ از جمله استفاده از اجاق های خورشیدی در مناطق مختلف شهری، عشایری و روستانشین گسترش یابد. در این تحقیق طراحی و ساخت یک اجاق خورشیدی پخت نان با استفاده از انرژی خورشیدی انجام شده است. از آنجایی که شار تشعشعی خورشیدی حتی بر واحد سطح عمود بر جهت تشعشع در بهترین شرایط حداکثر در حدود w/m2 2000 است، نمی توان با تابش مستقیم خورشیدی بر روی یک صفحه دما و انرژی لازم برای پخت نان را تأمین نمود. بنابراین در طراحی انجام شده از یک مجموعه سهموی شکل با استفاده از چیدمانی از آینه ها برای متمرکز نمودن تشعشع به زیر صفحه پخت استفاده شده است. در مرحله طراحی و با توجه به محاسبات خورشیدی و توان لازم برای پخت نان نازک به قطر حدود 45 سانتیمتر، قطر مجموعه سهموی انعکاسی 130 سانتیمتر و قطر صفحه پخت آلومینیومی 48 سانتیمتر و ضخامت آن 6 میلیمتر در نظر گرفته شد. برای بازتابش یکنواخت تشعشع به زیر صفحه پخت از آینه های شش ضلعی تخت استفاده شده است. با توجه به تغییر مکان خورشید در فصول مختلف سال و همچنین ساعات مختلف روز در آسمان، مکانیزم تنظیم مجموعه انعکاسی از سه درجه آزادی برای تنظیم شمالی-جنوبی (تنظیم فصلی) و شرقی-غربی (تنظیم در طول روز) و امکان حرکت ارتفاعی برخوردار شد. دستگاه برای شرایط تشعشعی شهرستان کاشان طراحی و ساخته شده است و می توان با آن در 8 ماه سال، حداقل در 8 ساعت از هر روز آفتابی و در هر ساعت حدود 12 عدد نان لواش به وزن چانه خمیر 200 گرم پخت نمود. آزمایش های مختلفی با دستگاه در ماه های خرداد، تیر و شهریور 1391 در دانشگاه کاشان انجام شده اند. نتایج اندازه گیری ها صحت محاسبات را تأیید نموده و بازده کلی اجاق خورشیدی پخت نان را 50% نشان دادند.

در این تحقیق به مطالعه عددی اثر ضخامت و ضریب هدایت حرارتی رسوب بر میدان جریان و انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی دو لوله ای دارای جریان متلاطم و غیرهمسو به طول 2m پرداخته شده است. در سمت لوله که آب فرایندی جریان دارد سه عدد رینولدز 35000، 40000 و 45000 و در سمت پوسته که آب خنک کننده جریان دارد رینولدز 50000 در نظر گرفته شده اند. با استفاده از جداول استاندارد، حداکثر ضخامت رسوب در سمت لوله 1.5mm و در سمت پوسته 2mm در نظر گرفته شده اند. با توجه به جنس رسوب، ضریب هدایت حرارتی رسوب در سمت لوله 2.9w/m.k و در سمت پوسته سه ضریب 1.38، 2.14 و 2.9w/m.k در نظر گرفته شده اند. مدلسازی های عددی با استفاده از نرم افزارهای گمبیت و فلوئنت انجام شده است و با انجام یک مطالعه پارامتری مشخص شده است که با افزایش ضخامت رسوب در دو سمت مبدل و نیز با کاهش ضریب هدایت حرارتی رسوب در سمت پوسته، دمای خروجی سیال گرم افزایش و دمای خروجی سیال سرد کاهش می یابند. افزایش ضخامت رسوب موجب کاهش سطح مقطع آزاد جریان سیال و افزایش سرعت جریان سیال و در نهایت منجر به افزایش افت فشار می شود. حداکثر افزایش افت فشار در سمت لوله و سمت پوسته در بین حالت های مختلف ضخامت رسوب نسبت به حالت تمیز، به ترتیب 42% و 92% می باشند. با افزایش ضخامت رسوب، ضریب انتقال حرارت جابجایی محلی و متوسط در سمت لوله و سمت پوسته نسبت به حالت تمیز افزایش می یابند. حداکثر افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی متوسط در سمت لوله و سمت پوسته در بین حالت های مختلف ضخامت رسوب نسبت به حالت تمیز، به ترتیب 15% و 22% می باشند. با این وجود، با افزایش ضخامت رسوب، ضریب کلی انتقال حرارت و بازده مبدل حرارتی نسبت به حالت تمیز کاهش قابل ملاحظه ای می یابند. با کاهش ضریب هدایت حرارتی رسوب در سمت پوسته، ضریب کلی انتقال حرارت و بازده مبدل حرارتی کمتر نیز خواهند شد. حداکثر کاهش ضریب کلی انتقال حرارت و بازده مبدل حرارتی در بین حالت های مختلف رسوب مورد بررسی نسبت به حالت تمیز، به ترتیب 79% و 78% می باشند.

در سه دهه ی گذشته مطالعه جریان سیال و انتقال حرارت ناشی از جابجایی ترکیبی در محفظه ها، بخاطر کاربردهای گسترده مهندسی و صنعتی نظیر خنک سازی تجهیزات الکترونیکی، مبدل های حرارتی، صنایع غذایی، جداسازی آلودگی، دینامیک استخرها و مخازن، رشد بلور، روکش دهی و ریخته گری فلزات، کلکتورهای خورشیدی، استخراج نفت، تکنولوژی روغن کاری، راکتورهای هسته ای و سایر کاربردها اهمیت خاصی پیدا کرده است. خصوصاً در زمینه خنک سازی مدارات الکترونیکی که جابجایی طبیعی قادر به تامین خواسته مورد نظر نباشد، اهمیت جابجایی ترکیبی بیشتر نیز آشکار می شود. اخیراً جابجایی ترکیبی نانوسیال برای دست یابی به راندمان حرارتی بیشتر، مورد توجه محققین فراوانی قرار گرفته است. در این تحقیق به مطالعه عددی میدان جریان و انتقال حرارت جابجایی ترکیبی نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم با خواص متغیر درون محفظه ی c شکل در سه حالت مختلف پرداخته شده است. در حالت (1) دیواره ی گرم پایینی به سمت چپ، در حالت (2) دیواره ی گرم سمت چپ به سمت بالا و در حالت (3) دیواره ی گرم بالایی به سمت راست متحرک است. دیواره های داخل شکاف سرد و بقیه دیواره ها عایق هستند. معادلات حاکم با استفاده از روش حجم محدود و الگوریتم سیمپلر حل شده اند. مطالعه برای حالت های مختلف هندسه با تغییر عدد ریچاردسون در محدوده ی 100? ri ? 01/0، کسر حجمی نانوذرات در محدوده ی 09/0? ? ? 0، نسبت های ابعادی شکاف 2/0، 4/0 و 6/0 و عدد گراشف ثابت 104 انجام شده است. نتایج حاصل نشان داده است که در تمام حالت ها با کاهش عدد ریچاردسون و افزایش نسبت ابعادی، عدد ناسلت متوسط روی دیوار ه های گرم افزایش می یابد. افزایش کسر حجمی نانوذرات در شرایط مختلف رفتار متفاوتی نشان می دهد، اما در نسبت ابعادی 6/0 افزایش کسر حجمی سبب افزایش پیوسته نرخ انتقال حرارت می شود. در اعداد ریچاردسون پایین که اثرات جابجایی اجباری بر جابجایی طبیعی غالب می شود، دیواره ی متحرک بیشترین سهم را در افزایش انتقال حرارت دارد. میزان انتقال حرارت در سه حالت مختلف برای ریچاردسون مساوی یکسان نیست و با کاهش عدد ریچاردسون، حالت سوم انتقال حرارت بیشتری را نسبت به دو حالت دیگر موجب می شود. همچنین مقایسه نتایج مدل خواص ثابت و مدل خواص متغیر اختلاف قابل ملاحظه ای در میزان انتقال حرارت نشان می دهد.

یکی از مهم ترین راهکارهای کاهش انرژی سرمایشی در ماه های گرم سال و در نتیجه کاهش انرژی مصرفی سالیانه، سایه اندازی بر روی پنجره هایی است که در معرض تشعشع خورشید قرار دارند. این موضوع برای پنجره هایی که در اوج گرما و در نتیجه اوج مصرف وسایل سرد ساز در معرض تشعشع خورشید قرار دارند، اهمیت بیشتری دارد. سایبان افقی که در خارج از محیط ساختمان و در بالای پنجره قرار می گیرد، یکی از بهترین وسایل سایه اندازی بر روی پنجره ها در دیوارهای جنوبی است. در این مطالعه برای اولین بار به بهینه سازی سایبان افقی قرار گرفته شده در بالای پنجره در دیوار جنوبی برای اقلیم های پنج گانه ایران پرداخته شده است. این اقلیم های پنج گانه به ترتیب گرم و خشک، گرم و مرطوب، معتدل و خشک، نیمه مرطوب و معتدل و خیلی مرطوب و معتدل می باشند. برای بهینه سازی سایبان افقی پارامترهای مختلفی که بر سایه اندازی و شدت تشعشع خورشیدی دریافتی یک پنجره با سطح ثابت یک متر مربع موثر می باشند، مورد بررسی قرار گرفته اند. این پارامترها عبارت از ابعاد سایبان، ابعاد پنجره، عرض جغرافیایی و جهت قرار گیری پنجره برای سایه اندازی و شرایط اقلیمی محل و زمان از سال، که برای ارزیابی مفید بودن استفاده از سایبان مهم است، هستند. نتایج شامل ابعاد بهینه سایبان و پنجره برای هر اقلیم به صورت ضریبی از ارتفاع پنجره ارائه شده اند. با در نظر گرفتن اثر متفاوت سایبان در ماه های سرد و گرم نتایج برای اقلیم های 1 تا 5، برای عرض پنجره یکسان و برابر 4 بدست آمد. برای این اقلیم ها پیش آمدگی سایبان به ترتیب برابر 24/0، 5/0، 22/0، 11/0 و 11/0 و فاصله بین بالای پنجره تا سایبان به ترتیب برابر 2/0، 0، 1/0، 1/0 و 1/0 بدست آمدند. در همه اقلیم ها بیرون زدگی سایبان از دو طرف پنجره یکسان و برابر صفر بدست آمد. انرژی صرفه جویی شده سالیانه در صورت استفاده از سایبان افقی بهینه در اقلیم های 1 تا 5 به ترتیب برابر 366، 520، 177، 81 و 16 مگاژول بر متر مربع پنجره محاسبه شد.

با مدلسازی یک لایه نازک سیال بین دو سطح در دو حالت دو بعدی و سه بعدی به کمک نرم افزار قلوئنت و اعمال شرایط مرزی مشاهده شده که با افزایش نسبت اضلاع در دو حالت دو بعدی و سه بعدی تعداد رولها افزایش پیدا میکنند و همچنین جهت چرخش سلها و رولها در محفظه به نوع سیال بستگی دارد که گازها جهت چرخش مخالف مایعات دارند. در یک هندسه در حالت تئوری میتوان الگوهای متفاوتی اعمال کرد و به همگرایی رسید ولی ممکن است که با حالت واقعی تفاوت داشته باشد و بهتر است که با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شود. با مدلسازی یک لایه نازک سیال مجاور هوا در حالت سه بعدی به کمک نرم افزار فلوئنت و اعمال شرایط مرزی مشاهده شد برای ظرفی به ابعاد 1m وارتفاع 1m محدوده پایداری برای عدد رایلی بین 238750 و 35ضربدر 10 میباشد و هر چقدر عدد رایلی در این دامنه از حد پایین تا بالا افزایش پیدا میکند تعداد سلها افزایش می یابد همچنین مشاهده شد که با افزایش عدد رایلی تعداد سلها افزایش می یابد. به طور کلی تشکیل شدن الگوهای جریان در لایه نازک آب پدیده پیچیده ای میباشد و به عوامل بسیاری از جمله هندسه و شرایط مرزی و خواص فیزیکی سیال بستگی دارد.

هدف از این تحقیق بررسی میدان جریان، انتقال حرارت و تولید انتروپی جابه جایی توام نانوسیال آب – مس با خواص متغیر در محفظه ی ذوزنقه ای در نسبت های منظری مختلف تحت تاثیر میدان مغناطیسی می باشد. دیواره های جانبی محفظه عایق بوده، دیواره ی بالایی سرد و متحرک و دیواره ی پایینی گرم است. مطالعه در عدد گراشف ثابت 104، برای اعداد رینولدز و هارتمن مختلف، زوایه های ?15، ?30، ?45 و ?60 دیواره های جانبی با افق و کسرهای حجمی مختلفی از نانوذرات انجام شده است. معادلات حاکم به کمک روش حجم محدود و الگوریتم سیمپلر به صورت عددی حل شدند. نتایج نشان دادند اعمال میدان مغناطیسی، با توجه به جهت انتخابی آن در این تحقیق، و افزایش آن، سرعت نانوسیال و در نتیجه قدرت جریان را کاهش می دهد. با افزایش عدد هارتمن جابه جایی توام ضعیف شده و با توجه به زاویه ی دیواره های جانبی با افق و عدد رینولدز، رفتار جابه جایی توام نانوسیال به رفتار جابه جایی آزاد نانوسیال و یا رسانایی حرارتی نزدیک می شود. در اعداد رینولدز زیاد نسبت به رینولدزهای کم در اعداد هارتمن بالاتری جابه جایی توام نانوسیال تضعیف می شود. در همه ی اعداد رینولدز و کسرهای حجمی مورد بررسی با افزایش عدد هارتمن، عدد ناسلت متوسط کاهش می یابد. همچنین در حالت های بررسی شده، انتروپی تولیدی ناشی از اصطکاک بسیار ناچیز می باشد و سهم عمده ی تولید انتروپی متعلق به انتروپی تولیدی ناشی از حرارت می باشد. با توجه به این مطلب تقریبا در همه ی حالت های بررسی شده تغییرات انتروپی تولیدی کل مشابه تغییرات عدد ناسلت متوسط می باشد.

تحقیقات نشان داده است که اختلاط در ستون فلوتاسیون کاهش بازیابی ماده معدنی را در پی دارد. در کار حاضر با استفاده از شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی تاثیر نسبت طول به قطر ستون و تیغه گذاری بر اختلاط محوری در ستون فلوتاسیون به صورت دو فازی بررسی شده است. به این منظور از نرم افزارهای گمبیت و فلوئنت برای شبکه بندی و انجام محاسبات استفاده شده است. میدان محاسباتی ستونی با مقطع دایره ای شکل به طول 2/3 متر و قطر 10 سانتی متر است. به منظور کاهش حجم محاسبات و ساده سازی مساله ستون از ابتدا پر از آب فرض شده که هوا از سطح جانبی یک حباب ساز به طول 15 و قطر 1 سانتی متر وارد آن می شود. برای اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی، یک سری آزمایشات تجربی با شرایط یاد شده در آزمایشگاه کانه آرایی دانشگاه کاشان انجام گرفته است. بررسی های عددی و تجربی نشان دادند که استفاده از هندسه سه بعدی برای شبیه سازی جریان در ستون فلوتاسیون لازم است. بنابراین شبیه سازی سه بعدی با مدل دو فازی اولرین برای ستون بدون تیغه و نیز ستونی با تیغه ای عمود بر مقطع آن به طول 8/2 متر و ضخامت 4/0 سانتی متر انجام گرفت. مقادیر فشار روی دیواره در ارتفاع 2/0 و 6/2 متری ستون بدون تیغه با مقادیر اندازه گیری شده در آزمایش تجربی مقایسه و صحت آنها با خطای کم تر از 6/0% محرز شد. مقایسه نتایج شبیه سازی مربوط به ستون با تیغه و بدون تیغه نشان داد که تیغه گذاری سرعت محوری آب را حداکثر تا 17% کاهش می دهد و به دنبال آن اختلاط محوری کاهش می یابد. هم چنین بررسی شبیه سازی های انجام شده برای ستون هایی با نسبت طول به قطر 5 و 10 نشان داد که هر چه نسبت طول به قطر ستون کم تر باشد، اختلاط محوری بیشتر بوده و تیغه گذاری در کاهش آن موثرتر خواهد بود.

چکیده برای استفاده از انرژی خورشیدی در هر منطقه لازم است وضعیت تشعشع خورشیدی بررسی شود. همچنین بازده کلکتورهای خورشیدی حرارتی و پنل¬های فتوولتائیک به تشعشع خورشیدی دریافتی و موقعیت آن¬ها بستگی دارد. در این مطالعه به ارزیابی تشعشع خورشیدی و بهینه¬سازی زاویه شیب کلکتورهای تخت خورشیدی در شهر اراک برای تنظیم روزانه، ماهانه، فصلی، شش ماهه و یا سالانه برای اولین بار پرداخته شده است. به این منظور از داده¬های ثبت شده برای یک دوره ده ساله استفاده شده است. در این تحقیق از یک مدل ریاضی برای تخمین تشعشع خورشیدی کل روی سطح زاویه¬دار به سمت جنوب استفاده شده است. براساس نتایج بدست آمده، تشعشع خورشیدی در اراک در 214 روز از سال در محدوده 15 تا 30 مگاژول بر متر مربع می¬باشد. ماکزیمم و مینیمم میانگین ماهانه تشعشع روزانه روی سطح افقی 14/26 و 74/8 مگاژول بر متر مربع به ترتیب در ماه¬های تیر و دی می¬باشد. همچنین در اراک 118 روز آفتابی یا خیلی آفتابی با شاخص صافی هوای بالاتر از 6/0 وجود دارد. شیب بهینه برای تنظیم ماهانه از صفر درجه در ماه های خرداد و تیر تا حداکثر 9/56 در آذر متغیر می باشد و شیب بهینه سالانه 24 می¬باشد که حدود 10 درجه کمتر از عرض جغرافیایی اراک ( 06/34) می¬باشد. علاوه بر این شیب بهینه برای تنظیم فصلی در زمستان و پاییز به ترتیب حدود 10 و 12 درجه بیشتر از عرض جغرافیایی می¬باشد، این در حالی است که شیب بهینه برای بهار و تابستان به ترتیب حدود 28 و 24 درجه کمتر از عرض جغرافیایی می¬باشد. نتایج همچنین نشان می¬دهند که افزایش تشعشع دریافتی سالیانه برای تنظیم سطح به صورت روزانه، ماهانه، فصلی، شش ماهه و سالانه در مقایسه با سطح افقی به ترتیب 95/10%، 65/10%، 61/9%، 59/9% و 8/5% می¬باشد. کلمات کلیدی: تشعشع خورشیدی، پتانسیل سنجی، زاویه شیب بهینه، کلکتور تخت خورشیدی، اراک

در این تحقیق، به بررسی عددی تاثیر پره ی هادی u شکل بر جابه جایی ترکیبی و تولید انتروپی نانوسیال آب–آلومینا با خواص متغیر در یک محفظه دو بعدی پرداخته شده است.دمای دیواره های عمودی سرد، دیواره ی پایینی گرم و دیواره ی بالایی آدیاباتیک و متحرک از چپ به راست در نظر گرفته شده اند. معادلات حاکم با در نظر گرفتن مدل تک فاز و سیال نیوتنی، با استفاده از روش حجم محدود برای شبکه ی یکنواخت و الگوریتم سیمپلر برای کوپلینگ سرعت–فشارحل شده اند. با توجه به شرایط مسئله موردنظر، نتایجحاصل از شبیه سازیعددیمیدانجریانوانتقالحرارتنانوسیال باتغییر کسرحجمی، عدد ریچاردسون، ضریب شکل پره و موقعیت پره بررسیشده اند.مطالعه در عدد گراشف ثابت 104، اعداد ریچاردسون 01/0 تا 100، ضرایب شکل پره 25/0، 5/0، 1 و 2 و کسرحجمی هایبین صفر تا 08/0 انجام شده است.نتایج نشان دادند با افزایش عدد ریچاردسون، ناسلت متوسط کاهش می یابد. تاثیر افزایش کسرحجمی ، در اعداد ریچاردسون و ضرایب شکل مختلف، متفاوت می باشد.تغییر ضریب شکل در جابه جایی اجباری تاثیری برانتروپی تولیدی و عدد بیژن ندارد ولی در جابه جایی طبیعی اثرات متفاوتی مشاهده می شود. با فرض خواص ثابت برای نانوسیال، همواره ناسلت متوسط بیشتری نسبت به شرایط خواص متغیر حاصلمی شود. به طور کلی هم در جابه جایی طبیعی و هم در جابه جایی اجباری، ناسلت متوسط در حالت استفاده از پره ی u شکل نسبت به هردو حالت استفاده از پره ی معمولی و محفظه فاقد پره،به دلیل سطح بیشتر انتقال حرارت، بیشتر می باشد.همچنین تاثیر مکان قرارگیری پره ای با ضریب شکل یک بر ناسلت متوسط در سه موقعیت نزدیک به دیواره ی سمت راست، نزدیک به دیواره ی سمت چپ و مرکز دیواره ی پایینیبرای ریچاردسون های مختلف، بررسی و در هر یک از اعداد ریچاردسون، اثرات متفاوتی مشاهده شد.

بهینه سازی ترمودینامیکی روشی برای به حداقل رساندن ناکاملی های ترمودینامیکی و بازگشت ناپذیری های حاصل از جریان و انتقال حرارت توسط سیالات محسوب میشود. در این روش سعی میشود تولید انتروپی کمترین مقدار باشد. با مطرح شدن نانوسیالات در اواخر قرن گذشته، محققین بسیاری به مطالعه انتقال حرارت و تولید انتروپی در جابه جایی طبیعی نانوسیالات در محفظه ها پرداخته اند. محفظه های مثلثی در موضوع خنک کاری وسایل الکترونیکی و موضوعات مربوط به انرژی هسته ای کاربرد دارند. در این تحقیق به مطالعه عددی جریان، انتقال حرارت و تولید انتروپی در جابه جایی طبیعی نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم با خواص متغیر درون محفظه مثلث قائم الزاویه پرداخته شده است. منبع گرما یک بار در دیوار عمودی و بار دیگر در دیوار افقی محفظه قرار گرفته و همچنین تأثیر نسبت منظری محفظه و طول منبع گرم بررسی شده است. معادلات حاکم با استفاده از روش حجم محدود و الگوریتم سیمپلر حل شده اند. مطالعه برای حالت های مختلف و وضعیت های متفاوت قرارگیری منبع گرم و با تغییر عدد رایلی از 3^10 تا 5^10 ، کسر حجمی نانوذرات از 0 تا 0.04 برای نسبت های منظری 0.5، 1 و 2 و برای عدد پرانتل ثابت 6.2 انجام شده است. نتایج نشان داده است که در تمام حالت ها و وضعیت ها با افزایش عدد رایلی، عدد ناسلت متوسط و مقدار حداکثر تابع جریان افزایش می یابد ولی تغییر مقدار انتروپی تولیدشده در محفظه و همچنین عدد بیژن رفتار متفاوتی دارند. افزایش کسر حجمی نانوذرات در رایلی 5^10 موجب تضعیف و در رایلی 3^10 موجب تقویت انتقال حرارت در محفظه شد ولی در رایلی 4^10 رفتار ثابتی مشاهده نشد. مشخص شد که به طور کلی در حالت هایی که انتقال حرارت هدایت غالب باشد، افزایش کسر حجمی نانوذرات باعث افزایش مقدار انتروپی تولیدشده در محفظه می شود ولی در مورد غلبه جابه جایی این موضوع برعکس است. فارغ از مقدار نسبت منظری، عدد بیژن همواره با کسر حجمی افزایش می یابد اما تغییرات آن نسبت به عدد رایلی در حالت ها و وضعیت های مختلف یکسان نیست. با افزایش طول منبع گرم، بیشینه مقدار تابع جریان و مقدار انتروپی تولیدشده در محفظه افزایش و عدد ناسلت متوسط کاهش می یابد.

با توجه به پایان پذیری سوخت های فسیلی و همچنین برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست، در سال های اخیر گرایش زیادی به استفاده از انرژی های پاک پیدا شده است. انرژی خورشیدی یکی از بهترین و در دسترس ترین و پاک ترین انرژی ها است. در این تحقیق، ابتدا درباره اهمیت و لزوم استفاده از انرژی خورشیدی بحث شده است. سپس به شرایط تابش خورشیدی در ایران که سومین کشور دارای پتانسیل انرژی خورشیدی در جهان است اشاره شده است. آنگاه به اهمیت زاویه بهینه شیب کلکتورها و افزایش ورودی که از طریق پیداکردن زاویه بهینه انجام می شود پرداخته شده و سپس به توضیح درباره تحقیقات انجام شده در این زمینه پرداخته شده است. سپس شرحی از روابط و معادلاتی که برای پیداکردن زاویه بهینه برای تنظیم های روزانه، ماهانه، فصلی، نیم سالی و سالانه استفاده می شوند ارائه شده است. سپس زوایای بهینه محاسبه شده برای شهر همدان و ماکزیمم تشعشع دریافتی در شیب بهینه به دست آمده ارائه و مقایسه بین تنظیم های متفاوت انجام شده است. نتایج نشان داده اند که سهم تشعشع مستقیم در اکثر ماهها بیشتر از تشعشع پخش شده است. زوایای شیب بهینه برای تنظیم ثابت ماهیانه به ترتیب از فروردین تا اسفند 1/24، 3/6، 0، 0، 4/7، 7/24، 4/41، 4/53، 7/59، 7/60، 54 و 8/42 درجه محاسبه شدند؛ زوایای شیب بهینه برای تنظیم ثابت فصلی برای بهار، تابستان، پائیز و زمستان به ترتیب، 3/9، 8/9، 9/50 و 8/51 درجه به دست آمدند؛ زاویه شیب بهینه برای نیمسال گرم سال 6/9 درجه و نیمسال سرد 4/51 درجه و زاویه شیب بهینه سالانه 7/29 درجه بدست آمد که از عرض جغرافیایی همدان 5 درجه کمتر است. دریافت انرژی خورشیدی سطوح شیب دار در تنظیم های روزانه، ماهانه، فصلی، نیمسالی و سالانه در مقایسه با سطح افقی به ترتیب 4/17، 2/17، 9/15، 9/15 و 4/10 درصد افزایش می یابد.

طراحی پره توربین با هدف افزایش راندمان توربین و در نتیجه بهینه سازی مصرف انرژی اهمیت زیادی دارد. در این خصوص این امکان وجود دارد که با تغییر جزئی در شکل هندسی پره های موجود عملکرد آن ها بهبود یابد. در این تحقیق ابتدا الگوریتمی برای بهینه سازی هندسه پره (ایرفویل) توربین ها با استفاده از طراحی مستقیم و به روش حل مکرر توسعه داده شده است، سپس با داشتن اطلاعات وروردی و خروجی جریان و شرایط مرزی حاکم، شبیه سازی عددی پره های توربین توربوشارژر دیزل جی ام انجام و نتایج قابل تحلیل استخراج شده اند. یکی از دلایل اهمیت انجام این تحقیق پایه ریزی اصول طراحی پره های توربین به روش طراحی معکوس در داخل کشور است. مدل سازی های این تحقیق با عنایت به شرایط کارکرد موتور دیزل و شرایط مرزی مربوط به پره توربین و با کوپل کردن معادلات ناویر استوکس و پارامترهای هندسی مقطع ایرفویل انجام شده اند. بدین منظور از یک الگوریتم جابه جایی نقاط مربوط به هندسه پره استفاده شده است و پس از بررسی نتایج مدل سازی، و با توجه به معیارهای عملکردی، هندسه فیزیکی بهینه سازی شده بدست آمده است. توزیع فشار، پروفیل سرعت، میدان جریان و نیروی لیفت یا درگ از جمله معیارهای با اهمیت لحاظ شده هستند. نتایج مربوط به بهینه سازی هندسه اولیه پایه پره توربین توربوشارژر دیزل gm نشان می دهند که عملکرد پره توربوشارژر از نظر افت فشار کلی به میزان 14% بهبود داده شده است.

مقدار تشعشع پخش شده به چند عامل از جمله شرایط اتمسفری، دمای محیط رطوبت نسبی، نسبت ساعات آفتابی، شاخص صافی هوا و شرایط اقلیمی بستگی دارد. متاسفانه ایستگاههای سنجش تشعشع خورشیدی در بسیاری از مناطق ایران وجود ندارند و در ایستگاههای موجود تشعشع پخش شده اندازه گیری نمی شود. بنابراین برآورد تشعشع پخش شده در هر منطقه با استفاده از مدل های وابسته به شاخص صافی هوا و یا سایر داده های سینوپتیکی امری ضروری است. عدم وجود داده های تشعشع کل در بسیاری از مناطق کشور لزوم استفاده از مدلهایی را ضروری می سازد که وابسته به شاخص صافی هوا نباشد. در این مطالعه یک مدل جدید برای پیش بینی تشعشع پخش شده در تمامی مناطق دو استان اصفهان و فارس توسعه داده شده است. ابتدا برای شهرهای فسا، اصفهان، کاشان، لار، شهرضا و شیراز با استفاده از داده های هواشناسی اطلاعات مربوط به ساعات آفتابی، متوسط دمای محیط و رطوبت نسبی جمع آوری و متوسط ماهانه این داده ها بدست آمده است. سپس از متون علمی مختلف 16 مدل که فقط وابسته به نسبت ساعات آفتابی، متوسط دمای محیط و رطوبت نسبی هستند انتخاب شده اند. با استفاده از پیش بینی این مدل ها ابتدا برای هر شهر در تمامی ماه های سال یک مقدار میانگین برای متوسط ماهانه تشعشع پخش شده روزانه بدست آمده است. در مرحله بعد، با انجام برازش 8 مدل جدید قابل استفاده برای تخمین تشعشع پخش شده در تمام شهرهای مورد بررسی توسعه داده شده است. سپس با استفاده از شاخص های آماری خطای mape، mabe، rmse و r عملکرد این مدل ها مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته و بهترین مدل انتخاب شده است. این مدل وابسته به نسبت ساعات آفتابی حداکثر از درجه دو و رطوبت نسبی و دمای محیط از درجه یک می باشد. مقایسه عملکرد این مدل با تنها مدل موجود برای شهر اصفهان دقت بیشتر آن را نشان داد و به نظر می آید که این مدل قادر به پیش بینی تشعشع پخش شده با دقتی قابل قبول در همه شهرهای مورد بررسی و تمامی مناطق دو استان اصفهان و فارس باشد.

در این تحقیق میدان جریان و انتقال حرارت نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم در یک چاه گرمایی میکروکانالی ذوزنقه ای شکل، شامل پنج میکروکانال با سطح مقطع ذوزنقه ای، به صورت عددی و سه بعدی برای شار حرارتی ثابت 200 کیلووات بر متر مربع ورودی به کف چاه گرمایی و با لحاظ نمودن هدایت در قسمت های جامد بررسی شده است. معادلات حاکم با استفاده از روش حجم محدود و به وسیله نرم افزار تجاری انسیس- سی اف ایکس حل شده اند. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر چهار آرایش مختلف ورودی و خروجی جریان به چاه گرمایی بر روی میدان جریان آرام و انتقال حرارت سیال پایه آب و نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم برای سه مقدار افت فشار چاه گرمایی 5، 10 و 15 کیلوپاسکال بوده است. این چهار آرایش شامل: ورودی از مرکز دیوار شمالی و خروجی از مرکز دیوار جنوبی (آرایش a)، ورودی از سمت راست دیوار شمالی و خروجی از سمت چپ دیوار جنوبی (آرایش b)، ورودی و خروجی به ترتیب از بالا و پایین دیوار غربی (آرایش c) و ورودی از بالای دیوار شرقی و خروجی از پایین دیوار غربی (آرایش d) می شوند. همچنین اثر در نظر گرفتن حرکت براونی نانوذرات و نیز تغییرات خواص نانوسیال با دما بررسی شده است.

گاز طبیعی به علت هزینه تولید کم، احتراق پاک و با راندمان بالا یکی از پرکاربردترین حامل های انرژی می باشد. به دلایل مختلف برای خطوط لوله گاز طبیعی موارد مختلفی از شکست لوله ها، که منجر به ایجاد نشتی در آن ها می شوند، به وجود می آیند. برای تخمین هزینه اقتصادی و سایر پیامدهای ناشی از نشت اطلاع از دبی حجمی و دبی جرمی نشت اهمیت دارد. در این تحقیق دبی نشتی ناشی از شکست به شکل سوراخ در خطوط لوله گاز طبیعی به روش عددی بررسی شده و به کمک انجام آزمایش ها اعتبارسنجی نتایج انجام شده است. معادلات حاکم بر جریان تراکم پذیر به کمک روش حجم محدود و با حل کننده مبتنی بر چگالی حل شده اند. با توجه به این که خطوط لوله گاز طبیعی به شکل مخزن عمل می نمایند و دبی نشتی علاوه بر همه پارامترهای موثر، بالاخره تابع فشار استاتیک خط لوله در محل وقوع نشتی است، تمامی وضعیت های مورد مطالعه با فرض مخزن بودن خط لوله بررسی شده اند.

ایران با تابش افقی خورشیدی کل سالیانه mwh 5183911292 هفدهمین کشور در جهان به شمار می رود. با این وجود متأسفانه در صنعت برق ایران درمجموع فقط kw 636 برق توسط انرژی خورشیدی تولید می شود. در حال حاضر کشور اسپانیا با mw 2300 توان تولید برق خورشیدی پیشروترین کشور جهان است، این در شرایطی است که پنجاهمین کشور در جهان از لحاظ مقدار تابش خورشیدی سالیانه است. در این تحقیق، برای انتخاب مکانی مناسب برای احداث یک نیروگاه متمرکزکننده به ظرفیت mw 100 در ایران، به بررسی معیارهای پتانسیل سنجی احداث نیروگاه های متمرکزکننده خورشیدی پرداخته شده است. معیارهای مقدار تشعشع مستقیم عمودی خورشیدی، شیب زمین، فاصله از خطوط انتقال برق با ظرفیت انتقال کافی، فاصله از خطوط انتقال گاز طبیعی، فاصله از شبکه حمل ونقل و محدودیت های زیست محیطی در نظر گرفته شده اند و منطقه ای در 32 کیلومتری مرکز شهر کاشان در نزدیکی منطقه آب شیرین انتخاب شده است. برای این نیروگاه دو تکنولوژی سهموی خطی و برج همراه با بخش هیبرید مناسب تشخیص داده شده اند. استفاده از هرکدام از این دو تکنولوژی با 6 ساعت ذخیره حرارتی خورشیدی و فاکتور ظرفیت 40% امکان تولید gwh 4/350 برق را در سال فراهم می نماید. همچنین مقدار مساحت لازم کل و مساحت مستقیم برای احداث این نیروگاه ها محاسبه و سرمایه اولیه برای احداث و هزینه تعمیر و نگهداری آنها تخمین زده شده و امکان برگشت سرمایه مطالعه شده است. هزینه احداث هرکدام از نیروگاه ها با تکنولوژی سهموی خطی و برج به ترتیب 710 میلیون دلار آمریکا و 630 میلیون دلار آمریکا برآورد شده است. برای سال 1394 قیمت تضمینی خرید هر کیلووات ساعت برق خورشیدی برای ظرفیت های بالای mw 10 توسط وزارت نیرو 5600 ریال (به قیمت فعلی دلار حدود 17 سنت آمریکا) اعلام شده است. بدون توجه به اثر تورم و با فرض ثابت ماندن قیمت فروش برق به دلار آمریکا، عواید حاصل از فروش برق تولیدی در طول عمر 30 ساله این نیروگاه ها حتی سرمایه اولیه را برگشت نمی دهد. لذا در شرایط فعلی سرمایه گذاری بخش خصوصی توجیه پذیر نیست.

هدف از انجام این پایان نامه مطالعه رژیم های حاکم بر جریان سیال درون محیط متخلخل برای سرعت های به اندازه کافی بالا (البته جریان آرام) می باشد. مسئله اخیر به کمک روش های مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است، ولی تحلیل های حاصل به طور قابل ملاحظه ای متفاوت بوده و در بعضی موارد ناقض یکدیگر می باشند. یکی از دلایل اختلاف احتمالاً در اخذ برخی فرضیات متفاوت و غیردقیق در حل مسئله بوده است. به همین دلیل توصیه شده از روش های تئوری با کمترین فرضیات ساده کننده برای تحلیل جریان استفاده شود. در این پایان نامه از نتایج حاصل از بسط معادله دارسی به معادله فرشیمر که توسط ویتاکر و به کمک روش تئوری متوسط حجمی انجام شده است، استفاده شده و به مطالعه رفتار جریان سیال در مدل های دوبعدی و سه بعدی پرداخته شده است. آزمایش های صورت گرفته به کمک شبیه سازی عددی جریان نشان می دهد که در همه موارد رژیم های اینرسی ضعیف و قوی قابل مشاهده است، علاوه بر آن ناحیه انتقالی بین دو رژیم نیز موجود می باشد. در تمام حالات مورد مطالعه دامنه رژیم اینرسی ضعیف نسبتاً کوچک است و این امر در حالت شبیه سازی سه بعدی تشدید می گردد. این مطلب می تواند دلیلی بر ندیده شدن رژیم اینرسی ضعیف در مطالعات آزمایشگاهی روی رژیم های حاکم بر جریان اینرسی سیال در محیط متخلخل باشد. دامنه رژیم اینرسی قوی در حالت سه بعدی به اندازه ای است که می توان رژیم حاکم بر جریان را پس از خروج از رژیم دارسی، همان رژیم اینرسی قوی دانست که از دو قرن گذشته همواره مورد تأکید بوده است. برای داشتن نتایج دقیق تر و تحلیلی تر، مطالعات بیشتری روی جریان دوبعدی و سه بعدی لازم است.