در طی سه دهه اخیر، روابط تجربی ساده شده برای ارزیابی سریع انتشار دینامیکی آلودگیها ارائه شده است. مدلهای جدید ریاضی فرمولهای دقیقتر و منطبق تر بر فیزیک مسئله را می توانند به کار برند. در اکثر موارد، مدل سازی ریاضی ابزار قوی و مناسبی نه تنها برای محاسبه سریع سرنوشت آلودگی ها بلکه برای شبیه سازی عملیات پاکسازی می باشند. اکنون شبیه سازی کامپیوتری محیط های دریایی یکی از حوزه های مورد علاقه پژوهشگران شده است. مدلهای عددی به طور گسترده به عنوان یک مولفه مهم برای جلوگیری از احتمال وقوع حوادث و مدیریت ساحلی می باشند. اینگونه مدلها به عنوان یک ابزار واقعی برای پیش بینی حرکت آلودگیها و انتخاب روشهای مقابله و محافظت منابع واقع در مناطق ساحلی استفاده می گردند. یکی از مهمترین کاربردهای استفاده از چنین مدلهای هیدرودینامیکی برآورد حرکت سطحی لکه نفت و پیش بینی انتقال و سرنوشت آن می باشد. بنابراین مدل حاضرکه یک مدل سه بعدی است برای چنین منظوری برای خلیج فارس پیشنهاد و تهیه شده است. منطقه خلیج فارس در زمینه تولید و انتقال نفت در دنیا اشتهار یافته است و برخی پژوهشها قبلا به منظور تهیه یک اطلس هیدرودینامیکی، شبیه سازی و اعتبار دهی وقایع نفتی و بالاخره تهیه نقشه مسیرهای خطر از جنبه رها سازی نفت بر اساس شرایط بحرانی دریا انجام یافته است. اگرچه مطالعاتی در زمینه پخش و انتشار لکه های نفتی برای خلیج فارس انجام شده است، ارائه روشهای پر راندمان همواره مورد نیاز بوده است. بنابراین هدف اصلی پژوهش حاضر، تهیه یک مدل سه بعدی برای تولید میدان دینامیکی در خلیج فارس به عنوان ابزاری در تعیین موقعیت لکه نفت رها شده و ارائه مقصد آن در بازه مورد نظر می باشد. این مدل نشان داده است که چگونه می توان از یک تقریب ژئوستروفیک برای تولید یک چارچوب دینامیکی و محاسبه حرکت در مقیاس مکان وزمان بزرگ بهره برداری نمود. این مدل در واقع از خصوصیات اساسی فیزیکی حرکت زمین بهره جسته است و در اینجا از آن به عنوان یک مدل جدید هیدرودینامیکی برای حوزه خلیج فارس که دارای جریانات جزر و مدی و نوسانات مربوط به آن می باشد یاد شده است. معادلات هیدرودینامیکی شامل معادلات بقای جرم و ممنتوم برای آبهای کم عمق مورد توجه قرار گرفته و ساده شده است. استفاده از نظریه امواج کلوین در مقایسه با مدل هیدرودینامیکی دیگری که معرفی شده است در کوتاه مدت به طور متوسط تا میزان 15 درصد نتایج بهتری ارائه داده است. از یک میدان باد با استفاده از داده های میدانی استفاده شده است و یک فایل داده ها شامل میدان باد، توپوگرافی بستر، مولفه های جزر و مدی، نوسانات سطح آب و سرعت سطحی آب در بازه زمانی مورد نظر تهیه شده است. به منظور مقایسه الگوی جریان از بخش هیدرودینامیکی نرم افزار mike-hd استفاده شده است. عملکرد این مدل به وسیله داده های اندازه گیری در نقاط مشخص و به منظور کالیبراسیون آن مورد توجه قرار گرفته است تا بتواند مبنای مقایسه نتایج محاسبه شده از طریق استفاده از نظریه امواج کلوین باشد. در واقع نتایج مدل ساده که تعیین میدان دینامیکی با استفاده از نظریه کلوین می باشد، داده های اندازه گیری و مدل پر هزینه (mike) مقایسه شده اند و انطباق مناسبی مشاهده شده است. استفاده از نظریه امواج کلوین به عنوان یک مدل هیدرودینامیکی جایگزین، نه تنها قادر به برآورد الگوی جریان به روشی ساده و با سرعت زیاد می باشد بلکه نتایج بهتری در بازه مورد بررسی چه به لحاظ الگوی جریان و چه در راستای تعیین موقعیت لکه ارائه نموده است. در واقع، این پیش بینی با در نظرگرفتن تاثیرات میدان باد و جزر و مد که اثر آن بیش از حدود 60% کل اثرات پیرامونی در افزایش مساحت لکه تخمین زده شده است، می تواند به تهیه یک سناریوی جمع آوری لکه از روی آب منجر گردد. مدل توسعه داده شده به عنوان کاربرد در پیش بینی مسیر لکه و تعیین موقعیت، ضخامت و سطح آن بهره گیری شده است. همچنین در صد نفت تبخیر شده، حل شده و امولسیون شده و نیز میزان نفت باقیمانده بر روی سطح آب بررسی گردیده است. مقایسه انتشار واقعی لکه با توجه به داده های در دست و مقدار محاسبه شده توافق مناسبی نشان داده است. در مطالعه ای موردی در رابطه با یک حادثه نمونه، حدود 25 درصد از نفت ریخته شده تبخیر و 19 درصد آن به ذرات معلق تبدیل یافته است. همچنین حدود 20 درصد به داخل ستون آب نفوذ نموده است به طوری که پس از 5/1 روز تنها حدود 36 درصد نفت بر روی آب باقیمانده است. بنابراین، خروجی اصلی این پژوهش ارائه یک برآورد ساده برای تعیین الگوی جریان با استفاده از نظریه امواج کلوین در بررسی های کوتاه مدت انتشار لکه نفت می باشد. توانایی استفاده از میدان باد و داده های میدانی به ایجاد سهولت در بهره برداری از این روش ساده و پر سرعت منجر شده است. همچنین سهولت و ارائه کاربردی مدلسازی مسیرحرکت نفت به منظوربررسی آثار زیست محیطی و تعیین مسیر لکه برای آماده سازی نقشه های مناطق خطر آفرین در نواحی شمالی خلیج فارس از جنبه ریزش و انتشار نفت براهمیت این پژوهش می افزاید.

این پایان نامه به بررسی پدیده تجمع پلاکت خون می پردازد. به خاطر پیچیدگی تغییر پیوسته جریان و مقیاس کوچک درگیر در فرآیندهای بیولوژیکی، مطالعه ی تجربی انعقاد پلاکت، با مشکلات زیادی روبرو است. بنابراین، بکارگیری شبیه سازی های عددی، ابزاری با ارزش در مطالعه ی چنین پدیده هایی است. از میان روشهای موجود، روش dpd، به عنوان روش انتخاب شده برای مطالعه ی این پدیده شرح داده خواهد شد. معادلات حاکم و شرائط مرزی مربوط به این روش را مورد بررسی قرار خواهیم داد. برای بررسی عملکرد کد نوشته شده، مساله جریان پوازیل را برای شرائط مرزی مختلف شبیه سازی کرده و نشان خواهیم دادکه نتایج حاصل در توافق خوبی با واقعیت قرار دارد. با توجه به قابلیت های روش dpd در مدلسازی جریانهای با تغییر شکل بسیار زیاد، این روش به عنوان کاندیدی برای مدل کردن مسایلی است که در آن ها تغییر شکل های بزرگ اتفاق می افتد.

الکتروریسی یکی از فرآیند های بسیار مهم در تولید نانو الیاف است که در چند سال اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این پایان نامه، استفاده از روش dpd برای مدل کردن بخشی از فرآیند الکتروریسی می باشد. روش dpd یک روش نویدبخش در مدل کردن فرآیند های مزوسکوپی است که در مقیاس های بزرگ معادلات این روش منطبق بر معادلات محیط پیوسته بوده و این در حالی است که در مقیاس های کوچک جواب های این روش منطبق بر جواب های به دست آمده از روش های میکروسکوپی می باشد. در این پایان نامه چندین نمونه شبیه سازی در ابعاد نانو و میکرو انجام شده است که همگی موید توانمندی روش dpd در شبیه سازی مسائل پیچیده و دور از دسترس روش های دیگر، می باشند. برای شبیه سازی فرآیند الکتروریسی ابتدا سعی شده است که ابعاد روش dpd به خوبی شناخته شده و جزئیات آن مشخص گردند. در این راستا مدل های دوفاز و سطح آزاد در روش dpd مورد بررسی قرار گرفته اند و برای تصدیق آنها، معادله ی لاپلاس برای قطره ها ی ساکن در ابعاد میکرو و نانو شبیه سازی گردیده است و نشان داده شده است که این روش بخوبی توانسته، وابستگی خطی معادله ی لاپلاس به شعاع انحناء را مدل سازی نماید. علاوه بر این افتادن قطره در ابعاد نانو تحت نیروهای گرانشی و فشاری نیز شبیه سازی شده است. نتایج این شبیه سازی با شبیه سازی های صورت گرفته در مقیاس ماکرو و آزمایشگاهی، تطابق بسیار خوبی از خود نشان می دهد. نتایج نشان می دهند که در مقیاس نانو افتادن قطره در مدت زمان کمتری رخ می دهد. این پدیده به دلیل بزرگ بودن طول حرارتی بی بعد که معیاری از نوسانات مولکولی بر روی سطح مشترک است، در مقیاس نانو می باشد. نوسانات مولکولی بر روی سطح مشترک در تمامی مقیاس ها حضور دارند ولی اثر آنها بستگی معکوس به مقیاس طولی مسأله دارد. در این پایان نامه، برای اعمال نیروهای الکتریکی نیز الگوریتمی جدید براساس معادلات ماکسول ارائه گردیده که به کمک آن بررسی پدیده های دوفازی در حضور میدان الکتریکی در مقیاس نانو و میکرو توسط روش dpd، امکان پذیر شده است. در راستای تصدیق الگوریتم ارائه شده، فرآیند تشکیل مخروط تیلور در ابعاد نانو مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بیانگر آن هستند که این الگوریتم به خوبی می تواند زاویه ی مخروط تیلور را که برابر 6/98 درجه می باشد را شبیه سازی کند. تشکیل جت سیال نانو و همچنین افتادن قطره با ابعاد نانو تحت میدان الکتریکی که بخش مهمی از فرآیند الکتروریسی را تشکیل می دهند، نیز انجام شده است. نتایج نشان می دهتد که افتادن قطره تحت میدان الکتریکی رفتاری متفاوت در صورت عدم حضور این میدان دارد. همچنین قطره تحت نیروهای الکتریکی با سرعت بیشتری به شعاع مینیمم و طول ماکزیمم خود می رسد.

dpdروشی نوپاست که برای شبیه سازی در ابعاد مزوسکوپیک از آن استفاده می شود. در این پایان نامه از این روش به عنوان ابزار شبیه سازی قطره سیال در مقیاس نانو در میدان گریز از مرکز استفاده می شود. بعد از بررسی فیزیک مسئله مورد نظر، روش dpd و چگونگی کاربرد آن توضیح داده می شود. در پی آن روند شبیه سازی جریان دو فازی و سطح آزاد در dpd شرح داده می شود و شرط مرزی جدیدی در جریان سیال سطح آزاد ارایه می شود. برای صحت سنجی این روش مسئله آزمایشی قطره آویزان ساکن در محیط دوفازی مطالعه می شود. سپس افتادن قطره از نازل با دبی کم شبیه سازی شده و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می شود و نشان داده می شود که به دلیل در نظر گرفتن نوسانات سطحی سیال، استفاده از این روش در مسایل دوفازی درگیر با سطح مشترک درمقیاس نانو مناسب می باشد. با شبیه سازی نانوجت سیال نیوتنی و مقایسه آن با نتایج اخیر بدست آمده در ابعاد نانو، مسیر انتخاب شده برای شبیه سازی نهایی تایید می شود. سپس نیرو های گریز از مرکز در دستگاه مختصات چرخان به سیستم ذرات dpd اعمال می شود. رفتار سیال نانو در این شرایط با مقیاس ماکروسکوپیک مقایسه می شود و اختلاف رفتار این دو در زمان جدایی سیال از نازل با نوسانات دمایی در ابعاد نانو بررسی می شود.

چکیده به منظور آسان نمودن بررسی توزیع هوا در سیستم تنفسی تلاشهایی در راستای توسعه مدل های تشابهی فشرده انجام شده است. در مدل های فشرده خواص مقاومتی، اینرسی و الاستیک هر کدام از مجاری تنفسی با عناصر مدارهای الکتریکی (مقاومت، سلف و خازن) معادل سازی می شود. هدف از مطالعه حاضر حل جریان در قسمت های مختلف سیستم تنفسی و تعیین پارامترهای مدل فشرده می باشد. برای این منظور شبیه سازی جریان در سه قسمت از مجاری هوایی (مجاری بالایی، مجاری درون لوبی و مجاری تنفسی انتهایی) انجام شده است. هندسه مجاری به صورت سه بعدی و با استفاده از اطلاعات مدل متقارن وایبل و مدل نامتقارن هورسفیلد ساخته شده است. برای تعیین مقاومت اصطکاکی که ناشی از اصطکاک بین سیال و دیواره مجرا می باشد جریان به صورت پایا و به ازای دبی های ورودی مختلف در مجاری صلب حل شده است و با اندازه گیری فشار و جریان در مقاطع مختلف و پس از برازش منحنی به داده های بدست آمده مقاومت اصطکاکی تعیین شده است. برای تعیین اینرسی سیال که تحت عنوان اندوکتانس شناخته می شود جریان به صورت گذرا و به ازای دبی ورودی خطی حل شده است و پس از تعیین فشار و جریان در مقاطع مختلف اندوکتانس تعیین شده است. در این حالت نیز دیواره مجاری صلب در نظر گرفته شده و برای حذف اثر مقاومت، جریان به صورت غیر لزج حل شده است. برای تعیین کپسیتانس که ناشی از اثر الاستیسیته دیواره مجاری می باشد جریان به صورت غیر لزج و گذرا و به ازای ورودی سینوسی حل شده است. در این حالت دیواره مجاری به وسیله روش های شبکه پویا متحرک سازی شده است. با تعیین دبی و فشار در مقاطع مختلف و با معلوم بودن اندوکتانس، کپسیتانس تعیین شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مقدار مقاومت اصطکاکی در نسل های مختلف سیستم تنفسی متفاوت بوده و نمی توان رابطه واحدی که برای کلیه نسل ها صادق باشد ارایه نمود. بسته به هندسه و جایگاه هر دوشاخه در سیستم تنفسی، مقدار مقاومت از مقاومت جریان توسعه یافته در یک لوله مستقیم (مقاومت جریان پوازیل) منحرف می شود. شبیه سازی و تعیین مقاومت در دوشاخه های درون لوبی و برونکیول نشان می دهد که مقاومت در این دوشاخه ها تقریبا ثابت بوده و به مقاومت جریان پوازیل نزدیک می باشد. هرچند که رابطه تحلیلی اندوکتانس در مورد یک مجرای مستقیم و منفرد صادق است ولی در سیستم به هم پیوسته مجاری هوایی در سیستم تنفسی این رابطه دقیقا صادق نمی باشد. با توجه به نزدیک بودن حالت جریان به جریان پوازیل در مدل نایژه درون لوبی و برونکیول، مقادیر اندوکتانس نیز به مقدار اندوکتانس تحلیلی نزدیک می باشد. حل معادلات حاکم بر مدار معادل الکتریکی و تغییر فرکانس تنفس و حجم هوای ورودی نشان می دهد که افزایش فرکانس تنفس و همچنین افزایش حجم هوای ورودی باعث افزایش فشار ورودی، زمان و افزایش درصد پدیده پندلوفت در هر سیکل تنفسی می شود.

در این تحقیق، مدل دینامیکی جذب ذرات در ریه (شش ها) بر اساس دیدگاه اویلری-اویلری تدوین شده است. شبیه سازی مدل در طول کل ریه انجام شده و مقدار جذب در هر نسل از ریه بوسیله حل عددی معادله gde بدست آمده است. همه مکانیزم های مختلف جذب ذرات منظور شده و تأثیر هر مکانیزم با توجه به اندازه ذرات تحلیل شده است. معادله gde به صورت یک بعدی و با استفاده از روش مقاطع برای بدست آوردن توزیع ذرات تنفس شده در طول ریه حل شده است. برای شبیه سازی هندسه ریه از مدل متقارن وایبل و رابی و مدل نامتقارن هرسفیلد استفاده شده که برای مدل هرسفیلد و رابی محاسبات برای هر پنج لوب ریه به صورت جداگانه انجام شده است. همچنین ناحیه آلویولی ریه در یک سیکل تنفسی با انبساط و انقباض منظور شده است. در این رساله، رشد ذرات و برخورد ذرات با یکدیگر نیز مدل شده است. برای حل عددی معادله gde از روش گام های زمانی متفاوت و روش زیرچرخه استفاده شده که با روش شبکه متحرک برای حل رشد ذرات و برخورد ذرات با یکدیگر ترکیب شده است. مقایسه نتایج با مقادیر آزمایشگاهی و نتایج عددی نتایج نشان می دهد که ذرات بزرگتر در ابتدای ریه و ذرات کوچکتر در قسمت های انتهایی ریه جذب می شوند و در حالتی که رشد و برخورد ذرات در نظر گرفته شوند، جذب ذرات برای ذرات کوچکتر بیشتر می شود. نتایج نشان می دهند که بیشترین مقدار جذب ذرات در لوب راست پایین و کمترین مقدار جذب در لوب راست میانی رخ می دهد. مقدار جذب ذرات در مدل هرسفیلد در مقایسه با مدل ویبل کمتر می باشد.

نحوه حرکت و الگوی جذب مایکروذرات در محدوده ی استوکس، 102/0>stk trachea>025/0 ، در یک مدل سه بعدی واقعی از مجاری هوایی دستگاه تنفسی انسان از نای تا شاخه های سگمنتی مورد بررسی قرار گرفته است. دبی جریان تنفسی 30 lil/min و 60lit/min که به ترتیب مربوط به حالت فعالیت سبک و شدید انسان بوده، در این مطالعه در نظر گرفته شده است. به منظور ردیابی ذرات در جریان هوای تنفسی از دیدگاه لاگرانژی و تعامل یکطرفه با فاز سیال استفاده شده است که ما را قادر به ردیابی ذرات پس از حل جریان در هندسه مورد نظر می سازد. جریان بصورت آرام، سه بعدی و دایمی فرض شده و ردیابی ذرات با در نظر گرفتن نیروهای درگ، ثقل، سافمن و براونی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه سرعت بالای جریان هوا و همچنین نامتقارن بودن شدید مجاری هوایی مورد بررسی، مکانیزم موثر در جذب ذرات، مکانیزم برخورد است. بنابراین عدد استوکس که بیانگر کارامدی مکانیزم برخورد بوده عامل مهمی در تعیین میزان جذب ذرات در مجاری تنفسی مورد بررسی می باشد. نتایج حاصله نشان می دهد که با افزایش عدد است.مس راندمان جذب افزایش می یابد. نیروهای ثقل و سافمن تنها در اعداد استوکس بالا تاثیر گذرا بوده و نیروی براونی به دلیل سرعت بالای جریان هوا در مجاری بالایی تأثیری بر جذب ذرات ندارد. راندمان جذب ذرات به ازای پروفیل سرعت واقعی که از مدل سازی جریان هوا از حفره دهانی تا نای توسط کلنستریوثر و ژانگ بدست آمده، 50% درصد کمتر از پروفیل سرعت پارابولیک است. همچنین چرخش جریان در ورودی نای باعث کاهش راندمان جذب ذرات شده و این اثرگذاری با افزایش عدد استوکس افزایش می یابد. نتایج نشان می دهد که راندمان جذب ذرات در مدل های ارایه شده توسط وایبل بیشتر از مدل واقعی تر ارایه شده توسط هورسفیلدو همکاران است. همچنین بیشترین میزان ذرات ورودی در نای، وارد لوب های تحتانی ریه می شوند.

هدف از این تحقیق مقایسه مدل های جریان مغشوش در شبیه سازی جریان های احتراقی به روش حجم محدود و با شبکه محاسباتی غیر منظم است. مدلهای مورد بررسی شامل مدل استاندارد و مدل های جبری تنش رینولدز هستند. در این تحقیق پس از افزودن مدلهای جبری تنش رینولدز به یک کد تحقیقاتی موجود، ابتدا میدان جریان هم دما در جریان پشت پلّه شبیه سازی و دقت و صحت فرمول بندی بررسی شده و سپس میدان جریان احتراقی به همراه بلاف بادی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل مدلهای مختلف جریان مغشوش در مورد خطوط جریان، کانتورهای دما و کسر جرمی نمونهها با یکدیگر مقایسه شدهاند. در این تحقیق، نتایج بدست آمده از حل میدان جریان احتراقی چرخشی مغشوش در شبیه سازی یک مشعل صنعتی با هندسه پیچیده و شبکه محاسباتی نامنظم نیز ارایه شده و توزیع سرعت، دما و کسر جرمی نمونه ها در مقاطع مختلف با یکدیگر مقایسه شده اند. در مواردی که امکان مقایسه با داده های آزمایش وجود دارد، نتایج حاصل نشان می دهد مدل های جبری نسبت به مدل های دو معادله ای پیش بینی بهتری در مورد تنش های عمودی دارند.

بیماری تصلب شرائین، سخت شدگی دیوارهی شریان در اثر رشد پلاک چربی در شریانهای متوسط و بزرگ است که منجر به کاهش انعطافپذیری جداره و بالا رفتن فشار پمپاژ قلب برای خونرسانی میشود. در مراحل پیشرفتهتر این بیماری، ایجادگرفتگی شریان، انسداد و اثرات لخته شدن خون باعث کاهش اکسیژن موردنیاز در بافت مورد تغذیهی شریان و بروز سکته میشود. این بیماری در مناطق خاصی از سیستم رگی، اهم از دوشاخهها، انحناء و بهطور کل مناطقی که جریان دچار اغتشاش، جریانهای ثانویه و برگشتی میشود، بروز پیدا میکند و این بر اهمیت نقش همودینامیک سیال در پیدایش و توسعهی بیماری اشاره میکند. از طرفی، به دلیل اینکه پلاکهای چربی عمدتاً از ذرات لیپوپروتئین پلاسما نظیر ldl تشکیل شدهاند، بررسی پدیدهی انتقال جرم شریان یکی از مباحث مهم در شناخت این بیماری است. بنابراین بررسی انتقال جرم ذرات ldl در شریان دارای گرفتگی، می تواند گام نخستینی برای درک روند بیماری باشد. یه همین منظور گرفتگی متقارن تحت جریان پالسی شریان کاروتید با نفوذپذیری انتخابی برای دو مدل نیوتنی و غیرنیوتنی کارو با استفاده از نرم افزار آدینا مورد بررسی قرار گرفت و معادلات پیوستگی، مومنتم و جرم با روش المان محدود حل شد. نتایج حل عددی با نرم افزار آدینا برای یک شریان بدون گرفتگی تحت جریان نوسانی نشان داد که میزان غلظت سطحی ldl تا 20% بیشتر از غلظت آنها در تودهی سیال است و چنانچه در اثر افزایش فشار خون، سرعت مکش سیال روی دیوارهی شریان افزایش یابد، میزان غلظت سطحی این ذرات نیز افزایش مییابد که این منجر به افزایش رشد پلاک و توسعهی بیماری میشود. با توجه به متغیر بودن اندازهی ذرات ldl ، بررسی ها در محدوده ی فیزیولوژیکی عدد اشمیت 105 ×6/1 تا 105 ×6/6 نشان داد که ذرات چربی بزرگترمیزان انباشتگی سطحی بیشتری دارند. ضمن اینکه مدل غیرنیوتنی کارو میزان این انباشتگی را بیشتر از مدل نیوتنی پیشبینی میکند. مقایسه ی میانگین زمانی غلظت سطحی جریان ناپایا، با غلظت سطحی تحت جریان پایا نشان داد که اثرات پالسی بودن جریان نه تنها اثرات انباشتگی سطحی را از بین نمیبرد بلکه تا حدودی مقدار آن را افزایش میدهد. در شریان دارای گرفتگی متقارن برخلاف آنچه در جریان پایا انتظار میرود، با افزایش عدد رینولدز محلی در زمانهای مختلف یک سیکل قلبی، طول ناحیه برگشتی بعد از قلهی گرفتگی، لزوماً افزایش نمییابد و این به دلیل کم بودن زمان انطباق سیال با شرایط متغیر در ورودی است. درناحیهی برگشتی، به دلیل تجمع ذرات ldl برگشتی توسط جریان پائین دست و ذراتی که از بالادست جریان میآیند، غلظت سطحی ذرات افزایش مییابد و بلافاصله پس از جدایی جریان، غلظت سطحی افزایش ناگهانی مییابد و این به توسعهی پلاک چربی کمک میکند. با افزایش شدت گرفتگی تا قبل از جدایش جریان، ماکزیمم غلظت سطحی ذرات ldl افزایش مییابد و در جدایش جریان به اوج خود میرسد و سپس با افزایش شدت گرفتگی و افزایش طول ناحیهی برگشتی، میزان ماکزیمم انباشتگی کاهش مییابد. مشاهده ی این روند ایده ی جدیدی را پیش رو قرار می دهد تا با معرفی یک تابع تخمینی برای افزایش ضخامت دیوارهی شریان تا مرحلهی تشکیل آتروما قبل از پیدایش فیبرو آتروما، روند رشد بهصورت زمانی تخمین زده شود. اگرچه معرفی این تابع زمانی نیازمند آزمایشات دقیق آزمایشگاهی و تجربی است.

استفاده از برنامه ریزی ژنتیکی کنترلر مقاوم بهینه چندهدفی با تاخیر زمانی در فضای نامعین احتمالاتی برای دو سیستم مرتبه اول و دوم طراحی شده است. توابع هدف درنظرگرفته شده برای بهینه سازی چندهدفی شامل کمینه کردن نیروی کنترلی، واریانس خطا و میانگین خطا می باشد. با استفاده از ساختار درختی در برنامه ریزی ژنتیکی توابع تبدیل کنترلر مقاوم حلقه بسته مربوط به سیستم مرتبه اول و دوم تعیین شده و نمودار درختی آنها کشیده می شود.نقطه مصالحه طراحی از دید سه تابع هدف در نهایت انتخاب خواهد شد.

در این پژوهش موتور جدید zee برای خودرو،انواع مختلف آن و چرخه های ترمودینامیکی حاکم بر آن معرفی شده سپس بین این موتور و موتورهای مرسوم که در خودرو برای کاهش نشر آلاینده های ناشی از احتراق مورد استفاده قرار می گیرد مقایسه ای انجام شده و دلیل طراحی این موتور بیان شده است.دراین گام سیکل ترمودینامیکی مافوق بحرانی موتور zee03 مورد مطالعه قرار گرفته است. درگام بعد احتراق در مشعل محیط متخلخل و مزایای آن مورد بررسی قرار گرفته است.در این مرحله بررسی مواد مورد استفاده در محفظه های متخلخل ، ساختارهای مختلف آن و در نهایت شبیه سازی عددی احتراق در محیط متخلخل دو مرحله ای و حل معادلات حاکم بر سیال در محیط متخلخل انجام شده است.در گام سوم با توجه به اینکه جانمایی صحیح دریچه های خروجی و ورودی ، زمان باز و بسته شدن آنها و هندسه سیلندر و پیستون در راندمان موتور و نحوه عملکرد چرخه ترمودینامیکی موثر است به شبیه سازی دو بعدی حرکت سیال در محفظه سیلندر با نرم افزار فلوئنت پرداخته شده است.

هدف این پایان نامه حل عددی جریان پتانسیل غیرقابل تراکم حول اجسام سه بعدی با مقاطع بیضوی تحت زاویهء حمله صفر می باشد. ابتدا شبکه ای منطبق بر بدنهء جسم از نوع (

جهت حل معادلات اویلر برای جریان تراکم پذیر و سه بعدی روشهای مختلفی ارائه شده است . ازمیان آنها روش تایم مارچینگ بطور گسترده ای برای تحلیل جریان بین پره ها استفاده می شود. دراین روش معادلات تابع زمان جریان که از نوع هایپربولیک هستند بااستفاده ازتکنیکهای اختلاف محدود حل می شوند. اگر فقط جواب حالت دائم مورد نظر باشد، یک جواب اولیه انتخاب کرده وانتگرال عددی روی زمان راآنقدر ادامه می دهیم تابه جوب حالت دائم برسیم. در روش تایم مارچینگ پایداری روش و رسیدن به جواب همگرا از طریق محدود کردن فواصل زمانی درانتگرال گیری و درنظرگرفتن لزجت های مصنوعی و پارامترهای میرائی حاصل می شود. مزیت اصلی این روش در قابلیت کاربرد آن برای هرسه نوع جریان مادون صوت ، گذر صوتی و مافوق صوت است و قابلیت این روش در مشخص کردن موقعیت و شکل موج ضربه ای است ، بدون اینکه لزومی به پیش بینی شوک وجود داشته باشد. بعلاوه بااین روش هم حالت دائم و هم حالتهای گذرای جریان قابل بررسی است . ازمیان تکنیکهای متعددی که به منظور حل معادلات اویلر بااستفاده از روش تایم مارچینگ ارائه شده است ، تکنیک مربوط به دکتردنتون دررابطه بامسائل توربوماشینها موفقیت زیادی داشته است . دراین پایان نامه کد دکتر دنتون دقیقا مورد بررسی قرار گرفته است و برای توربین های 36،18،12،6 و دوپره ای بکار رفته و قابلیت کاربرد این روش برای حالتهائی با پره های کم نشان داده شده است . لذا می توان امیدوار بود که با دورکردن پوسته از پره بتوان به حل جریان برروی پره در فضای آزاد نظیر ملخ هواپیما و حتی پره هلیکوپتر دست پیداکرد.

حل عددی جریان غیرلزج تراکم ناپذیر و غیرچرخشی (جریان پتانسیل) از داخل نازل با سطح مقطع مستطیل شکل هدف این پروژه است . این بررسی به دوروش صورت پذیرفته است . روش اول براساس تقریب اختلافهای محدود (finite difference) بر روی معادله لاپلاس است . دراین روش شبکه متعامد بوده و 24 نوع نقطه مختلف که روابط پیوستگی متفاوتی دارند در نازل و دو قسمت ثابت ابتدائی و انتهائی آن شناسائی شده است . پس از اعمال روابط پیوستگی برای آنها و حل دستگاه معادلات جبری حاصله به روش گوس سایدل، تابع پتانسیل سرعت در نقاط مختلف کانال بدست آمده و از روی آن سرعت محاسبه شده است . در روش دوم شبکه متعامد نیست بلکه به موازات جسم و منطبق بر بدنه است که دراین حالت با یک انتقال، هر سلول بصورت مکعب شکل در می آید. دراین روش 9 نوع نقطه که یکی از آنها داخلی وبقیه مرزی هستند شناسائی شده است . معادله پیوستگی برای نقاط مختلف کانال نوشته شده و به روش گوس سایدل این معادلات با هم حل شده اند و تابع پتانسیل سرعت و از روی آن سرعت در نقاط مختلف بدست آمده است . نتایج حاصل از اجرای برنامه نشان می دهد که روش دوم حتی با تعداد نقاط کمتری، قادر به نشان دادن ویژگیهای جریان بوده و بقاء جرم را با دقت بهتری ارضاء می کند.

روشی عددی برای محاسبه جریان پتانسیل ترانسونیک حول هر ایرفویلی در جریان خارجی ارائه میشود. دراین روش ابتدا مختصات شبکه میدان فیزیکی به کمک تبدیل کانفرمال ریشه دوم بدست آمده و سپس با تبدیل موضعی هر سلول شبکه فیزیکی به مربعی با ابعاد واحد درسیستم محاسباتی و حل معادلات حجم محدود حاکم بر جریان در این دستگاه جدید امکان ارضای دقیق شرایط مرزی را فراهم می کنیم.تمام مشتقات تابع پتانسیل سرعت و مختصات شبکه با استفاده از نگاشت موضعی دوخطی در داخل سلول و یا متوسط گیری در گره های اصلی، بروش عددی با دقت مرتبه دوم محاسبه میشوند. تاثیر ضرورت استفاده از مشتقات مایل به بالادست جریان در نواحی مافوق صوت را برای داشتن پایداری، با افزایش جملات لزجت مصنوعی جمسون به معادله اصلی جریان که در هر دو ناحیه مادون صوت و مافوق صوت از مشتقات مرکزی استفاده شده است ، جبران می کنیم. این عمل در نواحی مافوق صوت به کمک یک تابع کلیدی صورت می گیرد. با استفاده از معادله اصلی، معادله وابسته به زمان مصنوعی ساخته میشود که میتواند خط به خط (slor) حل شود و برای داشتن همگرائی مطمئن درآن، حل یک دستگاه معادلات که ماتریس ضرایب آن بجای روش معمول سه قطری، پنج قطری است ضروری میشود. چون افزودن جملات لزجت مصنوعی در نواحی مافوق صوت که از دقت مرتبه اول فاصله بندی شبکه فیزیکی می باشند، دقت حل معادلات را در کل میدان جریان کاهش می دهند لازم است لزجتهای مصنوعی را قبل از استفاده بگونه ای اصلاح کنیم تا دقت مرتبه دوم را در تمام میدان جریان داشته باشیم . این اصلاح لزجت بویژه برای پایداری محاسبات در حل جریانهای با شوک قوی لازم است . بعلاوه برای جلوگیری از ناپایداری معادله تابع زمان در حوالی خطی صوتی عبارت میراکننده ای را به طور مستقیم وارد این معادله می کنیم. نتیجه اجرای برنامه نشان میدهد که با روشی که دراینجا برای ساختن شبکه بکار رفته و با حداکثر تعداد نقاطی که با مقدار ram - ی برابر kb 640 (یعنی شبکه 16 × 105 نقطه ای) می توان اختیار کردبرای گرفتن جواب دقیق در جریانهای با شوک کافی نیست . ولی اجراهای برنامه نشان داده اند که با افزایش تعداد نقاط شبکه به حل دقیق پتانسیل نزدیک تر میشویم.

در گزارش حاضر، روش طراحی معکوس کسکید پره ها برروی صفحه جریان گردنده مورد بررسی قرار می گیرد. این روش براساس معادلات اساسی آیروترمودینامیکی بنا شده است . زاویه جریان در ورود و خروج به کسکید پره ها، پارامترهای آیروترمودینامیکی ورودی و دیگر شرایطلازمه باتوجه به روش حل داده های مسئله می باشند . برمبنای ورودی های ذکر شده، جواب های مسئله عبارتند از شکل هندسی ایرفویل به اضافه مقادیر ترمودینامیکی و سرعت در هرنقطه از فضای کسکید. دو تقریبی که دراین نوشتار بررسی می گردد، یکی روش محاسبه متناوب صفحات فشار و مکش و دیگری روش استفاده از خط جریان از پیش مشخص شده می باشند. دو روش اول تانسور متریک فضا (مربوط به فضای کسکید) متناوبا از انطباق برروی قسمت فشار یا مکش محاسبه می شود و به وسیله تغییر شکل هندسی کسکید از قسمتی به قسمت دیگر تصحیح می گردد. قدم اول از روش دوم، نسبت دادن هندسه ای خاص به یکی از خطوط جریان می باشد. سپس توزیع سرعت و یادبی جریان (نسبت جریان جرم) برواحد سطح روی خط جریان مذکور، از روی توزیع ضخامت مورد نیاز پره، به طور تقریبی تخمین زده شده می شود .تابع جریان درکسکید پره ها با در نظر گرفتن صفحه شمار و مکش اولیه و نیز حل معادلات دیفرانسیل مربوطه محاسبه می شود. پس از آن از تعریف تابع جریان، تانسور متریک روی صفحه خط جریان داده شده تعیین می گردد. ریشه دوم تانسور متریک ، عرض کسکید پره هاست ، که دراین گزارش به سیستم مختصات غیر متعامد خاصی مربوط می گردد. این روش تابه دست آوردن تابع جریان ادامه می یابد و باهمگرا شدن تانسور متریک (عرض کسکید پره ها) تکرار می گردد. پس از همگرایی تانسور متریک در حقیقت براساس شرایط ورودی و روش فوق الذکر به هندسه صحیحی ازکسکید پره ها دست یافته ایم، به عبارت دیگر کسکید پره ها را طرح کرده ایم . در کنار طرح فوق جریان روی صفحه جریان حل شده و مقادیر آیروترمودینامیکی را برای هرنقطه از فضای کسکید پره ها خواهیم داشت . دراین گزارش غیرازتوضیحاتی پیرامون روش و معادلات لازمه آنها، شرحی راجع به فضای سه بعدی و نیز معادلات روش تفاضل متناهی فواصل نامساوی بررسی شده است . نهایتا جواب های به دست آمده از روش های فوق، از دقت خوبی برخوردار می باشند.

کوره های مداوم نقش مهمی در تولید صنعتی بخصوص در خطوط تولید مداوم ایفا می کنند و موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می شوند. آلومینا یکی از مواد اولیه مهم در صنایع سرامیک است و همچنین به عنوان ساینده کاربرد دارد و ماده معدنی آلومینیم می باشد.