چکیده: در این تحقیق، یک روش ترکیبی بر اساس حل ریمن و الگوریتم فشارمبنا برای حل معادلات اویلر تراکم پذیر ارائه شده است. روش حل برمبنای حجم محدود بوده و در یک شبکه غیرمتعامد که متغیرها در یک مکان ذخیره می شوند، می باشد. معیار محدودکنندگی برای این روش عبارتست از دو روش کاهش تغییرات کل (tvd) استاندارد، و دیگری، tvd با اعمال روش متراکم سازی مصنوعی (acm) به عنوان کنترل کننده و کاهنده پخش عددی بوده که توسط harten معرفی شده است. محاسبه و تقریب مقادیر شارهای جابجایی که شامل شار جرمی نیز است، بر اساس روش های tvd و tvd/acm بوده که بر مبنای متغیرهای مشخصه می باشند. روش حاضر، برای حل جریان های مختلفی به کار رفته است که عبارتند از جریان یک بعدی ناپایا و جریان های دوبعدی غیرلزج پایا با گستره اعداد ماخ فروصوتی و گذرصوتی در عبور از برآمدگی bump تا جریان های فراصوت در عبور از برآمدگی bump و گوشه ramp در داخل کانال. نتایج حاصل از حل عددی با نتایج موجود در ادبیات فن مقایسه شده و نشان می دهند که acm روشی کارا و سودمند برای اصلاح روش های استاندارد high resolution می باشد که از کاهش دقت در ناپیوستگی ها جلوگیری کرده و تسخیر امواج ضربه ای را در الگوریتم فشارمبنا بهبود می بخشد. همچنین، علاوه بر توانایی تسخیر دقیق جریان های حاوی موج ضربه ای، روش ارائه شده باعث تسریع در همگرایی روند حل جریان های فراصوت شده و هزینه محاسبات را کاهش می دهد. این در حالی است که حجم عملیات، حداکثر 5% نسبت به روش tvd مرتبه دوم استاندارد افزایش یافته است.

در این تحقیق یک نرم افزار جهت شبیه سازی جریان سیال لزج آشفته دوبعدی تقارن محوری برای بررسی بالستیک داخلی موتورهای موشک سوخت جامد بدون شیپوره توسعه داده شده است. گرین سوخت به صورت استوانه توخالی در نظر گرفته شده و روش عددی فوق برمبنای روش حجم محدود و الگوریتم فشار مبنا در یک شبکه جابه جا شده می باشد. معادلات ناویر استوکس برای جریان قابل تراکم لزج گسسته شده و جریان حل شده است. به منظور شبیه سازی جریان ناپایا، ابتدا تصور می شود جریان در شعاع داخلی به صورت پایا بوده و مقادیر اولیه دقیق برای کمیتهای جریان در هر نقطه داخل دامنه حل بدست آمده سپس با این مقادیر، جریان به صورت ناپایا تا اتمام سوخت ادامه می یابد. نتایج این شبیه سازی با نتایج حل تحلیلی در حالت یک بعدی و دیگر نتایج منتشر شده مقایسه شده است. مقایسه نتایج، نشان دهنده مطابقت خوب نتایج حاصل از حل عددی با نتایج حل تحلیلی یک بعدی و همچنین نتایج تجربی می باشد. همچنین در این تحقیق مراحل پسروی سطح سوخت نیز با استفاده از روش (vof) و به شیوه plic یانگز پیشبینی شده است.

در این تحقیق یک نرم افزار دو بعدی برای شبیه سازی جریان لزج آشفته غیر قابل تراکم در اطراف یک بالواره هوشمند نزدیک زمین توسط یک روش عددی حجم محدود با استفاده از الگوریتم فشار مبنا و با یک تکنیک مرتبه بالا بر مبنای متغیرهای بی بعد شده توسعه داده شده است. برای شبیه سازی بالواره های هوشمند از روش معادل سازی استفاده شده و مقایسه ای بین بالچه هوشمند و معمولی صورت گرفته است. همچنین این مقایسه به ازای فواصل مختلف بالواره از سطح زمین، زاویه حمله بالواره و زاویه تغییر شکل بالچه صورت گرفته و اثر آن ها بر ضرایب آیرودینامیکی بررسی شده است. نوآوری دیگر در این پایان نامه، طراحی یک سیستم معکوس می باشد که ترکیبی از مدل نیورو-فازی(neuro-fuzzy) و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (pso) می باشد. بر اساس این سیستم معکوس طراحی شده بهینه سازی انجام می شود. ابتدا از بهینه سازی برای یافتن مقطع مناسب در پدیده های اثر سطحی استفاده می شود و شرایط مناسب عملکردی وسیله پرنده در پدیده های اثر سطحی بدست می آید، به طوری که ماکزیمم عملکرد آن وسیله در این شرایط حاصل می شود. ایده دیگری که ارائه شده است، شبیه سازی جریان حول بالواره با زاویه تغییر شکل مثبت (که در اسپویلر خودرو ها استفاده می شود) می باشد، به طوری که این بالواره ها از جنس مواد هوشمند می باشند. نتایج حاکی از افزایش عملکردی بالواره های هوشمند در مقایسه با نوع معمولی است. در قسمت پیوست (الف) نیز مقایسه اثرات دوبعدی و سه بعدی جریان در زوایای حمله مختلف، فواصل مختلف و نسبتهای منظری متفاوت با یکدیگر پرداخته شده است. اثر بالچه هوشمند و معمولی در حالت دو بعدی و سه بعدی مقایسه گردیده و تاثیر استفاده از مواد هوشمند بر گردابه ها و نیرو های آیرودینامیکی مورد بحث و بررسی قرار گرفت. در پیوست (ب) نیز شبیه سازی جریان حول هیدروفویل غوطه ور در آب انجام شده و اثر ضخامت، انحنای هیدروفویل ها، عمق غوطه وری و زاویه حمله مورد بررسی قرار گرفته و به کمک مدل نیورو-فازی رفتار هیدروفویل پیش بینی شده است. در پایان نیز به کمک الگوریتم بهینه سازی، بهینه ترین حالت عملکردی بدست آمده است.

در این پژوهش بالستیک داخلی یک راکت سوخت جامد مدلسازی شده است که برای حالت بدون نازل و با نازل همگرا- واگرا اثر افزودنی های نانو فلز بر پارامترهای بالستیکی آن بررسی شده است. این افزودنی ها در ابعاد نانو با افزایش نسبت سطح به جرم موجب بهبود نرخ سوزش می گردند. همچنین اثر فرسایش مورد بررسی ویژه قرار گرفته تا تاثیر آن بر نرخ سوزش در راکت های با نسبت منظری بالا مشخص گردد. منظور از نسبت منظری نسبت طول به قطر محفظه احتراق می باشد. هرچه این نسبت بزرگتر باشد اثر سرعت های طولی بر سایش پیشران بیشتر می شود. در پایان با بررسی مدل های مختلف آشفتگی به انتخاب بهترین و مناسب ترین مدل پرداخته شده است.

در این تحقیق جریان در کمپرسور محوری گذرصوتی به دو روش عددی و دوبعدی انحنای خطوط جریان شبیه سازی شده است. در روش انحنای خطوط جریان معادلات انرژی و تعادل شعاعی و نیز معادله ی بقای جرم بر روی صفحه ی نصف النهاری به همراه روابط تجربی تغییر زاویه ی جریان در پره ها به صورت هم زمان حل می شوند. اثر افت های ناشی از جریان ثانویه، موج ضربه ای، انحراف جریان و نیز افت ناشی از لقی پره به صورت روابط تجربی در حل اعمال گشته است. در بخش عددی این تحقیق، جریان بر روی پره ی روتور اولین مرحله از کمپرسور به کمک نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شده است. در جل عددی، روش چگالی مبنا و الگوریتم رو مورد استفاده قرار گرفته اند. به منظور اعتبار سنجی این شبیه سازی، نتایج با نتایج تجربی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. این مقایسه دقت قابل قبول نتایج را نشان می دهد. با توجه به این که در کمپرسورهای چندطبقه، شبیه سازی عددی بسیار زمان گیر و هزینه بر می باشد استفاده از روش انحنای خطوط جریان به منظور بررسی اولیه مناسب بوده و زمان و هزینه ی تحلیل جریان را کاهش می دهد.

پرنده های بالزن مشابه پرنده ها و حشرات طبیعی، طراحی و مدلسازی میشوند. برای ساخت این پرنده های بالزن، اولین موضوعی که مورد توجه قرار میگیرد، آنالیز و بررسی عملکرد پروازی و آیرودینامیکی آنهاست. در این تحقیق، هدف مطالعه ی تجربی پارامترهای موثر در نیروی پیشران ناشی از حرکت بالزنی نظیر فرکانس و کورس بالزنی، هندسه ی بال و انعطاف پذیری آن است. به این جهت، یک چیدمان اندازه گیری شامل مکانیزم بالزن از نوع یک لنگ و یک لینک و نیروسنج یک محوره طراحی و ساخته شد. سپس با طراحی آزمایش های متفاوت، به بررسی پارامترهای حرکتی بال بر عملکرد پروازی ایستای آن پرداخته شد. از مهمترین نتایج این تحقیق میتوان به این موارد زیر اشاره کرد: نیروی پیشران تولیدی و توان مصرفی بالزن با توان دوم فرکانس بالزنی متناسبند. نیروی پیشران تولیدی با مساحت بال نسبت خطی داشته و مستقل از نسبت منظری سطح بال تغییر میکند. بالهای انعطاف پذیر در کورس های بالزنی پایین تا حدود 50 درجه عملکرد آیرودینامیکی بهتری دارند ولی برای کورس های بالزنی بالاتر، بال با انعطاف پذیری کمتر، مناسبتر است و نیز فرکانس بالزنی، نرخ زیاد شدن نیروی پیشران را افزایش میدهد.

در این تحقیق به صورت تجربی و تحلیلی، برخی از پارامترهای موثر در پهپادهای بال چرخان مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش تحلیلی، ابتدا اطلاعات هندسی یک پره توسط دستگاه اسکنر ثبت و مدل سازی شده، سپس از طریق روش المان پره-ممنتم به صورت استاتیکی و دینامیکی، پارامترهای دور و تعداد پره بررسی گردید و در نهایت منحنی مشخصه های ضریب توان،پیشران و راندمان ثبت شد. همچنین در بخش تجربی، ابتدا دستگاهی به منظور اندازه گیری پارامترهای مجموعه پیشرانش موتور و ملخ ساخته شد و به صورت استاتیکی، پارامترهایی مثل دور و تعداد پره تحلیل و ارزیابی گردید. لازم به ذکر است علاوه بر موارد فوق، به منظور پژوهش های مکمل، تحقیقات دیگری، مثل بررسی عددی حوزه جریان اطراف پره، بررسی تجربی اثر قطر پره، بررسی تجربی اثر زمین نسبت به فاصله پره از سطح و بررسی تجربی اثرات پیشرانشی فاصله دو پره نسبت به یکدیگر در پرواز ایستا نیز انجام شده است. مهم ترین نتایج این تحقیق عبارتند از: برای هر پره با طول و گام ثابت، در یک نسبت پیشرفت معینی که مبین یک سرعت هوای مشخصی میباشد راندمان پره به ماکزیمم مقدار خود میرسد. اثر تعداد پره بر روی نیروی پیشران تولیدی بیشتر از اثر افزایش طول پره هست. هرچه رتورها در فاصله نزدیکتری از یکدیگر قرار گیرند، به واسطه اثر گردابه های اطراف پره و نوسانات جریان، توان مصرفی موتور ملخ افزایش می یابد. با توجه به اینکه توان مصرفی رابطه معکوس با مداومت پروازی دارد، لذا با کاهش فاصله رتورها نسبت به هم، مدت زمان پرواز کاهش می یابد. تقریباً در فاصله دو برابر قطر رتور از زمین میتوان از اثر آن چشم پوشی شود. مقایسه نتایج تحلیل و تجربی صحت محاسبات را تأیید میکند در ادامه ی این تحقیقات، آزمایش همین پارامترهای موثر در تونل باد و با وجود جریان باد پیشنهاد میگردد

در این پایان نامه ابتدا مقاطع یک پره توربین باد محور افقی در حالت ایستا پس از تحلیل جریان سیال توسط روش الگوریتم ژنتیک و شبکه عصبی بهینه شده سپس با استفاده از مقاطع بهینه شده شکل پره استخراج گردیده و نتایج آیرودینامیکی و سازه ئی پره مبنا و بهینه شده مقایسه گردیده است. برای این منظور ابتدا با استفاده از تئوری المان پره bem برای شرایط عملکردی خاص, وتر در مقاطع مختلف شعاعی پره بهینه شده و از آن جا زاویه نصب در هر مقطع بهینه شده محاسبه می شود. سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک مقاطع بالوارها در شعاع های پره توربین باد به ازای زاویه حمله مربوط به همان مقطع، بهینه می شود و سپس پره حاصل در نرم افزاز گمبیت شبکه بندی شده و به کمک یک نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی مانند فلوئنت تحلیل سیالاتی شده است. شبکه به کار گرفته شده از نوع شبکه بی سازمان چهاروجهی می باشد و برای گسسته سازی معادله های حاکم از روش مرتبه دوم بالادست استفاده گردیده است. روند حل معادلات به صورت ضمنی و با استفاده از الگوریتم simple می باشد. در انتها توزیع نیروهای ایرودینامیکی که شامل نیروهای فشاری و لزجت بر روی گره-های شبکه پره می باشند به نرم افزار انسیس بطور مستقیم انتقال گردیده و تحلیل تنش میشود. نتایج حاصل از تحلیل ضریب اطمینان بالا و عملکرد موثرتر پره بهینه شده را در شرایط مختلف بهمراه دارد.

در این پایان نامه به بررسی عددی یک هندسه دو بعدی در پدیده ی واماندگی دینامیکی در جریان ناپایا حول بالواره نوسانی در اعداد رینولدز پایین پرداخته شده است. چندی از پارامترها مانند عدد رینولدز، فرکانس کاهیده، دامنه نوسان، و ضخامت بالواره با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، کد متن باز اپن فوم انجام شده است. معادلات متوسط رینولدز ناویر استوکس بر اساس روش حجم کنترل گسسته سازی شده، و تکنیک شبکه دینامیکی همراه با الگوی آشفتگی انتقال تنش برشی کی-امگا به کار برده شده است. علاقه اصلی به پدیده واماندگی دینامیکی افزایش ظرفیت در مقایسه با واماندگی استاتیکی است. نتایج بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی وعددی منتشر شده مقایسه شده اند. نتایج تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد به جز در نواحی که بالواره در زاویه حمله بالا است، اما بهبود قابل ملاحظه¬ای نسبت به نتایج عددی گذشته حاصل شده است. نتایج شبیه سازی نشان می¬دهند که پارامترهای یاد شده در بالا اثر بسیار مهمی بر کارایی آیرودینامیکی، نقطه جدایش و واماندگی جریان، بیشینه¬ی ضریب برا، حلقه¬های هیسترزیس و تولید گردابه با حرکت نوسانی پیچشی دارند. بنابراین دستیابی به ضریب براء بهینه و نقطه واماندگی مطلوب به انتخاب دقیق این پارامترها بستگی دارد.

در این پایان نامه تاثیر نصب و استفاده از بادشکن پره ای، بر میزان انتقال حرارت، در یک برج خنک کن خشک کوتاه، با مکش طبیعی در معرض باد مورد بررسی قرار گرفته است. این بررسی در سه حالت و توسر نرم افزار فلوئنت تحت مدل k-? هوشمند و بوسیله الگوریتم سیمپل انجام پذیرفته است. نخست، تاثیر ارتفاع دیواره های باد بند بر میزان انتقال حرارت کلی در برج خنک کن، دوم، بررسی اثر تعداد پره های بادشکن بر حرارت منتشر شده از سوی رادیاتورها در این برج خنک کن و سوم ارزیابی اثر افزایش قطر کلی و یا محیر باد شکن که منتهی به تغییر شکل سازه برج می شود، به نحویکه ، دهانه تحتانی برج برای ورود جریان هوا به داخل، گسترش می یابد. نتایج نشان می دهد که با افزایش ارتفاع دیواره های باد شکن بجز در سرعتهای بادکم و نزدیک به صفر(، میزان انتقال حرارت کلی برج افزایش می یابد و با افزایش تعداد پره ها در این نوع باد شکن، در هر سرعتی از باد مخالف، مقدار انتقال حرارت کاهش می یابد. همچنین، افزایش قطر کلی و یا محیر ورودی بادشک ن در زمانیکه سرعت باد مخالف نزدیک به صفر است، باعث کم شدن نرخ انتقال حرارت از رادیاتورها می شود، اما با زیاد شدن وزش باد، نتیجه تغییر کرده و حرارت منتقل شده از سوی رادیاتورها افزایش می یابد.

در این تحقیق نیروهای آیرودینامیکی یک بالزن با مقطع ایرفویلی به صورت تجربی بررسی شده است.در این تحقیق، هدف بررسی تجربی تاثیر زاویه شکستگی بال بر روی نیروهای فوق بوده است.به همین منظور مکانیزمی با الهام از پرنده موسوم به کبوتر کیپ طراحی و ساخته شد.نیروهای آیرودینامیکی توسط سیستم اندازه گیری با نیروسنج سه محوره مورد بررسی قرار گرفته است.علاوه بر تاثیر زاویه شکستگی بال، تاثیر فرکانس بالزنی پرنده بالزن بر روی نیروهای آیرودینامیکی نیز مورد بررسی قرار گرفت.در حالت دینامیک بال ایرفویل دار مطابق با ایرفویل بال کبوتر کیپ استفاده شده است.نتایج حاصل از پرواز در حالت دینامیک و استاتیک با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفته است.از مهمترین نتایج این پژوهش می توان به افزایش نیروهای آیرودینامیکی با افزایش زاویه شکستگی بال اشاره کرد.همچنین این نیروها با افزایش فرکانس بالزنی، بیشتر می شوند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

مساله اصلی در گسسته سازی معادلات حاکم بر جریان سیال ، تخمین جملات کنوکسیونی روی وجوه سلول با استفاده از گره های مجاور است . در ابتدا روش بالادست با دقت مرتبه اول برای گسسته کردن شار کنوکسیونی مورد استفاده قرار می گرفت. محققین تلاشهای زیادی برای یافتن اسکیمهایی با دقت مرتبه بالاتر کردند. با وجود حل موفقیت آمیز مشکل دقت ، موضوعات پیچیده دیگری در زمینه پایداری عددی و محدود کنندگی فیزیکی پیش آمد، این مساله منجر به تلاش برای یافتن اسکیمهایی شد که علاوه بر دقت بالا، نتایج فیزیکی قابل قبولی ارائه داده و از نظر عددی پایدار باشند. اسکیمهای مرتبه اول ( مانند بالا دست ) از نظر عددی پایدار هستند اما در مواردی که میدان جریان نسبت به خطوط شبکه مایل بوده و متغیر وابسته دارای گرادیان غیرصفر در جهت عمود بر جریان می باشد ، خاصیت پخشی نتایج بالا است ، این پخش عددی ناشی از روش بالادست برای پایداری عددی مطلوب است اما اغلب منجر به نتایج بسیار نادرست مخصوصا در گرادیانهای شدید می شود. برای غلبه براین نقص و افزایش دقت نتایج ، محققان اسکیمهای مرتبه بالای مختلفی ارائه کرده اند. نتایج حاصل از اسکیمهای مرتبه بالا بسیار دقیقتر از اسکیم بالادست مرتبه اول و بسیار پایدارتر از اسکیم تفاضل مرکزی مرتبه دوم است ، اما زمانی که عدد پکله محلی نسبت جابجایی به پخش ) بالا بوده و گرادیانهای شدید در خواص جریان وجود داشته باشد باعث ایجاد نوسان در نتایج می شود. یکی از روشهای محدود کردن این نوسانات استفاده از فرمولبندی متغیر بی بعد شده ( ‏‎nvf(normalized variable formulation است . روش ‏‎nvf‎‏ زمینه کاری خوبی برای توسعه اسکیمهای مرتبه بالا ایجاد کرده است طوری که هر سه خاصیت سادگی اجرا ، دقت بالا و محدود کنندگی را تواما دارا می باشد.

در این پایان نامه به بررسی عددی جریان در اطراف مدلهای دوبعدی و سه بعدی خودروی پژو 405 پرداخته شده است.

یکی از کارهایی که امروزه در صنایع هوایی انجام می گیرد ، اضافه کردن تجهیزات مختلف نظامی یا غیر نظامی بر روی وسایل پرنده است . اولین قدم دراین راه مطالعه نیروهای آیرودینامیکی و جریان اطراف وسیله پرنده می باشد. بااطلاعات بدست آمده از این مطالعه تغییرات لازمه درشکل و سازه تجهیزات مورد نظر و حتی وسیله پرنده انجام می شود. بالگرد یک نوع وسیله پرنده است که در صنایع نظامی و غیر نظامی دارای کاربرد زیادی می باشد. مهمترین بخش هر بالگردی روتور آنست. چرا که نقش اصلی بالا بردن بالگرد را به عهده دارد. در این پایان نامه یک پره روتور بالگرد بااستفاده از روش عددی تحلیل گردیده است. این تحلیل شامل حل عددی جریان و تنش حاصل از نیروهای آیرودینامیکی روی پره می باشد. بررسی انجام شده در حالت پروازی ایستا است . درانتها نتایج حاصل از حل عددی با تجربی موجود مقایسه شده اند. همچنین تاثیر لحاظ نمودن شفت نیز بررسی شده است.