در این تحقیق اثر میکروحباب ها و جریان محوری به طور جداگانه و همچنین به طور هم زمان روی کاهش درگ اصطکاکی در یک سیستم تیلور-کوئت، در دو بخش تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. شرایط جریان برقرار شده در سیستم چه در حضور جریان محوری و چه در غیاب آن در هر دو تحقیق تجربی و عددی نیز کاملا آشفته است و گردابه های تیلور در فضای حلقوی بین دو استوانه ی هم مرکز نیز ظاهر می شوند. برای ایجاد حباب در هر دو سیستم آزمایشگاهی و عددی از هوای اتاق نیز استفاده شده است که از طریق نازل های تعبیه شده در قسمت پایینی سیستم به داخل آن نیز تزریق شده اند. آب به عنوان سیال عامل در کار آزمایشگاهی و روغن سیلیکون به عنوان سیال عامل در کار عددی همانند هوا از قسمت پایینی سیستم به داخل آن نیز پمپ شده است. برای بدست آوردن ضریب درگ از گشتاور اعمال شده روی استوانه ی داخلی استفاده شده است. نتایج در هر دو تحقیق تجربی و عددی نیز نشان می دهند که با وجود آشفته بودن جریان و وجود گردابه های تیلور در تمام محدوده ی رینولدز کاری، جریان محوری و تزریق میکروحباب ها در سیستم نیز به تنهایی سبب کاهش درگ شده اند. اما مقدار کاهش درگ ثبت شده در هر یک از این حالت های در مقایسه با حالتی که در سیستم نیز جریان محوری و تزریق میکروحباب ها به طور هم زمان نیز برقرار بوده است، کمتر می باشد.

در این پایان نامه به بررسی عددی اثر تغییر تعداد و زوایای پره های پروانه ی کمپرسور توربوشارژر بر عملکرد کمپرسور پرداخته شده است. این پژوهش به روش عددی انجام شده و برای حل معادلات جریان سیال از روش دینامیک سیالات محاسباتی استفاده شده است. به دلیل اینکه اطلاعات هندسی کمی درباره ی کمپرسور موجود است، برای دستیابی به این اطلاعات، اسکن سه بعدی هندسه ی پروانه و حلزونی کمپرسور توربوشارژر گرت t25 صورت گرفته است. هندسه پس از آماده سازی، در نرم افزار انسیس مدل شده است. معادلات سه بعدی ناویر استوکس و معادله ی انرژی برای این هندسه حل شده اند. از هوا با خواص گاز کامل به عنوان سیال عامل استفاده شده و جریان پایدار می باشد. اثر تغییرات پارامترهای مذکور بر عملکرد کمپرسور در قالب منحنی های نسبت فشار کل و بازده ی آیزنتروپیک بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که پروانه ی کمپرسور مورد نظر با تعداد پره های پیش فرض (6 پره) در محدوده ی وسیعی از دبی جرمی دارای بهترین عملکرد می باشد. همچنین با افزایش و کاهش زاویه ی ورودی پره در لایه ی ریشه تغییر کمی در نسبت فشار کل کمپرسور مشاهده شد. اما، افزایش این زاویه در لایه ی شرود به دلیل تاثیر بیشتر بر سرعت ها باعث افزایش انرژی انتقال داده شده به سیال می شود. با افزایش 9 درجه ای این زاویه در دبی جرمی kg/s 122/0، بازده ی آیزنتروپیک و نسبت فشار کل به ترتیب 67/1 و 7/1 درصد نسبت به کمپرسور اولیه افزایش می یابند. تغییر زاویه ی پره در خروجی بیشترین تاثیر را در منحنی های عملکرد کمپرسور می گذارد. دلیل این امر نقش تعیین کننده ی این زاویه در جهت جریان خروجی است. با کاهش 9 درجه ای این زاویه در دبی جرمی kg/s 124/0 بازده ی آیزنتروپیک و نسبت فشار کل به ترتیب 12/1 و 43/3 درصد نسبت به کمپرسور اولیه افزایش می یابند. در نهایت با استفاده از زوایایی که در آن ها حداکثر بازده و نسبت فشار به ازای کمترین دبی جرمی حاصل می شود، پروانه ای جدید طراحی شده است. نتایج حاصل از تحلیل کمپرسور نهایی نشان دهنده ی تغییر محدوده ی دبی جرمی کارکرد در مقایسه با کمپرسور اولیه می باشد. در دبی جرمی یکسان با کمپرسور اولیه، مقادیر متوسط بازده ی آیزنتروپیک و نسبت فشار کل کمپرسور نهایی به ترتیب 52/6 و 65/6 درصد و قدرت مصرفی کمپرسور 19/6 درصد افزایش می یابند.

در این تحقیق به بررسی تاثیر نانوذرات بر اصطکاک پوسته ای در یک سیستم تیلور-کوئت عمودی به صورت عددی پرداخته شده است. مدلی که در این مسئله در نظر گرفته شده، متشکل از دو استوانه عمودی هم مرکز است که استوانه داخلی چرخان و استوانه خارجی ثابت می باشد. معادلات حاکم بر جریان بر اساس روش عددی حجم محدود و با استفاده از طرح گسسته سازی بالادست مرتبه دوم حل شده است. سیالات مورد بررسی در کار حاضر شامل روغن های روانساز موتورهای احتراق داخلی 30-w5، 40w-10 و 50-w20 به صورت خالص و همچنین به عنوان سیال پایه در سوسپانسیون های حاوی ذرات نانوی الماس ، دی سولفید تنگستن و دی سولفید مولیبدن می باشد. جریان به صورت تک فاز فرض شده است. با تغییر درصد حجمی نانوذرات به بررسی تاثیر این ذرات بر میزان ضریب اصطکاک پوسته ای در غلظت های مختلف پرداخته شده است. همچنین با تغییر سرعت دورانی استوانه داخلی، تاثیر نانوذرات بر ضریب اصطکاک پوسته ای در رینولدز های مختلف مربوط به محدوده جریان آرام و آشفته بررسی شده است. به طور خلاصه می توان بیان کرد که در رینولدز های محدوده آرام، افزودن نانوذرات ذکر شده به روغن های مذکور تاثیر محسوسی بر کاهش ضریب اصطکاک پوسته ای، نسبت به روغن خالص ندارد. این در حالی است که در رینولدزهای محدوده آشفته، افزودن نانوذرات باعث کاهش ضریب اصطکاک پوسته ای می شود. بیشترین میزان کاهش ضریب اصطکاک پوسته ای مربوط به نانوذرات دی سولفید تنگستن نسبت به روغن پایه 30w-5 است که حدود 13.8درصد می باشد و کمترین تاثیر مربوط به نانوذرات الماس می باشد که نزدیک به صفر می باشد.

کاهش تلفات اصطکاکی به کمک تزریق حباب یکی از انواع روش های کاهش درگ اصطکاکی است، که امروزه مطالعات گسترده ای بر روی آن انجام می شود. تا کنون تحقیقات زیادی در این زمینه و به منظور شناخت مکانیزم کاهش درگ اصطکاکی و همچنین تاثیر عوامل مختلف روی میزان آن صورت گرفته است. در این راستا هدف رساله حاضر مطالعه و بررسی بیشتر این پدیده به منظور شناخت بیشتر از زوایای پنهان آن می-باشد. از همین رو در پژوهش حاضر به مطالعه و بررسی آزمایشگاهی کاهش درگ اصطکاکی به وسیله تزریق حباب و برقراری جریان محوری در یک سیستم تیلور-کوئت، در دو بخش پرداخته شده است. در بخش اول تاثیر تزریق حباب بر کاهش درگ اصطکاکی در یک سیستم تیلور-کوئت عمود و در بخش دوم تاثیر هم زمان تزریق حباب و برقراری جریان محوری بر کاهش درگ اصطکاکی در یک سیستم تیلور-کوئت تحت زاویه 60 و 30 درجه مورد بررسی قرار گرفته شده است. در نهایت تاثیر تغییر زاویه در سیستم تیلور-کوئت بر کاهش درگ اصطکاکی در حضور هم زمان جریان محوری و تزریق حباب بیان شده است. یک کمپرسور جهت تزریق هوای اتاق به جریان آب داخل سیستم که از طریق چهار نازل انجام می گیرد، مورد استفاده قرار گرفته است. آب به عنوان سیال عامل در هر دو بخش مورد استفاده قرار گرفت که از طریق ورودی هایی که در قسمت تحتانی وجود دارد وارد آن می گردد. جریان برقرار شده در هر دو بخش از آزمایشات، جریان آشفته بود؛ اما محدوده رینولدز دورانی در بخش اول کمتر از بخش دوم بود. نتایج به دست آمده از بررسی تزریق حباب به سیستم تیلور-کوئت عمود نشان می دهد که بیشترین مقدار کاهش درگ اصطکاکی در محدوده ، 4 درصد می باشد. همچنین نتایج بررسی تاثیر هم زمان تزریق حباب و برقراری جریان محوری بر کاهش درگ اصطکاکی در سیستم تیلور-کوئت تحت زاویه، نشان از کاهش 8/21 درصدی در زاویه 60 درجه و 5/18 درصدی در زاویه 30 درجه این پدیده را در محدوده دارد. قطر حباب های تولید شده در این این پژوهش در محدوده میلیمتر می باشد و بیشترین احتمال حضور مربوط به حباب های با قطر 1/1 میلیمتر است.

در تحقیق حاضر، ارتباط بین خشکسالی های اقلیمی و نوسانات تراز زیرزمینی در دو حوزه با شرایط اقلیمی متفاوت (دشت مشهد در استان خراسان رضوی با اقلیم نیمه خشک و دشت گوهرکوه در استان سیستان و بلوچستان با اقلیم خشک)، مورد مطالعه قرار گرفته است. برای تعیین شرایط اقلیمی، از شاخص بارش استاندارد (spi) استفاده شده است. به منظور بررسی نوسانات سطح آب زیرزمینی، شاخص جدید سطح ایستابی استاندارد (swti) معرفی شده است. سپس برای تعیین میزان و نحوه ارتباط شرایط اقلیمی و تغییرات سطح آب زیرزمینی، از روش های تحلیل همبستگی سری های زمانی در قلمروی زمان و قلمروی فرکانس استفاده شده است. در قلمروی زمان ضریب همبستگی و زمان تأخیر بین سری های زمانی بارندگی و شاخص spi، و پارامترهای کمّی آب زیرزمینی (تراز آب زیرزمینی و شاخص swti)، با استفاده از تابع همبستگی متقابل (که با انجام تغییراتی در این تحقیق، تحت عنوان mccf بازتعریف گردیده)، محاسبه و نمودارهای همبستگی نگار ترسیم شده است. روش ابتکاری اخیر، امکان محاسبه همبستگی متقابل بین سری های زمانی با طول نامساوی را فراهم نموده است. در قلمروی فرکانس، توابع چگالی طیفی، دامنه طیف متقابل، کوهرنسی و فاز، با استفاده از روش بلکمن- تاکی محاسبه شده است. بر اساس محاسبات انجام شده در قلمروی زمان، میزان ضریب همبستگی و زمان تأخیر بین تغییرات اقلیمی و تغییرات تراز آب زیرزمینی در دشت گوهرکوه (9/0 و 7 سال) بیشتر از دشت مشهد (7/0 و 5 سال) می باشد. مقایسه شرایط و ویژگی های این دو منطقه و نیز تحلیل نتایج همبستگی، نشان داد که برهم کنش عوامل مختلفی از جمله شرایط اقلیمی، هیدررولوژیکی، هیدروژئولوژیکی، و میزان دخالت های بشری در میزان همبستگی و زمان تأخیر بین خشکسالی های اقلیمی و تغییرات سطح آب زیرزمینی، موثر می باشد. با استفاده از روش های قلمروی فرکانس مشخص شد که بیشترین تأثیر خشکسالی بر منابع آب زیرزمینی مربوط به نوسانات فرکانس پایین (دوره های تناوبی طولانی مدت) سری های زمانی می باشد.

در این پایان نامه طراحی و ساخت یک سیستم کنترل موقعیت سیلندر هیدرولیکی توسط چهار شیر 2-2 و یک شیر 3-4 انجام شده است. مهمترین قسمت پروژه طراحی و ساخت سیستم هیدرولیکی با شرایط آزمایشگاهی، سیستم الکترونیکی کنترل فازی و تولید سیگنالی با مدولاسیون پهنای پالسpwm) ) است. هدف از طراحی این سیستم کنترل موقعیت سیلندر هیدرولیک با هزینه کمتر و حرکت خطی سیلندر به صورت بهینه است. قسمت های کنترلی سیستم و مدارها و خروجی های سیستم به تفسیر مورد بررسی قرار می گیرد، کنترل سیستم توسط کنترل فشار سیال در رفت و برگشت سیلندر با کنترل سیکل کاری (duty cycle) و اعمال پالسبه شیرهای سولونئیدی، انجام می شود. شبیه سازی و مدل سیستم با یک شیر 3-4 در نرم افزار automation st پیاده و نتایج آن بررسی شده است ، سیستم ساخته شده با چهار شیر 2-2 وسنسور فاصله gp2d12 (برای پیدا کردن موقعیت پیستون سیلندر در هر 1 میلی متر جابجایی) و مدار الکترونیکی با هسته اصلی میکروکنترلر avr که قوانین منطق فازی را توسط نرم افزار fuzzytech، برای کنترل دقیق موقعیت پیستون سیلندر به زبان c نوشته شده است که با استفاده از نرم افزار codevision کدهای برنامه میکروکنترلر به زبان c تبدیل به کد hex (قابل پروگرام کردن بر روی میکروکنترلر) استفاده شده است.

در پژوهش حاضر، بررسی جریان نانوسیال در لوله های خمیده 90 درجه همراه با تزریق سیال پایه در اعداد رینولدز مختلف انجام شده است. هدف از انجام پایان نامه بررسی اثرات کسر حجمی، قطر ذرات نانو، تزریق سیال، عدد رینولدز و اثرات چرخش بر انتقال حرارت و جریان در یک لوله خمیده می باشد. رفتار جریان در لوله های خمیده بسیار پیچیده تر از لوله های مستقیم است. مهمترین دلیل طراحی لوله های خمیده، افزایش میزان انتقال حرارت بین سیال و جداره می باشد که باعث کاربردهای فراوان آن در صنایع مختلف از قبیل تهویه مطبوع، میکروالکتریک، مبدل های حرارتی، خنک کاری و غیره شده است. مدل دو فازی مخلوط برای مدل کردن جریان نانوسیال آب- 3o2al انتخاب شده است. معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی با استفاده از روش حجم محدود گسسته و با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده است. به منظور بررسی صحت روند حل مسئله، نتایج کار عددی حاضر با چندین مدل مختلف تجربی و آزمایشگاهی اعتبارسنجی شد که حداکثر خطای نسبی در محاسبات 5% مشاهده گردید. نتایج نشان می دهد که استفاده از نانوذرات، لوله خمیده و تزریق باعث افزایش عملکرد انتقال حرارت می شود. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص گردید که افزایش کسر حجمی تاثیر مستقیمی بر افزایش ضریب انتقال حرارت دارد. به طوری که با افزایش کسر حجمی از 2% به 6% تقریباً افزایش 3% ضریب انتقال حرارت جابجایی را در پی دارد. همچنین اثر افزایش غلظت به ازای هر 2%، به میزان 40% موجب افزایش مقادیر اصطکاک می شود. افزایش عدد رینولدز به دو برابر، حدود 6% عدد ناسلت متوسط را بالا می برد. در واقع تاثیر نانوذرات بر ضریب هدایت حرارتی سیال موجب این افزایش می باشد. همچنین تزریق سیال به درون جریان به دلیل ایجاد اختلال در ضخامت لایه مرزی و اختلاط بیشتر لایه های سیال که خود باعث افزایش انتقال حرارت می گردد. همچنین استفاده از لوله های خمیده نیز به دلیل ایجاد نیروی گریز از مرکز در خم و عدم توسعه یافتگی، افزایش انتقال حرارت را موجب می گردد.