سکوهای شناور توسعه یافته امروزی همچون سکوی ستونی (spar) دارای این مزیت شاخص می‏باشند که دامنه حرکت آنها در صفحه قائم به نسبت کوچک است. با این وجود حرکات heave تشدید شده اغلب برای ایجاد خسارت در رایزرها و سیستمهای مهار سکو به اندازه کافی بزرگ هستند. به منظور تقویت مکانیزم میرایی در نوسان تشدید یک سکوی spar در راستای قائم، تجهیزات میرایی مکانیکی اضافی بطور خارجی به سازه سکو متصل می‏شوند. به‏عنوان مثالی از این وسایل می‏توان از ورقه heave نام برد که اساساً ورقی است که با فاصله در زیر سازه spar نصب می‏گردد. هدف از این پایان نامه تحقیق درباره اثر تغییر پارامترهای هندسی، به‏خصوص تأثیر نسبت قطر دیسک به استوانه، همچنین نسبت ضخامت به قطر دیسک روی میرایی هیدرودینامیک heave می‏باشد. به این منظور مسأله برهمکنش سازه و سیال لزج با حل معادلات ناویر-استوکس و معادله پواسون فشار برای جریان لزج غیر‏قابل تراکم به روش عددی تفاضل محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. روش عددی مورد استفاده در مقابل نتایج دو کار آزمایشگاهی در دسترس ارزیابی شده است و پیشنهاداتی در خصوص طراحی ورقه heave برای سازه‏های شناور فراساحل بر مبنای محاسبات عددی انجام شده ارائه گردیده است.

بروز پدیده‏های طبیعی در مناطق ساحلی که خارج از اراده بشر است، همراه با عوامل انسانی که ناشی از گسترش ساخت و ساز در این مناطق می‏باشد در کوتاه‏مدت یا بلند مدت منجر به تخریب و وارد آمدن صدمات زیست محیطی در نواحی ساحلی شده است. امروزه موج‏شکن‏های مستغرق بطور فزاینده‏ای در نواحی ساحلی جهت محافظت از خطوط ساحلی در برابر فرسایش مورد استفاده قرار گرفته‏اند. کارکرد اصلی موج‏شکن‏های مستغرق در نواحی ساحلی، کاهش انرژی موج در اثر شکست موج و مستهلک نمودن انرژی آن پیش از رسیدن به ساحل همراه با حفظ منظره طبیعی ساحل می‏باشد. بهبود دانش موجود در مورد تاثیرات موج‏شکن‏های مستغرق روی امواج و جریانهای دریایی سبب انجام محاسبات دقیق‏تر در زمینه‏های تعیین نحوه و میزان جابه‏جایی رسوبات دریایی در حضور اینگونه سازه‏ها می‏شود. در این پایان‏نامه به بررسی مدل تحلیلی massel و brinkman برای محاسبه جریان ناشی از امواج روی موج شکن مستغرق پرداخته شده است؛ مدل تحلیلی مذکور مورد بازنگری و با استفاده از داده‏های آزمایشگاهی ارائه شده توسط gourlay (1996.a) صحت سنجی شده است. مدل تحلیلی massel وbrinkman برای تپه‏های دریایی با شیب‏های رو به دریای 1:30 تا 1:80 ارائه شده و در این تحقیق کاربرد مدل مذکور برای موج‏شکن‏های مستغرق با شیب وجه رو به دریای تندتر (1:1) مورد بررسی قرار می‏گیرد. ارزیابی‏ها نشان داد این مدل برای شیبهای تند نیز مناسب است. بدست آوردن جریان عبوری با توجه به اینکه شکست در روی وجه شیبدار روبه دریای موج‏شکن یا بر روی تاج موج‏شکن حادث می‏شود صورت گرفت؛ برای تشخیص این مورد از پارامتر نسبت استغراق (s) استفاده شده است. برای برنامه‏نویسی در این تحقیق از نرم‏افزار matlab استفاده شده است.

سکوهای شناور فراساحل ، به منظور اکتشاف ، استخراج و تولید نفت و گاز در دریا به کار می روند . یکی از انواع این سکوها که در آبهای عمیق کاربرد دارد سکوی ستونی یا spar platform است . این نوع سکو بدلیل خصوصیات دینامیکی قابل قبول و بدلیل هندسه ساده آن که هزینه ساخت را پایین می آورد مورد علاقه محققین می باشد . برای تحلیل دینامیکی سکوهای دریایی دو روش تحلیل در حوزه زمان و تحلیل در حوزه فرکانس مورد استفاده قرار می گیرد . کاربرد روش حوزه فرکانس از حوزه زمان ساده تر بوده و پارامترهای آماری مربوط به پاسخ سکو را با هزینه نسبتاً کمی مشخص می کند. این روش فقط برای سیستمهای خطی قابل استفاده است. در نتیجه نتایج آن که با خطی سازی برخی ترمهای غیر خطی بدست می آید، خصوصاً وقتی که پدیده های غیر خطی اهمیت می یابند، می تواند با خطا همراه باشد. در این شرایط، تحلیل در حوزه زمان ضرورت می یابد. هدف اصلی از این پایان نامه تحلیل غیرخطی پاسخ دینامیکی یک سکوی spar مشخص در حوزه زمان می باشد. با افزایش عمق آب ، سیستم مهاربندی و سیستم رایزرهای سکو بزرگتر و سنگین تر می شود و روش سنتی تحلیل یک سکو به صورت مجزا از سیستم های فرعی آن، ممکن است در آبهای عمیق با خطای غیر قابل چشم پوشی همراه شود. از این رو در این پروژه سعی خواهد شد تحلیل دینامیکی همزمان سکو با سیستم های فرعی آن نیز بررسی شود.

حل عددی معادلات دو بعدی ناویر استوکس رینولدز متوسط گیری شده و یا معادلات rans، برای یک سیلندر دایره ای که بطور جانبی با یک فنر و یک دمپر حمایت شده بود بدست آمد. این سیلندر در جهت عمود بر جهت جریان آزادی حرکت داشت. از روش حل عددی ضمنی و تفاضل محدود استگر و وارمینگ برای حل معادلات rans گردآوری شده استفاده شد. از مدل تلاطم k-? برای مدل سازی تلاطم در رد پای آب شکل گرفته در پشت سیلندر استفاده شد تا اینکه جریان جریان متلاطم در این ناحیه شبیه سازی شود. برای تعیین موقعیت جدید رایزر از ضریب لیفت بدست آمده در آخرین دور حل معادله ی rans به صورت کوپل با معادله ی حرکت رابزر که از قانون دوم نیوتن حاصل شده بود استفاده شد. روش حل عددی پیشنهاد شده قادر شد تا از نظر ضریب لیفت، دامنه ی نوسان و تاثیر سرعت کاهشی بر روی آن نتایجی کاملا مناسب را ارائه دهد. نتایج عددی با داده های آزمایشی khalak و williamson (1996)، مقایسه شدند. نتایجی خوب حتی در رژیم پیچیده ی همزمانی فرکانسها بدست آمد. در نظر گرفتن دامنه ی سطح آزاد وسیع تر، استفاده از شکل پایستار معادلات و در نهایت بکارگیری معادله ی تلاطم k-? از کارهای جدید در این تحقیق هستند که به نظر در حاصل شدن این نتایج نقشی عمده را ایفا کرده اند.

طراحی سکوهای دریایی برای تولید نفت و گاز، در برگیرنده مسائل فنی بسیاری است که باید به دقت مورد مطالعه قرار گیرند. چنین سازه هایی در معرض نیروهای ناشی از باد، جریانهای دریایی و امواج قرار دارند، که این نیروها با توجه به عمق آب، شکل سکو و درجات آزادی مختلف سکو محاسبه می شوند. در این رساله تلاش شده است تا نیروی امواج حاصله در اطراف استوانه دایره ای عمودی پیش بینی و مدلسازی عددی شود. به منظور تعیین مشخصات هیدرودینامیکی و نیروی موج وارد بر پایه های سکوهای دریایی با پایه های قطور یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن 90 جهت شبکه بندی میدان محاسباتی و بررسی پدیده تفرق در اطراف پایه های سکوهای دریایی و تخمین نیروهای وارد بر آنها تهیه شده است. تاکنون برای محاسبه نیروی امواج با کمک تئوری تفرق روشهای حل عددی مختلفی مانند اجزای محدود و المان مرزی به کار گرفته شده است ولی در این رساله معادله دیفرانسیل حاکم بر تئوری تفرق با اسفاده از روش تفاضل محدود حل شده است. شرط مرزی انعکاسی دراطراف بدنه پایه و شرط مرزی تشعشعی دور دست در معادلات اعمال گردیده است. جهت کنترل کارکرد برنامه مذکور نتایج نیروهای وارد بر سکو برای یک سکوی تک پایه با نتایج روش تحلیلی مک کمی و فاکس (1954) مقایسه شده است.

مطالعه حاضر به ارائه تحلیل عددی عملکرد روتور کمپرسور محوری از طریق حل معادلات اویلر دوبعدی می پردازد. روش حجم محدود مبتنی بر محاسبه شار به روش رو1 توأم با ویسکوزیته مصنوعی بسط یافته لیو و همکارش2 و یک روش تصحیح انتروپی، در کنار شرایط مرزی مناسب، برای حل معادلات حاکم به کار گرفته شده است و تاثیر چرخش روتور از طریق فرمول بندی لاگرانژی اویلری اختیاری در روش عددی وارد می گردد. هندسه مساله را مقطع روتور در شعاع میانی، در حد فاصل دو پره متوالی تشکیل می دهد. برای تولید شبکه محاسباتی متعامد و متراکم در نزدیکی مرز، از روش حل معادلات دیفرانسیل استفاده شده است تا یک شبکه محاسباتی ساختار یافته نوع h برای یک گذرگاه کامل جریان در بین پره های روتور بدست آید. روش عددی مورد استفاده در یک کد پیاده سازی شده و کارایی آن با چندین مورد آزمایشی یک و دو بعدی ارزیابی شده است. نتایج نهایی شامل شبیه سازی جریان در شرایط طراحی کارکرد روتور و خارج از آن می باشد. این نتایج با داده های تجربی در دسترس مقایسه شده اند که در این میان پیش بینی مقادیر فشار و دمای سکون سیال بیشترین مطابقت را با مقادیر تجربی متناظر نشان داده اند. در شرایط طراحی و برخی از حالت های خارج از آن حضور شاک در فضای بین دو پره پیش بینی می شود و الگوی تغییر فشار استاتیک، کاهش در ورود به فضای بین دو پره و افزایش تا حد فشار پایین دست، در گذر از روتور است.

در این پایان نامه عملکرد گرمایی گرماگیرهای میکروکانالی از یک سو و کاربرد نانو سیال ها در انتقال گرما به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتداً جریان درون یک میکروکانال مربعی شکل بررسی شد. با طول های مختلف، عدد ناسلت حاصل از حل تحلیلی برای کانال های مربعی و شرایط مرزی های مختلف گرمایی برای سیال پایه ی آب، با دقت مناسب بدست آمد. پس از آن دو نانو سیالِ آب- اکسید آلومینیوم و آب- نانولوله ی کربنی نیز بررسی شدند. افزایش چشم گیری در ضریب انتقال گرما سیال به خصوص در مورد نانولوله ی کربنی مشاهده شد. سپس با تهیه یک زیر برنامه ی کامپیوتری (udf) شرایط مرزی توان پمپاژ ورودیِ یکسان که معیار بهتری برای مقایسه ی عملکرد سیال های مختلف است را اعمال کرده و خروجی ها برای یک تک کانال مستطیلی گرفته شد و نتایج آن برای مدل سازی گرماگیر ثبت شد. پس از این مراحل به مدل سازی گرماگیر میکرو کانالی با سیال عامل آب و با پوسته ی از جنس آلومینیوم پرداختیم. بعد از حصول اطمینان از درستی جواب ها و بهینه کردن شبکه بندی به مقایسه ی عملکرد سه سیال ذکر شده در گرماگیرهای میکروکانالی پرداخته و با تغییر شرایط مرزی، نتایج را مورد بررسی قرار دادیم. در ادامه روندی را که از بدست آوردن سرعت ورودی با کمک udf تا مدلسازی یک گرماگیر کامل طی می کردیم را برای کانالهای با مقاطع مثلثی و بیضوی با جایگزینی نانوذره ی الماس که عملکرد بهتری دارد، به جای اکسید آلومینیوم تکرار کردیم. انجام تمام این مراحل نتایج چشمگیری را برای نانولوله ی کربنی به ثبت رسانید. برای مثال در یک گرماگیرِ مستطیلی متداول، میانگین کاهش مقاومت گرمایی برای آب-نانو لوله ی کربنی و آب-اکسید آلومینیم، به نسبت آب خالص به ترتیب، 18% و 1% می باشد. در انتها اثر جنس جامد گرماگیر برروی عملکرد آن بررسی شد که مس بهترین عملکرد را نشان داد.

در این مطالعه مقایسه ای بین روش های مختلف محاسبه شار در شبکه ساختار نیافته دو بعدی با در نظر گرفتن معادله اویلر شامل روش های fds و fvs انجام گرفته است . از روش حجم محدود جهت حل معادلات استفاده شده است. از روش صریح جهت حل انتگرال زمانی بهره برده ایم. در حالت جریان دائمی از روش گام زمانی محلی به عنوان روش شتاب بخشی استفاده کرده ایم. در بخش منطبق سازی شبکه از یک سنسور براساس عدد ماخ برای شناسائی سلول های با گرادیان بالا استفاده کرده ایم. در این مطالعه برای روش های تفکیک بردار شار شامل vanleer ،aufs و ausm+ و روش های تفکیک اختلاف شار شامل roe ، hll ، hllc ، hlle و ruzanov مورد مقایسه قرار داده ایم. مقایسه برای جریان های دائمی و غیر دائمی انجام گرفته است. مطالعه برای جریان غیر دائم روی یک لوله شاک انجام گرفته و نتایج با حل دقیق تحلیلی مقایسه شده است. مطالعه برای حالت دائمی در جریان داخلی گذرنده از یک کانال با برآمدگی و همچنین جریان آزاد روی ایرفویلnaca0012 در سه رژیم جریان یعنی مادون صوت، گذرا و مافوق صوت بررسی شده و با حل تقریبی معتبر و یا داده های آزمایشی مقایسه شده است. و در نهایت مزایا و معایب روش های مورد مطالعه ارائه شده است.

جدایش جریان و جریان بازگشتی به دلیل تغییرات ناگهانی در هندسه جریان در بسیاری از کاربردهای مهندسی رخ می دهد و میزان زیادی از جریان سیال کم انرژی و پر انرژی در ناحیه بازگشتی با هم دیگر آمیخته می شوند. در نتیجه، این پدیده ها تاثیر بسیار زیادی را بر روی انتقال حرارت از این وسایل می گذارند. در چنین هندسه هایی، اندازه ناحیه جریان بازگشتی مشخص کننده ویژگیهای کلی مانند انتقال حرارت و جریان سیال است. هدف از انجام این تحقیق شبیه سازی عددی جریان آشفته سیال در یک کانال با پله قائم پیشرو و کنترل لایه مرزی با دمش/مکش در پای پله است. برای شبکه بندی هندسه از نرم افزار گمبیت و برای شبیه سازی عددی از نرم افزار فلوئنت استفاده شده است. در این تحقیق معادلات دو بعدی پیوستگی، ممنتوم و انرژی برای جریان سیال تراکم ناپذیر و درحالت پایا توسط روش حجم محدود با استفاده از الگوریتم سیمپل حل می شوند. عدد رینولدز جریان در محدوده جریان آشفته است. همچنین برای صحت سنجی، نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی اوربا و همکاران مقایسه شده است. برای بررسی تاثیر مقدار شدت دمش و مکش، از پارامتر بدون بعد ضریب جریان c_q استفاده شده و نتایج نشان داد دمش و مکش هر کدام با فیزیک جریانی متفاوت در پای پله باعث کوتاه تر شدن طول ناحیه جدایش می شوند. همچنین برای بررسی اثربخشی خنک کاری، از سیال با دمای پایین تر از سیال اولیه در پایه پله استفاده شد. در نهایت با بررسی نحوه انتقال ممنتوم و انتقال حرارت بین دو سیال داغ و خنک، میزان تاثیر نسبت دمش بر اثربخشی خنک کاری لایه ای مورد بررسی دقیق قرار گرفت.

یکی از چالشهای مهم و عمده صنعت برق کشورهای درحال توسعه از جمله ایران، تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز مناطق دور افتاده و صعب العبور بوده تا بتوان علاوه بر تامین نیاز خانوارها، چاههای کشاورزی، تجهیزات مخابراتی و معادن صنعتی، از گسترش شبکه های انتقال و توزیع برق جلوگیری کرده و مسایل اقتصادی، اثرات زیست محیطی و نیاز به حریمهای گسترده شبکه های برق را به حداقل رساند. امروزه انرژی الکتریکی مناطق دورافتاده و صعب العبور کشور به وسیله نیروگاههای دیزلی تامین می شود که به دلیل هزینه های عملیاتی و تعمیر و نگهداری زیاد، علاوه بر اینکه از نظر اقتصادی پر هزینه هستند مسائل زیست محیطی زیادی را بدنبال دارند. یکی اصولی ترین راهکارها جهت تعدیل این مشکلات، استفاده از سیستم تولید برق مستقل برای تامین برق این مناطق است. این سیستم علاوه بر اینکه از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است، بدون نیاز به منبع تغذیه خارجی قادر به تولید مداوم برق مستقل از شبکه سراسری بوده و برای تمام فصول سال نیز مناسب است. اساس عملکرد این سیستم که شامل پانل های فتوولتائیک ، الکترولیزور pem، پیل سوختی pem، مخزن هیدروژن، باتری و غیره بدین صورت است که انرژی برق مورد نیاز مصرف کننده را به صورت مستقیم از پانل های فتوولتائیک و سلولهای سوختی تامین کرده و در زمانهایی که بدلیل عدم وجود تابش خورشید، انرژی برق کافی در دسترس نیست از مخزن هیدروژن و باتری استفاده میکند. یکی از مسایل مهم در طراحی و مدل سازی یک سیستم تولید برق مستقل برای مناطق دور افتاده و صعب العبور استان هرمزگان، مشخص کردن اندازه تجهیزات مختلف سیستم است. هدف این پروژه علاوه بر طراحی، مدلسازی و شبیه سازی یک سیستم تولید برق مستقل خورشیدی، بررسی آرایش و اندازه بهینه تجهیزات این سیستم است بنحوی که علاوه بر تامین مداوم برق مورد نیاز مصرف کننده بدون نیاز به هیچ منبع خارجی، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و دارای راندمان مناسبی نیز باشد. لذا راهکاری ارائه خواهد شد که بر مبنای آن بتوان منبع انرژی تجدیدپذیر را در زمانهای وفور به صورت هیدروژن ذخیره نمود و در مواقع اضطرار (مثلا در روزهای ابری، زمستانی یا روزهای کم تابش) از آن استفاده کرد. بدین منظور، پانل های pv، الکترولیزورهای pem و مکانیزم کنترل آنها برای استفاده در شبیه سازی های نرم افزار ترنسیس مدلسازی شده و با استفاده از داده های موجود در کاتالوگ این تجهیزات، شبیه سازیها و بررسیهای لازم صورت گرفته است. در بررسیها و شبیه سازیهای انجام شده با استفاده از نرم افزار ترنسیس از وضعیت فشار مخزن هیدروژن و راندمان کلی سیستم به عنوان پارمترهای اصلی طراحی استفاده شده و عوامل و کنترل های موثر بر این دو پارامتر مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل از این بررسی ها ارائه شده است.

در بسیاری از موارد اطلاعات اولیه شامل ضرائب فیزیکی و همچنین شرایط مرزی بطور دقیق مشخص نیستند و مقدار آنها از آزمایش و روش های آماری بدست می آید. مطالعه تک تک افراد جامعه، به علت هزینه زیاد، کمی وقت و یا نداشتن امکانات کافـی اغلب مقدور نیست. بنابراین قسمتی از جامعه را به جای تمام آن به نام نمونه در نظر می گیرند و نتیجه حاصل از مطالعه نمونه را به تمام جامعه تعمیم می دهند. با آماری بودن این اطلاعات، نتایج گرفته شده نیز دارای درصد اشتباهی می باشد که مقادیر آنها با توجه به اطلاعات آماری داده ها مشخص می گردند. در این پایان نامه اثر آماری بودن اطلاعات ورودی برنتایج بدست آمده با به کارگرفتن روش عناصر محدود مورد مطالعه قرار می گیرد. این روش در کلیه زمینه ها کاربرد داشته و در این رساله کاربرد آن در شاخه مکانیک سیالات، مبحث جریان پتانسیل، مطالعه خواهد شد. در جریان پتانسیل، شرایط مرزی از قبیل سرعت جریان آزاد، سرعت چرخش جسم غوطه ور در سیال و زاویه حمله ایرفویل با توجه به اطلاعات آماری داده شده مورد مطالعه واقع می گردد. در این بررسی، درصد اشتباه از درجه اول و دوم بررســی شده است.

طرح افزایش ظرفیت پالایشگاه بندرعباس یکی از موفق ترین طرحهای اجرا شده در سطح پالایشگاههای کشور می باشد. در کنار دستاوردهای حائز اهمیت بدست آمده، پس از اجرای این طرح تعدادی از شبکه مبدلهای حرارتی به خوبی با این تغییرات تطبیق پیدا نکرد. در این پایان نامه به بررسی عملکرد مبدلهای حرارتی پیش گرمکن واحد تقطیر پالایشگاه از نقطه نظر حرارتی و سیالاتی، با در نظر گرفتن تغییرات انجام شده پس از طرح افزایش ظرفیت پرداخته شده است. در این رابطه دوعدد از این مبدلها که دارای شرایط بسیار حادتری نسبت به بقیه بود مورد بررسی، تجزیه و تحلیل قرا گرفته است. بدین منظور در ابتدا کل واحد تقطیر پالایشگاه توسط نرم افزار پتروسیم که جزء نرم افزارهای برتر در زمینه شبیه سازی فرآیندهای پالایشگاهی می باشد، شبیه سازی شده است. جهت بازبینی و طراحی مجدد مبدلها از متدهای محاسباتی ارائه شده توسط kern و ludwig استفاده شده و توسط نرم افزار htfs+ نسبت به طراحی و شبیه سازی مجدد مبدلهای حرارتی اقدام شده است. مدل سازی چگونگی توزیع سرعت در پوسته مبدل با استفاده از تکنیکهای cfd به کمک نرم افزار fluent، مورد بررسی قرار گرفته است. با انجام تستهای مختلف بر روی مبدلهای موجود و بررسی سناریوهای مختلف توسط شبیه سازی انجام شده در نرم افزار پتروسیم، وضیت کنونی مبدلها آنالیز شده و شرایط بهینه مبدلهای مورد بررسی (از نقطه نظر راندمان عملکردی) مشخص شده است. در پایان ضمن مقایسه نتایج بدست آمده از بررسیهای فوق با نتایج بدست آمده از شرایط واقعی واحد، دو مورد راه حل که عبارتند از: 1- جدا کردن بخشی از جریان و طراحی یک مبدل جدید برای جریان اضافی 2- انجام تغییرات و اصلاحات بر روی یکی دیگر از مبدلهای مازاد واحد تقطیر (e-01402a/b) و استفاده از آن بجای مبدلهای تحت بررسی در این رابطه با توجه به شرایط پالایشگاه، بخشی از طرح اول (جداکردن بخشی از سیال) اجرایی شد و بخش دوم کار در حال امکانسنجی فنی و اقتصادی می باشد.

استفاده از اثرات میدان مغناطیسی، کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارد. در مبحث هیدرودینامیک مغناطیسی، به مطالعه و بررسی جریان سیال هادی الکتریسیته در حضور میدان مغناطیسی پرداخته می شود. وقتی که سیال هادی الکتریسیته و در حال حرکت، در معرض یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، نیرویی به نام نیروی لورنتز در آن فعال می شود که با نیروی شناوری مقابله می کند، به طوری که جریان جابجایی را به واسط? کاهش سرعت سیال تضعیف کرده و یا در شرایط ایده آل می تواند آن را از بین ببرد. از طرفی استفاده از نانوسیال ها به عنوان خنک کننده راهی برای بهبود انتقال حرارت می باشد. در این مطالعه، انتقال حرارت جابجایی آزاد نانوسیال آب- al2o3 درون یک حفر? بسته مربعی و تحت تأثیر میدان مغناطیسی یکنواخت بررسی شده است. دیواره های بالا و پایین محفظه عایق بوده و دیواره های عمودی در دماهای th و tl ثابت نگه داشته می شوند. جریان آرام و یکنواخت در نظر گرفته شده و معادلات پیوستگی، ممنتوم و انرژی به صورت عددی حل شده اند. تأثیر پارامترهای مختلف از قبیل عدد رایلی ( )، کسر حجمی ( ) و عدد هارتمن ( ) روی میدان جریان و دما و همچنین انتقال حرارت نانوسیال درون محفظه، بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که نرخ انتقال حرارت با افزایش عدد رایلی افزایش می باید در حالی که با افزایش عدد هارتمن نرخ انتقال حرارت کاهش می یابد. همچنین عدد ناسلت متوسط روی دیوار? داغ، با افزایش کسر حجمی افزایش می یابد در حالی که این روند در حضور میدان مغناطیس قوی، معکوس می گردد.

با پیشرفت کامپیوترهای شخصی، دینامیک سیالات محاسباتی به طور گسترده ای در شاخه های مختلف صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است. در سال های اخیر، استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی عددی از اعتبار خاصی در فهم فیزیکی انواع مختلف سیستم هایی که تحت تأثیر میدان مغناطیس خارجی قرار دارند، برخوردار شده است. هدف از این پایان نامه بررسی تأثیر پارامترهای مختلف بر روی رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی، سیال در یک محفظه بسته تحت تأثیر میدان خارجی مغناطیس و مطالعه توزیع میدان دما و سرعت، تابع جریان و عدد نوسلت با استفاده از مدل سازی همزمان معادلات ناویر استوکس و انر‍ژی برای جریان جابجایی آزاد در رژیم آرام در داخل ناحیه محاسباتی می باشد. به منظور پیدا کردن جواب های فیزیکی قابل قبول و همگرا شده، قبل از انجام شبیه سازی ها استقلال مساله از شبکه کنترل گردیده است. جهت بررسی مدل عددی و صحت نتایج بدست آمده، نتایج شبیه سازی نهایتاً مورد بررسی و تحلیلی قرار گرفته و با نتایج تجربی موجود در مقالات مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش عدد گراشف ضریب انتقال حرارت افزایش می یابد در حالیکه این پارامتر با افزایش عدد هارتمن کاهش پیدا می کند. علاوه بر این، با افزایش زاویه میدان مغناطیس عدد نوسلت و مقدار حداکثر تابع جریان کاهش پیدا می کند. نهایتاً نتایج نشان می دهد اعداد پرانتل بالاتر سبب افزایش عدد نوسلت و کاهش مقدار حداکثر تابع جریان می شود.

در این مطالعه ابتدا جریانهای چندفازی اویلری-اویلری مورد بررسی قرار گرفته و توانایی آنها در مدل کردن جریان چند فازی هوا آب داخل رمجت بررسی گردیده است.سپس بدلیل خطای زیاد روش های اویلری-اویلری و موانع موجود، با استفاده از روش اویلری – لاگرانژی به صورت دو بعدی و سه بعدی جریان دوفازی و رفتار حرکت حباب در جریان آشفته در درون یک رمجت دریایی شبیه سازی شده است.در این روش تحلیل میدان جریان به روش اویلری صورت گرفته است . برای بررسی تغییرات شعاع حباب از معادله رایلی- پلاست استفاده گردیده و یک کد کامپیوتری برای شبیه سازی رفتار حباب در داخل نرم افزار فلوئنت تعمیم داده شده است. با در نظر گرفتن تمام نیروهای اعمال شده روی حباب در قانون دوم نیوتن معادله ای برای مسیر حرکت حباب بدست آورده شده است. از مدل اغتشاشات k-? برای مدل کردن مولفه های نوسانی سرعت استفاده شده است. در این تحقیق همچنین اثر پارامترهایی نظیر کسر حجمی اولیه ورودی هوا و سرعت اولیه ورودی آب بر نیروی پیش رانش رمجت مورد بررسی قرار گرفته است.

با توجه به مصرف روز افزون انرژی و بحران کمبود آن ، می بایست اقداماتی در جهت بهینه سازی مصرف انرژی انجام داد. با عنایت به تحقیقات انجام شده، قسمت قابل توجهی از انرژی در بخش تجاری و خانگی و از این مقدار حدود 70 درصد در قسمت تأمین آسایش حرارتی و برودتی ساکنین صرف می شود. از بین عوامل دخیل در بار حرارتی و برودتی یک فضا به یک اولویت بندی رسیدیم که نشان می دهد اندازه ی دیوارها مهمترین عامل دخیل در بار یک فضا هستند و عامل مهم دیگر میزان عبور حرارت از پنجره است (ضریب انتقال حرارت پنجره). علاوه بر اولویت فوق، در مورد دو عامل دیگر که در اولویت های بعدی بودند با انجام مدل سازی و تغییر پارامترها نتیجه زیر بدست آمد: بهترین حالت برای قرارگیری ساختمان ها این است که به صورت مستطیل شکل باشند و طول آن در راستای شمال – جنوب قرار گیرد. همچنین استفاده از عایق حرارتی با ضخامت 4 اینچ ( 100 میلی متر ) در لایه های داخلی دیوارهای خارجی می تواند تا 90 درصد راندمان حرارتی به دیوارها بدهد. و اینکه استفاده از پنجره های دوجداره با انواع مختلف قاب، شیشه و گاز مابین شیشه ها بین 20 تا 40 درصد به کاهش مصرف انرژی در یک فضا کمک می کند.

بهینه سازی انرژی یک روش موثر برای کاهش معزل آزاد سازی گازهای گلخانه ای به داخل جو می-باشد. در صنایع فرایندی، شبکه مبدل های حرارتی یک بخش مهمی از ساختار نیروگاه می باشد. هدف شبکه ها به حداکثر رساندن بازیافت حرارتی ، و از طرفی کاهش هزینه های کلی واحد می-باشد.تحقیق روی شبکه مبدل های حرارتی با هدفِ طراحیِ ساختاری سرو کار دارد که پایین ترین هزینه کلی (هزینه سرمایه گذاری به انضمام هزینه جاری) را داشته باشد. پتانسیل برای صرفه جویی انرژی بدلیل بهره گیری از راهکار استفاده بهینه انرژی در فرایندهای صنعتی علی الخصوص در کارهای پرمصرف انرژی مثل پالایشگاه قابل توجه می باشد . هدف تحقیق حاضر بررسی فرصت های افزایش بازده انرژی فرایند در واحد تقطیر پالایشگاه نفت شیراز در جنوب ایران است. هدف اصلی پروژه صرفه جویی انرژی با استفاده از تکنولوژی پینچ و ارزیابی آن می باشد. در ابتدا اطلاعات مورد نیاز جریان های سرد و گرم بخش پیش گرمایش واحد تقطیر از فلوشیت های موجود استخراج گردید و سپس تحلیل پینچ انجام شد. منحنی های ترکیبی رسم شد و پی بردیم که با حالت آستانه مواجه هستیم چون که نیازی به منابع خارجی نمی باشد. پس از اینکه هدف یابی انجام دادیم چند شبکه مبدل حرارتی بر حسب شرایط موجود برای ?tmin مختلف طراحی گردید. مقدار بهینه ?tmin برابر با °c 3/22 می باشد. بر اساس این مقدار بهینه 5% کاهش در هزینه کلی سالیانه شبکه مبدل های حرارتی خواهیم داشت.

نظربه این که بیش از 90 درصد انرژی مصرفی جهان از احتراق سوختهای فسیلی تهیه می شود .نیاز فرآیندی جهان به انرژی ،محدود بودن ،تجدیدناپذیر بودن کاهش سریع منابع سوخت فسیلی و مشکلات زیست محیطی بشر را برآن داشته است که نسبت به بهینه سازی مصرف این نوع از انرژی دقت بیشتری نماید. قسمت اعظم سوخت های فسیلی در بخش پالایشگاهی و در قسمت کوره های صنعتی به مصرف می رسد،استفاده از کوره های صنعتی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی بسیار حائز اهمیت می باشد. کارکرد صحیح کوره نقش اساسی در عملکرد بهینه واحد دارد و برای انجام این وظیفه نیاز به دریافت انرژی دارد از آنجایی که بخشی از انرژی در این میان تلف می شود. مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی در کوره ها بسیار مهم می باشد بر این اساس در این پروژه به بررسی و آنالیز حرارتی گازهای خروجی از دودکش کوره h-701 پالایشگاه گاز سرخون و قشم پرداخته شده و بار حرارتی آن محاسبه گردیده سپس برای استفاده از این انرژی با توجه به بررسی انواع روش های بازیافت و شرایط اقلیمی منطقه بهترین روش برای بازیافت این مقدار انرژی گرمایی در کوره h701،( استفاده از مبدل حرارتی پوسته و لوله) انتخاب شده است . که به این منظور در مبدل حرارتی طراحی شده (مبدل حرارتی قابل نصب در دودکش )گازهای خروجی دودکش در مجاورت هوای احتراق قرارگرفته و مبادله حرارت می نمایند.بعد از طراحی مبدل حرارتی هوای مورد نیاز احتراق در مبدل حرارتی با گاز های خروجی از کوره تبادل حرارت نموده و درنتیجه دمای آن از oc25 تا oc 250 افزایش خواهد یافت که نتیجه آن افزایش بازده کوره از 63/83 درصد به 97 /91 درصدمی باشد و همچنین مصرف سوخت کوره سالانه m396/8430609 کاهش خواهد داشت . از طرفی از ورود گاز های احتراق با دمای بالا (oc 340 ) به هوا و افزایش دمای محیط جلوگیری خواهد شد . هزینه اولیه مورد نیاز جهت خرید مبدل حرارتی 2500000000 ریال می باشد که به این روش بعد ازسه سال برگشت سرمایه خواهد داشت .این روش کمک به بهینه سازی مصرف انرژی و کاهش تلفات انرژی وجلوگیری از افزایش هوای محیط و کمک به پاکی محیط زیست خواهد نمود.با استفاده از این روش راندمان کوره به اندازه%63/8 افزایش می یابد.

بررسی مقالات و کتاب ها نشان می دهد شبیه سازی احتراق کوره های استوانه ای برای تعیین توزیع دما بر روی تیوب ها انجام نشده است و از طرفی طبق سوابق تجربی و استانداردها، تیوب های در معرض حرارت از نخستین محل های مورد نظر برای خرابی کوره ها می باشد. در این راستا، این تحقیق با استفاده از شبیه سازی عددی احتراق در کوره h-701 واحد 700 شرکت پالایش گاز سرخون و قشم انجام شده است. بدین منظور، پس از جمع آوری و بررسی داده های گردآوری شده، مشتمل بر مدارک و اطلاعات طراحی اولیه کوره و نیز داده های عملیاتی کوره h-701، مدل سازی کوره، با در نظر گرفتن هندسه دقیق آن انجام شده است. حل عددی توسط روش های دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) با در نظر گرفتن مدل کی- اپسیلون در آشفتگی، مدل دیسکریت اوردینیت در تابش و مدل اسپشیس ترنسپورت برای احتراق صورت پدیرفته است. داده های طراحی کوره به عنوان شرایط مرزی و اجزای سوخت در نظر گرفته شده است. با توجه به نتایج، وضعیت آشفتگی محصولات احتراق، شار حرارتی و توزیع دمای جداره تیوب های کوره، به دست آمده و نهایتاً محل نقاط داغ بر روی تیوب ها تعیین شده است که نتیجه آن تخمین محل های مورد انتظار برای شروع مکانیزم های شکست احتمالی می باشد.

در این پایان نامه به منظور خنک نگاه داشتن پا درون کفش از جریان هوای تمیزی که به درون کفش دمیده می شود، استفاده می گردد. برای این منظور از یک سیکل ناشی از انبساط و انقباض مداوم یک محفظه لاستیکی هوا جهت خنک نمودن فضای داخل کفش استفاده می شود که در آن از نیرویی که در هر بار قدم زدن از طرف پا به کفش اعمال می گردد استفاده شده و سیستم خنک کننده هوایی که در کفش تعبیه گردیده است، فعال می شود. این سیستم شامل یک سیکل کامل مکش هوای تمیز از محیط بیرون و دمیدن آن به درون کفش و خروج هوای قبلی موجود در کفش به محیط بیرون می باشد. پس از طراحی و ساخت سیستم خنک کننده هوایی کفش، توسط سنسورهای دماسنج و رطوبت سنج مورد آزمایش قرار گرفته و پس از اطمینان از صحت کارکرد آن، توسط نرم افزار گمبیت مدل و شبکه بندی شده و در نرم افزار فلوئنت که با استفاده از روش حجم محدود برای گسسته سازی معادلات مسائل را حل عددی می نماید، شبیه سازی گردید. در پایان نیز نتایج آزمایش تجربی و حل عددی هر یک بطور مجزا بررسی و با یکدیگر مقایسه شده است که بطور خلاصه می توان به کاهش دمای درون کفش در حدود 5/4 درجه کلوین و کاهش رطوبت نسبی حدود 35 درصد برای کفش دارای سیستم خنک کننده هوایی نسبت به کفش فاقد سیستم مذکور در آزمایش تجربی اشاره نمود. در حل عددی نیز سیستم خنک کننده هوایی کفش، کاهش دمایی معادل 5/8 درجه را نشان می دهد و با توجه به نتایج به دست آمده از هر دو روش تجربی و عددی و همپوشانی مناسب و قابل قبول آن ها می توان به صحت ادعای این سیستم مبنی بر ایجاد جریان هوا و تهویه آن، کاهش دمای درون کفش و کمک به سلامتی پای افراد اذعان نمود.

در این تحقیق یک سیستم جذبی رایج مورد آنالیز ترمودینامیکی قرار گرفته است و با کوپل کردن یک کلکتور خورشیدی به سیستم جذبی رایج و تشکیل یک سیستم جذبی خورشیدی، مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته شده است، دراین تحقیق سیستم مورد نظر به وسیله ی روابط ترمودینامیکی در نرم افزارees (engineering equation solver) شبیه سازی شده و با بررسی اثرات تابش و شرایط آب و هوایی برای کلانشهر کرمانشاه میزان جوابگوی یک سیستم جذبی خورشیدی با ظرفیت 3 تن بررسی شده است. در این تحقیق تأثیرات دمای ژنراتور ـ کنداسور و ابزوربر و اواپراتور بر روی ضریب عملکرد بررسی شده است که افزایش دمای ژنراتور و اوپراتور باعث افزایش ضریب عملکرد و افزایش دمای کندانسور و ابزار باعث کاهش ضریب عملکرد سیستم می گردد. سیستمهای جذبی خورشیدی گزینه ای مناسب جهت مصارف تهویه مطبوع در مقیاس خانگی به شمار می آیند. انرژی تابشی و سرمایه گذاری برای گسترش آن، جایگزینی مناسب جهت پروژه های اتمی آسیب زا برای محیط زیست است.

رعایت اصول ایمنی در جابجائی گازمایع ، ضرورت دانش و آگاهی کامل در مورد این فرآورده را میطلبد. گازمایع تنها فرآورده نفتی است که نگهداری آن الزاماً در ظروف تحت فشار صورت میگیرد و روشهای جابجائی گازمایع تحت پوشش قوانین و استانداردهای اجباری میباشد . در سالهای اخیر علیرغم توسعه چشمگیر شبکه خطوط لوله گاز طبیعی در اقصی نقاط کشور ، به دلیل مصارف متعددی که از گازمایع میشود و سهولت جابجائی آن در ظروف مختلف تحت فشار ، شرکتهای توزیع کننده سالیانه بیش از دو میلیون تن گازمایع را طی یکصدو بیست میلیون جابجائی سیلندر از طریق عوامل مختلف توزیع به بیش از هفت میلیون خانوار مصرف کننده در سراسر کشور عرضه مینمایند . سنگینی و بدبار بودن سیلندرهای گازمایع فولادی همراه با رفتارهای غیرمتعارف مصرف کنندگان و سایر عوامل فرسایشی نظیر شرایط جوّی برخی مناطق ، فرسودگی و خرابی زودرس سیلندرها را موجب شده و سالیانه هزینه های بسیار هنگفتی مصروف بازسازی شبکه سیلندرهای گازمایع میشود . لذا پیش بینی راهکارهای لازم جهت کاربرد و بهره گیری از تکنولوژیهای برتر ، نظیرجایگزین نمودن سیلندرهای کامپوزیتی با عمر مفید و ایمنی بالاتر بجای سیلندرهای فولادی بمنظور کاهش هزینه ها و جلوگیری از اتلاف منابع ارزشمند ملّی کشورمان ضروری و محسوس میباشد . در این تحقیق با بهره گیری از استانداردهای ملّی موجود برای سیلندرهای گازمایع فولادی و همچنین بهره گیری از استانداردهای جهانی سیلندرهای گازمایع کامپوزیتی ، آزمایشهای مربوط به استحکام سیلندرهای گازمایع کامپوزیتی قابل حمل ( تست هیدرواستاتیک، تست ضربه، تست آتش) را انجام و استحکام سیلندرهای گازمایع فولادی و کامپوزیتی را مورد بررسی و مقایسه قرار داده ایم . نتایج حاصله از این مطالعه و تحقیق ، تأیید استحکام سیلندرهای کامپوزیتی در مقایسه با سیلندرهای فولادی میباشد، ضمن اینکه مزیت های جدیدی در آزمایشات تجربی سیلندرهای کامپوزیتی بروز مینماید که بر مقبولیت آن می افزاید . این تحقیق زمینه های مناسبی را برای انجام تحقیقات متعدد آتی محققین فراهم نموده و شرایط تدوین قوانین و مقرارات استاندارد ملّی برای کاربرد سیلندرهای کامپوزیتی قابل حمل را در کشورمان تسهیل می نماید.

در این تحقیق مسئله مقدار مرزی پتانسیل سرعت در تفرق امواج خطی بر روی استوانه عمودی با مقطع دایره ای که کف آن بر روی بستر دریا قرار گرفته و سطح آب را قطع می کند، بروش تحلیل هم هندسی حل شده است. روش تحلیل هم هندسی برای اولین بار در سال 2005 در ادامه توسعه روش اجزای محدود و با انگیزه بیان دقیق هندسه و یکپارچه کردن روشهای طراحی و تحلیل به کمک کامپیوتر معرفی شده است. در روش تحلیل هم هندسی از توابع نربز هم برای تولید هندسه شکل و هم برای تقریب تابع مجهول مسئله استفاده می گردد. ابتدا مسئله مقدار مرزی سه بعدی تفرق موج با توجه به شرایط مرزی در راستای عمق و بااستفاده از روش جداسازی متغیر عمق و استفاده از پتانسیل سرعت مختلط به یک مسئله مقدار مرزی دو بعدی با معادله هلمهولتز به عنوان معادله حاکم کاهش یافته است. در روش هم هندسی تابع مجهول که در اینجا تابع پتانسیل سرعت است بر حسب توابع بی-اسپلاین و توابع نربز تقریب زده می شود، در نتیجه در ادامه تشریح روش تحلیل هم هندسی به توصیف این توابع و چگونگی تولید آنها پرداخته شده است. سپس دامنه مسئله مقدار مرزی دو بعدی که ناحیه ای است به شکل حلقه دایره ای به طور دقیق با استفاده از توابع نربز تولید و مش بندی شده است. برای حل مسئله با استفاده از نرم افزار متلب 4 مش بوسیله توابع درجه 2 نربز تولید شده اند و از روش تحلیل هم هندسی مقادیر تابع پتانسیل و سپس نیروی سرج موج بر روی استوانه محاسبه شده و نتایج با جواب های روش تحلیلی مسئله مقایسه شده است.

اغلب در تحلیل یک سیال از داده های ورودی مشخص ومعینی استفاده می شود در صورتیکه در واقعیت این داده ها کاملاً ثابت نیستند و ممکن است دارای عدم قطعیت هایی باشند. وجود این عدم قطعیت ها در داده های ورودی دلیل استفاده از روش آماری در این پژوهش بوده است. در این پایان نامه با استفاده از تکنیک های علم آمار ،داده های ورودی که مستقیماً روی خروجی های مسئله تاثیر گذارند به طور دقیق تری محاسبه شده است. بدین منظور از رابطه های کمیت های میانگین وانحراف معیار آن داده به جای مقدار ثابت داده استفاده شده وهدف از این کار پیش بینی دقیق تری از نتایج بوده است. روابط ریاضی وآماری حاکم بر داده ها محاسبه وبه کمک آنها روابط مورد نظر وارد معادلات اصلی شده است.معادلات حاکم بر مسئله در این پژوهش ،معادلات ناویر استوکس 1دو بعدی است که برای یک سیال تراکم ناپذیر لزج دوبعدی ساده سازی شده است.برای حل معادلات ناویر استوکس از روش های دینامیک سیالات محاسباتی (cfd)2با استفاده از تکنیک حجم محدود3 استفاده شده است. روش آماری حجم محدود مورد نظر برای تحلیل جریان سیال لزج تراکم ناپذیر دوبعدی اطراف یک استوانه استفاده شده است وپارامترهای ویسکوزیته وسرعت جریان آزاد به عنوان پارامترهای آماری که دارای میانگین وانحراف معیار وعدم قطعیت هستند در نظر گرفته شده است.نتایج به صورت جدول وکانتور برای مولفه های سرعت وفشار به صورت آماری ارائه گردیده است. میانگین وانحراف معیار نتایج با در نظر گرفتن عدم قطعیت از مرتبه اول ومرتبه دوم محاسبه ومقایسه گردیده است. نتایج نشان می دهد که حساسیت میدان جریان به پارامترآماری ویسکوزیته بیشتر از پارامتر آماری سرعت جریان آزاد می باشد وعدم قطعیت مرتبه دوم نتایج دقیق تری رانشان میدهد.

سطح یک قطعه به دلایل مختلف فنی و اقتصادی بسیار مهم است. مثلاً سطوح صاف، خواص فیزیکی و مکانیکی را بهبود می بخشند و یا سطوح درگیر باهم، باید به خوبی پرداخت شده باشند تا از اتلاف انرژی و سایش به علت اصطکاک جلوگیری شود. بنابراین در روند تولید قطعات صنعتی، پرداخت کاری و صیقل کاری سطح، به عنوان یک عملیات نهایی، جایگاه خاص و مهمی دارد. این عملیات اغلب با محدودیت ها و مشکلاتی همراه است؛ مثلاً بیشترین زمان کاربری در چرخه تولید قطعه را به خود اختصاص می دهد و یا کمترین کنترل را می توان روی آن داشت. برای غلبه بر محدودیت های مختلف موجود در فرآیندهای پرداخت سنتی، فرآیندهای پیشرفته ی پرداخت به وجود آمده اند. ماشین کاری با جریان مواد ساینده (afm) یک فرآیند غیرسنتی پرداخت است که برای پرداخت سطح، پلیسه گیری و برداشت لایه¬های زائد ناشی از ریخته گری در یک قطعه¬کار پیچیده یا ظریف، به کار می رود. در این روش از یک پلیمر مایع مخلوط با ذرات ساینده، به عنوان دوغاب ساینده استفاده می کند. در فرآیند afm گذار از محدوده میکرو به نانو در براده برداری اجازه ی ایجاد پرداخت سطح عالی، تلورانس های نزدیک تر و دستیابی به سطوح پیچیده تر را می دهد. در این پایان نامه ابتدا فن آوری ماشین کاری با جریان ساینده، به همراه انواع روش های گسترش یافته این فرآیند، معرفی می گردد. سپس یک شیوه ی نوین در به کارگیری فرآیند afm به نام ماشین کاری چرخشی با جریان ماده ساینده (afrm) طراحی شده و با استفاده از چهار مدل تاگوچی، رگرسیون غیرخطی، شبکه های عصبی و آنالیز ابعادی درکنار مدل سازی فرآیند، به تحلیل و بررسی پارامترهای موثر بر فرآیند جدید پرداخته می شود و نحوه تأثیر هرکدام از این عوامل مشخصاً بیان می شود. در این تحقیق با استفاده از روش afrm به محدوده زبری بدست آمده برای afm و فرآیندهای مشابه آن یعنی 0.1 میکرومتر رسیده ایم. ضمن آنکه با اعمال حرکت مارپیچ به دوغاب و حرکت چرخشی به قطعه کار نرخ پرداخت و نرخ براده برداری افزایش یافته است. با مقایسه مدل ها نیز در می یابیم که با وجود کاربرد خاص هر مدل، در کل مدل شبکه عصبی بهترین نتایج را نسبت به سایر مدل ها داده است.

رساندن دارو از طریق بینی یک مشکل اساسی و دشوار است . برای به دست آوردن درک بهتر از چگونگی جریان سیال و رسوب ذرات معلق در بینی، شبیه سازی عددی یک ابزار بسیار قدرتمند است . بسیاری از تحقیقات گذشته مربوط به رسوب ذرات در راه های هوایی ) بینی، دهان، گلو و شش ها ( با استفاده از نتایج ازمایشگاهی و دینامیک سیالات محاسباتی ( cfd) می باشد . در تحقیق حاضر شبیه سازی جریان هوا در حفره بینی با استتفاده ازمدلهای توربولانسی ) k-? ) , ( k-? ) , ( les ) مورد تحقیق قرار گرفته است . در این تحقیق از دو نوع مش شامل مش منشوری نزدیک دیواره و مش شش وجهی از در حجم هندسه استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی جریان هوا در پیش بینی محل نشست ذرات مورد استفاده قرار گرفته است نشست ذرات غالبا در قسمت پیشین به خصوص دریچه بینی اتفاق افتاده است . در کل می توان چنین نتیجه گرفت که مکانیزم غالب نشست درشت ذرات لختی ذرات است . نشست ذرات در اکثر نواحی حفره بینی کمتر از مقدار واقعی پیش بینی شده است.

از موتورهای جت برای عملکرد در دورهای بالا و صنایع نظامی بیشتر استفاده می شود. دور بالا نیازمند بازده بالا بوده که با افزودن نسبت فشار می توان به آن دست یافت. در این پروژه به تحلیل عملکرد موتور توربوجت j85 به همراه مکانیزم کنترل جریان ورودی جهت افزایش دور پرداخته می شود. هدف دستیابی به یک موتور توربوجت که تمامی مولفه های شرایط واقعی عملکرد آن تقریبا در نظر گرفته شده ، می باشد. اصول رانش جت و دینامیک اجزای حجمی داخلی بصورت معادلات ناپایدار تک بعدی و غیر خطی نشان داده شده اند. از نرم افزارهای مختلفی مانند اسموث سی ، اسموث تی ، لب فیت و ... برای استخراج داده از نمودارهای مشخصه ی کمپرسور و توربین استفاده شده است. مدل سازی دینامیکی موتور با استفاده از نرم افزار سیمولینک که بخشی از نرم افزار متلب می باشد انجام شده است. سپس با در دسترس بودن اطلاعات عملکرد واقعی موتور صحت و دقت نتایج حاصل از سیمولینک بررسی می شود. یک مکانیزم کنترل جریان که در ورودی باعث افت فشار می شود، در نظر گرفته شد و تحلیل در شرایطی صورت گرفت که فشار ورودی کمپرسور کاهش یافت ولی تغییری در رانش خروجی حاصل نشد لذا فشار ورودی کمپرسور به درصدی از فشار جو تقلیل یافت ولی تغییری در مقدار رانش خروجی صورت نگرفت که جهت حصول این امر موتور باید با دور بیشتری کار کند که افزایش دور محور نسبت فشار و دما را در ناحیه ی بین توربین تا کمپرسور همزمان افزایش می دهد. مصرف سوخت مخصوص ، رانش ویژه ، نسبت های فشار اجزا ، بازده رانش ، بازده حرارتی و عملکرد اجزای موتور تحت این شرایط مورد تحلیل قرار می گیرند.

پیشرفت¬های صورت گرفته در زمینه¬ی سیستم¬های الکتریکی در صنعت باعث گسترش استفاده از ابزارها در ابعاد میکرو به منظور افزایش میزان انتقال حرارت در حجم کوچک شده است. علاوه بر این استفاده از روش¬های سابق سیالاتی برای انتقال حرارت نیز محدود شده است. در حال حاضر ابزارهای مورد استفاده در ابعاد میکرو با استفاده از چندین صفحه جدا از هم ساخته شده¬اند و این امر باعث می¬شود در سطح مقطع میکروکانال¬ها تغییرات زیادی مشاهده شود و نیاز به مطالعه تغییرات سطح مقطع میکروکانال¬ها را نشان می¬دهد. در این تحقیق ابتدا جریان سیّال گازی درون میکروکانالی با یک پله در میان آن و به صورت سه بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است و خطوط جریان با نتایج عددی و آزمایشگاهی دیگر محققان مقایسه شده است. در ادامه سایر خصوصیات جریان از جمله سرعت، فشار، دما و ضریب انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. در قسمت¬های بعد میکروکانالی باچندین پله گذاری در میانه آن مورد بررسی قرار گرفته است. در انتها با تغییر دادن نسبت طول پله¬ها به ارتفاع پله¬ها، تأثیر ابعاد پله¬ها بر خصوصیات جریان از جمله افت فشار، دما، سرعت، ضریب انتقال حرارت و عدد بدون بعد ناسلت مورد مطالعه قرار گرفته است.

در این پایان نامه جریان سیّال گازی در یک میکروکانال پله گذاری شده و در محدوده ی بزرگی از عدد نادسن مورد بررسی قرار گرفته است که این محدوده شامل جریان های غیر لغزشی، لغزشی و جریان گذرا می باشد. روش عددی مورد استفاده در این رساله روش لتیس بولتزمن است که برای بررسی جریان استفاده شده است. معادله ی اصلی مورد استفاده در این روش معادله ی بولتزمن می باشد و با استفاده از روش لتیس این معادله به صورت عددی حل شده است. با اعمال روش لتیس بولتزمن در ناحیه ی مورد بررسی خصوصیات جریان از جمله افت فشار، پروفیل سرعت، خطوط جریان و ضریب اصطکاک در شرایط مختلف و برای اعداد نادسن مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. در ابتدا اعداد نادسن در کانال ها به صورت ثابت فرض شده اند و پروفیل های سرعت بر اساس اعداد نادسن مختلف به دست آمده اند و سپس اعداد نادسن بر اساس فشار ورودی و خروجی در کانال ها متغیر در نظر گرفته شده است. نتایج بر اساس نادسن متغیر در طول کانال مورد بررسی قرار گرفته است و بر این اساس نتایج حاصل از مدل سازی مربوطه در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی و اطلاعات حاصل از حل تحلیلی انجام شده ی در دسترس نشان دهنده ی دقت بالای مدل سازی و صحت مدل سازی انجام شده می باشد. محاسبات انجام شده در این رساله نشان می دهد که با افزایش عدد نادسن، ضریب اصطکاک در جریان گازی درون میکروکانال کاهش چشمگیری پیدا می کند و نسبت معکوسی بین عدد نادسن و ضریب اصطکاک وجود دارد، بر این اساس و نتایج حاصل از مدل سازی در این رساله، رابطه ای برای ضریب اصطکاک بر اساس عدد نادسن در میکروکانال در محدوده جریان لغزشی و گذرا پیشنهاد شده است.

دسترسی به آب شیرین از ضرورت های استمرار حیات در کره زمین و توسعه تمدن است. آب شیرین کن به منظور خالص سازی آب دریا برای مصارف صنعتی و آشامیدنی مورداستفاده قرار می گیرد. یکی از روش های تولید آب شیرین در مناطقی که با کمبود آب آشامیدنی، کشاورزی و یا صنعتی مناسب مواجه هستند، به کارگیری آب شیرین کن های حرارتی چندمرحله ای برای شیرین-سازی آب دریاست که به روش تبخیری-تقطیری عمل می کنند. ارزیابی عملکرد و شناخت واکنش آب¬شیرین¬کن به متغیرهای ورودی، از نیازهای واحدهای صنعتی است. مدل سازی آب¬شیرین¬کن امکان بکار گیری مدل جهت بررسی تغییرات ورودی بر عملکرد سیستم را به واحدهای بهره بردار، ازجمله واحدهای صنعتی می¬دهد. از طرفی از مدل سازی می¬توان به جهت اهداف آموزشی نیروهای بهره بردار یاری جست. در این پایان نامه، مدل دینامیک آب شیرین کن تقطیری با تأکید بر نمونه واقعی آب شیرین کن نیروگاه بندرعباس، بر اساس معادلات حاکم ایجادشده است. مدل به وسیله برنامه مودلیکا و ایز ایجادشده است. نتایج حاصل از مدل سازی با آب شیرین کن نیروگاه بندرعباس مورد ارزیابی قرارگرفته شده است. نتایج مدل سازی با اعمال داده های ورودی آب شیرین کن ازجمله تغییرات دبی و دمای آب تغذیه، دبی بخار تغذیه و دمای آب دریا با نمونه واقعی مقایسه شده است. درنهایت تأثیر تغییر پارامتر دبی آب تغذیه و دبی بخار تغذیه بر عملکرد سیستم مورد ارزیابی قرارگرفته شده است. در صورت ثابت بودن شرایط ورودی آب شیرین کن افزایش حداکثر 30 درصدی دبی آب تغذیه ورودی به آب شیرین کن باعث کاهش عملکرد حرارتی سیستم می¬گردد. در شرایطی که دبی بخار تغذیه ورودی به آب شیرین کن حداکثر 55 درصد افزایش یابد و سایر شرایط ورودی به آب شیرین کن ثابت باشد ابتدا عملکرد حرارتی سیستم افزایش می¬یابد. با افزایش دبی بخار تغذیه غلظت املاح موجود افزایش یافته که باعث کاهش نرخ تولید بخار در آب شیرین کن می گردد. این امر در شرایط ذکرشده باعث کاهش عملکرد حرارتی سیستم می¬گردد.

لوله گرمایی یک وسیله موثر برای انتقال حرارت در فواصل نسبتاً بلند همراه با افت درجه حرارت بسیار کم، انعطاف پذیری زیاد، ساختمان ساده و قابلیت کنترل آسان است. در این تحقیق تأثیر استفاده از نانو سیال بر روی عملکرد حرارتی یک لوله گرمایی تخت در حالت سه بعدی موردبررسی قرارگرفته است. طول، عرض و ضخامت لوله مدل شده به ترتیب برابر 890، 56 و 0.9 میلی متر است. معادلات حاکم به روش حجم محدود و الگوریتم سیمپل و با استفاده از نرم افزار فلوئنت حل شده اند. در ادامه تأثیر استفاده از نانولوله کربنی(mwcnt) در مقابل سایر نانو ذرات (اکسید آلومینیوم، اکسید نقره) موردبررسی قرارگرفته است همچنین اثر استفاده از نانو سیال ها بر روی توزیع سرعت و فشار محوری جریان مایع درون فتیله موردبررسی قرارگرفته و مشخص شده است که استفاده از نانولوله کربنی منجر به کاهش حداقل 6% افت فشار جریان مایع درون فتیله می شود. درنهایت اثر استفاده از نانو سیال بر روی توزیع دمای دیواره، اختلاف دمای بین اواپراتور و کندانسور و مقاومت لوله گرمایی موردبررسی قرارگرفته است و نشان داده شده که استفاده از نانولوله کربنی منجر به افزایش بازده حرارتی( کاهش مقاومت حرارتی) حداقل به میزان 12 درصد می شود. ضمناً مشخص گردید که با افزایش توان ورودی مقاومت حرارتی لوله کاهش می یابد.

شبکه توزیع آب آخرین مرحله آبرسانی است که می بایست در این مرحله، آب تصفیه شده با کمیت و کیفیت مناسب در اختیار مصرف کننده قرار گیرد. یکی از عواملی که تهدید بزرگی برای یک شبکه توزیع آب محسوب می شود، نشت می باشد که عدم توجه به این عامل سالانه هزینه بسیار زیادی را به سیستم تحمیل می کند.مهمترین مسئله در نشت، اتخاذ روشی مناسب برای مقابله با آن است. در این راستا می توان نگاهی مدیریتی بین دو روش نشت یابی وکنترل نشت و یا استفاده همزمان از هر دو روش را در دستور کار قرار داد

دربسیاری از موارد اطلاعات اولیه شامل ضرائب فیزیکی و همچنین شرائط مرزی بطو دقیق مشخص نیستند و مقدار آنها ازآزمایش و روشهای آماری بدست میاید.باآماری بودن این اطلاعات ،نتایج گرفته شده نیز دارای درصد اشتباهی میباشد که مقادیر آنها باتوجه به اطلاعات آماری داده ها مشخص میگردند دراین پایان نامه اثر آماری بودن اطلاعات ورودی را برروی نتایج بدست آمده با بکار گرفتن روش عناصر محدود مورد مطالعه قرار میگیرد.این متد درکلیه زمینه ها کاربرد داشته و دراین رساله کاربرد آن را دوشاخه انتقال حرارت و جامدات بطور اخص مطالعه خواهدشد.درانتقا حرارت ،شرایط مرزی، ضریب کانوکسییون و جابجائی وضریب حرارتی هدایتی آماری بوده و درجه حرارت باتوجه اطلاعات آماری داده شده موردمطالعه واقع میگیرد.در شاخه جامدات ، مقادیر جابجائی و تنشها باتوجه به مقادیر آماری ضریب سختی یانگ و ضریب پویسون، جرم مخصوص ، نیروهای وارده و شرایط مرزی مورد مطالعه قرار میگیرد.درهردوقسمت فوق، درصد اشتباه از درجه اول و از درجه دوم بررسی خواهد شد .