در کار حاضر ابتدا جریان لزج تراکم ناپذیر و مغشوش اطراف یک پروانه پنج پره ای در شرایط جریان ورودی یکنواخت با استفاده از نرم افزار فلوئنت مورد بررسی قرار گرفته است. جریان به صورت غیر دائم فرض شده و چرخش پروانه با استفاده از روش شبکه لغزان مدل شده است. شبکه تولید شده شامل 2,100,000 سلول است که به صورت بی سازمان در اطراف پروانه توزیع شده است. بمنظور اعتبار سنجی حل عددی جریان اطراف پروانه 5.55b با شرایط مشابه شبیه سازی شده که از تطابق خوبی با نتایج تجربی برخوردار است. نتایج نشان می دهند که ضرایب نیروی محوری و گشتاور با افزایش ضریب پیشروی کاهش می یابند. همچنین بررسی توزیع نیروی محوری در طول شعاع پره ها نشان می دهد که 40% خارجی پروانه بیشترین سهم را در تولید نیروی محوری بر عهده دارد. بررسی میدان سرعت در بالا دست جریان نشان می دهد که میدان سرعت القایی پروانه به بالادست جریان با افزایش سرعت جریان یکنواخت ورودی به پروانه کاهش می یابد. در بخش بعدی جریان اطراف بدنه شناور زیر آبی در شرایط عدم حضور پروانه مورد بررسی قرار گرفته است. حل عددی جریان با استفاده از یک شبکه بی سازمان، متشکل از 17,500,000 سلول انجام گرفته است. در این شبیه سازی ضرایب هیدرودینامیکی نیروهای وارد بر شناور در حرکت آن با سرعت های مختلف در بازه 1 تا 24/8 متر بر ثانیه برآورد شده است. نتایج بدست آمده از کار حاضر که توافق خوبی با نتایج گزارش شده از یک مرکز پژوهشی دریایی دارند، نشان می دهند که ضریب درگ شناور با افزایش عدد رینولدز جریان در بازه سرعت های ذکر شده در حدود 20% کاهش می یابد و مکانیزم غالب در تولید نیروی درگ کل، نیروی اصطکاکی است. بررسی میدان جریان در انتهای شناور نشان می دهد که فاکتور دنباله که بیانگر میزان کاهش سرعت متوسط سیال در انتهای شناور می باشد، با افزایش سرعت شناور در بازه سرعت مورد بررسی در حدود 15% کاهش می یابد. سرانجام جریان اطراف شناور زیر آبی در شرایط حضور پروانه در انتهای بدنه مورد بررسی قرار گرفته است. جریان به صورت غیر دائم فرض شده و چرخش پروانه با استفاده از روش شبکه لغزان مدل شده است. شبکه تولید شده شامل 17,000,000 سلول است که بصورت بی سازمان در اطراف بدنه و پروانه توزیع شده است. در این شبیه سازی ضرایب هیدرودینامیکی نیروهای وارد بر شناور در حرکت آن با سرعت های مختلف در بازه 2 تا 24/8 متر بر ثانیه بدست آمده است. نتایج نشان می دهند که نیروی تولیدی پروانه بدلیل حضور سطوح کنترل در انتهای بدنه و در مسیر جریان ورودی به پروانه نوسانی است بطوریکه نیروی تولیدی هر پره در هر دور چرخش پروانه 4 بار نوسان می کند. در ضریب پیشروی یکسان ضرایب هیدرودینامیکی در حالت کار پروانه در پشت شناور کمتر از حالت آب باز است و با افزایش ضریب پیشروی این اختلاف بیشتر می شود. مقایسه نیروهای وارد بر بدنه در شرایط حضور و عدم حضور پروانه نشان داد که در شرایط حضور پروانه بدلیل مکش پروانه ضریب درگ فشار و اصطکاکی افزایش می یابد که در این میان افزایش ضریب درگ فشاری بیشتر است. نهایتاً ضریب درگ کل در حالت حضور پروانه حداکثر 20% از حالت عدم حضور پروانه بیشتر است که در سرعت (m/s)2 شناور رخ می دهد. همچنین مشخص شد که اثرات مکش پروانه، تا فاصله 2/0 طول شناور بر ضریب فشار و تا فاصله 25/0 طول شناور بر تنش برشی بدنه شناور مشهود است که این مقدار با کاهش سرعت شناور و افزایش شدت مکش پروانه به ترتیب به 4/0 و 3/0 افزایش می یابد.

از اهم مسائلی که در طراحی هر سازه در نظر گرفته می شود نیروهای وارد بر سازه می باشد. یک سازه دریایی علاوه بر تحمل بارهای مرده در معرض نیروهای ناشی از امواج و جریان های دریایی نیز می باشد. لذا درک کامل این نیروها و اثرات آن بر روی سازه های دریایی از مهمترین مسائل علوم دریایی می باشد. تا کنون فعالیت های تحقیقاتی زیادی اعم از تجربیات آزمایشگاهی، مشاهدات میدانی، روش های عددی و روش های تحلیلی و نظری در مورد نیروی امواج انجام شده است. یکی از روش های عددی محاسبه ضرایب نیروی ناشی از امواج استفاده از تئوری پراش می باشد. در این تئوری با فرض جریان پتانسیل و توزیع نقاط منفرد بر روی سطح جسم به محاسبه ضرایب نیرو و گشتاور وارد بر آن پرداخته می شود. مهمترین بخش در استفاده از تئوری پراش محاسبه تابع گرین می باشد. این تابع که وظیفه ارضای شرایط مرزی از قبیل سطح آزاد، بستر دریا و شرط تشعشع را بر عهده دارد تابعی بسیار پیچیده بوده و زمان زیادی از محاسبات را بخود اختصاص می دهد. از طرف دیگر در سالیان اخیر شاهد تحقیقاتی نسبتا وسیع در زمینه پردازش اطلاعات در مواردی که رابطه ای فیزیکی بین داده ها وجود ندارد و یا محاسبه این رابطه براحتی امکان پذیر نیست بوده ایم. نمونه ای از این تحقیقات، مدل سازی مغز انسان می باشد. این مدل که به شبکه های عصبی معروف هستند با توجه به ساختار منحصر بفرد خود دارای قابلیت های مختلفی از قبیل تخمین تابع، شناسایی الگو و دسته بندی می باشند. تخمین توابع پیچیده و غیر خطی در کمترین زمان ممکن از جمله پرکاربردترین قابلیت شبکه های عصبی در علوم مهندسی می باشد. در این پایان نامه سعی داریم از شبکه های عصبی در تخمین تابع گرین استفاده کرده تا بتوانیم زمان انجام محاسبات را تا حد قابل قبولی کاهش دهیم. برای این منظور از دو گونه شبکه عصبی بنام های شبکه های چند لایه و شبکه های پایه شعاعی استفاده شده است. استفاده از شبکه های عصبی مستلزم آن است که این شبکه ها ابتدا تحت آموزش قرار گیرند. آموزش در شبکه های عصبی بدین معنی است که ابتدا یک سری ورودی و خروجی مطلوب به شبکه داده می شود سپس شبکه با استفاده از این داده ها متغیر های داخلی خود را بگونه ای تنظیم می کند که کمترین خطا بین خروجی مطلوب و خروجی شبکه وجود داشته باشد. در این پایان نامه پس از آموزش شبکه های عصبی گوناگون و بمنظور بررسی میزان خطای پیش بینی شبکه های عصبی و مقایسه مدت زمان اجرای برنامه، سه هندسه سیلندر عمودی، دیسک شناور و یک بویه اقیانوس شناسی تحت بررسی قرار گرفت. ضرایب نیرو و گشتاور وارد بر این هندسه ها یک بار بدون استفاده از شبکه عصبی و بار دیگر با استفاده از این شبکه محاسبه گردید. نتایج نشان می دهد در صورتی که شبکه های عصبی بدرستی آموزش داده شوند می توانند ضرایب نیرو و گشتاور را با دقت بالایی پیش بینی کنند و مدت زمان اجرای برنامه را تا چندین برابر کاهش دهند. با مقایسه شبکه های پرسپترون و پایه شعاعی می توان گفت دقت شبکه های پایه شعاعی بیشتر می باشد اما مدت زمان پاسخگویی آن ها نیز بیشتر از شبکه های چندلایه می باشد.

در کار حاضر اثر زبری سطح بر جریان آرام سیال در میکروکانال مورد بررسی قرار گرفته است. جریان با توجه به مقدار عدد نودسن (1/0 >kn>01/0) پیوسته و با شرایط مرزی لغزشی در دیواره در نظر گرفته شده است. معادلات ناویر استوکس به صورت عددی و با روش حجم محدود حل شده اند. جریان با توجه به مقدار عدد ماخ (3/0 >> ma) و تغییرات ناچیز دما در طول کوتاه کانال، تراکم ناپذیر و با چگالی ثابت فرض شده است. از هوا به عنوان سیال داخل کانال استفاده شده است. نتایج حل های تحلیلی و عددی انجام شده در این پروژه، برای کانال بدون زبری با یکدیگر مقایسه شده اند و خطای قابل قبول کمتر از 1% برای عدد پوازیه و سرعت خط مرکزی جریان بدست آمده است. زبری به صورت یک سری موانع متناوب با هندسه پایه مثلثی، بر روی دیواره کانال دوبعدی مدل شده است. تاثیر تغییر ارتفاع زبری از یک تا شش درصد قطر کانال، تغییر پهنای المان از یک تا سی برابر ارتفاع المان، تغییر فاصله بین المان ها از صفر تا حدود هشت برابر پهنای المان و تغییر پهنای نوک المان از صفر تا پهنای قاعده المان بر روی لغزش و عدد پوازیه کانال مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین اثر تغییر المان دوبعدی به سه بعدی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. تغییر پهنا و ارتفاع المان ها به صورت همزمان و برای المان مثلثی انجام شده است، به عبارت دیگر برای هر ارتفاع حالات مختلف پهنا نیز منظور شده است. در تغییر فاصله بین المان های زبری از یک المان مثلثی با ارتفاع و پهنای قاعده ثابت استفاده شده است. در تغییر پهنای نوک المان زبری از یک المان با پهنای قاعده و زبری نسبی (ra) ثابت استفاده شده است و ارتفاع المان با توجه به تغییر المان از حالت مثلثی به ذوزنقه ای و سپس به مربعی و لزوم ثابت ماندن ra، تغییر می کند. در تغییر المان از حالت دوبعدی به سه بعدی، یک المان زبری مثلثی با ارتفاع، پهنای قاعده، پهنای نوک و فاصله مشخص در راستای z کشده شده است و یک زبری نواری شکل در جهت عمود بر جهت جریان ایجاد شده است. نمونه ای از سطوح واقعی با این نوع زبری نیز معرفی شده است. نتایج نشان می دهد تغییر این پارامتر های زبری می توانند پیش بینی لغزش و عدد پوازیه را در عدد نودسن مشخص به ترتیب تا حدود 100% و 27% با خطا روبرو کنند. نتایج کلیه حالات در قسمت توسعه یافته محلی کانال مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. برای تعدادی از کانال های تحلیل شده مقدار عدد پوازیه کانال در قسمت در حال توسعه با قسمت توسعه یافته مقایسه شده است و حدود 38% اختلاف بدست آمده است. با توجه به این که بسیاری از پروفیل های سطوح واقعی را می توان با المان های مثلثی بدون فاصله تقریب زد، می توان پارامتر های جریان عبور کننده از روی سطوح واقعی را با استفاده از نتایج موجود پیش بینی کرد. اما با توجه به این که المان های مثلثی سطوح واقعی دارای نسبت های قاعده به ارتفاع و ارتفاع های مختلف، حتی در یک نمونه هستند، باید از ارتفاع و پهنای المان های آنها متوسط گیری کرد. سپس با توجه به مقادیر متوسط هندسی، لغزش و عدد پوازیه از روی نتایج موجود بدست می آید. نتایج پیش بینی چند نمونه سطح واقعی، با مقادیر بدست آمده از حل عددی مستقیم این سطوح واقعی، مقایسه شده و خطای کمتر از 10% بدست آمده است.

الگوهای انتقال حرارت همراه با پدیده تغییر فاز، همواره مکانیزم بهینه ای برای دفع حرارت از دستگاه های الکترونیکی و سیستم های میکروالکتریک هستند و به همین دلیل میکروکانال های دوفازی یا میکروکانال های جریان جوششی مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته اند. در این رژیم از جریان جوششی، به دلیل وجود سطح اشتراک قابل مشاهده در بین فازهای بخار و مایع، خواص سطح اشتراک تاثیر بسیار مهمی بر روی گذار میان فازها و انتقال حرارت ایفا می کنند. در سطح اشتراک بخار و مایع، هم انتقال جرم و هم انتقال حرارت روی می دهد و بنابراین در سطح اشتراک میان یک مایع و گاز پدیده ها کاملاً غیر تعادلی بوده و مقیاس ها حتی از مقیاس نانو هم کوچکتر شده و به مقیاس های ملکولی می رسند. روش شبیه سازی دینامیک ملکولی یک روش قابل اعتماد و معین است که قابلیت برنامه نویسی بسیار بالایی را دارا است و برای مطالعه در مقیاس های میکرو و نانو مناسب خواهد بود. هدف از تحقیق اخیر شبیه سازی و بدست آوردن خواص سطح اشتراک، پروفیل سرعت، شار حرارتی، پروفیل چگالی برای جریان جوششی در میکروکانال ها و نانو کانال ها با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک ملکولی است. اگر چه شبیه سازی سطح اشتراک با استفاده از روش دینامیک ملکولی در کار تعداد زیادی از محققان به چشم می خورد، اما در این رساله سعی بر آن است تا با استفاده از روش دینامیک ملکولی و در نظر گرفتن نیروهای بلند برد و کوتاه برد به طور همزمان و استفاده از یک روش شبیه سازی موسوم به ذره- ذره- ذره- مش ( ) برای بدست آوردن نیروهای بین ذرات، در کنار استفاده از یک الگوریتم مناسب و دقیق برای گسسته سازی معادله دیفرانسیل مربوط به حرکت و استفاده از یک تابع پتانسیل جدید برای تقابل بین ذرات نتایج قبلی را بهبود بخشیده و تاثیر الگوریتم های انتگرال گیری، تعداد ذرات، مقدار گرادیان فشار، تاثیر دما و ترموستات های دمایی را بر روی نتایج حاصل بررسی کنیم. اعمال یک میدان خارجی به ذرات، استفاده از ترموستات هایی دمایی مختلف، استفاده از توابع پتانسیل مختلف برای دیواره ها، استفاده از تابع پتانسیلی موسوم به استدارد- فورد، شبیه سازی دینامیک ملکولی یک قلمرو دوفازی پریودیک، شبیه سازی دینامیک ملکولی یک قلمرو دو فازی در حضور دیواره های جامد، شبیه سازی دینامیک ملکولی جریان های پوازیه و کوئت و شبیه سازی دینامیک ملکولی تبخیر یک نانو قطره همگی در زمره شبیه سازی هایی قرار دارند که هر کدام دارای یک سری از ویژگی های موضوع اصلی شبیه سازی یعنی جریان جوششی حلقوی هستند که با شبیه سازی آنها زیر بناهای لازم برای شبیه سازی دینامیک ملکولی جریان جوششی حلقوی بدست می آیند. در نهایت جریان های جوششی حلقوی با تعداد 3200، 70000 و 700000 ذره مورد بررسی قرار گرفتند. ضمن اینکه به عنوان کارهای تکمیلی، تاثیر تعداد ذرات، شعاع قطع، نیروی خارجی، ترموستات گذاری روی دیواره ها و سیال، الگوریتم های انتگرال گیری و نوع سیال بر روی دقت و زمان مورد نیاز برای شبیه سازی نیز در شبیه سازی های صورت گرفته بررسی شدند.

با افزایش استفاده از هیدروفویل ها و ایرفویل ها در گستره وسیعی از صنایع، نیاز به افزایش کارایی این قطعات، هر روزه بیشتر خودنمایی می کند، به گونه ای که تا امروز، روش های مختلفی برای افزایش این کارایی مورد استفاده قرار گرفته اند. از آن جایی که در عمل کارایی هیدروفویل ها و ایرفویل ها در تجهیزات و وسایل مختلف، به طور مستقیم با نیروی برا یا لیفت به وجود آمده ناشی از عبور جریان از روی این قطعات در ارتباط است، بدیهی است بیشترین تلاش در زمینه بهبود کارایی این فویل ها در راستای افزایش این نیرو باشد. یکی از راه های بالا بردن نیروی برا در فویل ها فراهم کردن شرایط مرزی خاص با استفاده از شرایط محیطی برای آن ها است. از انواع این شرایط محیطی می توان به استفاده از مرزهای جامد در نزدیکی فویل ها اشاره کرد. این مرز جامد ممکن است به عنوان یک دیوار و یا به عنوان یک بالچه و یا حتی به عنوان یک یا چند فویل مشابه در اطراف فویل مذکور در نظر گرفته شود، که هر کدام به نوبه خود تغییراتی را در کارایی آن ایجاد می کنند. در برخی شرایط نیز شرایط مرزی دیگری برای فویل ها به وجود می آید که از آن نمونه می توان به قرار گرفتن در نزدیکی سطح آزاد آب اشاره کرد. در پایان نامه حاضر، در ابتدا به بررسی عبور جریان از اطراف یک فویل ساده با استفاده از روش المان مرزی پنل و توزیع المان های منفرد چشمه، دابلت و ورتکس در حالت های مختلف ممکن پرداخته و سپس همین کار را برای یک فویل فلپ دار یک پارچه و نیز یک فویل فلپ دار دو پارچه انجام داده ایم. در ادامه یکی از شرایط مرزی اشاره شده در بالا یعنی مجاورت با زمین و یا سطح مشترک سیال با چگالی بسیار بالاتر را برای یک فویل ساده در نظر گرفته ایم و سپس ترکیب این حالت را با استفاده از فلپ در دو حالت فویل فلپ دار یک پارچه و دو پارچه در بررسی عبور جریان از روی فویل لحاظ کرده ایم که نتایج مربوطه در قالب نمودارهای تغییرات ضریب فشار و ضریب لیفت فویل های خاص ارائه شده است. سپس به بررسی عبور جریان از روی یک فویل ساده در نزدیکی سطح آزاد آب در اعداد فرود مختلف پرداخته و اثر عبور جریان از روی آن را در این حالت، در قالب نتایج گفته شده ارائه کردیم. در پایان بخش محاسبات هیدرودینامیکی هم نتایج مربوط به عبور جریان از روی یک هیدروفویل فلپ دار دو پارچه را در قالب نتایج قبل، ارائه کرده ایم. شایان ذکر است یکی از اهداف اولیه کار حاضر استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی در این بررسی هیدروآیرودینامیکی، به منظور افزایش سرعت محاسبات و کاهش زمان حل در حالت های مختلف بود. به همین دلیل در ادامه کار با آموزش شبکه های عصبی به منظور کمک گرفتن از آن ها در کاهش زمان حل مسأله در حالت نزدیک به سطح آزاد آب که در آن از انتگرال های ناسره به منظور به دست آوردن تابع گرین مسأله استفاده می شود، به حل مسأله پرداخته و نتایج استفاده از شبکه های عصبی را با نتایج به دست آمده منحصراً از روش پنل با یکدیگر مقایسه کردیم. پس از این مقایسه مشاهده کردیم که نتایج به دست آمده در صورت آموزش صحیح دارای دقت خوبی بوده و استفاده از شبکه های عصبی زمان حل مسأله را به شدت کاهش می دهد.

یکی از چالش های مهم در علوم مهندسی، مسئله انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر است. در فناوری نانو نیز با توجه به کاربرد گسترده انتقال سیالات این مسئله از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. از طرفی ظرافت و پیچیدگی ابزار و دستگاه های ساخته شده در مقیاس نانو، استفاده از روش های متداول انتقال سیال را در این مقیاس دشوار و یا حتی غیر ممکن می سازد. چرا که این روش ها معمولاً نیاز به کارکرد قطعات متحرک دارند که تولید و مونتاژ آن ها در مقیاس نانو بسیار دشوار است و همچنین کنترل نانوجریان در این روش ها با محدودیت های زیادی همراه است. ضمن این که راندمان قطعات متحرک در نانوابزار معمولاً کمتر از حد انتظار است. بنابراین باید به دنبال روش های جایگزینی برای تولید جریان در مقیاس نانو باشیم. یکی از مهم ترین و شناخته شده ترین روش ها، استفاده از پدیده الکتروکینتیک جهت انتقال سیال است. این روش نیازی به نصب اجزای متحرک ندارد و می توان با اعمال یک میدان خارجی، محلول الکترولیت را در نانوکانال به جریان درآورد. مزیت مهم این روش، امکان کنترل دقیق جریان شکل گرفته در نانوکانال است. با توجه به اهمیت موضوع، در این پژوهش به شبیه سازی دو جریان مبتنی بر پدیده الکتروکینتیک، یعنی جریان های الکترواسموتیک و الکتروفورتیک می پردازیم. هدف پژوهش حاضر بررسی اثر پارامترهای مختلف بر رفتار این دو جریان و مطالعه رفتار جریان تلفیقی حاصل از ترکیب این دو جریان است. برای این منظور این دو جریان را با استفاده از روش دینامیک مولکولی شبیه سازی می کنیم. روش دینامیک مولکولی یک روش مبناذره است که در مقایسه با روش های مشابه خود بسیار دقیق بوده و می تواند رفتار تک تک ذرات را با استفاده از مکانیک آماری پیش بینی کند. نتایج به دست آمده در این پژوهش نشان می دهند که روش دینامیک مولکولی بر خلاف روش های مشابه، جزئیات پدیده الکتروکینتیک را به خوبی شبیه سازی می کند. در این پژوهش ابتدا به بررسی جریان الکترواسموتیک می پردازیم و اثر پارامترهایی نظیر نوع محلول الکترولیت، غلظت محلول، چگالی بار سطحی دیواره ها، قدرت میدان الکتریکی اعمال شده بر سیستم، دمای شبیه سازی، ارتفاع کانال، تراکم سطح کانال و زبری سطح دیواره ها را بر رفتار این جریان بررسی می کنیم. سپس جریان الکتروفورتیک را با اضافه نمودن ماکرویون های کروی شارژ شده با بار الکتریکی مثبت شبیه سازی می نماییم. برای شبیه سازی این جریان از دو مدل شبیه سازی ماکرویون نرم و ماکرویون سخت استفاده می کنیم و اثر بار الکتریکی ماکرویون، اندازه ماکرویون، قدرت میدان الکتریکی اعمال شده بر سیستم، و دما را بر جریان شبیه سازی شده توسط هر دو مدل بررسی می کنیم. لازم به ذکر است که در تحقیقات محققین پیشین توجه چندانی به نقش پدیده الکتروفورسیز در ایجاد جریان و انتقال سیال نشده و بیشتر به کاربردهای این پدیده در تجزیه ساختارهای یونی پرداخته شده است. در ضمن در این تحقیق می خواهیم با اضافه کردن ماکرویون ها به جریان الکترواسموتیک، خصوصیات جریان تلفیقی حاصل از ترکیب این دو جریان را بررسی کنیم. در این پژوهش نشان می دهیم که سرعت شکل گرفته در جریان تلفیقی، از مجموع سرعت های دو جریان مولد بیشتر است و این مسئله نشان می دهد که پدیده های الکترواسموسیز و الکتروفورسیز علاوه بر ایفای نقش خود در تولید جریان، نقش یکدیگر را نیز تقویت می کنند. در تحقیق پیش رو برای دست یابی به یک تحلیل منطقی از رفتار جریان های مورد بررسی، تغییرات ایجاد شده در ویژگی های ساختاری ناحیه دوگانه الکتریکی را به عنوان مهم ترین عامل در شکل گیری جریان های الکتروکینتیک مورد بررسی قرار می دهیم و کلیه تغییرات ایجاد شده در این ناحیه را با توجه به فیزیک مسئله ریشه یابی می کنیم. لازم به ذکر است که در حین شبیه سازی این جریان ها تحت شرایط متفاوت به وجود پدیده هایی نظیر وارونگی بار الکتریکی، ایجاد جریان برگشتی، و چندلایه شدن زیرلایه فشرده پی بردیم و دلیل رخ دادن این پدیده ها را در سیستم شبیه سازی بررسی کردیم.

امروزه شبیه سازی های رایانه ای به عنوان ابزاری مناسب در کنار فعالیت های آزمایشگاهی کمک شایانی به فهم پدیده های فیزیکی می کند. به دلیل محدودیت های آزمایشگاهی در مقیاس میکرو و نانو، علم محاسباتی نانو به عنوان مکمل علوم آزمایشگاهی، محققان را در فهم پدیده های میکرو و نانو یاری می نماید. دینامیک مولکولی یکی از دقیق ترین شبیه سازی ها در مقیاس میکرو و نانو است که روز به روز استفاده از آن بیشتر می شود. محاسبه خواص انتقالی و انتقال حرارت از پرکاربرد ترین مباحث در مقیاس میکرو و نانو هستند که روز به روز بیشتر مورد توجه قرار می گیرند. با پیشرفت نانوتکنولوژی روز به روز استفاده از وسایل نانو افزایش می یابد و انتقال حرارت نقش بسزایی در طراحی و ساخت قطعات نانو دارد. در این تحقیق ابتدا ضریب هدایت حرارتی سیال ساکن آرگون با استفاده دو روش گرین-کوبو و روش غیرتعادلی بدست آورده می شود و نتایج با نتایج تجربی موجود صحت سنجی می شوند. سپس ضریب هدایت حرارتی نانوسیال آرگون و مس به ازای چهار درصد مختلف مس دو بار محاسبه می شود با این تفاوت که در بار اول برای برهمکنش بین ذرات مس از پتانسیل eam و در بار دوم از پتانسیل لنارد جونز استفاده می شود. پس از آن انتقال حرارت در جریان پوازی و کوئت بررسی می شود. برای اینکه مطمئن شویم که انتقال حرارت به درستی محاسبه می شود ابتدا سیال ساکن آرگون را تحت شیب دمایی حل کردیم و با استفاده از انتقال حرارت محاسبه شده ضریب هدایت حرارتی آرگون را محاسبه کردیم که تطابق خوبی با نتایج تجربی بدست آمد. پس از آن در جریان پوازی انتقال حرارت سیال و نانوسیال به ازای نیروها و در صد های مختلف نانوسیال بررسی می شود. در جریان سیال و نانوسیال پوازی مشاهده شد که هرچه نیرو افزایش یابد انتقال حرارت افزایش می یابد همچنین مشاهده شد که هرچه درصد نانوسیال بیشتر شود انتقال حرارت افزایش می یابد. در جریان کوئت نیز انتقال حرارت در سیال و نانوسیال به ازای سرعت های متفاوت صفحه بالایی محاسبه شد. در جریان سیال و نانوسیال کوئت مشاهده شد که هرچه سرعت صفحه بالا افزایش یابد انتقال حرارت افزایش می یابد اما مشاهده شد که انتقال حرارت در جریان نانوسیال کمتر از جریان سیال است که به دلیل کاهش شیب سرعت در نزدیک دیواره ها است. در نهایت نیز انتقال حرارت در حالت ناپایا در جریان پوازی را محاسبه می کنیم. برای صحت کار خود ظرفیت گرمایی ویژه آرگون را محاسبه می کنیم و با نتایج تجربی صحت سنجی می کنیم. پس از آن ظرفیت گرمایی ویژه نانوسیال را نیز محاسبه می کنیم. کلیه شبیه سازی ها با نرم افزار lampps انجام شده است البته برای محاسبه توزیع دما، سرعت و مکان و جرم ذرات را از نرم افزار خروجی می گیریم و با استفاده از برنامه نویسی با کد c++ توزیع دما را محاسبه می کنیم.