در تحقیق حاضر به بررسی حذف ترکیبات آلی سمی مانند تری کلرواتیلن از آب با استفاده از کاتالیست های نوری دی اکسید تیتانیوم تحت تابش فرابنفش پرداخته شده است. تخریب فتوکاتالیتیک تری کلرواتیلن با توجه به بازده حذف در یک سیستم ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. اثر پارامترهای مختلف از جمله غلظت کاتالیست، غلظت اولیه تری کلرواتیلن، ph ، حضور ماده فعال سطحی، التراسونیک و دما مورد بررسی قرار گرفت. تغییرات غلظت آلاینده و محصولات حاصل از تخریب برای پارامتر های مختلف اندازه گیری و ثبت شد. نتایج حاصل نشان می دهد که با افزایش مقدار کاتالیست ( تا 9/0 گرم بر لیتر) حذف تری کلرواتیلن تا 80 درصد افزایش می یابد و افزایش بیشتر مقدار کاتالیست باعث کاهش بازده حذف تری کلرواتیلن می شود. تخریب فتوکاتالیتیک تری کلرواتیلن در ph های اسیدی و نزدیک محدوده خنثی بازده حذف بهتری را نسبت به ph های بازی نشان می دهد. البته تغییرات ph در محدوده اسیدی اثر عمده ای بر بازده حذف ندارد. افزایش غلظت اولیه تری کلرواتیلن (تاppm 100) باعث افزایش بازده حذف می شود و سپس با افزایش بیشتر غلظت اولیه تری کلرواتیلن بازده حذف کاهش می یابد. در حضور ماده فعال سطحی میزان حذف تری کلرواتیلن ( تا %99) با افزایش غلظت ماده فعال سطحی بهبود می یابد. التراسونیک نیز بر روی بازده حذف موثر است و باعث تخریب کامل تری کلرواتیلن در زمان کم می شود. همچنین در سیستمی با استفاده از آنالیز مستقیم اثر پارامترهای غلظت اولیه کاتالیست، مقدار کاتالیست و ph تحت تابش فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نسبتا با نتایج راکتور ناپیوسته مشابه است. پس از آن کاهش تری کلرواتیلن با استفاده از نانوذرات آهن در راکتور ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل نشان دهنده بازده حذف بهتر در محیط اسیدی نسبت به محیط خنثی و بازی است. با افزایش غلظت کاتالیست بازده حذف تری کلرواتیلن بهبود یافت. سپس با افزایش غلظت اولیه تری کلرواتیلن بازده حذف کاهش می یابد.

دراین تحقیق رفتار رئولوژیکی و حرارتی نانوسیالات با سیال پایه غیرنیوتنی به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته اند. از محلول 0/5 درصد وزنی کربوکسی متیل سلولز (cmc) درآب بدون یون به عنوان سیال پایه استفاده شده و نانوذراتγ -al2o3، cuo وtio2 برای تهیه نانوسیال به کار رفته اند. رفتار رئولوژیکی سیال پایه و نانوسیالاتγ -al2o3 در محدوده غلظت 1/5- 0/1 درصد حجمی و نانوسیالات cuo وtio2 در محدوده غلظت 4/0- 0/1 درصد حجمی و در بازه دمایی °c 50- 5 توسط یک رئومتر استوانه ای چرخشی مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهند سیال پایه و نانوسیالات در تمام غلظت ها و در محدوده دمای مورد آزمایش رفتار غیرنیوتنی شبه پلاستیک بروز می دهند. شاخص رفتار جریان نانوسیالات از سیال پایه کوچک تر است و با افزایش غلظت نانوذره کوچک تر می شود و در یک غلظت معین با افزایش دما افزایش می یابد. شاخص سازگاری نانوسیالات از سیال پایه بزرگ تر است و با افزایش دما کاهش پیدا می کند.ضریب هدایت حرارتی سیال پایه و نانوسیالات نیز در همان محدوده های ذکر شده غلظت و دما اندازه گیری شده اند. ضریب هدایت حرارتی نانوسیالات تا غلظت 1/5درصد حجمی افزایش قابل ملاحظه ای نشان نمی دهد. اما ضرایب هدایت حرارتی نانوسیالات cuo وtio2 در غلظت های 3 و 4 درصد حجمی نسبت به سیال پایه افزایش بسیار زیادی نشان می دهند. ضریب انتقال حرارت جابجایی متوسط سیال پایه و نانوسیالات با غلظت های 1/5- 0/1 درصد حجمی درون لوله مدور مستقیم افقی با اعمال دو شرط مرزی دمای ثابت و شار حرارتی ثابت در دیواره در هر دو رژیم جریان آرام و درهم اندازه گیری شده اند. در همه موارد ضریب انتقال حرارت نانوسیالات نسبت به سیال پایه افزایش قابل ملاحظه ای نشان می دهد. ضریب انتقال حرارت متوسط نانوسیالات تابع عدد پکلت و غلظت نانوذره بوده و با افزایش هردو، افزایش پیدا می کند. افزایش ضریب انتقال حرارت نانوسیالات نسبت به سیال پایه با افزایش غلظت نانوذره افزایش پیدا می کند. دلایل افزایش ضریب انتقال حرارت نانوسیالات به طور مفصل مورد بحث قرار گرفته اند. در حالت شرط مرزی دمای ثابت دیواره افزایش ضریب انتقال حرارت جریان درهم از جریان آرام بزرگ تر است، اما در حالت شرط مرزی شار حرارتی ثابت تفاوت قابل ملاحظه ای مشاهده نمی شود. در یک عدد پکلت معین ضریب انتقال حرارت (و عدد ناسلت) نسبی نانوسیالات با افزایش غلظت نانوذره افزایش پیدا می کند، ولی در یک غلظت مشخص تابع عدد پکلت نیست، یعنی با افزایش عدد پکلت ضریب انتقال حرارت سیال پایه و نانوسیالات با یک نسبت افزایش می یابند. افزودن نانوذره به سیال پایه موجب افزایش ضریب انتقال حرارت محلی آن می شود و این افزایش با زیاد شدن غلظت نانوذره افزایش می یابد. نتایج مربوط به ضرایب انتقال حرارت محلی نشان دهنده افزایش طول ورودی نانوسیالات در مقایسه با سیال پایه می باشند. با انطباق معادله بر داده های حاصل از این تحقیق دو معادله تجربی برای پیش بینی ضریب انتقال حرارت متوسط نانوسیالات در جریان درهم با دو شرط مرزی متفاوت ارایه گردید

در این تحقیق برای نخستین بار جاذب نانوی مغناطیسی اکسیدآهن با پوشش پلی (وینیل الکل) و اتصالات گلوتارآلدهید تولید شد، که به دلیل وجود لیگاندهای o-h و c=o توانایی جذب فلزات سنگین را دارد. در مرحله تولید جاذب اثر عوامل مختلفی چون ترتیب اضافه کردن مواد و همزدن در مرحله پوشش دهی، تغییر مقدار اکسید آهن و تغییر درصد اتصال عرضی در اندازه ذرات جاذب بدست آمده بررسی گردید. با انجام تست های مختلف مشخصه یابی بر روی این جاذب مشخص شد که کوچکترین اندازه ذرات جاذب مربوط به حالتی بود که جرم ذرات اکسید آهن mg 100 و درصد اتصال عرضی 90% بود و در مرحله پوشش دهی به ترتیب اسید، پلی (وینیل الکل) و گلوتارآلدهید به مخلوط واکنش اضافه گردید. بعد از بررسی جاذب، مطالعاتی در رابطه با جذب فلزات سنگین مس و سرب بر روی این جاذب صورت گرفت و بعد از انتخاب جاذب بهینه اثر پارامترهای زمان تماس، ph، دما، درصد اتصال عرضی جاذب و غلظت اولیه یون های فلزی نیز بر روی فرآیند جذب بررسی شد. نتایج حاصله نشان داد که جاذب تولید شده در این تحقیق نسبت به جاذب مغناطیسی بدون پوشش، میزان جذب بالاتری برای فلزات سنگین مس و سرب از آب داشته و همچنین فرآیند جذب بر روی این جاذب بسیار سریع و موثر بود. بالاترین جذب برای هر دو یون فلزی توسط جاذب با درصد اتصال عرضی 50% در دمای oc 25، زمان 10 دقیقه و 5=ph برای مس و 5/6=ph برای سرب انجام گرفت. در پایان نشان داده شد که برای هر دو فلز مورد مطالعه سینتیک جذب از معادله شبه درجه دوم پیروی کرده و مرحله جذب شیمیایی مرحله کنترل کننده سرعت بود. داده های تجربی تعادلی جذب نیز برای هر دو فلز تطبیق خوبی با ایزوترم لانگمویر داشتند و ماکزیمم جذب برای مس و سرب به ترتیب mg/g 11.06و mg/g 9.85 بود.

گرفتگی در شریانهای انسان یک پدیده معمول میباشد و سالهای زیادی است که محققان تلاش میکنند ته به رفتار جریان خون درون شریانهای و مخصوصا شریانهای گرفته پی ببرند. از آنجایی که بیماریهای شریانی علت اصلی بسیاری از مرگ و میرها در اکثر نقاط جهان است بنابراین مطالعات تحقیقاتی در این زمینه بسیار مهم جلوه میکند یکی از رایجترین بیماریهای شریانی که عوامل همودینامیکی خون نقش بسزایی در تشکیل آن ایفا میکند آترواسکروز یا تصلب شرائین شریانهای کرونری میباشد. در این پایان نامه شریان انحنادار کرونری چپ قلب با درصدهای گرفتگی 40% و 60% مورد بررسی قرار گرفته است جریان خون به صورت سه بعدی، آرام، تراکم ناپذیر و حالتهای پایا و نوسانی در نظر گرفته شده و از مدل هرشل بالکلی برای خون در حالت غیر نیوتنی استفاده شده است. شریان کرونری به صورت غیرالاستیک و یا گرفتگی متقارن محوری فرض شده است. معادلات حاکم شامل معادلات پیوستگی و مومنتم بر اساس متغیرهای خاصی بدون بعد شده و سپس به روش عددی اختلاف محدود بر مبنای حجم کنترل، با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده اند. الگوی جریانی از جمله پروفیل سرعت، تنش برشی وارد بر دیواره شریان و حاصلضرب عددی f.re و نحوه توزیع فشار بدست آمده اند. در مدل نیوتنی مقدار تنش برشی وارد بر دیواره شریان بسیار بیشتر از مقدار مشابه غیر نیوتنی آن است. در مدل نوسانی این مقدار در طی یک دوره خونرسانی قلب مدام در حال تغییرات شدید است که باعث ضریه زدن به سلولهای اندوتلیل دیواره میشود. نتایج نشان میدهد مقدار f.re در ورودی شریان تا قبل از ورود به گرفتگی در دو مدل نیوتنی و غیر نیوتنی و هر چهار مرحله بی بعد زمانی 1 و 7/0، 2/0، 0/0 = t از توزیع نسبتا ثابتی برخوردار است ولی در ناحیه گرفته شده این مقدار افزایش ناگهانی می یابد. حداکثر میزان f.re در مرحله 7/0 = t اتفاق می افتد. مقدار شدت تغییرات با افزایش درصد گرفتگی در شریان باز هم افزایش می یابد. نتایج عددی بدست آمده با مطالعات عددی دیگر محققیق در حالات ساده تر مطابقت خوبی دارد.

در تحقیق حاضر میدان جریان و انتقال حرارت سیالات غیرنیوتنی در میکرو کانالهای مستطیلی شکل بصورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. جریان بصورت لغزشی سه بعدی، پایدار، تراکم ناپذیر و آرام در نظر گرفته شده و از مدل تابع نمایی برای تحلل رفتار سیال غیرنیوتنی استفاده شده است شرایط مرزی حرارتی، شار حرارتی ثابت در دیواره و دمای دیواره ثابت در نظر گرفته می شود اتلاف حرارتی در نظر گرفته شده و تمامی خواص فیزیکی باستثنای وسکوزیته ثابت می باشند توزیع سرعت و دما در ورودی میکروکانال یکنواخت می باشند.معادلات حاکم شامل معادله پیوستگی ممنتوم و انرژی با استفاده از متغیرهای خاص بدون بعد شده اند مجموعه معادلات دیفرانسیل حاکم در کنار هم با توجه به شرایط مرزی با استفاده از روش عددی اختلاف محدود بر مبنای حجم کنترل حل شده اند توزیع سرعت محوری، سرعت مرکزی، حاصلضرب عدد رینولدز و ضریب اصطکاک فنینگ، دمای حجمی بدون بعد، عدد ناسلت موضعی دمای دیواره بدون بعد برای شرط مرزی حرارتی شار حرارتی ثابت و همچنین شار حرارتی بدون بعد دیواره برای شرط مرزی دمای دیواره ثابت برای محدوده وسیعی از شاخص مدل تابع نمایی، عدد رینولد، عدد پرانتل و ضریب لغزش و نسبت اضلاع بدست آمده اند نتایج نشان می دهد که حاصلضرب عدد رینولدز و ضریب اصطکاک فنینگ و سرعت مرکزی با افزایش شاخص مدل تابع نمایی افزایش می یابد و با در نظر گرفتن لغزش در دیواره کاهش این مقادیر مشاهده می گردد اختلاف نسبی حاصلضرب عدد رینولدز و ضریب اصطکاک فنینگ بین حالت لغزشی و غیرلغزشی با افزایش شاخص مدل تابع نمایی افزایش داشته و در نتیجه اثر لغزش در سیالات دایلاتنت قویتر از سیالات شبه پلاستیک می باشد افزایش عدد رینوادز عدد پرانتل، نسبت اضلاع و ضریب لغزش در دو شرایط مرزی حرارتی موجب افزایش عدد ناسلت گشته در حالی که افزایش شاخص مدل تابع نمایی ضریب انتقال حرارت را کاهش می دهد در دو شرط مرزی حرارتی اختلاف نسبی عدد تاسلت بین حالت لغزشی و غیرلغزشی برای شاخصهای بالاتر مدل تابع نمایی افزایش می یابد و در نتیجه اثر لغزش در سیالات دایلاتنت بیشتر از سیالات شبه پلاستیک می باشد اختلاف نسبی عدد ناسلت بین حالت لغزشی و غیرلغزشی در شرط مرزی حرارتی شار حرارتی ثابت در دیواره بیشتر از شرط مرزی دمای دیواره ثابت می باشد و بیانگر این است که اثر لغزش در شرایط مرزی حرارتی شار حرارت ثابت در دیواره بیشتر از شرایط مرزی دمای دیواره ثابت است در نظر گرفتن اتلاف لزجتی در سیالات دایلاتنت بیشتر از سیالات شبه پلاستیک می باشد و در نظر گرفتن تغییرات ویسکوزیته با دما سبب افزایش عدد ناسلت می گردد.

در تحقیق حاضر، میدان جریان، انتقال حرارت و انتقال جرم در یک خشک کن بستر سیال ناپیوسته، با ابعاد مشخص، به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. گاز خشک کننده هوای داغ خشک می باشد و ذرات جامد، غیر متخلخل و مرطوب هستند. جریان درون خشک کن به صورت دو بعدی با تقارن محوری، مغشوش تراکم ناپذیر و ناپایدار در نظر گرفته شده است. جهت مدل سازی سیستم، ترکیبی از دیدگاه های اویلری-اویلری و اویلری-لاکرانژی به کار رفته است. گاز خشک کننده در ورودی خشک کن دارای پروفیل سرعت و دمای یکنواخت است. در خروجی خشک کن شرایط اتمسفر یک برقرار بوده و دیواره خشک کن نیز عایق در نظر گرفته شده است. معادلات حاصل از مدل با شرایط مرزی و گام زمانی مناسب برای شبکه بندی بهینه، با استفاده از روش عددی اختلاف محدود بر مبنای حجم کنترل حل شده اند. جهت اطمینان از صحت روش حل به کار گرفته شدهف مسأله در یک حالت خاص شبیه سازی شده و نتایج حاصل از آن اطلاعات آزمایشگاهی موجود مقایسه گشته اند. این مقایسه نشانگی توافق خوبی بین آن هاست. اثر سرعت ورودی گاز، قطر ذرات جامد، دانسیته ذرات جامد و عمق بستر بر میدان جریان، و اثر سرعت ورودی گاز، دمای ورودی گاز و رطوبت اولیه ذرات جامد مرطوب بر میدان انتقال حرارت و انتقال جرم مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج نشان دهنده آنست که با افزایش سرعت، نسبت انبساط بستر افزایش پیدا کرده و حبابهای گازی بیشتر در کناره دیواره تشکیل می شوند. با افزایش قطر ذرات جامد، نسبت انبساط بستر کاهش پیدا کرده و حبابهای گازی بیشتر در مرکز بستر تشکیل می شوند. با کاهش دانسیته ذرات جامد، نسبت انبساط بستر افزایش پیدا کرده و حبابهای گازی بیشتر در کناره دیواره تشکیل می شوند. همچنین ناحیه ای از بستر که بدون تغییر می ماند، افزایش می یابد. با افزایش عمق بستر، نسبت انبساط بستر کاهش پیدا می کند. با افزایش سرعت، افزایش دمای گاز و افزایش رطوبت اولیه ذرات جامد، سرعت تبخیر افزایش پیدا می کند و بالاخره با افزایش سرعت، کاهش دمای گاز و افزایش رطوبت ذرات جامد، افت بیشتری در دمای گاز ایجاد می شود.

بهبود انتقال حرارت جوشش که به عنوان یکی از موثرترین و کارآمدترین فرایندهای انتقال حرارت در کاربردهای متنوع مهندسی رخ می دهد، موضوع تحقیقات متعددی در سالهای اخیر بوده است. انتقال حرارت جوشش تحت تأثیر شار حرارتی دیواره، دمای سطح گرم شونده، شکل سطح، خصوصیات سطح و نیز خصوصیات ترموفیزیکی سیال و حضور مواد افزودنی مثل ذرات جامد، معلق سازها و گازهای محلول می باشد. هدف از این تحقیق بررسی ویژگی های جوشش انتقال حرارت نانو سیال نیوتنی آب al2o3 و نانوسیال غیر نیوتنی ذرات al2o3 در محلول cmc و مقایسه با ویژگیهای جوشش آب می باشد. نانوسیالات سوسپانسیونهای شامل نانو ذرات با هدایت حرارتی بزرگتر از سیال پایه و با اندازه هایی کوچکتر از 100 نانومتر می باشند. در تحقیق حاضر غلظتهای وزنی مختلف نانوسیال آب با ذرات ?-al2o3، محلول cmc و نانوسیال غیر نیوتنی ذرات al2o3 در محلول cmc تحت فشار اتمسفریک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج جوشش نانوسیال نیوتنی آب al2o3 نشان می دهند که نانوسیالات بطور قابل توجهی قادر به بهبود عملکرد انتقال حرارت جوشش می باشند. میزان بهبود با افزایش غلظت ذرات افزایش می یابد. آزمایشات جوشش محلول cmc بیانگر تخریب عملکرد انتقال حرارت جوشش با افزایش غلظت cmc به دلیل افزایش ویسکوزیته محلول می باشد. با این وجود افزودن نانوذرات به این محلول غیر نیوتنی موجب بهبود در رفتار جوشش می شود.

نانوسیال محیط جدیدی برای انتقال حرارت است که می تواند شاخصهای حرارتی را به طور چشمگیری افزایش دهد. نیاز روزافزون به افزایش انتقال حرارت جهت کوچک کردن ابعاد دستگاههای حرارتی، استفاده از نانوسیال را به طور جدی مطرح ساخته است. در تحقیق آزمایشگاهی حاضر، سعی شده است شاخصهای حرارتی از قبیل ضریب انتقال حرارت و عدد تاسلت نانوسیال آب اکسید آلومینیوم در مبدل حرارتی دولوله ای هم محور در حالتهای همسو و ناهمسو اندازه گیری شود. تاثیر عوامل مختلفی همچون عدد رینولدز، عدد گراتز و غلظت نانو ذرات بر این پارامترها بررسی شده است نتایج تجربی حاصل، حاکی از افزایش این ضرایب در نانوسیال نسبت به آب خالص (مقطر) بودند. بیشترین و کمترین افزایش مشاهده شده در ضریب انتقال حرارت جابجایی نانوسیال آب/اکسید آلومینیوم نسبت به آب مقطر (آرایش جریان ناهمسو) به ترتیب برابر با 28 و 10 درصد و در کسر حجمی 1 درصد از نانو ذرات به دست آمد.

چنانچه برخی از سیالات غیر نیوتنی حاوی ذرات ریز ( از جمله سوسپانسیون ها و مواد کلوییدی و ... ) تحت میدان الکتریکی قارر گیرند، خواص ریولوژیکی آنها تحت تاثیر قرار گرفته و تغییرات قابل ملاحظه ای در آنها ایجاد می شود این پدیده می توان کاربردهای زیادی در صنعت و کارهای تحقیقاتی داشته باشد. یکی از کاربردهای خاص سیالات الکتروریولوژیکی استفاده از آن در شیرهای هیدرولیک است که در غیاب میدان الکتریکی شیر بازه بودن و با اعمال میدان ویسکوزیته سیال افزایش پیدا کرده و شیر بسته می شود. همچنین در کلاچ ماشین، ارتباط بین چرخش موتور و گیربکس با اعمال میدان الکتریکی به خاطر افزایش ویسکوزیته برقرار می گردد. هدف از انجام این پایان نامه بررسی اثر میدان الکتریکی روی خواص ریولوژیکی سیالات غیر نیوتنی (روغن سیلیکون) با افزودن نانو ذرات cuo، sno2 و y2o3 می باشد. در این پروژه ابتدا سوسپانسیون های مختلف سیال غیر نیوتنی تهیه شده و از طریق ریومتر چرخشی استوانه ای خواص ریولوژیکی آنها اندازه گیری می شود. سپس میدان الکتریکی لازم روی سیال اعمال شده و نهایتا خواص ریولوژیکی جهت بررسی اثر میدان الکتریکی دوباره تعیین می گردد. جهت انجام آزمایش دستگاه موجود که فاقد بخش بررسی الکتروریولوژی بود، بازسازی شده و پس از تلاش های فراوان این بخش که توانمندی اعمال میدان الکتریکی را روی سیستم بدون اتصال با بخشهای دیگر فراهم می کند به مجموعه اضافه گردید. در این طرح تحقیقاتی اثرات اندازه میدان الکتریکی ، غلظت نانو ذرات cuo، sno2 و y2o3 و اثر همزمانی cuo و y2o3 و همچنین sno2 و y2o3 بر روی خواص ریولوژیکی سیال پایه بررسی گردید. نتایج بیانگر افزایش ویسکوزیته ظاهری و تنش تسلیم در اثر اعمال میدان الکتریکی بر نانو سیال غیر نیوتنی می باشد. همچنین با افزایش غلظت نانو ذرات تغییرات خواص ریولوژیکی سیال نیز بیشتر می شود. اثر افزایش نانو ذره cuo روی خواص ریولوژیکی درحضور میدان الکتریکی بیشتر بوده و با استفاده از y2o3 به عنوان نانو ذره کمکی خواص الکتروریولوژیکی سیال تحت تاثیر زیادی قرار می گیرد.

در تحقیق آزمایشگاهی حاضر رفتار انتقال حارت نانوسیالات آب/اکسید آلومینیوم و آب/دی اکسید تیتانیوم در مبدل حرارتی پوسته و لوله برای طیف وسیعی از غلظت حجمی ذرات ودبی نانوسیال مورد بررسی قرار گرفته است. ضریب کلی انتقال حرارت، نتایج بیانگر بهبو شاخص های حرارتی با افزودن نانو ذرات به سیال پایه می باشد. برای هر دو نانو سیال غلظت حجم بهینه ای وجود دارد که بیشترین افزایش انتقال حرارت نسبت به آب در آن مشاهده می شود. غلظت بهینه برای نانو سیال آب/اکسید آلومینیوم 5/0? و برای نانو سیال آب/دی اکسید تیتانیوم 3/0? می باشد. شاخص های حرارتی در عدد پکلت مشخص و در غلظت 3/0? برای نانوسیال آب/دی اکسید تیتانیوم بیشتر از نانوسیال آب/اکسید آلومینیوم بوده و با افزایش غلظت حجمی عملکرد نانو سیال آب/اکسید آلومینیوم بهبود بیشتری نشان می دهد. مقایسه نتایج تجربی با رابطه تیوری بیانگر تطابق خوب نتایج با رابطه تیوری در غلظت های پایین می باشد. تغییرات افت فشار در یک دبی حجمی ثابت برای هر دو نانوسیال نسبت به آب ناچیز می باشد ولی در یک عدد رینولدز ثابت، افت فشار با افزایش غلظت نانو ذره کاهش چشمگیری می یابد.

جوشش استخری یکی از رایج ترین روش هایی است که با توجه به نرخ بالای انتقال حرارت در اکثر صنایع کاربرد دارد. از این رو پیش بینی نرخ انتقال حرارت جوشش استخری ضروری است. در سال های اخیر پژوهش های زیادی در زمینه شبیه سازی و بررسی پدیده جوشش در حال انجام می باشد. در این پروژه جوشش استخری نانوسیال به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته و متغییرهای مهمی چون نرخ انتقال حرارت، شار حرارتی بحرانی، ضریب انتقال حرارت جوشش، منحنی جوشش نانوسیال و فشار عملیاتی بر رو ی جوشش استخری بررسی شده است. شبیه سازی با نرم افزار فلوئنت (fluent) 14 صورت گرفته و هندسه مورد نظر با نرم افزار انسیس دیزاین مدلر (ansys design modeler) ترسیم شد. در ابتدا شبیه سازی با آب و نانوسیال آلومینیوم اکسید در غلظت های 2 و0/8درصد وزنی انجام شده و نتایج شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی موجود، مقایسه شده است. سپس برای نانوسیال تیتانیوم اکسید در غلظت های 2 و 8/0 درصد وزنی شبیه سازی با هندسه قبلی تکرار شد تا اثر نوع نانوذرات بر منحنی جوشش و ضریب انتقال حرارت جوشش بررسی شود. نتایج این شبیه سازی نشان داد که افزودن نانوذرات آلومینیوم اکسید سبب افزایش شار حرارتی و ضریب انتقال حرارت می گردد. با افزایش غلظت نانو سیال آلومینیوم اکسید از 0/8درصد وزنی به 2 درصد وزنی، میزان ضریب جابجایی انتقال حرارت به طور متوسط 10 درصد افزایش می یابد. شبیه سازی در فشار های 84/55 ،101/3 و 120/8کیلو پاسکال برای نانوسیال آلومینیوم اکسید 2 درصد وزنی انجام شد و نتایج شبیه سازی نشان داد که افزایش فشار باعث کاهش دمای مازاد در یک شار حرارتی ثابت می شود و به ازای دمای سطح پایین تر مقدار گرمای بیشتری منتقل می شود. به منظور بررسی شار حرارتی بحرانی، شبیه سازی با نانوسیال آلومینیوم اکسید انجام شد و مشاهده گردید که با افزایش غلظت نانو ذرات مقدار شار حرارت بحرانی افزایش می یابد. در صورتی که از نانوسیال آلومینا با غظت 2 درصد وزنی استفاده شود، شار حرارت بحرانی 11/3 درصد نسبت به آب خالص افزایش می یابد.

استفاده از تابش متمرکز شده خورشید به عنوان یک منبع گرمایی عظیم می تواند جایگزین مناسبی برای سوخت های فسیلی در واحدهای نیروگاهی باشد. البته هم اکنون بازدهی سوخت های فسیلی در نیروگاه های سیکل های ترکیبی بیش از 50 % است. این در حالی است که توان سیکل هایی که تابش متمرکز شده خورشید در آنها به عنوان منبع گرمایی استفاده می شود کمتر از 20 % است. امروزه اکثر سازوکارهای متمرکز کننده تابش خورشید از گیرنده هایی با صفحات جذب کننده برای تبدیل تابش خورشید به انرژی گرمایی بهره می برند. اگرچه کلکتورهایی که از نوع جذب سطحی هستند دارای سطوح مناسبی برای جذب تابش خورشید هستند ولی نحوه و عملکرد انتقال حرارت در آنها با افت زیادی همراه است. ولی در گیرنده های جذب حجمی تابش متمرکز شده به طور مستقیم جذب سیال شده و این تابش به طور یکنواخت تری در سیال توزیع می شود که این مسئله می تواند سبب کاهش اختلاف دمای بین سطح کلکتور و سیال عامل شود. یکی از شیوه های پیشنهاد شده برای افزایش بازدهی کلکتورهای خورشیدی در عین حفظ سادگی سیستم، جذب مستقیم انرژی خورشید توسط توده یا حجم سیال است .در این پژوهش در ابتدا با ارایه مدل سهموی شکل از کلکتورهای متمرکز کننده جذب مستقیم، به بررسی بازدهی سیستم با سیال آب مقطر پرداخته و سپس راندمان کلکتور حاوی نانوسیال اکسید آلومینیوم با جزء های حجمی 1/0 و 2/0 و 3/0 درصد بررسی و مقایسه می شود. با افزایش جزء حجمی نانوسیال بازده در دبی های بین 10 تا 50(l/hm2) روند قابل قبولی دارد ولی در دبی های بیشتر بازدهی به شدت کاهش می یابد. بازدهی کلکتور با نانوسیال اکسید آلومینیوم با جزء حجمی3/0 % به حدود 65/0 می رسد. با افزایش جزء حجمی نانوسیال ویسکوزیته نانوسیال نیز افزایش می یابد، این افزایش در مورد نانوسیال اکسید آلومینیوم به صورت نمایی می باشد. همچنین استفاده از نانوسیال با غلظت های حجمی پایین تاثیر چندانی بر توان پمپاژ سیال داخل سیکل ندارد. هر چه میزان جزء حجمی نانوسیال افزایش یابد میزان پایداری آن کاهش می یابد و ذرات با سرعت بیشتری کلوخه و ته نشین می شوند و باید به یک نقطه بهینه رسید. در تحقیقات انجام شده آمده است که با افزایش جزء حجمی بیش از 6/0 % خواص حرارتی نانوسیال دیگر افزایش نیافته و ناپایداری نیز شدت پیدا می کند. در نهایت نیز راهکارهایی برای کاهش تلفات حرارتی و افزایش بازدهی سیستم ارائه می شود.

آب یکی از عناصر ضروری حیات بر روی کره زمین است. متاسفانه تنها 1% از آب های روی کره زمین قابل استفاده هستند و همین مقدار کم نیز بطور یکسان بر روی سطح زمین پراکنده نشده اند. تامین آب مورد نیاز انسان، حیوانات و گیاهان یکی از چالش های اساسی در مناطق خشک و کم بارش است. یکی از منابع تجدیدپذیر تامین آب در مناطق کم آب بخصوص در فصول کم بارش استفاده از رطوبت موجود در هوا است. تحقیقات زیادی تاکنون در این زمینه توسط پژوهشگران صورت گرفته است و نتایج بدست آمده در بعضی مناطق قابل توجه بوده است. برای چگالش رطوبت موجود در هوا از سطوحی استفاده می شود که قابلیت انتشار بالایی داشته باشند و بدلیل تابشی که با آسمان در طول شب دارند گرما از دست می دهند. سرد شدن این سطوح باعث سرد شدن هوای در تماس با آن ها و چگالش رطوبت موجود در هوا می شود. مزیت استفاده از این سطوح عدم نیاز به منبع خارجی برای تامین انرژی لازم برای سرمایش است.در این تحقیق فرایند چگالش رطوبت هوا بر روی این سطوح به کمک نرم افزار fluent 13.0 شبیه سازی شده و تاثیر پارامترهای مختلف بر روی بازده بررسی شده است. عملکرد سه چگالنده مختلف شبیه سازی شده است: 1- صفحه صاف 2- چگالنده مخروطی شکل 3- چگالنده صفحه موجدار که برای اولین بار در این تحقیق برای چگالش رطوبت هوا پیشنهاد شده است. نتایج بدست آمده نشان دادندکه بازده چگالنده صفحه موجدار به دلیل این که ساختار این نوع چگالنده ها مانع از تماس مستقیم جریان هوا با سطح می شود و از گرم شدن سطح بوسیله انتقال حرارت جابجایی جلوگیری می کند، بیشتر از چگالنده تخت است. در سرعت های کمتر از m/s 1 نیز بازده این نوع چگالنده از بهترین چگالنده ای که تا کنون ساخته شده است، چگالنده مخروطی شکل بهتر است.

اقتصاد و مسایل زیست محیطی سبب شده تا در دو ده گذشته، تکنولوژی مربوط به انرژی خورشیدی در حوزه های مختلف رشد و توسعه قابل توجهی پیدا کند. یکی از زمینه های کاربرد انرژی خورشیدی، استفاده در سیستم های سرمایش و گرمایش خانگی می باشد.کلکتورها اصلی ترین جزء یک سیستم گرمایش خورشیدی هستند و وظیفه ی جذب انرژی خورشیدی و انتقال آن به جریان سیال با کمترین اتلاف حرارتی را دارند. پر کاربرد ترین نوع آنها کلکتورهای خورشیدی صفحه تخت هستند. در این تحقیق در مرحله اول در بخش آزمایشات به شناخت پارامترهای موثر روی کلکتور خورشیدی صفحه تخت به منظور افزایش بازده و بهبود عملکرد آن پرداخته و پارامترهایی نظیر دمای ورودی و خروجی سیال، دمای محیط، شدت تابش محیط و میزان اثر آنها روی کلکتور بررسی و نمودارهای بازده کلکتور صفحه تخت رسم شده است. نتایج آزمایشات نشان داد که با افزایش دمای ورودی سیال به کلکتور بازده آن کاهش می یابد و هم چنین با افزایش شدت تابش و افزایش دمای هوای محیط، بازده نیز زیاد می شود. در بخش عددی، با استفاده از نرم افزار ees شبیه سازی برای کلکتور های صفحه تخت انجام شد و برای اطمینان از صحت نتایج بدست آمده، نمودار بازده توسط نرم افزار نیز رسم گردید. متوسط خطا بین نتایج شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی در حدود 8% گزارش شد. در ادامه به بررسی پارامتر های مختلف محیطی و فیزیکی موثر روی کلکتور به منظور بهبود عملکرد آن پرداخته شد. پارامترهایی نظیر میزان شدت تابش، زاویه نصب کلکتور، سرعت باد، ضریب عبور شیشه، ضریب جذب و صدور صفحه جاذب، ضخامت عایق پشت و عایق کنار و فاصله رایزرها بررسی گردید.

در سال‏های اخیر، با توجه به کاهش منابع سوخت فسیلی و نگرانی‏های زیست محیطی در مورد گرم شدن زمین و آلودگی هوا، استفاده از انرژی خورشیدی افزایش یافته است. با توجه به عدم آلودگی، رایگان و در دسترس بودن، انرژی خورشیدی یکی از منابع جایگزین اصلی برای سوخت‏های فسیلی محسوب می‏شود. یکی از کاربردهای اصلی انرژی خورشیدی، سیستم‏های آب‏گرم‏کن خورشیدی است که در این سیستم‏ها، انرژی خورشید به آب یا سیال کاری منتقل می‏شود. مهم ترین بخش یک سیستم آب‏گرم‏کن خورشیدی، کلکتور خورشیدی است. انواع مختلفی از کالکتورهای خورشیدی وجود دارد، که رایج ترین و محبوب ترین آن‏ها، نوع صفحه تخت می باشد. در این مطالعه، دینامیک سیالات محاسباتی به منظور بررسی اثر پارامترهای مختلف بر افزایش بازده حرارتی کالکتور خورشیدی صفحه تخت مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای مهم از قبیل خواص فیزیکی سیال، زبری لوله، هندسه‏ی صفحه‏ی جاذب و ضخامت پوشش شیشه‏ای بررسی شده است. نتایج نشان داد که، افزایش زبری لوله، بازده کلکتور را افزایش می دهد. ضخامت شیشه بر بازده حرارتی تأثیری ندارد. هندسه و شکل صفحه‏ی جاذب نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج عددی نشان داد که بازده صفحه جاذب تخت از صفحه جاذب انحنادار بیشتر است.

امروزه انرژی نقش مهمی در رشد اقتصادی جوامع بشری بازی می¬کند. در میان انواع انرژی¬های مصرفی توسط بشر، انرژی خورشید را می¬توان فراوان ترین دانست. طبیعت و بشر راه¬های مختلفی برای به کارگیری انرژی خورشیدی ابداع کرده اند. در این میان ساده¬ترین استفاده ممکن، تبدیل تابش خورشیدی به حرارت است. از اینرو طی سال های گذشته انواع سیستم های آبگرمکن خورشیدی ساخته و مورد استفاده قرار گرفته اند. قلب آبگرمکن های خورشیدی کلکتورهای خورشیدی هستند. فراوان ترین انواع کلکتورهای خورشیدی کلکتورهای صفحه تخت و کلکتورهای لوله خلاء هستند. به دلیل اتلاف حرارتی زیاد، کلکتورهای صفحه تخت دارای راندمان مناسبی نسبت به کلکتورهای لوله خلاء نیستند. کلکتورهای لوله خلاء خود انواع مختلفی دارند که در این پژوهش از کلکتور لوله خلاء با لوله ی u-شکل جهت شبیه سازی استفاده شده است. در پایان نامه به مدل¬سازی تک فازی یک کلکتور لوله خلاء به صورت سه بعدی در شرایط پایا پرداخته شده است. جهت مدل¬سازی cfd و تولید شبکه به ترتیب از نرم¬افزارهای fluent و gambit استفاده شده است. جهت مدل-سازی جریان سیال آرام و تراکم¬ناپذیر در نظر گرفته شده است. از مدل do برای شبیه¬سازی تابش در کلکتور استفاده شده است. در این پژوهش اثر مشخصه¬های هندسی کلکتور شامل طول، قطر، چیدمان لوله ی u-شکل در کلکتور، هدایت حرارتی ماده پرکننده داخل کلکتور و نانوسیال های cuo-h2o، al2o3-h2o و tio2-h2o بر انتقال حرارت و راندمان کلکتور مورد بررسی قرار گرفته است. افزایش طول، قطر و هدایت حرارتی ماده پرکننده منجر به افزایش راندمان کلکتور می گردد. در بین چیدمان های مورد بررسی قرار گرفته، چیدمانی بیشترین راندمان را داراست که لوله ی u-شکل عمودی باشد و همچینین چیدمانی کمترین راندمان را دارد که لوله¬ی u شکل به صورت افقی قرار گرفته باشد. استفاده از نانوسیالات به عنوان محیط انتقال حرارت در ککلتور منجر به افزایش راندمان حرارتی ککلتور می¬گردد. بیشترین میزان افزایش راندمان حرارتی کلکتور مربوط به نانوسیال آب- اکسیدمس با 8/13 درصد افزایش نسبت به آب می باشد. نانوسیال آب- اکسیدمس به ترتیب حدود 3/1 و 5/1 درصد افزایش راندمان بیشتری نسبت به نانوسیالات آب- اکسید تیتانیوم و آب اکسیدآلومینیوم را نشان می دهد. با توجه به شدت کاهش ظرفیت حرارتی نانوسیال های مورد استفاده قرار گرفته، می توان ظرفیت حرارتی را عاملی مهم در افزایش راندمان کلکتورهای لوله خلاء خورشیدی دانست.

نانوسیال یا سوسپانسیون ذرات نانو، نام یک ماده جدید مهندسی است که ادعا می شود هدایت حرارتی بالاتری نسبت به سیال پایه دارد و از معلق سازی ذرات نانو در سیال پایه به دست می آید. سیالات پایه هدایت حرارتی پائینی دارند و همواره محققان به دنبال راهی برای جبران این نقص بوده اند. از جمله سیالات پایه می توان به آب، اتیلن گلیکول یا ضد یخ و انواع روغن ها اشاره کرد که در ادوات صنعتی به وفور از آنها به عنوان حامل های گرمایی استفاده می شود. طیف وسیعی از نانوذرات مانند نانوذرات فلزی، اکسید فلزی و نانوذرات غیرفلزی نظیر نانولوله های کربنی(cnt) برای ساخت نانوسیالات مورد استفاده قرار گرفته اند و در مقالات متعددی هدایت حرارتی نانوسیالات به نسبت سیال اصلی گزارش شده است و همگی بر افزایش هدایت حرارتی درآنها صحه گذارده اند، ولی اعداد ارائه شده با یکدیگر تفاوت دارند. در تحقیق حاضر هدایت حرارتی و ظرفیت حرارتی سوسپانسیون های نانوذرات اکسیدآلومینیوم و اکسید مس در روغن موتور در دماهای مختلف از 20 تا 80 درجه سانتی گراد و غلظتهای گوناگون نانوذرات تا 2 درصد حجمی اندازه گیری و گزارش شده است و اثر دو پارامتر دما و غلظت نانوذره بررسی گردیده است. این کار در قیاس با کارهای متعدد دیگر دارای دو جنبه بدیع است، یکی سیال پایه مورد استفاده که روغن موتور بوده و دیگری اندازه گیری ظرفیت حرارتی نانوسیالات ساخته شده می‍باشد. مقالاتی در ارتباط با اندازه گیری هدایت حرارتی سوسپانسیون ذرات نانولوله کربنی در روغن موتور ارائه شده اما استفاده از نانوذرات اکسید فلزی گزارش نشده است. ظرفیت حرارتی نیز از دیگر خواص حرارتی مهم می باشد که تاکنون اقدامی برای اندازه گیری آن نشده است. برای اندازه گیری هدایت حرارتی از روش سیم داغ گذرا استفاده شد. در این روش بر مبنای توزیع شعاعی حرارت در یک محیط بی نهایت با استفاده از یک سیم بلند و اندازه گیری دما در بازه های مختلف زمانی در سیم یا به عبارتی مرکز، طی یک فرایند گذرا هدایت حرارتی تعیین می شود. دستگاه اندازه گیری مورد استفاده kd2 نام دارد و متعلق به شرکت decagon device می باشد. افزودن 2 درصد حجمی نانوذره اکسید آلومینیوم به روغن موتور هدایت حرارتی آن را حدود 5 در صد افزایش داد. افزودن 2 درصد حجمی نانوذره اکسید مس به روغن موتور موجب بهبود 8 الی 9 درصدی هدایت حرارتی در آن شد. افزایش هدایت حرارتی به نسبت درصد حجمی نانوذرات مورد استفاده یک روند خطی را به نمایش می‍گذارد. هدایت حرارتی نانوسیالات با افزایش دما کاهش پیدا میکند و این رفتار آنها مشابه با خود روغن میباشد. همچنین با افزایش دما ارتقاء کمتری در هدایت حرارتی مشاهده شد. خطای اندازه گیری ها کمتر از 1 درصد است که توسط روش های مختلف تعیین و گزارش شده است. برای اندازه گیری ظرفیت حرارتی از یک کالری متر ادیاباتیک استفاده شد. این کالری متر بر مبنای دقت مورد نیاز طراحی و ساخته شد. اساس اندازه گیری با این روش، حرارت دهی به نمونه و تعیین اختلاف دمای ایجاد شده در آن در یک محیط آدیاباتیک است. افزودن 2 درصد حجمی نانوذره اکسید آلومینیوم و 17/1 درصد حجمی نانوذره اکسید مس ظرفیت حرارتی نانوسیال را به نسبت روغن موتور به ترتیب 2/5 و 4/5 درصد کاهش داد. ظرفیت حرارتی نانوسیالات با افزایش دما بیشتر شد که رفتاری مشابه روغن خالص دارد. نکته ای که در این اندازه گیری ها قابل توجه می باشد، کاهش زیاد ظرفیت حرارتی درصدهای حجمی کم و رسیدن آن به یک روند آرام تر و نسبتا خطی در درصدهای حجمی بالاتر می باشد. یکی از دلایل این روند می تواند تجمع و توده ای شدن نانوذرات در درصدهای حجمی بالا و کمتر شدن اثرات مولکولی آنها باشد. خطای اندازه گیری ها با روش های مختلف تعیین و کمتر از 1 درصد گزارش شد.

اهمیت هدایت گرمایی به عنوان یکی از مهم ترین مشخصه های انتقال گرما و احتمال بهبود آن با بهره گیری از سامانه نانوسیال، توجه بسیاری از پژوهشگران را به موضوع بررسی هدایت گرمایی نانوسیال جلب کرده است. در این پایان نامه هدایت گرمایی نانوسیالهای مختلف در محدوده دمایی c° 45-15با سیال های پایه آب بدون یون، اتیلن گلیکول و ترکیبی از این دو سیال با نسبت برابر با استفاده از دستگاه kd2 اندازه گیری شد و اثر دما، نوع سیال پایه، نوع، غلظت و اندازه خوشه برای نانوذرات آلومینا، سیلیکا، سیلیسیم کربید و اکسید مس بر هدایت گرمایی نانوسیال مورد بررسی قرار گرفت. در اغلب موارد، هدایت گرمایی نانوسیال تحت تاثیر افزایش دما و غلظت نانوذره، افزایش خطی نشان داد. بیشترین میزان تاثیرپذیری هدایت گرمایی نسبت به غلظت ذرات و دما به ترتیب در نانوسیال سیلیسیم کربید و اکسیدمس مشاهده شد. به طوری که هدایت گرمایی نسبی نانوسیال اکسید مس، اتیلن گلیکول 1 درصد حجمی، تحت تاثیر افزایش30 درجه سانتی گرادی دما، 40 درصد افزایش نشان داد. در این مطالعه برای پایدارسازی نانوسیال از دستگاه امواج فراصوت وبرای تایید کیفیت آن از آزمون پتانسیل زتا بهره گرفته شد. نقطه کمینه ای در افزایش هدایت گرمایی نانوسیال با افزایش مدت زمان استفاده از امواج فراصوت و کاهش اندازه¬ی خوشه¬ی نانوذرات مشاهده شده است. به نظر می رسد با توجه به اندازه ذرات، رقابتی بین دو مکانیسم موثر برافزایش هدایت گرمایی نانوسیال پدید می آید که برای خوشه های بزرگ، اثر خوشه ای شدن و برای خوشه های کوچک، حرکت براونی ذرات به عنوان مکانیسم موفق عمل می کند. در ادامه مطالعه، مدلی براساس تئوری فراکتال، مدل وانگ و پراشر و درنظرگرفتن مکانیسم حرکت براونی، اثر نانولایه و خوشه ای شدن ارائه گردید. این مدل توانایی پیش بینی هدایت گرمایی نانوسیال تحت تاثیر دما، غلظت و هدایت گرمایی نانوذره، هدایت گرمایی سیال پایه، حرکت براونی، اندازه ذره، خوشه و نانولایه را دارد.

علم بیومکانیک ترکیبی از علوم طبیعی و مکانیک می¬باشد. یکی از زمینه¬های پر اهمیت در دنیای بیومکانیک سیستم قلب و عروق و عارضه¬های این سیستم می¬باشد .در دنیای امروز نتایج تحقیقات بیومکانیکی در زمینه قلب وعروق مورد توجه پزشکان، متخصصین قلب وعروق و جراحان این سیستم پیچیده بدن انسان قرار گرفته است. بررسی نیروها و تنش ها و فهم دقیق اثر هر یک از اجزا سیستم قلب وعروق بر یکدیگر تاثیر به¬سزایی در آسیب¬شناسی این سیستم دارد. از جمله مسائل مرتبط در زمینه عروق خونی بیماری گرفتگی عروق است. آترواسکلروس یا سخت¬شدگی شریان¬ها مربوط به موارد مختلف تغییر خواص در دیواره شریان می-باشد. که این شرایط ناشی از ضخیم شدن، سخت شدن و کاهش الاستیسیته دیوار شریان می¬باشد. این حالت فرایندی است که در آن چربی¬های موجود در سیستم گردش خون به تدریج در دیواره سرخرگ انباشته می¬شوند. عمل جراحی بای¬پاس کرونری برداشتن قطعه¬ای از یک سیاهرگ پا و استفاده از آن برای برقراری جریان خون در اطراف سرخرگ¬های مسدود شده قلبی است. گرچه با عمل جراحی بای¬پس کرونری و برقراری جریان خون، درد قفسه صدری تسکین می یابد و خطر انسداد شدید سرخرگ برطرف می-شود ولی بیماری اصلی یعنی آترواسکلروس را از بین نمی¬برد. عمل جراحی پیوند بای¬پس در حال حاضر یک روش معمول و موثر برای جایگزینی و درمان شریان¬هایی است که دچار بیماری گرفتگی عروق هستند. ولی موفقیت طولانی مدت این پیوند توسط پیشرفت پدیده اینتیمال¬هایپریلاژیا محدود می¬شود. همودینامیک جریان خون نقش مهمی در ازدیاد این آسیب و همچنین شکست پیوند بای¬پس خواهد داشت. در این پایان نامه به امید ایجاد دیدگاه¬های بهتر برای درمان، ابزارهای محاسباتی، کاربری و قابل اعتمادی برای تحقیق بر روی محیط همودینامیکی همراه با بای¬پس ارائه شده است. جریان در بای¬پس کامل، که شامل شریان گرفته شده میزبان و یک پیوند بای¬پس منحنی شکل کامل است در این مطالعه به کمک نرم افزار adina به تفصیل بررسی شده است. پارامترهایی که در مطالعه اولیه جریان دائم بررسی شده¬اند شامل عدد رینولدز ورودی، زاویه اتصال و محل گرفتگی می¬باشند. در ادامه اثری که هر یک از پارامترهای فوق بر همودینامیک جریان دارند به طور جداگانه بررسی شد. با تغییر زاویه اتصال شاهد بودیم که هر چه زاویه کوچکتر باشد تنش¬های برشی تغییرات آرام¬تری دارند. به علاوه زاویه کوچکتر مسیرآرام و مسطح تری برای جریان ایجاد می¬کند و درنتیجه اغتشاشات جریان کمتر خواهد بود. رفتار مکانی واندازه نواحی جریان برگشتی با تغییر عدد رینولدز ورودی بررسی شدند و ارتباط مستقیمی بین عدد رینولدز و اندازه این نواحی به دست آمد. از دیگر جنبه¬های هندسی سیستم بای¬پس که به تفصیل بررسی شد مورفولوژی گرفتگی در یک شریان با گرفتگی نسبی است. با در نظر گرفتن درصدهای مختلف گرفتگی تقارن محوری، اثرات کاهش سطح مقطع عبور جریان مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر مکان گرفتگی نسبت به پیوند بای¬پس روی میدان جریان تشریح شد. در نهایت میدان جریان نوسانی در سیستم بای¬پس با استفاده از پالس جریان شریان فمرال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طبیعت دینامیکی و ساختار پیچیده میدان جریان نوسانی را نشان دادند و ارتباط ممکن بین تنش برشی نوسانی و یا پایین را با توسعه پدیده اینتیمال¬هایپریلاژیا پیشنهاد کردند. به علاوه مقایسه دو حالت پایا و نوسانی قابلیت¬های محدود شده حالت پایا را در ایجاد دیدگاه¬های بهتر نشان داد. به خصوص اگر پالس سرعت به شدت نوسانی باشد.

یک مبدل حرارتی فشرده به مبدلی گفته می شود که سطح انتقال حرارت با دانسیته سطح بالایی داشته باشد. با توجه به لزوم وجود یک نرم افزار جهت شبیه سازی و طراحی مبدلهای حرارتی نرم افزار تهیه شده قابلیت حل دو مسئله طراحی و شبیه سازی را دارا می باشد. مسئله طراحی تعیین ابعاد فیزیکی یک مبدل جدید به منظور دستیابی به افت فشار و انتقال حرارت معین می باشد. برعکس در مسئله شبیه سازی افت فشارها و نرخ انتقال حرارت برای یک مبدل موجود تعیین می گردد. نرم افزار تهیه شده در محیط ویژوال بیسیک نوشته شده و دارای چندین فرم برنامه نویسی می باشد. قابلیت دریافت ورودیهای برنامه و نیز نمایش نتایج خروجی در هر مرحله(که در هر دو مورد بوسیله پیامهای مناسبی دریافت و چاپ می گردد) زیبایی و تنوع بیشتری نسبت به برنامه نویسی های معمول به نرم افزار بخشیده است . در مرحله اول درجه حرارتهای ورودی دو سیال و دبی جرمی آنها در یافت می گردد. در مرحله بعد خواص فیزیکی سیالات مربوطه شامل گرمای ویژه، ویسکوزیته، هدایت حرارتی و عدد پرانتل در درجه حررت متوسط سیال ارزیابی می گردند.نتایج حاصل از اجرای نرم افزار چندین مثال تئوری از مراجع مختلف ، مقایسه گردیده که خطای محاسباتی اندکی را شامل می گردد. نهایتا"شبیه سازی برج خنک کن نیروگاه شهید منتظری اصفهان با نرم افزار موجود انجام گردیده و نتایج مطلوبی حاصل شده است .