نام پژوهشگر: مسعود میرزایی

مسأله چند هدفه مکان یابی هاب با تخصیص چندگانه و محدودیت ظرفیت و حل آن با روش های فراابتکاری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شاهد - دانشکده فنی و مهندسی 1388
  مسعود میرزایی   مهدی بشیری

مسأله مکان یابی هاب از مسائل نوینی است که در دهه‏های اخیر در دسته مسائل مکان‏یابی مطرح شده است. مسأله مکان‏یابی هاب انتقال کالا از مبدأها به مقصدها است که به جای ارتباط مستقیم میان هر دو نقطه عرضه و تقاضا، کالاها از طریق هاب ها منتقل می‏شوند. شبکه های هاب به طور گسترده ای در ارتباطات مخابراتی، شبکه های حمل و نقل و تحویل کالا، پست سفارشی و ... کاربرد دارند. هدف مسأله مکان یابی هاب یافتن مکان‏های مناسب برای ایجاد هاب و تخصیص نقاط عرضه و تقاضا به آن است، به گونه‏ای که مسیرهای مناسب برای انتقال کالا تشکیل شود که با کمترین هزینه / زمان، جابجایی کالاها انجام گیرد. مدل‏های گوناگونی برای این دسته از مسایل توسعه داده شده اند که به دو دسته اصلی مکان یابی هاب مرکز و مکان‏یابی هاب میانه تقسیم می‏شوند که در اولی حداقل شدن مجموع هزینه‏ها مدنظر است و در دومی حداقل شدن بیشترین هزینه موجود در شبکه. از جهت دیگر می‏توان دسته بندی را روی شیوه تخصیص نقاط غیرهاب به نقاط هاب انجام داد. درصورتی که هر نقطه غیرهاب تنها به یک نقطه متصل گردد، تخصیص تکی و در صورتی که بتواند به بیش از یک نقطه تخصیص داده شود مکان‏یابی را چندگانه گوییم. مسأله مورد بحث در این پایان‏نامه دربردارنده دو حالت مرکز و میانه بوده و تخصیص در آن به صورت چندگانه می‏باشد. همچنین برای هر کدام از هاب ها و کمان‏های متصل کننده آنها محدودیت ظرفیت برای انتقال کالا در نظر گفته شده است. هدف از این پژوهش ارایه یک مدل برنامه‏ریزی با متغیرهای صفر و یک و پیوسته برای این مسأله می‏باشد. همچنین با استفاده از روش فراابتکاری بهینه‏سازی هوش جمعی راه حلی برای آن ارایه گردیده است که نتایج آن در مقایسه با حل دقیق توسط نرم افزار بهینه سازی برنامه ریزی خطی نظیر گمز و لینگو مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. با نتایج بدست آمده معلوم گردید.

سنتز و شناسائی ساختار بلوری- مولکولی ترکیب های جدید هیبریدی مخلوط آلی- معدنی متشکل از آنیون ولز- داوسون ‍‍[p2w18o62]6- وبرخی ازآمینو اسیدهای ضروری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد 1390
  فرشته میری   مسعود میرزایی

از آن جائی که پوشش دیواره سلولی ویروس ها پروتئینی بوده و امروزه نیز ویژگی ضد ویروسی و ضد سرطانی پُلی اکسو متالات ها به اثبات رسیده است، علاقه به سنتز ترکیب های حاصل از پُلی اکسومتالات ها با پروتئین ها رشد چشم گیری داشته است. در این میان آمینواسیدها به عنوان واحدهای اصلی سازنده پروتئین ها، توجه زیادی از پژوهش گران را نسبت به ترکیب این گونه های حیاتی با پُلی اکسومتالات ها به خود جلب نموده اند. به منظوردرک و شناخت بیش تر از چگونگی انجام این برهم کنش ها بین پُلی اکسومتالات ها و پروتئین ها، در این پروژه ترکیب های سنتزی حاصل از تنگستو هتروپُلی آنیون ها با ساختار ولز- داوسون و برخی از آمینو اسیدها به عنوان واحدهای اصلی سازنده پروتئین ها مورد بررسی قرار گرفته است. در این کار تحقیقاتی، شش شبه هیبرید آلی- معدنی جدید شامل آنیون 18- تنگستودی فسفات و دسته های دوتایی آمینواسیدهای گلایسین- آلانین، گلایسین- گلوتامین، آلانین- سدیم گلوتامات، آلانین- آسپارتیک اسید و گلایسین- ترئونین تحت شرایط هیدروترمال، رفلاکس و فرآیندهای معمولی برای نخستین بار سنتز شدند و به وسیله اسپکتروسکوپی مادون قرمز، تجزیه عنصری و طیف های رزونانس مغناطیس هسته پروتون و کربن شناسایی گردیدند. نتایج اسپکتروسکوپی مادون قرمز تأیید می کند که پُلی اکسومتالات استفاده شده در نمونه های سنتز شده ساختار آنیون ولز- داوسون را کماکان حفظ کرده اند. هم چنین نتایج به دست آمده از مطالعات طیف های رزونانس مغناطیس هسته های پروتون و کربن ومادون قرمز وجود دو نوع آمینواسید را در ساختارهای بلوری ترکیب های سنتز شده تأیید کرده و نشان می دهند که بین اتم های اکسیژن هتروپُلی اکسومتالات و مولکول های آب و اتم های o و n آمینواسیدها برهم کنش های واندروالسی وجود دارد.

مهندسی بلور در ترکیبات کمپلکس های جیوه حاصل از نمک های جیوه و لیگاند 8-آمینوکینولین با بررسی اثر پیوندهای هیدروژنی در انباشتگی بلور
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد 1390
  مجید محمدی آباده   مسعود میرزایی

چکیده امروزه به جهت کاهش اثرات مخرب جیوه روی محیط زیست و کاربردهای فراوان ترکیب های کوئوردیناسیونی آن در صنعت کاغذ، رنگ سازی، وسایل آرایشی، تهیه ی گرماسنج ها، فشارسنج ها، لامپ های نوری فلوئورسانسی و به ویژه در باتری های جیوه ای، تهیه ی ترکیب های کوئوردیناسیونی این فلز یکی از زمینه های مهم پژوهشی دانشمندان به شمار می آید. در این پروژه ی پژوهشی با استفاده از نمک های کلراید، برماید و یداید جیوه(ii) و لیگاند 8- آمینوکینولین، 3 کمپلکس با روشی مشابه و شرایطی یکسان سنتز شده است. ساختار این کمپلکس ها و ویژگی های آن ها با شناسائی های طیف سنجی متفاوت از جمله طیف مادون قرمز، رزونانس مغناطیسی هسته پروتون و کربن، تجزیه عنصری و پراش پرتوی x و با استفاده از مفاهیم مهندسی بلور به بررسی ساختارها، ویژگی آن ها و نقش آنیون های همراه موجود در نمک جیوه پرداخته شده است. بنابر داده های شناسائی های مزبور فرمول شیمیائی 3 کمپلکس تهیه شده عبارتند از: (1) [hg(8-aq)cl2]، (2) [hg(8-aq)br2] و (3) [hg2.5(8-aq)i5]n. نتیجه های به دست آمده از پراش پرتوی x روی تک بلور کمپلکس های [hg(8-aq)br2] و[hg2.5(8-aq)i5]n نشان می دهد که این ساختارهای تک هسته ای و پُلیمری به ترتیب در سیستم بلوری تری کلینیک با گروه فضایی و سیستم بلوری مونوکلینیک با گروه فضایی p21/n متبلور شده اند. با بررسی بیش تر ترکیب های به دست آمده می توان به نقش مهم و تأثیرگذار هالوژن همراه در نمک جیوه به کار برده شده پی برد، زیرا با تغییر نمک هالید جیوه(ii) ازhgbr2 به hgi2، دو ترکیب با بُعد و انباشتگی های بلوری متفاوت به دست آمده است. جیوه(ii) در ترکیب تک هسته ای (2)، دارای عدد کوئوردیناسیون 4 و شکل هندسی چهاروجهی واپیچیده می باشد که این شکل هندسی، متداول ترین آرایش لیگاندها در اطراف فلز مرکزی جیوه(ii) است. در ترکیب پُلیمری (3)، سه نوع فلز جیوه(ii) وجود دارند که هر کدام دارای محیط شیمیائی متفاوتی هستند و دارای عدد کوئوردیناسیونی 4 با شکل هندسی چهاروجهی واپیچیده و عدد کوئوردیناسیونی 6 با شکل هندسی هشت وجهی می باشند.

سنتز و شناسایی ساختار بلوری- مولکولی کمپلکس های حاوی لیگاندهای انتقال پروتون جدید متشکل از پیریدین-5،2- دی کربوکسیلیک اسید، 2- آمینو-4- متیل پیریمیدین و 9- آمینو آکریدین با برخی از یون های فلزی واسطه جدول تناوبی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده علوم 1390
  مرضیه بیابانی   مسعود میرزایی

در سال های اخیر، ترکیب های کوئوردیناسیونی فلزهای واسطه با لیگاندهای آلی مزدوج حاوی گروه های عاملی در شیمی اَبَرمولکولی و مهندسی بلور به دلیل کاربردهای بالقوه شان توجه پژوهش گران را به خود جلب کرده اند. پیوند هیدروژنی یک فاکتور قدرت مند برای برهم کنش های بین مولکولی جهت دار در سنتز اََبَرمولکولی است. وابستگی به ماهیت گروه های عاملی در تکامل یک تجمع مولکولی هنوز در حال بررسی است. برای این منظور، تجمع های شامل گروه های کربوکسیلیک اسید (cooh-) به دلیل توانایی آن ها در تشکیل پیوند هیدروژنی با خود و با ترکیب های گوناگون به طور گسترده استفاده می شود. در این پروژه پژوهشی به کمک مکانیسم انتقال پروتون و با استفاده از پیریدین-2 ،5-دی کربوکسیلیک اسید و آمین های گوناگون مانند 2-آمینو-4-متیل-پیریمیدین و 9-آمینوآکریدین، تعدادی ترکیب کوئوردیناسیونی وترکیب انتقال پروتون با فرمول شیمیایی: (2-a-4-mpymh)2[zn(py-2,5-dc)2(h2o)2] (1)، (9-aacrh)2[ni(py-2,5-dc)2(h2o)2]?2h2o (2)، (9-aacrh)2[cu(py-2,5-dc)2(h2o)2] (3)، (9-aacrh)[zn(py-2,5-dc)(py-2,5-dch)(h2o)2]?2h2o (4)، [fe(py-2,5-dc)(h2o)4](9-aacr)2 (5)، (9-aacrh)2[cr(cn)4(py-2,5-dch)]•3h2o (6)، (9-aacrh)2(py-2,5-dc)?2h2o (7)، (9-aacrh)(py-2,5-dch)?h2o (8) و (2-a-4-mpymh)(py-2,5-dch)?h2o (9) سنتز شده است. ترکیب های تهیه شده به کمک تجزیه عنصری و طیف سنجی های زیر قرمز، رزونانس مغناطیسی هسته های پروتون و کربن، تجزیه وزنی حرارتی و پراش پرتوی x مورد بررسی قرار گرفتند. نتیجه ها نشان دادند که این ترکیب ها از کمپلکس های آنیونی و کاتیونی در شبکه بلوری تشکیل شده اند. در شرایط آزمایشی گوناگون مانند دما، حلال و ph، لیگاند پیریدین-2 ،5-دی کربوکسیلات مُدل های گوناگونی را برای کوئوردینه شدن به مرکزهای فلزی برمی گزیند. برای مثال، با تنظیم ph ، کمپلکس های ترانس و سیس به ترتیب در ph های پایین و بالا به دست آمد. در همه ی آن ها پیریدین-2 ،5-دی کربوکسیلات از طریق اتم اکسیژن گروه کربوکسیلات و اتم نیتروژن حلقه پیریدین به صورت یک لیگاند دو دندانه عمل می کند. به نظر می رسد که شکل هندسی اطراف هر اتم مرکزی به صورت هشت وجهی واپیچیده است. در شبکه بلوری افزون بر پیوندهای کووالانسی، برهم کنش های وان دروالسی به ویژه پیوندهای هیدروژنی جالبی وجود دارند که برای تشکیل قطعه های برهم کنشی گوناگون به یکدیگر متصل می شوند و نقش مهمی را در پایداری و استحکام شبکه ی اَبَرمولکولی بلوری این ترکیب ها ایفا می کنند.

سنتز و شناسائی ساختار بلوری- مولکولی ترکیب های جدید هیبریدی مخلوط آلی- معدنی متشکل از آنیون پرایسلر ‍‍[na(h2o)p5w30o110]14- و برخی ازآمینو اسیدهای ضروری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده علوم 1390
  فاطمه اکبرنیا   مسعود میرزایی

پُلی اکسومتالات ها طبقه ی وسیعی از ترکیب های معدنی با ویژگی های جالب توجه را تشکیل می دهند. شیمی پُلی اکسومتالات ها در زمینه های گوناگون از قبیل دارویی، مطالعات تئوری وکاربردهای کاتالیزوری مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است. از آن جائی که پوشش دیواره سلولی ویروس ها پروتئینی بوده و امروزه نیز ویژگی ضد ویروسی و ضد سرطانی پُلی اکسو متالات ها به اثبات رسیده است، علاقه به سنتز ترکیب های حاصل از پُلی اکسومتالات ها با پروتئین ها رشد چشم گیری داشته است. در این میان آمینواسیدها به عنوان واحدهای اصلی سازنده پروتئین ها، توجه زیادی از پژوهش گران را نسبت به ترکیب این گونه های حیاتی با پُلی اکسومتالات ها به خود جلب نموده است. به منظوردرک و شناخت بیش تر از چگونگی انجام این بر هم کنش ها بین پُلی اکسومتالات ها و پروتئین ها، در این پروژه ترکیب-های سنتزی حاصل از تنگستو هتروپُلی آنیون ها با ساختار پرایسلر و برخی از آمینو اسیدها به عنوان واحدهای اصلی سازنده پروتئین ها مورد بررسی قرار گرفته است. در این کار تحقیقاتی، هشت شبه هیبرید آلی- معدنی جدید شامل آنیون کریپتو-سدیم هگزاکونتا-?-اکسو-پنتاکیس-6?-تترا اکسوفسفات(v)-تری اکونتاکیس (اکسوتنگستات)(-14) و دسته های دوتایی آمینواسیدهای کاتیونی گلایسین-آلانین، گلایسین-گلوتامین، آلانین- آسپارتیک اسید، متیونین- سیستئین، آلانین- لوسین، لوسین-آرژنین، آلانین- ترئونین و گلوتامین- آسپارژین تحت شرایط رفلاکس و فرایندهای معمولی برای نخستین بار سنتز شدند. ترکیب های سنتز شده به وسیله اسپکتروسکوپی زیرقرمز، تجزیه عنصری، تجزیه وزنی حرارتی و طیف های رزونانس مغناطیس هسته های پروتون و کربن مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج اسپکتروسکوپی زیر قرمز تائید می کند که آنیون موجود در نمونه های سنتز شده ساختار پرایسلر را همواره حفظ کرده اند. هم چنین نتایج به دست آمده از مطالعات طیف های رزونانس مغناطیس هسته های پروتون و کربن ، زیرقرمز و تجزیه وزنی حرارتی وجود دو نوع آمینواسید را در ساختارهای بلوری ترکیب های سنتز شده تائید کرده و نشان می دهند که بین اتم های اکسیژن هتروپُلی اکسومتالات و مولکول های آب و اتم های o و n آمینواسیدها برهم کنش های واندروالسی وجود دارد.

طراحی بهینه سازی سامانه واحد دمش پایه ای برای یک پرتابه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا 1390
  رضا باغدار   رضا ابراهیمی

افزایش برد پرتابه های آزاد با کاهش نیروی پسای وارد بر آن ها امکان پذیر است. در این پایان نامه با معرفی مولفه های پسا، راهکارهایی برای کاهش پسا و در نتیجه افزایش برد پرتابه-ها ارائه شده است. افت شدید فشار در ناحیه قاعده سبب ایجاد پسای قاعده ای شده، که بخش عمده پسا در پرتابه های بدون نیروی پیشران را تشکیل می دهد. روش پاشش از قاعده به عنوان یک روش عملی رایج به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته، و اثرات عوامل موثر برکاهش پسا در این روش بررسی شده و در نهایت میزان تأثیرگذاری آن در کاهش پسا مشخص شده است. در این روش مقدار اندکی گاز کم سرعت به ناحیه پشت پرتابه تزریق می شود، که باعث افزایش فشار قاعده و در نتیجه کاهش پسای قاعده می گردد. مدلسازی و شناسایی جریان قاعده و اثر پاشش در تغییر ساختار این جریان مورد بررسی قرار گرفته است. از راههای کارامد تزریق گاز به ناحیه پشت پرتابه استفاده از یک سوخت جامد، در انتهای پرتابه و احتراق آن است. مدلسازی فرایند احتراق سوخت واحد دمش قاعده و ارائه یک ترکیب ساده تر برای مدل کردن محصولات احتراق مورد توجه قرار گرفته است. اثر تزریق محصولات حاصل از احتراق در کاهش پسا در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته است.

سنتز و بررسی ساختار بلوری و مولکولی ترکیب های کوئوردیناسیونی متشکل از لیگاندهای انتقال پروتون جدید حاصل از 4-پروپیل-2-(پیرولیدین-1-ایل)-h5-پیریمیدو[5،4-b][4،1] بنزوتیازین، 2- آمینو-6- متیل پیریدین، آکریدین و کینوکسالین-3،2-دی کربوکسیلیک اسید با برخی از یون های فلزی واسطه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده علوم 1391
  زهرا کرابی   مسعود میرزایی

در این پروژه ی پژوهشی به کمک مکانیسم انتقال پروتون و با استفاده از لیگاندهای دی کربوکسیلات و n-هتروسیکل، هفت ترکیب کوئوردیناسیونی و نیز یک ترکیب آلی سنتز گردید. در سنتز ترکیب آلی، یون های فلز بکار رفته، در نقش کاتالیزور ظاهر شدند. ساختار این ترکیب ها و ویژگی های آن ها با شناسایی های طیف سنجی متفاوت، از جمله تجزیه عنصری، طیف سنجی زیر قرمز، تجزیه وزنی حرارتی و پراش پرتوی x مورد بررسی قرار گرفته اند. بنابر داده های شناسایی ها، فرمول شیمیایی ترکیب های تهیه شده عبارت اند از: {(h2a-6mpy)[cu(hypydc)(h2o)]?2h2o}n (2) (c12h10n4)2?8.5h2o(1) [cu2(hypydc[h])2(pyz)(h2o)4] (4) {[mn3)hypydc)2(h2o)8]?3h2o}n(3) [co(dipic)(dipich2)]?4h2o(6) {(hacr)2[cu(pyzdc)2]}n(5) [ni(hypydc[h])(h2o)3]?1.5h2o(7) نتایج بدست آمده مربوط به ترکیب 8، نشان داد این ترکیب، متشکل از یون فلزی مس(ii)، لیگاند چلیدامیک اسید و 4-پروپیل-2-(پیرولیدین-1-ایل)-h5-پیریمیدو[5،4-b][4،1] بنزوتیازین می باشد. توجه به تنوع ساختارهای حاصل از سنتز این دسته از ترکیب های شیمیایی، نشان می دهد که در برخی از این ترکیب ها لیگاندهای آنیونی و کاتیونی و در برخی تنها لیگاند آنیونی در شبکه ی بلوری وارد شده است. در این پروژه، استفاده از لیگاند های چند دندانه ی چلیدامیک اسید و پیرازین-2،3-دی کربوکسیلیک اسید در کنار لیگاند های بازی مناسب، شرایط را برای سنتز ساختارهای پلیمری فراهم آورد و از هفت ترکیب کوئوردیناسیونی، تحت شرایط ساده، سه ترکیب پلیمری بدست آمد. در شبکه ی بلوری افزون بر پیوندهای کووالانسی، برهم کنش های غیر کووالانسی به ویژه پیوندهای هیدروژنی جالبی وجود دارد که نقش مهمی را در پایداری و استحکام شبکه ی اَبَرمولکولی بلوری ایفا می کنند. وجود کلاسترهای آبی در سه ترکیب 1، 2 و 3 منجر به ایجاد ساختارهای جالب شده است.

آیرودینامیک اجسام جدا شده در اتمسفر
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا 1392
  محمد حسین مرعشی   مسعود میرزایی

در این پژوهش ضمن معرفی انواع مختلف اجسام جدا شونده از هواپیماها، نمونه‎ای از آنها که دارای بال باز شونده است جهت بررسی مهمترین مسائل آیرودینامیکی آن،انتخاب شده است. این گونه پرتابه‎ها که پس از رهایی از هواپیما بالهای خود را باز می‎کنند به دلیل مزیتهای عملیاتی بالایی که ایجاد می‎نمایند مورد توجه نیروهای هوایی دنیا و در نتیجه شرکتهای سازنده این تجهیزات قرار دارند. مهمترین ویژگی این پرتابه ها یعنی افزایش برد، کاملاً به خصوصیات آیرودینامیکی آنها وابسته است از این رو این بخش از طراحی این اجسام از اهمیت بسیار بالایی برخوردار می باشد. در این گزارش نحوه مدلسازی هندسه طراحی شده برای اجرای تحلیلهای عددی آیرودینامیکی بیان شده است. به کمک این تحلیلها ضرایب و نیروهای آیرودینامیکی با دقت مناسب بدست می آید که در شبیه‎سازی‎های دینامیک پرواز، هدایت و کنترل و عملکرد می‎تواند مورد استفاده قرار گیرد. در ادامه مدل تولید شده با نرم افزار فلوئنت مورد تحلیل قرار گرفته و ضمن بیان روش حل، تنظیمات اصلی نرم افزار و بررسی شبکه، نتایج حاصله ارائه شده است. برای سنجش صحت نتایج، تنظیمات و راهبرد مورد استفاده در تولید شبکه و اجرای حل، روی یک هواپیمای دارای بال متصل که داده‎های تجربی آن موجود بود شبیه سازی اجرا و نتایج بررسی شد. پس از آن مدلسازی جسم مورد نظر برای شبیه‎سازی حالت گذرای باز شدن بال و نحوه ایجاد حرکت بال در نرم‎افزار و نتایج این تحلیل عددی گذرا ارائه شده است. بر مبنای صحت نتایج حل پایا و پس از یافتن تأثیر جریان پیرامون دو بال بر روی هم، با روش تحلیل عددی تأثیر فرایند باز شدن بال روی ضرایب آیرودینامیک و نسبت برآ به پسا به عنوان یک مولفه عملکردی بررسی شد.

بهینه سازی جت مصنوعی برای کنترل جریان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا 1392
  الهام منتظر   مسعود میرزایی

هدف این پژوهش بهینه سازی عملگر جت مصنوعی برای کنترل جریان حول ایرفویل naca0015، در دو زاویه حمله 13 درجه (زاویه حمله واماندگی برای ایرفویل naca0015) و زاویه حمله 16 درجه (زاویه حمله پس از واماندگی)، برای بیشینه کردن عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل، می باشد. عملگر جت مصنوعی، وسیله ای با شار جرمی صفر برای کنترل فعال جریان است که براساس فرکانس ورودی، به صورت نوسانی به مکش و دمش جریان از دهانه کوچک خود می پردازد. غالبا دیافراگم توسط عملگر پیزوالکتریکی حرکت می کند، اما بنابر فرکانس تحریک، دیافراگم می تواند توسط وسایل الکترومکانیکی یا حتی وسایل مکانیکی به حرکت درآید. در این پژوهش، حرکت دیافراگم و جریان خروجی حول ایرفویل به صورت عددی شبیه سازی شده است. ماهیت جریان غیردائم در نظر گرفته شده است و جریان حول ایرفویل مغشوش و عدد رینولدز آن 896000 فرض شده است. مدل rans برای حل معادلات نویراستوکس حاکم بر میدان جریان به کار گرفته شده است و لزجت سینماتیکی توسط مدل اغتشاشی spalart-allmaras به صورت عددی مدل می شود. قبل از طراحی عملگر جت مصنوعی، ابتدا جریان حول ایرفویل به صورت عددی شبیه-سازی شده و خصوصیات آیرودینامیکی ایرفویل (بدون عملگر) با نتایج تجربی بدست آمده، مقایسه و اعتبارسنجی شده است. در شبیه سازی جریان حول ایرفویل دارای عملگر جت مصنوعی، جهت خروجی جت مماس بر سطح ایرفویل در نظر گرفته شده است. این نوع طراحی جت سبب افزایش مومنتوم جریان در نزدیکی سطح ایرفویل شده و جدایش را به تعویق می اندازد. بهینه سازی پارامترهای عملگر جت مصنوعی، کاری است که در این پژوهش انجام می شود. تابع هدف در بهینه سازی l/d انتخاب شد و هدف از پروسه بهینه سازی، بیشینه کردن مقدار l/d می باشد. فرکانس تحریک جت، طول دهانه جت و محل قرارگیری جت، متغییرهای بهینه سازی در نظر گرفته شده اند. زاویه جت یا زاویه جریان خروجی از جت به محل قرارگیری جت روی سطح بالایی ایرفویل، وابسته است و سرعت خروجی جت به دو پارامتر، فرکانس تحریک و طول دهانه جت، وابسته است. در هر دو زاویه حمله در نظر گرفته شده، فرکانس تحریک در بازه 60 هرتز تا 130 هرتز تغییر می کند. هم چنین محل قرارگیری جت روی سطح بالایی ایرفویل، بین لبه حمله تا لبه فرار با سه مقدار 6/0 میلی متر، 2/1 میلی متر و4/2 میلی متر برای طول دهانه جت، متغییر است. روش بهینه سازی پاسخ سطح با دو تکنیک full factorial و مرکب مرکزی برای دست یابی به شرایط بهینه، به کار گرفته شده است. در پروسه بهینه سازی مقدار ضریب توان عملگر جت مصنوعی به عنوان قید انتخاب شده است. نتایج نشان داد که عملگر جت مصنوعی در شرایط پس از واماندگی، تاثیر بیشتری بر عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل دارد. نتیجه شرایط بهینه برای زاویه حمله 16 درجه، افزایش 66 درصدی l/d نسبت به ایرفویل بدون عملگر می باشد.

بهینه سازی چیدمان گرمکن های حرارتی در اتاق مسکونی سه بعدی جهت رسیدن به دمای آسایش
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مکانیک 1392
  نبی جهانتیغ   مسعود میرزایی

وجود الگوهای نادرست مصرف انرژی و شدت بالای آن در کشور نسبت به متوسط استانداردهای جهانی، باعث اهمیت دو چندان ارایه راهکارهای عملی بهینه سازی مصرف انرژی با تکیه بر تامین آسایش حرارتی در کشور می گردد. مطالعات نشان می دهند که محدوده تغییرات پارامترهای موثر بر آسایش حرارتی مانند دما، رطوبت، سرعت، متوسط دمای تابشی، میزان پوشش، و نرخ متابولیک که به روش های مختلف آزمایشگاهی، ریاضی، تجربی و عددی محاسبه شده اند در حال تغییر می باشد. هدف از این مطالعه، بهینه سازی سیستم گرمایش ترکیبی (هیبریدی) در یک ساختمان مسکونی به منظور کاهش اتلافات حرارتی در ساختمان هم زمان با تامین آسایش حرارتی می باشد. در سیستم هیبریدی، از سیستم گرمایش جابجایی برای چرخش جریان هوا، تامین رطوبت و گرمایش اولیه تا مقدار مناسب و از گرمکن تابشی جهت تامین آسایش حرارتی استفاده می شود. برای شبیه سازی، یک مانکن مجازی با ابعاد و شکل فیزیولوژیکی واقعی به صورت ایستاده درون یک اتاق قرار گرفته است. برای بررسی میدان جریان، انتقال حرارت و آسایش حرارتی معادلات حاکم حل شده و سیستم برای توابع هدف مختلف بهینه شده است. روش بهینه سازی مبتنی بر طراحی آزمایشات که به روش دو سطحی موسوم است برای پیش بینی مقادیر اولیه برای توابع هدف مختلف در سیستم های تهویه مطبوع منجر به یافتن جواب های دقیق می شود. این سیستم در اقلیم های مختلف استفاده و بررسی شده است. هم-چنین تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر آسایش حرارتی به صورت جداگانه و ترکیبی بر توابع هدف مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که بهینه نمودن پارامترهای ورودی بر اساس توابع هدف مورد نظر علاوه بر بهینه سازی سیستم گرمایشی باعث تامین شرایط آسایش و بهینه شدن مصرف انرژی می شود. در سیستم هیبریدی توزیع جریان اطراف شخص همگن شده و در سرعت کمتر ضمن تامین آسایش، میزان اتلافات حرارتی تا 25 درصد کاهش می یابد.

سنتز و مشخصه یابی نانوذرات sb1.5bi.5te3 به روش سالوترمال و ساخت لایه نازک آن به روش تبخیر حرارتی در خلا و بررسی خواص ساختاری و ترموالکتریکی آن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده علوم پایه 1392
  زهرا غفاریان قوی نژاد   محمود رضایی رکن آبادی

موادی که انرژی گرمایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند به عنوان مواد ترموالکتریک شناخته می شوند که در ساخت قطعات ترموالکتریک از قبیل ژنراتورها و خنک کننده ها استفاده می شوند که دارای مزایایی از قبیل نداشتن هیچ بخش متحرک و سازگار بودن با محیط زیست هستند. عملکرد ترموالکتریکی مواد و قطعات ترموالکتریکی با کمیتی به نام ضریب ارزشی (zt) مشخص می شود که zt = (α2ϭ/k)t که در آن، ضریب سیبک (α) و رسانندگی الکتریکی (σ) و رسانندگی گرمایی (ҡ) نشان داده می شود. bi2te3و sb2te3به عنوان مواد ترموالکتریک خوب در در دمای اتاق شناخته می شوند که دارای گاف نواری باریک، مقاومت کم، رسانندگی گرمایی پایین و ضریب سیبک بالاتری نسبت به نیمرساناهای دیگرهستند. ترکیب sb1.5bi0.5te3دارای گاف نواری نازک تر ورسانندگی گرمایی پایین تری نسبت به sb2te3و bi2te3 می باشد. روش سالوترمال روش مناسبی برای کنترل مورفولوژی سطح است. در این پژوهش ساخت نانو پودر sb1.5bi.5te3 به روش سالوترمال و ساخت لایه نازک آن به روش تبخیر حرارتی در خلأ انجام شد.طرح پراش پرتو ایکس مشخص کننده تشکیل فاز ماده مورد نظر با ساختار هگزاگونال می باشد و تصاویر sem از پودر یکریختی سطح و لایه یکنواختی سطح آن را مشخص می کند. اندازه نانو بلورک ها از فرمول دبای- شرر در ابعاد نانومتر تعیین شده است. اندازه گیری های الکتریکی و ترموالکتریکی بر روی نمونه لایه نازک انجام شد. مقاومت ویژه الکتریکی برای نمونه در دمای محیط m ϻω 16/1، ضریب سیبک نمونه k/vϻ 199 ، رسانندگی گرمایی m.k/w 1/3 است. عامل توان مقدار w/ k2 m ۳- 10 ×2/44 را دارا می باشد و ضریب ارزشی ترموالکتریک نمونه 0/52 در دمای محیط بدست آمد. نمونه مورد نظر دارای چگالی حامل های بارcm3/ 1 1018 ˟ 2/1 و نمونه مورد نظر نیمرسانای نوع p مشخص شده است.

حل معادلات جریان مغشوش در حضور ذرات ریز جامد
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا 1392
  بهمن قاسمی کلاله   مانی فتحعلی

رشد و توسعه ی روش های مرتبه ی بالا در دینامیک سیالات محاسباتی در ابتدا به سبب پتانسیل ویژه ی آن ها در کاهش هزینه های محاسباتی و حجم حافظه ی مورد نیاز جهت رسیدن به پاسخ با دقت مورد نظر است. از اینرو، در این پایان نامه، روش حجم محدود مرتبه ی بالا جهت حل معادلات اویلر و ناویر-استوکس در فضای سه بعدی توسعه داده شد. روش حاضر، شامل بر محاسبه ی مقادیر شار در مرزهای حجم کنترل با دقت مکانی مرتبه ی چهار و نیز درونیابی مقادیر جریان با روش تکه ای-سهموی روی سطوح بوده است. روش مذکور در حل معادلات ناویر-استوکس تراکم پذیر در فضای دوبعدی و سه بعدی مورد استفاده قرار گرفت و نتایج مورد بررسی قرار گرفت که مشاهده شد مرتبه ی دقت مکانی با استفاده از روش مذکور نزدیک به چهار به دست آمد. بخش بعدی این پایان نامه شامل حل معادلات سیال تراکم پذیر در حضور ذرات ریز جامد است. به جهت حل این جریان، از حلگر معادلات تراکم پذیر توسعه یافته در بخش های پیشین برای حل معادلات سیال و نیز از روش لاگرانژی ذره ی نقطه ای در حل معادلات مکان و سرعت ذره، استفاده شده است. لازم به یادآوری است که در این پایان نامه از شرط هم دمایی ذره با سیال محیط اطراف بهره گرفته نشده و انتقال حرارت بین ذره و سیال پیرامون در محاسبات نقش ایفا می کند. الگوریتم حاصله در حل معادلات جریان آشفته دوبعدی و سه بعدی دارای ذرات جامد مورد استفاده قرار گرفت که نتایج با کارهای پیشین انجام شده هم خوانی داشتند. مشاهده شد برای ذرات سنگین تر از سیال پیرامون، اغتشاشات سیال افزایش یافته و نرخ اتلاف انرژی جنبشی در میدان همگن و همسانگرد افزوده شده است.

مدلسازی پدیده انتقال حرارت در جریان تراکم ناپذیر به کمک روش شبکه بولتزمان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا 1389
  محسن بوستانچی   مسعود میرزایی

دینامیک سیالات محاسباتی به عنوان ابزاری کارآمد در بسیاری از تحقیقات و علوم کاربردی راه یافته است. تحلیل مسائل انتقال حرارت به کمک روش¬های نوین عددی نیز همواره مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. مدل گرمایی روش شبکه بولتزمان، یکی از این روش¬های جدید است که در سال¬های اخیر، کاربردهای فراوانی در این زمینه پیدا کرده است. مدل گرمایی روش شبکه بولتزمان همراه با زمان آرامش منفرد، دارای ناپایداری عددی قوی در تحلیل بسیاری از مسائل سیال همراه با انتقال حرارت بوده است. تا اینکه در سال 2004، هی و همکاران موفق شدند با معرفی مدل دوگانه گرمایی روش شبکه بولتزمان که همواره از لحاظ عددی پایدار است، گام موثری در فراگیر شدن این روش در تحلیل مسائل هیدرودینامیکی – ترمودینامیکی بردارند. در این پایان نامه با بسط مدل دوگانه گرمایی روش شبکه بولتزمان به مدلسازی انتقال حرارت جابجایی آزاد درون یک حفره دوبعدی و حفره مستطیلی با صفحه جدا کننده با شرایط مرزی مختلف در رنج وسیعی از اعداد رایلی پرداخته شده است. هم¬چنین سعی شده است شرایط مرزی مختلف اعمال شده بر روی مدل¬ها در دو حالت میکروسکوپیک و ماکروسکوپیک بسط داده شود. در پایان نیز، استقلال از ابعاد شبکه برای تمامی مدلسازی¬ها نشان داده شده است. واژه¬های کلیدی: جابجایی آزاد، مدل دوگانه شبکه بولتزمان حرارتی، حفره دوبعدی، عدد رایلی، ناسلت متوسط

اکسایش الکل های بنزیلی با استفاده از کمپلکس های کوئوردیناسیونی آهن و کبالت حاوی لیگاند فنانترولینی در مجاورت آنیون سولفات و پرکلرات
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده علوم پایه 1393
  الهام بهاری اترآباد   مصطفی قلی زاده

اکسیداسیون انتخابی الکل¬ها به ترکیب¬های کربونیلی مربوط از واکنش¬های مهم در سنتز آلی محسوب می شود. اگرچه روش های زیادی برای این تبدیل گزارش شده است، اما محدودیت هایی مانند گران بودن واکنش¬گر، طولانی بودن زمان واکنش، پایین بودن بهره و مشکل جداسازی فراورده¬های واکنش دیده می شود. بنابراین، ابداع روش های جدید و استفاده از واکنشگر های ارزان تر با واکنش پذیری وگزینش پذیری بالا، لازم و ضروری بنظر می رسد. در این پژوهش، از دو کمپلکس آهن و کبالت حاوی لیگاند فنانترولین در مجارت آنیون سولفات و پرکلرات برای اکسایش انتخابی الکل های بنزیلی در شرایط بدون حلال و تحت شرایط رفلاکس با استونیتریل استفاده شده است. هم-چنین از آب مغناطیسی بعنوان حلال سبز در این واکنش¬ها استفاده شده است. در ادامه، محافظت زدایی از تیو استال ها با استفاده از اکسنده¬ی شامل آهن حاوی لیگاند فنانترولین در مجاورت آنیون سولفات در شرایط رفلاکس با استونیتریل مورد بررسی قرار گرفت.

تحلیل عددی جریان کنترل شده توسط عملگر پلاسمایی حول یک پله
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا 1393
  ملیحه کر   مسعود میرزایی

در تحقیق حاضر از یک روش فعال برای کنترل جدایش جریان بر روی پله رو به عقب استفاده شده است. برای این منظور عملگرهای پلاسمایی به کار گرفته شده¬اند و به بررسی پارامترهای موثر بر عملکرد این عملگرها می¬پردازیم. برای مدل¬سازی عددی عملگرهای پلاسمایی از مدل ارایه شده توسط سوزان و هوانگ استفاده شده است. مکان نصب عملگرها، ولتاژ آن¬ها، فاصله بین دو الکترود و فرکانس آن مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از کاهش طول ناحیه بازپیوست به ازای افزایش ولتاژ می¬باشد. همچنین وقتی که عملگر بر روی پله قرار گرفته، بهترین کارایی را شاهد هستیم. از طرفی دیگر تغییرات فرکانس و فاصله بین دو الکترود تاثیر چندانی بر روی جریان ندارد.

روش شبکه بولتزمن-حجم محدود در شبیه سازی جریان سیال در یک شبکه منحنی الخط با استفاده از نگاشت همدیس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا 1393
  حامد جلالی   مسعود میرزایی

در این تحقیق به شبیه سازی جریان تراکم پذیر با استفاده از روش شبکه بولتزمن با رویکرد حجم محدود (fv-lbm)، همراه با تولید شبکه با استفاده از نگاشت همدیس پرداخته شده است. در سال های اخیر روش شبکه بولتزمن به عنوان یک روش نوین برای شبیه سازی جریان سیال مورد بررسی قرار گرفته است. روش شبکه بولتزمن استاندارد، به علت استفاده از تابع توزیع چگالی بر مبنای تابع ماکسول، در شبیه سازی جریان های تراکم پذیر کاربرد ندارد. در این تحقیق توابع توزیع تعادلی بر اساس روش تابع دایروی که توسط کیو و همکاران ]36[ در سال 2009 جهت توسعه شبکه بولتزمن برای جریان تراکم پذیر ارائه شد، محاسبه شده است. همچنین معادله بولتزمن با استفاده از گسسته سازی حجم محدود و اعمال روش های میانیابی muscl و jst که می تواند با ایجاد پخش عددی مناسب به تسخیر ناپیوستگی های جریان مانند موج ضربه ای یا موج تماسی کمک کند، تحلیل گردیده است. از طرفی با توجه به اینکه گام زمانی در روش شبکه بولتزمن به شدت توسط زمان آرامش (عدد نادسن) محدود می شود، در این پایان نامه با ارتقای عملکرد روش شبکه بولتزمن توسط یک روش ضمنی-صریح (imex) رانگ-کوتای مرتبه-3 برای گسسته سازی عبارت زمانی معادله بولتزمن-bgk، دسترسی به گام زمانی بزرگتر میسر و هزینه محاسباتی کاهش یافته است. بنابراین از روش ارائه شده در این پژوهش، می توان در شبیه سازی بسیاری از مسائل واقعی مهندسی در حوزه آیرودینامیک به خوبی بهره برد. مسائل عددی یک بعدی و دو بعدی زیادی شبیه سازی گردیده و نتایج عددی مناسبی بدست آمده است. بعلاوه در این پژوهش دو مدل سه بعدی جدید d3q7l2 و d3q25l2 بر اساس تابع دایروی ایجاد و توسعه داده شده است. همچنین در فاز تولید شبکه فیزیکی، امکان سنجی استفاده از روش عددی مقاطع بال دلخواه (تئودرسن 1923) که از مبانی آنالیز مختلط و نگاشت همدیس کمک می گیرد، مورد بررسی قرار گرفته و شبکه دو بعدی با سازمان کاملا متعامد از نوع-o و منطبق بر گرادیان های هندسی، برای هر نوع ایرفویل با هندسه دلخواه ارائه گردیده است. اگر چه ایده جدید این امکان را به ما می دهد که برای هر نوع ایرفویل به سرعت یک شبکه با کیفیت داشته باشیم، اما دقت مناسب در نگاشت معکوس حاصل نگردیده است.

طراحی مفهومی عملگر چند منظوره مدرن با قابلیت عملکرد متشابه سطوح کنترل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا 1392
  رامین ایجادی   مسعود میرزایی

در این پایان نامه یک عملگر جدید بر پایه جهت دهی جریان در ناحیه دماغه هواپیما پیشنهاد شده است که برای هواپیماهای مافوق صوت در سرعت های بالای صوت کاربرد و عملکرد مطلوبی دارد و به عنوان یک عملگر تکمیلی در نظر گرفته شده است.عملگر شامل چهار عدد نازل خروج جریان فشرده می باشد که بر روی دماغه هواپیما تعبیه می گردد. ورود جریان هوای لازم به خاطر حرکت هواپیما به جلو( ram ( و نیز اثر یک کمپرسور محوری و ذخیره سازی در مخزن انجام می گیرد. طراحی مفهومی عملگر وطراحی حدودی هندسی آن انجام شده و تحلیل های آیرودینامیکی و دینامیک پروازی برای آن انجام شده،که عملکرد مطلوب آنرا نشان می دهد.

بررسی تجربی کنترل حباب جدایش لبه حمله بر روی یک ایرفویل یخ زده بوسیله محرک پلاسمایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا 1393
  غلامحسین پوریوسفی   مسعود میرزایی

در این تحقیق، موضوع کنترل جریان بر روی ایرفویل یخ زده، با استفاده از نصب محرک های پلاسمایی، به صورت تجربی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا، ابتدا متغیرهای موثر بر عملکرد محرک های پلاسمایی و همچنین مشخصات جریان القایی، برای حالت های تحریک پایا و ناپایا، بررسی می شود و حالت بهینه برای کارکرد محرک بدست می آید. در مرحله بعد، الـگوی جریان و پارامترهای آیرودینامیکی برای ایرفویل یخ زده بازگشتی naca 23012 در عدد رینولدز re=0.6×?10?^6 در زوایای حمله مختلف مطالعه می شود و با ایرفویل بدون یخ مورد مقایسه قرار می گیرد. سپس، با مطالعه کنترل حباب جدایش جریان در پایین دست یک پله روبه عقب با استفاده از محرک های پلاسمایی، حالت و فرکانس بهینه تحریک و همچنین موقعیت مناسب برای نصب محرک پلاسمایی جهت کنترل حباب جدایش ارزیابی می شود. نهایتأ، با استفاده از نتایج بهینه به دست آمده از مراحل قبلی تحقیق، کنترل جریان بر روی ایرفویل یخ زده بازگشتی بوسیله محرک پلاسمایی، در زوایای حمله نزدیک به واماندگی و بعد از آن، مورد بررسی قرار می گیرد. به طور کلی، مشاهده شد که تشکیل یخ بازگشتی بر روی سطح ایرفویل، باعث شکل گیری حباب جدایش جریان در پایین دست لبه حمله می گردد. همچنین، باعث می شود که زاویه واماندگی 2 درجه و ضریب برآی بیشینه حدود 8 درصد، نسبت به ایرفویل بدون یخ، کاهش یابد. بعلاوه، ضریب پسای ایرفویل یخ زده در زاویه حمله 16 درجه، به دلیل قرارگرفتن در شرایط واماندگی، حدودأ دو برابر ایرفویل بدون یخ می شود و همزمان نسبت آیرودینامیکی برآ به پسا، حدود 60 درصد کاهش می یابد. در بخش مطالعه کنترل حباب جدایش جریان پله روبه عقب، مشاهده شد که برای کنترل حباب جدایش و تسریع در فرآیند بازیابی جریان، بهترین موقعیت برای نصب محرک پلاسمایی، بالادست نقطه جدایش، یعنی لبه نوک پله است. بعلاوه، موثرترین حالت برای تحریک لایه برشی، استفاده از تحریک ناپایا، با فرکانس تحریک برابر با فرکانس طبیعی ریزش گردابه ها می باشد. در بخش پایانی، با نصب محرک پلاسمایی بر روی لبه حمله ایرفویل یخ زده، در موقعیت بالادست توده یخ، و همچنین استفاده از فرکانس تحریک برابر با فرکانس طبیعی ریزش گردابه ها، مشاهده می-شود که زاویه واماندگی 2 درجه به تأخیر می افتد و ضریب برآی بیشینه ایرفویل یخ زده، حدود 6 درصد افزایش می یابد. بعلاوه، با فعال شدن محرک پلاسمایی و متعاقبأ به تأخیر افتادن شرایط واماندگی، نسبت آیرودینامیکی برآ به پسای ایرفویل یخ زده، در زاویه حمله 16 درجه، حدودأ 100 درصد افزایش یافته است. بنابراین، نتیجه گیری می شود که محرک پلاسمایی با کنترل حباب جدایش جریان بر روی لبه حمله ایرفویل یخ زده، توانسته است که تأثیر یخ زدگی بر روی عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل را تقریبأ به صورت کامل از بین ببرد.

بررسی تجربی اثرات یخ انباشته شده در راستای دهانه بر روی مشخصات آیرودینامیکی ایرفویل غیر متقارن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا 1393
  محمد مهدی ناظمی   مسعود میرزایی

در این پایان نامه، اثرات آیرودینامیکی تجمیع یخ بازگشتی بر روی ایرفویل naca 23012 بصورت عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، آزمایشات در عدد رینولدز re=0.6×?10?^6 در محدوده زوایای حمله 0 تا 20 درجه، بر روی ایرفویل یخ زده بازگشتی، انجام شد و سپس نتایج آن با نتایج حاصل از ایرفویل بدون یخ مورد مقایسه قرار گرفت. به طور کلی با مطالعه رفتار الگوی جریان و ضرایب آیرودینامیکی برای ایرفویل یخ زده و مقایسه نتایج آن ها با ایرفویل بدون یخ مشخص شد که یخ زدگی به دو صورت بر روی عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل تأثیر می گذارد. در حالت اول که در زوایای حمله پایین و تا قبل از شروع حالت واماندگی ایرفویل اتفاق می افتد، تأثیر یخ زدگی موضعی است. در این حالت، تشکیل یخ بر روی ایرفویل، باعث شکل گیری یک حباب جدایش جریان پشت توده یخ، در سطح بالایی ایرفویل می گردد. با شبیه سازی میدان جریان به صورت عددی، حباب جدایش تشکیل شده در پشت یخ، مشاهده شد. اما تأثیر اصلی پدیده یخ زدگی، به حالت دوم مربوط می شود که در زوایای حمله نزدیک به واماندگی و بعد از آن اتفاق می افتد. در این حالت، الگوی جریان اطرف ایرفویل و توزیع فشار حول ایرفویل یخ زده و همچنین ضرایب آیرودینامیکی به صورت اساسی و قابل توجه تغییر می کند. بعلاوه، آشکار شد که یخ بازگشتی باعث می شود زاویه واماندگی 2 درجه و ضریب برآی بیشینه حدود 8 درصد کاهش یابد.

بهینه سازی چند موضوعی پره توربین بادی کوچک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا 1393
  ابوالفضل پوررجبیان   مسعود میرزایی

نیاز روزافزون به برق به همراه هزینه ی بالا و اثرات مخرب سوخت های فسیلی، دولـت و تصمـیم گیرندگان را راغب می کند که به حمایت از انرژی های نو پرداخته و در آن زمینه به سرمایه گذاری بپردازند. این رساله به بررسی تکنولوژی انرژی بادی و به طور خاص توربین بادی کوچک می پردازد. بر خلاف توربین-های بـادی بزرگ که در منطقه های بادخیز استفاده می شوند، توربین های کوچک در مکان هایی نصب می شوند که الزاماً پتانسیل مناسبی برای وزش باد با سرعت بالا را ندارند. بنابراین راه اندازی و شروع به کار توربین های بادی کوچک در سرعت های پایین باد از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این موضوع نحوه ی طراحی پره توربین را تحت شعاع قرار داده و طراحان را بر آن می دارد که علاوه بر هدف ایده آل توان خروجی توربین، زمان راه-اندازی از حالت سکون را نیز در فرآیند طراحی در نظر بگیرند. در ادامه به نحوه ی طراحی و بهینه سازی پره توربین بادی کوچک پرداخته شده و تابع هدف طراحی به همراه قیدهای مربوطه ارائه و هندسه ی یک توربین نمونه برای شرایطی مشخص طراحی و بهینه سازی می شود. نظر به متنوع بودن اقلیم جغرافیایی ایران، عملکرد توربین طراحی شده در چهار منطقه با ارتفاع متغیر از سطح دریا نیز ارزیابی شده و نیاز به طراحی توربین بر مبنای شرایط اقلیمی بررسی می شود.

مدلسازی عددی کنترل جریان مغشوش حول یک ایرفویل با استفاده از عملگرهای پلاسمایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا 1391
  صابر خوئی   مسعود میرزایی

لایه مرزی و جدایش آن، یکی از پارامترهای موثر در عملکرد هر وسیله آیرودینامیکی است. کنترل جدایش لایه مرزی یکی از حوزه هایی است که در سالهای اخیر، پژوهش های بسیاری را به خود اختصاص داده است. در این پژوهش، کنترل جریان به روش استفاده از عملگر پلاسمایی به صورت عددی مدلسازی شده است و نتایج حاصله نشان میدهند که این عملگر با توجه به مزیتهای آن، قابلیت ویژه ای در کنترل جدایش لایه مرزی تشکیل شده روی سطح اجسام را دارد. با توجه به پژوهش های تجربی در حال انجام در دانشکده مهندسی هوافضای دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، این کد کامپیوتری میتواند به عنوان یک ابزار شبیه سازی کنترل جریان استفاده شده و هزینه های تست تجربی را به میزان زیادی کاهش دهد.

بهینه سازی آیرودینامیکی با استفاده از روش شبکه بولتزمن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا 1394
  محمد حامد حکمت   مسعود میرزایی

هدف از این تحقیق توسعه روش های گرادیانی الحاقی پیوسته و گسسته با استفاده از روش شبکه بولتزمن استاندارد در مسائل بهینه سازی میدان های جریان غیردائم می باشد. با فرض جریان دو بعدی تراکم-ناپذیر از روش شبکه بولتزمن استاندارد و مدل d2q9 جهت حل میدان جریان و استخراج معادلات الحاقی استفاده می شود. در این راستا، تحقیق حاضر به دو بخش عمده تقسیم بندی می شود. بخش اول بر روی توسعه روش الحاقی گسسته بر اساس روش شبکه بولتزمن متمرکز می شود. در این بخش با استفاده از ماهیت مزوسکوپیک روش شبکه بولتزمن، دو روش شبکه بولتزمن الحاقی گسسته ماکروسکوپیک و میکروسکوپیک ارائه می شود. با استفاده از دو روش الحاقی ماکروسکوپیک و میکروسکوپیک ارائه شده، به دو سوال مهم چالش برانگیز که در زمینه روش الحاقی می تواند مطرح شود پاسخ داده می شود. این دو سوال عبارتند از مفهوم فیزیکی متغیرهای الحاقی ماکروسکوپیک و میکروسکوپیک چیست؟ و با انتگرال گیری از متغیرهای میدان جریان، قوانین بقاء نظیر بقاء جرم، بقاء مومنتوم و بقاء انرژی استخراج می شوند. آیا چنین قوانینی برای متغیرهای الحاقی نیز وجود دارند؟ بخش دوم این تحقیق بر روی توسعه روش الحاقی پیوسته بر اساس روش شبکه بولتزمن متمرکز خواهد شد. بر این اساس، ابتدا به استخراج تفضیلی معادله شبکه بولتزمن الحاقی پیوسته و بردار گرادیان تابع هدف نسبت به متغیرهای طراحی با استفاده از معادله شبکه بولتزمن پیوسته در زمان و مکان پرداخته می شود. همچنین شباهت های ساختاری معادله شبکه بولتزمن و معادله الحاقی متناظر آن مورد بحث و بررسی قرار گرفته و مفاهیم جدید الحاقی در فضای شبکه معرفی می شوند. سپس با استفاده از مثال های عددی صحت معادلات استخراج شده و روند بهینه سازی بررسی می شود. در این راستا نتایج عددی بدست آمده از روش الحاقی پیوسته با نتایج روش گسسته میکروسکوپیک مقایسه و در مورد دقت عددی و کارایی محاسباتی روش های ارائه شده بحث می شود. همچنین صحت گرادیا ن های تابع هدف بدست آمده با مقایسه با گرادیان های بدست آمده از روش اختلاف محدود پیشرو استاندارد و روش گام مختلط تایید می شود. سرانجام به منظور افزایش دقت عددی و نرخ همگرایی و نتیجتا افزایش کارایی محاسباتی روش پیوسته حاضر، بر اساس شباهت-های ساختاری معادله شبکه بولتزمن پیوسته و معادله الحاقی متناظر آن و همچنین با الهام از شرایط مرزی برای معادله شبکه بولتزمن، شرایط مرزی بهبودیافته تناوبی الحاقی و انعکاس الحاقی ارائه و تاثیر آن ها بر روی دقت نتایج بررسی می شود.

ساخت نانوپودرهای bi2(te1-x ,sex) 3 به روش هیدروترمال و تهیه لایه نازک به روش تبخیر حرارتی در خلا و بررسی ساختاری و ترموالکتریکی آنها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده علوم 1392
  الهه سجادی راد   محمد بهدانی

در این پژوهش نانو پودر bi2te2.7se0.3 و نانوپودرهایbi2te2.7se0.3، bi2te2.1se0.9 و bi2te1.5se1.5 به ترتیب به روشهای شیمی تر و هیدروترمال سنتز شدند. لایه نازک آن ها با استفاده از روش تبخیر حرارتی در خلا به ضخامت 100 نانومتر لایه نشانی شد. مورفولوژی پودرها و لایه های نازک با استفاده از پراش پرتوایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) بررسی شده است. برای پودرها و لایه های نازک ساختار هگزاگونال و گروه فضایی r?3mمشاهده شد. با استفاده از رابطه شرر اندازه بلورک ها 8 تا 30 نانومتر برای نمونه ها محاسبه شد. تصاویر sem نمونه ها نشان می دهد که آن ها به صورت نانوساختار رشد یافته اند. نانوپودرها با طیف سنجی ftirمشخصه یابی شدند. اندازه گیری های الکتریکی و ترموالکتریکی و نیز آزمایش اثر هال بر روی لایه های نازک انجام شد. ضریب سیبک، مقاومت ویژه الکتریکی، رسانندگی گرمایی، عامل توان، ضریب ارزشی و چگالی حامل های بار برای لایه های نازک x=0.1,0.3,0.5) bi2(te1-x,sex)3)در دمای محیط بدست آمد. همچنین نتایج اثر هال نشان داد که لایه ها نیم رسانا نوع n می باشند.