در بسیاری از فرآیندهای صنعتی مانند ریخته گری و جوشکاری ، پدیده انجماد رخ می دهد. خواص فیزیکی ماده منجمد شده در درشت مقیاس به ساختار ماده در ریز مقیاس وابسته است. ریز ساختارهای تشکیل شده در حین انجماد به عوامل متعددی از جمله نرخ سرد کردن ، گرادیان دمادر سطح مشترک جامد ـ مایع، تنش سطحی و سرعت سطح مشترک بستگی دارد. برای اطمینان از کیفیت و قابلیت اطمینان ماده منجمد شده و برای دست یابی به ماده ای با کیفیت مورد نظر نیازمند به کنترل فرآیندهای انجماد هستیم . یکی از مهمترین پارامترهایی که بر ریز ساختار ماده تشکیل شده تأثیر گذار است، سرعت سطح مشترک جامد ـ مایع در انجماد مواد خالص و ضخامت ناحیه دوفازی میانی در انجماد آلیاژهاست. لذا کنترل دو پارامتر مذکور برای حصول قطعه ای با کیفیت مورد نیاز در فرایندهای انجماد فلزات خالص و آلیاژها، هدف اصلی تحقیق حاضر خواهد بود . بنابراین محاسبه شرایط مرزی در سطوح قالب به گونه ای که منجر به دست یابی به سرعت مطلوب و همچنین ضخامت ناحیه میانی شود امری ضروری خواهد بود که این مسأله در دسته مسائل معکوس حرارتی طبقه بندی می شود. در اکثر پژوهشهای قبلی که در زمینه انتقال حرارت معکوس و کاربرد آن در مساله انجماد آلیاژها(جوشکاری و ریخته گری) انجام شده، اثر ناحیه میانی لحاظ نشده است. این ناحیه یک ناحیه دو فازی با خواص ترموفیزیکی متغیر بوده و وابسته به کسری از ماده است که به جامد تبدیل می شود. لذا در این رساله تلاش بر آن است که کنترل حرکت سطح مشترک جامد-مایع تحت حضور ناحیه میانی توسط روشهای انتقال حرارت معکوس صورت گیرد. در این تحقیق ابتدا تابع هدف بر مبنای اختلاف دمای بین دمای مطلوب و محاسبه شده در موقعیت مطلوب سطح مشترک تعریف شده و با استفاده از روش گرادیان مزدوج بهینه می شود. جهت جلوگیری از حل معکوس در سه ناحیه موجود، از فرمول بندی آنتالپی استفاده شده است. صحت روش و کد کامپیوتری نوشته شده ابتدا توسط اعمال شار حرارتی معلوم و ثبت دما در نقاط مشخصی از دامنه محاسباتی تایید و سپس کد تایید شده برای کنترل سرعت و شکل سطح مشترک در مختصات یک و دو بعدی استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشانگر این مطلب است که با اعمال شار کنترلی به صورت همزمان در دو مرز، به راحتی می توان ضخامت و حتی شکل ناحیه میانی را کنترل نمود. شار حرارتی بدست آمده برای کنترل ضخامتهای ثابت و متغیر ناحیه میانی نشان داد که در سمت جامد همیشه سرمایش و در سمت مایع بسته به ضخامت ناحیه نیاز به گرمایش نیز وجود دارد. از آنجا که کیفیت آلیاژ تشکیل شده در حین فرآیند انجماد به شدت به ضخامت ناحیه میانی وابسته است، نتیجه می شود که می توان با استفاده از روش پیشنهادی در این رساله به آلیاژهایی با کیفیت و خواص مکانیکی مطلوب برای کاربردهای مشخص دست پیدا کرد. بنا بر این رساله حاضر به عنوان یک کار تحقیقاتی دانشگاهی از اهمیت ویژه ای برخوردار است به نحوی که نتایج حاصل از آن می تواند در راستای رفع نیازهای صنایع مرتبط و بهبود کیفیت قطعات تولید شده مفید واقع شود.

مسائل معکوس حرارتی امروزه مورد توجه بسیاری از دانشمندان در زمینه های مختلف علوم و فناوری قرار گرفته است. یکی از کاربردهای این روش در حل مسائل انجماد فلزات می باشد. با توجه به اینکه کیفیت ماده در حال انجماد به شدتِ میزان سرعت سطح مشترک جامد- مایع وابسته است، از این رو با کنترل سرعت سطح مشترک در حین فرآیند انجماد می توان به ماده ای با کیفیت دلخواه و مناسب برای یک کاربرد مشخص دست یافت. هدف از حل مسائل معکوس حرارتی در فرآیندهای انجماد، تخمین شار حرارتی در مرزهاست بگونه ای که بتوان به ماده ای با کیفیت دلخواه دست پیدا کرد. روشهای عددی مختلفی برای حل مسائل معکوس شامل انجماد پیشنهاد شده که روش گرادیان مزدوج، بهترین روشی است که تاکنون استفاده گردیده است. بدلیل نرخ همگرایی و دقت بالاتری که روش متریک متغیر نسبت به سایر روشهای معکوس حرارتی داراست، در این پایان نامه از این روش برای کنترل انجماد مواد خالص استفاده شده است. همچنین برای کاهش هزینه حل مساله مستقیم، روش آنتالپی بکار برده شده است. بمنظور ارزیابی کارایی روش متریک متغیر، نتایج بدست آمده به ازای پارامترهای مختلف موثر بر حل معکوس با نتایج حاصل از روش گرادیان مزدوج همراه با مساله الحاقی مقایسه شده است. نتایج بدست آمده، نشان از کارایی بالای روش متریک متغیر در حل مسئله معکوس حرارتی انجماد نسبت روش گرادیان مزدوج دارد.

اهمیت معرفت شناسی در بسیاری از قسمت های فلسفه، منطق دانان را وا داشت به دنبال یافتن نظامی صوری از معرفت شناسی باشند، تا بتوان در قسمت های مختلف فلسفه و علم از آن استفاده کرد. سرانجام، منطق دانان موفق شدند که منطقی را طراحی کنند، که استدلال های معرفتی را صورت بندی می کند.این منطق در علوم کامپیوتر کارایی غیر قابل انکاری دارد، و سبب رشد و توسعه بسیاری از مباحث هوش مصنوعی شده است. اما در مورد کاری آن در معرفت شناسی ، همواره به دیده تردید نگریسته شد. هدف ما در این رساله نشان دادن ناکارآمدی منطق معرفت در مباحث معرفت شناسی ، بررسی ریشه های این ناکارآمدی، و بررسی تعامل منطق معرفت و معرفت شناسی است.منابع مورد استفاده در این پایان نامه شامل سه دسته اند: نخست آنهایی که به منطق معرفت پرداخته اند، دوم منابعی که در مورد معرفت شناسی بوده اند، سوم منابعی که به کاربرد های منطق معرفت در معرفت شناسی و تعامل میان این دو زمینه پرداخته اند. سوالات تحقیق: 1) منطق معرفت بر چه پیش فرض های فلسفی استوار است ؟ 2) چه نقد هایی بر پیش فرض های فلسفی منطق معرفت وارد شده است ؟ 3) آیا منطق سیستم مناسبی برای فرمال کردن معرفت شناسی است؟

برج های خنک کن جابجایی طبیعی خشک یکی از متداول ترین برج ها در نیروگاههای موجود در مناطق کم آب می باشند. یکی از مهمترین عواملی که در رابطه با عملکرد این برج ها همواره مورد توجه بوده است اثر شرایط محیطی بویژه وزش باد است که باعث کاهش بازدهی برج ها می گردد و به دلیل ارتفاع و قطر زیاد اثر باد بر سازه برج حائز اهمیت می باشد. جهت بررسی این اثر می توان از روش های عددی، تجربی و میدانی استفاده نمود.هر کدام از این روشهادارای مزایا و معایب مربوط به خود بوده و مکمل هم می باشند. در این پایان نامه در ابتدا با مدلسازی یک برج خنک کن، به صورت تجربی تاثیر باد بر عملکرد برج های خنک کن جابجایی طبیعی خشک بررسی شده و توزیع فشار داخلی و خارجی بررسی می گردد. در ادامه اثر تزریق گاز برای جلوگیری از اثر نامطلوب وزش باد مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین با قرار دادن المان های زبری تاثیر آنها بررسی می شود. در ادامه برج خنک کن جابجایی طبیعی به صورت عددی (به کمک نرم افزار fluent) مدل شده و اثر باد بر عملکرد برج بررسی می شود. در انتها برای بهبود عملکرد برج تحت شرایط وزش باد، استفاده از تزریق دود در داخل برج برای حالتهای مختلف حل می شود و همچنیین پارامترهای دما، دبی، ارتفاع دودکش و قطر دودکش بررسی می شود. نتایج بدست آمده بیان کننده این مطلب است که تزریق گاز می تواند عاملی جهت بهبود عملکرد آنها تحت شرایط وزش باد باشد. همچنین می تواند باعث کاهش غلظت دود قبل از تخلیه به اتمسفر باشد.

در این پایان نامه با استفاده از روش تفاضل محدود فشرده ، به شبیه سازی معادله انتقال حرارت دو بعدی گذرا در یک ماده هدفمند استوانه ای شکل پرداخته ایم . بدین منظور با فرض معلوم بودن تاریخچه دما در دو لایه داخلی و خارجی و همچنین شرط آدیاباتیک در مرکز استوانه به تحلیل انتقال حرارت و محاسبه و تعیین شرایط مرزی مورد نیاز جهت حصول به شرط اولیه تأمین کننده این توزیع دما می پردازیم. معادلات تفاضلی بکار رفته جهت شبیه سازی جملات دیفرانسیلی در محاسبه مشتقات مکانی اول و دوم ( در راستای طول و شعاع میله ) از روش ارائه شده توسط لی لی جایگزین شده است. همچنین برای توسعه محاسبات در دامنه زمان از روش رانچ – کوتای مرتبه سوم استفاده می شود. سپس با تشکیل ماتریسهای مربوط به هر کدام از گره های در نظر گرفته شده، نسبت به بدست آوردن توزیع دما در جسم در هر لحظه از زمان اقدام می گردد. کد کامپیوتری نوشته شده به زبان matlab ، در دو مرحله مورد ارزیابی قرارگرفت. در مرحله نخست برای ارزیابی داده های شبیه سازی استفاده شد، و جوابها با داده های دقیق مقایسه گردیدند. در مرحله دوم، کد نوشته شده برای داده های تجربی ارزیابی شد. در حل مسئله به روش مستقیم با برگرداندن زمان به لحظه آغازین، دما در محور جسم محاسبه گردید. در خاتمه نیز دمای محور استوانه ای شکل در حل مستقیم و معکوس با یکدیگر مقایسه شدند.در تمامی مراحل خطاها محاسبه و با استفاده از نمودارهای مناسب ترسیم گردیده اند. نتایج به دست آمده از تحلیل در بقیه لایه ها با مقادیر تجربی در لایه های مذکور مقایسه شده است.نتایج نشان می دهد که میزان خطا حدود 5? می باشد که قابل قبول به نظر می رسد.

جداکننده های گرانشی افقی اغلب برای جداکردن نفت خام از آب و سایر ترکیبات موجود در چاه نفت به کار می رود. در این تحقیق شبیه سازی عددی جداکننده های گرانشی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی جهت ارزیابی و بهبود راندمان آنها صورت گرفته است. برای تولید هندسه و مش از بسته نرم افزاری gambit 2.4.6 و برای شبیه سازی جریان دوفازی آب و نفت یا آب و چربی از بسته نرم افزار fluent 6.3 استفاده شد. در شبیه سازی از مدل چند فازی مخلوط و مدل آشفته k-? استاندارد استفاده شد. به طور کلی جداکننده مشتقات نفتی از آب و جداکننده چربی به عنوان دو نمونه از جداکننده های گرانشی مورد ارزیابی قرار گرفتند. جداکننده مشتقات نفتی با مخلوط حاوی 20% نفت خام و 80% آب مورد ارزیابی قرار گرفت در حالیکه مخلوط مورد استفاده در ارزیابی جداکننده چربی تنها حاوی 0.11% چربی پراکنده در آب بود. نتایج شبیه سازی در هر دو نوع جداکننده گرانشی از تطابق نسبتا خوبی با نتایج آزمایشگاهی برخوردار بود. نتایج ارزیابی جداکننده چربی با مخلوط حاوی تنها 0.11% چربی در آب به کمک مدل چندفازی مخلوط نشان می دهد که مدل چندفازی مخلوط می تواند برای جریان های دو فازی دارای کسرهای حجمی بسیار پایین فاز دوم مناسب باشد. در ادامه، تغییرات موثر بر راندمان جداکننده ها مورد ارزیابی قرار گرفت و مدل اصلاح شده نهایی از ترکیب موثرترین تغییرات در راستای ارتقای راندمان سیستم جداکننده تولید گردید.

یکی از موضوعاتی که در طراحی آبگرمکن های خورشیدی کمتر مورد توجه قرار می گیرد، توجه به چگونگی توزیع آب مصرفی در طول شبانه روز است. به عنوان مثال مصارف خانگی، تجاری، اداری و صنعتی هر یک توزیع خاصی برای مصرف آب گرم دارند. . اصولاً در نصب کلکتورها هدف جذب بیشترین تشعشع سالیانه، ماهیانه یا جذب بیشترین تشعشع براساس سردترین روز سال است. این درحالی است که می توان جهتگیری کلکتورها را طوری تعیین نمود که بیشترین جذب انرژی از یک سطح معین در طول روز همراه با بازده حرارتی بالاتر سیستم با توجه به ساعات مصرف و تغییرات دمای مخزن وجود داشته باشد. با بررسی تأثیر شیفت مصرف روی پارامترهای طراحی بخصوص روی جهتگیری کلکتورها این نتیجه حاصل شد که در زمانهای همزمانی مصرف آب گرم و جذب تشعشع با کاهش دمای مخزن راندمان کلکتورها افزایش می یابد. بسته به اینکه مصرف در ساعات قبل از ظهر باشد و یا بعد از ظهر کلکتورها به ترتیب به سمت شرق و غرب نسبت به جنوب گرایش می یابند. و برای ساعاتی که مصرف وجود دارد جهتگیری کلکتورها به سمتی است که حداکثر دریافت تشعشع وجود دارد. برای الگوهای مصرف کاربردی شامل آپارتمان مسکونی، واحد تجاری و ... با بررسی های انجام شده مشخص شد میزان صرفه جویی حاصل از بهینه سازی همزمان زوایای شیب و جهتگیری کلکتورها نسبت به حالت جذب حداکثری تشعشع بین 11 تا 14 درصد می رسد. با مقایسه سیستم های مستقیم و غیر مستقیم در حالت بهینه سازی همزمان پارامترهای طراحی شامل سطح کلکتورها، حجم مخزن ذخیره و زوایای شیب و جهتگیری کلکتورها مشخص شده است که در سیستم های غیر مستقیم نسبت به سیستم های مستقیم جهتگیری کلکتورها با توجه به نوع مصرف به دلیل تغییرات دمایی مخزن، تغییرات بیشتری نسبت به حالت جذب حداکثری تشعشع دارد و میزان این تفاوت به 17 درجه نیز می رسد.

طرح معرفی شده در این نوشتار، یک سیستم آبگرمکن خورشیدی است که قابلیت تولید برق را داراست. در این طرح برای تولید الکتریسیته از مدول های ترموالکتریک و همچنین، از لنزهای فرزنل جهت تمرکز نور خورشید بر انباره جاذب گرما، استفاده می شود. به منظور ارزیابی قابلیت تبدیل انرژی خورشید به گرمای مفید و الکتریسیته، یک نمونه آزمایشگاهی با استفاده از یک مدول ترموالکتریک و یک لنز فرزنل از نوع متداول در بازار، طراحی و ساخته شد. نتایج حاصل از آزمایشات نشان می دهد که در شدت تابشی حدود 705 وات بر متر مربع به میزان 08/1 وات توان در مدول ترموالکتریک تولید می شود. همچنین در همین شدت تابش، دمای آب ورودی (آب سرد) حدود 94/3 درجه سانتی گراد افزایش یافته است. برای بهینه سازی طرح بر پایه نتایج بدست آمده، پیشنهاد شده است که با هدف بهره گیری حداکثری از قابلیت های تجهیزات به کار رفته، از آرایه ای متشکل از 6 لنز فرزنل جهت گردآوری انرژی خورشیدی و انتقال آن به روغن معدنی (به عنوان سیال حامل گرما) و سپس به مدول ترموالکتریک، استفاده شود.

دسترسی کشورهای در حال توسعه به انواع منابع انرژی ، برای توسعه اقتصادی آنها اهمیت ویژه ای دارد.یکی از مهمترین این منابع در قرن جدید گاز طبیعی است.گاز طبیعی را باید از محل استخراج و تصفیه به بازارهای مصرف, که عمدتا مسافتی طولانی بین آنها وجود دارد،انتقال داد. امکان استفاده از لوله کشی در انتقال گاز برای فواصل طولانی میسر نیست.گاز طبیعی مایع lng) ) با کاهش 600 برابری حجمی می تواند گزینه مناسبی برای انتقال محسوب شود. در حال حاضر تکنولوژی های متفاوتی برای تبدیل گاز طبیعی به مایع در جهان مطرح است،که البته هر کدام از این تکنولوژی ها مزایا و معایب خاص خودشان را دارند ،اما مشکل عمده تمامی تکنولوژی ها ،مصرف بالای انرژی در آنها است . از آنجا که بین سطح توسعه یک کشور و میزان مصرف انرژی آن ، رابطه مستقیمی برقرار است ،در این تحقیق بر آن شدیم که ابتدا با ترسیم دیدی مناسب نسبت به تکنولوژی های تبدیل گاز طبیعی به مایع به بررسی اجمالی این روشها بپردازیم . سپس با مطالعه دقیق تر و بررسی یکی از این روشها به عنوان رایج ترین و مناسب ترین تکنولوژی های مایع سازی ( فرآیند c3mr) با تکنولوژی apci ، آن را با استفاده از نرم افزار aspen plus شبیه سازی نماییم . در ادامه کار ،تاسیسات و تجهیزاتی را که دارای قابلیت کاهش انرژی مصرفی می باشند،شناسایی نموده و با جایگذاری مرحله به مرحله اکسپندرها به جای فرایندهای معمول انبساط میزان کاهش مصرف انرژی و افزایش تولید را در این سیکل ارزیابی نماییم. نتایج به دست آمده نشان میدهد که با این روش توان مصرفی سیکل در حدود 10 درصد کاهش و تولید lng به میزان 2درصد افزایش خواهد می یابد.

هدف اصلی از انجام این تحقیق بسط یک مدل با استفاده از روش شبیه سازی aspen , excelبوده تا فرایند جداسازی بهینه ای جهتco2 حاصل گشته و بتوان گازهای خروجی ناشی از احتراق n.g (flue gas) را تصفیه نمود. از این رو مدلهای فرایندی جداسازی co2 با استفاده از غشاء طرحریزی و سپس با تغییر در شرایط عملیاتی ، پارامترهای غشا و ... ، شبیه سازی انجام شده است. در نهایت شرایط بهینه برای فرایند جداسازی co2 با تحلیل پارامترهای طراحی و عملیاتی در حداقل مصرف انرژی برآورد و تعیین شده است. در شبیه سازی انجام شده و در بین شش الگوی انتخابی ، آرایش سه مرحله ای با جریان دورریز برگشتی (tsrr) بعنوان آرایش بهینه پیشنهاد می گردد. همچنین در مقایسه انجام شده بین روش غشایی با آرایش tsrr و روش جذب co2 توسط آمین روش غشایی از مصرف انرژی کمتری برخوردار می باشد.

در این رساله، ضریب هدایت حرارتی متغیر با مکان در یک تیغه فلزی به روش معکوس حرارتی تخمین زده شده است. ماده مورد بحث می تواند یک ماده ناهمگن باشد. بنابراین ضریب هدایت حرارتی تابع مکان بوده و تغییرات مکانی ضریب هدایت حرارتی در معادلات حاکم لحاظ شده است. معادلات حاکم بر مسئله‏، معادله انتقال حرارت هدایتی ناپایا (یک بعدی-دو بعدی) می باشد. در روش حرارتی معکوس‏، با استفاده از اندازه گیری های زمانی دمادر محل حسگرها‏، ومحاسبه تابع حساسیت‏، به تخمین تابع هدف (ضریب هدایت حرارتی محلی) پرداخته شده است. حسگرها می توانند روی دیواره فعال و یا دیواره غیر فعال قرار داده شود. خطای جذر میانگین مربعات و خطای مجموع حداقل مربعات نیز در محاسبات لحاظ شده است. این مساله دارای کاربرد صنعتی فراوان‏، از جمله تخمین نقاط دارای ایراد (به دلیل پروسه ساخت) در ماده است. همچنین اهمیت زیادی در عیب یابی قطعات ریخته گری شده دارد. فرض بر این است که دما با استفاده از عکس برداری حرارتی قابل دسترس و اندازه گیری بوده و از مقادیر دمای اندازه گیری شده برای تخمین ضریب هدایت حرارتی استفاده می شود. روش گرادیان مزدوج به عنوان یک روش معکوس حرارتی برای بهینه سازی تابع هدف به کار گرفته شده است. این روش برای بهینه سازی بسیاری از مسائل مهندسی مورد استفاده قرار گرفته و دارای دقت قابل قبولی می باشد. برای سنجش کارائی روش معکوس، ضریب هدایت حرارتی به صورت توابع درجه دو و مثلثی تخمین زده شده است. روش معکوس نظیر به صورت یک برنامه کامپیوتری پیاده سازی شده است. نتایج به دست آمده از روش معکوس با مقادیر واقعی نیز مقایسه شده و در مورد صحت نتایج بحث شده است. باتوجه به بررسی مقالات و گزارشات موجود‏، تخمین ضریب هدایت حرارتی به عنوان یک تابع محلی و در یک صفحه غیر همگن دو بعدی‏، کار جدیدی در مباحث انتقال حرارت معکوس است.

با توجه به نیاز کشور به آب شیرین در بخش های مختلف، بخشی از این نیاز می تواند با تولید آب شیرین در ظرفیت های پایین مرتفع شود. و با توجه به شدت تابش مناسب خورشید، در مناطقی که غالباً با مشکل تامین آب شرب روبرو هستند، یکی از ایده ها در این زمینه استفاده از آب شیرین کن های خورشیدی است. تولید آب شیرین به روش رطوبتزنی- رطوبتزدایی هوا یا به اختصار hd، یکی از تکنولوژی های جدید برای تولید آب شیرین است که در سال های اخیر توسعه یافته است. این روش براین مبنا استوار است که هوا قابلیت جذب و حمل میزان قابل توجهی بخار آب را دارد. آب شیرین کن hd دارای سه بخش اصلی رطوبت زنی، رطوبت زدایی و بخش گرمایش می باشد. شدت مصرف انرژی حرارتی این روش کمتر از روش های معمول تولید آب شیرین است و حتی می توان کل انرژی حرارتی مورد نیاز فرآیند را از طریق انرژی خورشید تأمین نمود. بنابراین برای مناطق دورافتاده کم جمعیت کویری میتواند گزینهای مناسب باشد. در این پژوهش، ابتدا پس از مطالعه میدانی و شناسایی انواع سیستم های شیرین سازی آب، مزیت های سیستم hd بیان شد. همچنین اثربخشی روش جدید استخراج و تزریق بررسی شد و سپس با ارائه معادلات موازنه جرم و تحلیل ترمودینامیکی و اگزرژی، سیکل مدل سازی گردید و برای شرایط عملکردی تعریف شده، شیوه های موجود جهت بهینه سازی بیان شد. نتایج نشان می دهد استفاده از روش های استخراج و تزریق حتی با وجود محدودیت هایی از جمله سطح کلکتور موجود، همواره می تواند منجر به تعیین نقطه ای بهینه گردد که در آن تولید آب شیرین به طور چشم گیری افزایش می یابد. این حالت بهینه برای سیستم هایی با بخش گرمایش متنوع نیز بررسی شد.

امروزه با توجه به نگرانی ها نسبت به آثار آلوده کننده سوخت¬های فسیلی و همچنین رو به نابودی بودن و افزون شدن قیمت آن ها، لزوم توجه به انرژی های پاک همچون خورشید بیشتر شده است و به همین منظور تحقیقات خوبی در جهان صورت گرفته است. در این پژوهش، با رویکرد بهینه سازی استفاده از خورشید در ساختمان، ابتدا آب گرمکن خورشیدی و چیلر جذبی خورشیدی، به عنوان دو وسیله که از انرژی خورشید برای تامین آب گرم استفاده می کنند برای پژوهش انتخاب گردید. پس از آن با کمک نرم افزار trnsys، این سیستم ها برای اقلیم تهران، بندر عباس و تبریز و برای دو الگوی مصرف آموزشی و مسکونی شبیه سازی شد و تاثیر تغییرات مساحت کلکتور صفحه تخت و حجم تانک تانک ذخیره بر بازده اگزرژی در وسائل مختلف و مولفه های اقتصادی بررسی شد، در ادامه تاثیر الگوهای مختلف بر توابع اقتصادی و ذخیره سالیانه مورد بررسی قرار گرفت و امکان سنجی استفاده از این دستگاه ها در اقلیم های مختلف مورد مطالعه قرار گرفت، در این امکان سنجی قیمت سوخت برابر قیمت متوسط گاز صادراتی ایران در نظر گرفته شد که در مورد آبگرمکن در هر سه اقلیم ذخیره سالیانه مطلوب و بازگشت سرمایه بین 8 تا 10 سال به دست آمد، همچنین برای استفاده از آبگرمکن در ساختمان های مسکونی از نظر اقتصادی نقاطی بهینه برای مساحت کلکتور در حجم های مختلف تانک ذخیره گزارش گردید. در مورد چیلر جذبی خورشیدی هم این امکان سنجی انجام شد و با فرض خورشیدی کردن یک چیلر در حال کار معمولی، محاسبات اقتصادی برای ذخیره سالیانه و بازگشت سرمایه انجام گردید، نتایج حاصل نشان داد که استفاده از انرژی خورشید برای سرمایش در تهران حتی با قیمت جهانی سوخت از نظر اقتصادی به صرفه نیست، اما در مورد بندر عباس در هر دو الگوی مصرف آموزشی و مسکونی نتیجه مثبت بود و در محدوده مطالعه تابع اقتصادی توصیه به استفاده از بیشترین مساحت کلکتور و حجم تانک ذخیره داشت. در ادامه با تعریف تابع بازده اگزرژی برای قسمت خورشیدی چیلر جذبی، مشاهده شد که حالت بهینه بازده متناظر با کمترین مساحت کلکتور و کمترین حجم تانک ذخیره است، در نتیجه بهبود سیستم از دو منظر اگزرژی و اقتصاد در تضاد با هم قرار گرفتند.

بازیافت انرژی¬های اتلافی در یک واحد صنعتی و ساختمان نقش مهمی در مدیریت منابع انرژی یک کشور ایفا می¬کنند. تقریباً ?? درصد از انرژی تولید شده در کشور صرف مصارف خانگی و تجاری می¬شود که از کل انرژی این بخش حدود 21 درصد صرف گرمایش آب می¬شود که سهم بسزایی در مصرف انرژی تولید شده خواهد داشت. در این پروژه سعی شده با ساخت مبدل دولوله¬ای انرژی اتلافی در محل استحمام را بازیابی و به چرخه مصرف ارسال شود. آب گرم استفاده شده در حمام بعد از ریخته شدن درون فاضلاب از لوله مسی عبور کرده و لوله مسی دیگری که به دور لوله اولیه پیچیده شده است و محل عبور آب سرد می¬باشد گرمای آب فاضلاب را جذب و باعث پیش¬گرمایش آب ورودی به ساختمان می¬شود. آب پیش¬گرم شده هم ¬می¬تواند مستقیم وارد حمام شود و هم می¬تواند وارد سیستم ¬گرمایش شود و یا به هر دو قسمت ارسال شود که هر حالت بصورت مجزا در این پروژه بررسی شده است. بازدهی مبدل در دبی¬های مختلف بین 20 تا 45 درصد می¬باشد و بیشترین افت فشار 40 بار یا 4 متر ستون آب که در افت فشار کل تأثیر چشم¬گیری نخواهد گذاشت. در بررسی اقتصادی میزان بازگشت سرمایه با روش ارزش حال خالص محاسبه شده است ازآنجایی که بهای انرژی در حال حاضر به قیمت واقعی خود نرسیده است سعی شده با قیمت صادراتی گاز نیز این مهم بررسی شود که در آخر برای اتصال های مختلف مبدل در ساختمان با قیمت داخلی گاز بازگشت سرمایه بین 7 تا 12 سال و برای قیمت صادراتی بین 2 تا 3 سال محاسبه شده است.

جمعیت استفاده کننده از انرژی در جهان نسبت به دهه های اخیر روز به روز در حال افزایش است. بدین ترتیب علاقه بشر برای دستیابی به منابع جدید انرژی از قبیل انرژی باد، بیو، آب، انرژی خورشیدی و غیره، قابل توجیه است، اما همچنین کاهش مصرف انرژی نیز باید همزمان مورد توجه واقع شود. یکی از روش های نوین، تولید انرژی از انرژی¬های موجود بدون مصرف آن می¬باشد. همچنین آلودگی محیط زیست و تامین انرژی در آینده¬ای نه چندان دور به صورت یک بحران جدی بروز خواهد کرد و هزینه سوخت مصرفی در کشور ما ایران به این ارزانی نخواهد بود. لذا صرفه¬جویی و بازیافت انرژی یک راه حل مناسب برای این مشکل می تواند باشد. از طرفی صنایع به دنبال تجهیزاتی خواهند رفت که علاوه بر راندمان بالا از نظر اقتصادی نیز بسیار مقرون به صرفه باشند. استفاده از بازیاب¬های حرارتی با استفاده از لول های حرارتی نوسانی یکی از این روش¬ها می-باشد. در این پژوهش به بررسی تجربی کارایی لوله¬های حرارتی نوسانی بسته در مبدل¬های گرمایی، روش طراحی و ساخت یک نمونه مبدل بازیافت حرارت برای گرمایش هوا توسط لوله¬های حرارتی نوسانی پرداخته شده است. از یک ردیف لوله حرارتی نوسانی با نسبت پرشدگی 40 درصد با سیال عامل اتانول و نانو سیال نقره استفاده شده است، در این حالت دبی جرمی دود ثابت در نظر گرفته شد و اثر تغییر دبی جرمی هوا و همچنین افزایش دمای دود ورودی بر روی عملکرد مبادله¬کن مورد بررسی قرار گرفت و تحلیل آن از نظرگاه انرژی و اگزرژی مورد بررسی قرار داده شده است. نتایج نشان می¬دهد که افزایش دبی جرمی هوا باعث افزایش اختلاف دمای ورودی و خروجی مجرای گرم و کاهش اختلاف دما در مجرای سرد می¬شود. از سوی دیگر افزایش دمای ورودی دود نیز باعث افزایش اختلاف دما در هر دو مجرا می¬شود. افزایش دبی جرمی و دمای ورودی دود باعث افزایش شار حرارتی انتقال یافته در هر دو مجرا خواهد شد و همچنین افزایش دبی جرمی باعث افزایش راندمان انرژی و کاهش راندمان اگزرژی سیستم خواهد شد اما افزایش دما الزاما افزایش راندمان را در پی ندارد. همچنین استفاده از نانوسیال منجر به بهبود افزایش عملکرد حرارتی سیستم می شود. حداکثر این افزایش برای نانو سیال در نسبت دبی 5/2 در دمای ورودی 130 درجه سانتی¬گراد و به مقدار 11 درصد اتفاق افتاده است.

بسیاری از بیماری های قلبی و عروقی که زندگی و سلامتی انسان ها را به خطر می اندازد، مرتبط با شرایط جریان خون در داخل رگ ها می باشد. به طوری که در طی چند دهه اخیر، بررسی جریان خون داخل شریان ها و بروز گرفتگی در آن مورد توجه بسیاری از محققین بوده است. این گرفتگی شریان ها باعث تغییراتی در پارامترهای دینامیکی و مکانیکی جریان خون در داخل شریان ها می گردد و منجر به بروز بیماری های عروقی از جمله بیماری های تصلب شرایین و افزایش غلظت خون می شود. با شبیه سازی جریان خون داخل شریان های دارای گرفتگی و بررسی پارامترهای موثر بر آن، می توان عوارض و اثرات این بیماری ها را مطالعه نمود. همچنین درک بهتر اثرات بیماری های قلبی و عروقی، با یافتن روش های جدید درمانی برای بهبود این بیماری ها همراه می باشد. هدف اصلی این تحقیق، آنالیز و بررسی تأثیر پارامترها و گرفتگی های مختلف (25، 50 و 75 درصد) برای جریان ضربانی خون داخل شریان ویسکوالاستیک می باشد. از نوآوری مطالعه حاضر، مدل سازی شریان ویسکوالاستیک و اندرکنش آن با جریان ضربانی سیال غیرنیوتنی خون به منظور مطالعه بیماری های تصلب شرایین و افزایش غلظت خون می باشد. در این تحقیق، پروفیل سرعت و فشار، جابجایی شعاعی و تنش برشی دیواره شریان و نواحی گردابه ای شکل مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین نتایج مربوط به جریان سیال غیرنیوتنی خون داخل شریان های ویسکوالاستیک و الاستیک با یکدیگر مقایسه شده اند. در ادامه، اثرات بیماری های تصلب شرایین (تغییرات مدول الاستیک شریان) و افزایش غلظت خون (تغییرات شاخص توانی n در مدل کاریو یاسودا) روی تغییرات سرعت محوری، توزیع فشار، تنش برشی و جابجایی شعاعی دیواره شریان مورد مطالعه قرار گرفته است. با زیاد شدن درصد گرفتگی برای شریان ویسکوالاستیک در مقایسه با شریان الاستیک، حداکثر مقدار پروفیل سرعت و جابه جایی شعاعی دیواره شریان به ترتیب 2 درصد افزایش و 22 درصد کاهش دارد. پیشروی بیماری تصلب شرایین، سبب افزایش مدول الاستیک می گردد و کاهش 64 درصدی در جابجایی شعاعی دیوار شریان و افزایش 11 و 12 درصدی در اندازه سرعت و مقدار فشار جریان خون را به همراه دارد. افزایش مقدار شاخص توانی باعث زیاد شدن حداکثر مقدار تنش برشی دیواره در محل گرفتگی می شود. همچنین زیاد شدن لزجت خون منجر به افزایش فشار خون جریان (به میزان 74/2 درصد)، جابجایی شعاعی دیواره شریان ویسکوالاستیک (به میزان 65/64 درصد) و کاهش مقدار سرعت جریان (به میزان 50/2 درصد) در قبل از ناحیه گرفتگی می گردد.

با افزایش روز افزون هزینه های تأمین انرژی، اســتفاده بهینه از آن، جلوگیری از هدررفت آن از طرق مختلف از جمله تعویض سیستم های قدیمی با تکنولوژی های جدیدتر، برطرف نمودن عیوب تجهیزات، افزایش راندمان تجهیزات باایجاد تغییرات ســاختاری و یا اســتفاده ازتکنولوژی های نوین در آن ها، اهمیت فوق العاده ای یافته است. امروزه مبدل های گرمایی، نقــش انکارناپذیری در بازیافت انواع حامل های انرژی خاصه از نوع حرارتی ایفا نموده اند. لوله های حرارتی نوسانی یکی از این مبدل هاست که برای بازیافت حرارت مورد استفاده قرار می گیرد . ساختمان این مبدل ها متشکل از تعدادی لوله باریک با پیچ و خم های زیاد که اواپراتور و کندانسور در این خم ها قرار گرفته اند. در ساختمان آن ها هیچ فیتیله ای قرار نگرفته است. ساختار ساده و ارزان قیمت، واکنش حرارتی سریع و توانایی انتقال حرارت بالا، سرو صدای کم به دلیل عدم استفاده از هیچ نوع نیروی محرکه، لوله حرارتی را در مقایسه با لوله های حرارتی معمول بسیار جذاب تر ساخته است. دراین پروژه، انتقال حرارت در یک نوع لوله حرارتی نوسانی بسته با استفاده از نرم افزار انسیس - فلوئنت مدل شده است و نتایج آن با یک نمونه بازیافت حرارت توسط یک نمونه لوله حرارتی نوسانی که طراحی و ساخته شده، مقایسه شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش دبی هوای کندانسور باعث کاهش اختلاف دمای دو مجرا، افزایش انتقال حرارت در کندانسور و اواپراتور و همچنین افزایش راندمان سیستم می شود.

بازیافت انرژی های اتلافی در یک واحد صنعتی یا ساختمانی نقش مهمی در مدیریت منابع انرژی یک منطقه ایفا می کنند. درصد زیادی از انرژی تولیدشده در کشور صرف مصارف خانگی و تجاری می شود که بخش قابل توجهی از آن در جهت گرمایش آب به مصرف می رسد.

در تحقیق حاضر مسئله خنک کاری مغز به روش انتقال حرارت معکوس به منظور کاهش آسیب های احتمالی مورد بررسی قرار گرفته است. کاهش دمای مغزفواید بسیاری در مقابل آسیب های تراماتیک و ایشکمیک مغز دارد و می تواند بیمار را مدت بیشتری در وضعیت حیاتی نگه دارد. هندسه مغز به عنوان یک فرض ساده کننده، به صورت یک نیمکره متقارن در نظر گرفته شده است. مسئله معکوس با روش گرادیان مزدوج حل شده است.اساس روش بر مبنای مینیمم سازی تابع هدفی است که که به صورت مجموع مربعات تفاضل دماهای محاسبه شده و دماهای اندازه گیری شده از آزمایش بر روی مرز خارجی مغز تعریف می گردد. با حدس یک شار اولیه مسئله را حل کرده، توزیع دما و شار حرارتی مورد نظر به منظور کاهش دمای مرکز مغز به میزان 5 درجه ( رسیدن به دمای 33 درجه)، به دست آمده اند. توابع محاسبه شده با استفاده از روش معکوس با توابع دقیق مقایسه شده اند.

با توجه به اهمیت بالای رژیم جریان موجود در php در مقدار انتقال حرارت و مقاومت حرارتی آن که نشان-دهنده ی میزان کارایی سیستم می باشد، در این کار به منظور بررسی رژیم جریان دوفازی و تأثیر آن بر عملکرد لوله های حرارتی نوسانی، با ساخت دو clphp از جنس پیرکس با قطر داخلی 4 و قطر خارجی 6 میلی متر آزمایش ها با استفاده از سیال های عامل اتانول، آب دیونیزه، نانوسیال مس و استون، در نسبت های پرشدگی 40، 50 و 60 درصد و در دو حالت افقی و عمودی انجام داده شد و تأثیر نوع سیال عامل و ویژگی های ترموفیزیکی مربوط به آن، نسبت پرشدگی، تعداد دور، جاذبه، استفاده از نانوذرات در سیال عامل و حرارت ورودی به قسمت اواپراتور مورد بررسی قرارگرفت.

با افزایش عمق محدوده معدنکاری در معدن سنگ آهن چغارت، نفوذ آب به درون معدن نه تنها کاهش راندمان عملیات را در پی داشته بلکه هزینه های عملیات معدنکاری را به شدت افزایش داده است. براساس قیمتهای سال 1378، هزینه سالیانه ناشی از نفوذ آب در معدن در حدود ده میلیارد ریال برآورد شده است. این نکته ضرورت بررسی رفتار هیدروئولوژیکی توده سنگهای محدوده معدن را نشان می دهد. آبهای موجود در محدوده معدن تنها از طریق جریانهای زیرزمینی تغذیه می شوند و به علت نفوذپذیری بسیار پایین ماده معدنی و سنگ دربرگیرنده آب تنها در مسیر شکستگیهای نفوذپذیر موجود در معدن جریان می یابد. در طی این تحقیق مشخص گردید که به لحاظ تئوریکی امکان حرکت آبهای زیرزمینی از سفره های قطروم و حسن آباد به سمت محدوده عملیاتی معدن وجود دارد. ضروری است که قطعیت این موضوع به کمک آزمایشات خاص مورد بررسی قرار گیرد. علاوه بر آن با توجه به عملکرد ساختارهای مختلف زمین شناسی لزوم استقرار یک شبکه پیزومتری در درون و خارج از محدوده معدنکاری و نیز انجام آزمایشات پمپاژ محرز گردید. به کمک شبکه پیزومتری و آزمایشات پمپاژ می توان به شناسایی رفتار آبهای زیرزمینی، تعیین خصوصیات هیدرولیکی توده سنگ، رد یا قبول فرضیه های مطرح شده در ارتباط با چگونگی نفوذ آب به درون معدن و نهایتا به طراحی روشهای زهکشی در معدن پرداخت. با توجه به بررسیهای انجام شده، زهکشی به کمک حفر چاههای پمپاژ در نواحی مناسب در داخل و خارج معدن به منظور جلوگیری از ورود آب به محدوده عملیاتی و حفر چالهای افقی در دیواره های معدن از جمله روشهایی است که می توانند در کوتاه مدت مشکلات نفوذ آب در معدن را کاهش دهند. ارائه طرح بلندمدت پس از مطالعه برروی نتایج طرح کوتاه مدت و آزمایشات تکمیلی امکان پذیر است.