جذب انرژی از امواج آب که همواره مورد توجه ویژه پژوهشگران بوده است را می توان بر حسب نوع عملکرد به سه روش تقسیم بندی کرد: ستون آب نوسان کننده، استفاده از سرریز آب و اجسام نوسان کننده. طراحی بهینه سامانه-هایی که بر مبنای نوسان اجسام کار می کنند به علت نیاز به پیش بینی اندرکنش امواج آب با اجسام متحرک غوطه-ور یا شناور از پیچیدگی بیشتری برخوردار است. استوانه بریستول که در این پژوهش به طور کامل مورد مطالعه قرار گرفته است، یکی از سامانه هایی است که بر مبنای نوسان یک استوانه مغروق با دو درجه آزادی کار می کند. در این ارتباط به کمک اندازه گیری های آزمایشگاهی و توسعه یک برنامه عددی، اندرکنش امواج با اجسام جامد غوطه ور با تمرکز ویژه روی استوانه بریستول مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. اندازه گیری های آزمایشگاهی در تانک موج موجود در دانشگاه فردوسی مشهد انجام شده است. این تانک موج مجهز به یک موج ساز پارویی است که توانایی تولید امواجی با دوره تناوب 7/0 تا 1/2 ثانیه و با ارتفاع 10 تا 100 میلی متر را داراست. در این پژوهش، مدلی از استوانه بریستول با میراگرهای اصطکاکی طراحی و ساخته شده و عملکرد آن در برابر امواج غیرخطی در این تانک موج بررسی شده است. در روش عددی، معادلات جریان سیال لزج و معادله انتقال کسر حجمی سیال برای شبیه سازی جریان دو فازی با استفاده از روش تجزیه سه مرحله ای حل گردیده است. همچنین از روش حل حوزه مجازی برای مدلسازی حرکت اجسام جامد در سیال لزج استفاده شده است. تولید امواج در این تانک موج عددی، با شبیه سازی حرکت موج سازهای پیستونی و پارویی درون سیال انجام شده است. به منظور اعتبارسنجی روش استفاده شده برای تولید امواج، بازه ی وسیعی از امواج خطی و غیرخطی که توسط موج سازهای پیستونی و پارویی تولید شده اند، با نتایج آزمایشگاهی و عددی موجود مقایسه شده که تطابق خوبی بین آن ها مشاهده گردیده است. راندمان جذب انرژی توسط استوانه بریستول در شرایط مختلف از جمله در برابر امواج با تیزی های مختلف و با ثابت های فنر و میراگر مختلف، با استفاده از شبیه سازی عددی محاسبه شده است. نتایج به-دست آمده با نتایج تئوری و نتایج آزمایشگاهی این پژوهش و نتایج عددی و آزمایشگاهی سایر محققان مقایسه گردیده که تطابق خوبی مشاهده شده است. برخلاف روش های عددی که تاکنون برای پیش بینی راندمان استوانه بریستول استفاده شده اند، مدل عددی گسترش یافته در این پایان نامه توانایی پیش بینی رفتار استوانه بریستول در برابر امواج بسیار غیرخطی را نیز دارا می باشد. نتایج عددی و آزمایشگاهی نشان می دهند با افزایش ارتفاع امواج، تئوری خطی اعتبار خود را در پیش بینی راندمان جذب انرژی و همچنین تنظیم ثوابت فنر و میراگر برای دست یابی به راندمان حداکثر از دست می دهد. اثر این ثوابت بر راندمان جذب انرژی استوانه بریستول در برابر امواج با تیزی-های مختلف توسط تانک موج عددی گسترش یافته بررسی شده است. نتایج همچنین نشان می دهند، با افرایش ارتفاع امواج، حداکثر راندمان جذب انرژی در ضرائب استهلاکی بیشتر از آنچه تئوری خطی پیش بینی می کند اتفاق می افتد. درحالی که این مطلب در مورد ثابت فنر برعکس می باشد و با کاهش ثابت فنر، می توان راندمان جذب انرژی در امواج تیز را افزایش داد.

دینامیک قطرات تزریق شده دارای کابردهای بسیار وسیع و گسترده ای در صنعت می باشد. محفظه های احتراق با سیستم های تزریقی، سیستم های پاشش سوخت مایع، اسپری های خشک کننده و خنک کاری توسط اسپری مثالهائی از کاربردهای متنوع این موضوع هستند. طراحی صحیح و بهینه این سیستم ها و تجهیزات، نیازمند درک صحیحی از دینامیک، نرخ گرم شدن، توزیع دما، نرخ تبخیر و ... این قطرات مایع تزریق شده می باشد. بنابراین بررسی هرچه دقیق تر و با جزئیات بیشتر این موضوع ضروری به نظر می رسد. با کوچک شدن ابعاد قطرات، فرض محیط پیوسته به تدریج اعتبار خود را از دست می دهد. به ازاء اعداد نودسن که به حوزه لغزش معروف است، می توان همچنان محیط را پیوسته درنظر گرفت، اما از شرط مرزی لغزش و پرش دما استفاده کرد. نتایج نشان می دهد درنظر گرفتن لغزش، باعث کاهش ضریب درگ، کاهش چرخش داخلی قطره و کاهش نرخ انتقال حرارت به قطره می شود و باعث افزایش طول عمر قطرات کوچک می شود. اثر تشعشع جهت دار با استفاده از مدل می، یکی از کاملترین مدلهای موجود برای محاسبه توزیع و شدت جذب تشعشع توسط قطرات مایع نیمه شفاف، بررسی شد. سه رژیم جذب، یکنواخت، متمرکز در جلو و متمرکز در عقب با توجه به ضریب شکست مختلط قطره و پارامتر سایز آن مشاهده شد. محاسبات انجام شده برای دو نوع سوخت مشخص نشان می دهد که میزان اثر تشعشع جهت دار بر نرخ تبخیر قطرات ناچیز و قابل صرفنظر کردن است. همچنین با استفاده از مدل ساده سازی شده دمبروسکی که در سال 2003 ارائه شده است، اثر تشعشع با تقارن کروی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد با افزایش سایز و ضریب جذب قطره، جذب تشعشع به جذب سطحی نزدیک می شود. انتقال حرارت تشعشعی در حالت تقارن کروی برای سوختهای با ضریب جذب بالا همچون دودکان و برای قطرات بزرگتر، می تواند باعث کاهش طول عمر شود.