چکیده: در این مطالعه، رفتار هیدرودینامیکی یک نانوسیال مغناطیسی در یک لوله ی الاستیک و در حضور میدان های مغناطیسی مختلف، به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. دو مدل مختلف برای این پژوهش مورد استفاده قرار گرفته اند. ابتدا مسئله ی مورد نظر به صورت دو بعدی بررسی شد. در این قسمت از مدل دوفازی مخلوط، روش حجم محدود و نرم افزار ansys fluent 12 برای نانوسیال استفاده شده و معادلات مربوط به دیواره ی الاستیک به صورت جدا و توسط نرم افزار matlab حل و با روش تکرار دستی نتایج نهایی لوله ی دوبعدی بدست آمد. دو میدان مغناطیسی غیر یکنواخت با گرادیان مثبت و منفی به قسمت قابل انعطاف اعمال، و نتایج به صورت نمودار های مناسب نشان داده شدند. نتایج حاکی از این بود که میدان با گرادیان مثبت باعث کم شدن ارتفاع لوله، کاهش فشار و افزایش گردابه ی نانوسیال می شود و میدان با گرادیان منفی به صورت عکس عمل می کند. افزودن ذرات نانو تأثیر قابل توجهی بر پارامترهای مورد بررسی ایجاد نمی کند. در قسمت دوم پایان نامه رفتار هیدرودینامیکی نانوسیال جاری در لوله ی سه بعدی دارای یک گرفتگی متقارن مورد تحقیق قرار گرفت. معادلات مدل تکفاز همگن (برای کاهش حجم محاسبات) با استفاده از روش حجم محدود برای نانوسیال توسط نرم افزار ansys cfx 12 حل شد و برای معادلات دیواره ی الاستیک از روش المان محدود و نرم افزار ansys استفاده و در نهایت داده های این دو قسمت توسط درون یابی با هم رد و بدل می شوند. دو میدان مغناطیسی با گرادیان مثبت و منفی به ترتیب قبل و بعد از گرفتگی به نانوسیال اعمال شده است. نیروهای تلفیق این دو میدان باعث تمرکز افزایش فشار در قسمت گرفتگی شده و در نتیجه نیروی بیشتری به این قسمت اعمال و افزایش شعاع بیشتری ایجاد می شود، ولی افزایش تنش برشی در قسمت هایی از دیواره، عاملی بازدارنده برای افزایش شدت میدان برای افزایش جابجایی دیواره محسوب می شود. در نهایت لوله ی خمیده ی دارای گرفتگی در حالت الاستیک مورد بررسی قرار گرفت و تأثیرات الاستیسیته شامل کاهش سرعت و افزایش فشار در مرکز لوله مشاهده شد.

سطوح گسترش یافته به صورت گسترده برای افزایش انتقال گرما در صنایع مختلف کاربرد دارند. لایه مرزی گرمایی تشکیل شده در فضای بین پره ها به عنوان یک عامل بازدارنده ی انتقال گرما از این سطوح به شمار می روند. الکتروهیدرودینامیک به عنوان یک روش فعال افزایش انتقال گرما و همچنین یک روش ارزان به علت استفاده انرژی کمتر، می تواند برای رفع این مشکل و افزایش میزان انتقال گرما به کار برود. در کار حاضر اثر الکتروهیدرودینامیک بر انتقال گرما صورت گرفته از سطوح گسترش یافته به صورت تجربی بررسی شده است. پس از طراحی و ساخت چیدمان آزمایشگاهی، با اندازه گیری دمای صفحه ی پایه ی پره ها در مدت زمان آزمایش، تحت شار گرمایی ثابت نتایج به دست آمده در نمودارهای دما-زمان رسم شده اند. آزمایش ها برای زوایای 150،120،90،60،45 درجه با اعمال ولتاژ های 14،12،10 کیلو ولت انجام شده است. نتایج عملی نشان دادند که میدان الکتریکی تاثیر قابل توجهی در افزایش میزان انتقال گرما ادامه چکیده از سطوح گسترش یافته دارد. بیشترین مقدار سرمایش صفحه ی پایه در زاویه ی 90 درجه اتفاق می افتد که برای ولتاژ اعمالی 14 کیلو ولت به 13/38 درصد نیز می رسد.

تعیین موقعیت ، مهم ترین وظیفه ی یک سامانه ی ناوبری است که عموماً بر اساس مختصات موقعیت، بردار سرعت و زوایای سمت و تراز به دست آمده از سامانه ی ناوبری و سیستم های کمکی تعیین می شود. در یک سامانه ی ناوبری اینرسی شامل سنسورهای اینرسی کم هزینه، به علت وجود عدم قطعیت های قابل توجه از نوع نویز، بایاس و دریفت، خطای موقعیت یابی در مدت زمان کوتاهی افزایش می یابد. بنابراین ترکیب آن با یک سامانه ی کمکی مانند سامانه ی موقعیت یاب جهانی، جهت کاهش خطای سامانه ی ناوبری اینرسی، به وسیله ی الگوریتم های تخمین بهینه انجام می گردد. در صورتی که دقت سیستم های ناوبری کم هزینه افزایش یابد، هزینه ی کاربردهای معمول آن ها کاهش یافته و راه برای استفاده در کاربردهای جدید باز می شود. کالیبراسیون، یک روش مناسب برای جبران خطاهای معین سنسورهای واحد اندازه گیری اینرسی است. خطاهای سنسورهای اینرسی ارزان قیمت، بخصوص سنسورهای ریزالکترومکانیکی، به شدت به وضعیت های محیطی مثل دما وابسته هستند. با توجه به تاثیر تغییرات دمایی در خروجی سنسورها، ضرورت کالیبراسیون دمایی و توسعه ی مدل های جبران کننده ی دمایی دقیق و قابل اطمینان به وضوح احساس می شود، که در این پایان نامه مورد توجه قرار گرفته است. هدف اصلی این پایان نامه، ارائه ی یک الگوریتم جدید برای کالیبراسیون دمایی برخط واحد اندازه گیری اینرسی و جبران خطاهای ناشی از تغییرات دما در ژیروسکوپ ها و شتاب سنج ها است. در این پایان نامه، برای رسیدن به این هدف، از سه الگوریتم تخمین بهینه شامل فیلتر کالمن توسعه یافته، فیلتر h_inf و روش بهینه سازی ازدحام ذرات استفاده می شود. با توجه به این که روش های کالیبراسیون دمایی پیشنهاد شده در کارهای گذشته، عموما زمان بر و برون خط بوده و نیاز به تجهیزات گران قیمتی از جمله میز چرخان و محفظه ی دمایی دارند، روش ارائه شده در این پایان نامه، مزیت قابل توجهی در مقایسه با کارهای گذشته دارد. برای ارزیابی کارایی الگوریتم ارائه شده در این پایان نامه، چند تست پرواز انجام گرفته است. نتایج این پایان نامه نشان می دهد که استفاده از الگوریتم بدیع کالیبراسیون دمایی برخط ارائه شده در این پایان نامه، دقت سیستم ناوبری ترکیبی را افزایش می یابد.

انسداد عروق کلیه یکی از مهم ترین عوامل مرگ ومیر و ایجاد عوارض دائمی در بدن می باشد که صلب شدن دیواره رگ یا بیماری آتروسکلروسیز عامل اصلی به وجود آمدن گرفتگی ها در رگ کلیه است. لذا هدف این پژوهش بررسی تأثیر سفت شدن دیواره رگ و همچنین وجود گرفتگی رگ کلیه روی جریان خون ورودی به ارتریول های کلیه از طریق مدل سازی فیزیکی است. در این مطالعه تلاش شده است تأثیر وجود گرفتگی در رگ کلیه بر مشخصه های جریان در پایین دست و همچنین تشخیص ناحیه های مستعد گرفتگی در حضور گرفتگی در ناحیه رگ کلیه موردبررسی قرار گیرد. هندسه و شرایط مرزی واقعی جهت مدل سازی استفاده شده است. خون سیالی نیوتنی و غیرنیوتنی فرض شده و نتایج به دست آمده باهم مقایسه شده اند. تأثیر سه نوع گرفتگی 30% خفیف، 50% متوسط و 70% شدید روی پارامترهای جریان مطالعه شده است. نقاط مستعد گرفتگی در هندسه بدون گرفتگی و باگرفتگی شناسایی شده و نتایج باهم مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد که در هندسه موردمطالعه تفاوت چندانی بین نیوتنی و غیر نیوتنی بودن خون وجود ندارد و می توان خون را سیال نیوتنی درنظر گرفت. بررسی نواحی مستعد گرفتگی نشان داد که قبل از اولین دوشاخگی و همچنین درون اولین شاخه ی فرعی بیشترین احتمال گرفتگی وجود دارد زیرا در این ناحیه ها تنش برشی بیشینه است. گرفتگی ها تأثیری روی نواحی مستعد گرفتگی ندارند اما هرچه درصد گرفتگی بیشتر باشد احتمال وجود گرفتگی در پایین دست بیشتر خواهد بود.

این مطالعه تاثیر استفاده از ماده تغییر فاز دهنده را روی مدیریت حرارتی قطعات الکترونیک مورد بررسی قرار می دهد. بدین منظور بین عملکرد چاهک گرمایی در دو حالت بدون استفاده از ماده تغییر فاز دهنده، و با استفاده از پارافین به عنوان ماده تغییر فاز دهنده، مقایسه ای انجام شد. چاهک گرمایی با پره های تخت آلومینیومی، به صورت دوبعدی شبیه سازی شد و معادلات انتقال حرارت گذرا، در ناحیه ی پره و پارافین دوفازی، حل عددی شدند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که استفاده از پارافین، به شدت روی تغییرات زمانی دمای سطحی از چاهک که تحت شار حرارتی قرار می گیرد، تاثیر گذار است. چنانچه در شارهای پایین، در طول فرایند تغییر فاز، دمای اتصال، رشد بسیار کندی را تجربه می کند، در حالیکه پس از اتمام ذوب پارافین، دما به رشد فزاینده ی خود ادامه می دهد. تاثیر ماده تغییر فاز دهنده در شارهای حرارتی بالا نیز به طور قابل توجهی نمودار های دما را تحت تاثیر قرار می دهد. این مطالعه همچنین تاثیر شارهای حرارتی گوناگون وارده، نقش ضخامت پره و درصدهای حجمی مختلف ماده تغییر فاز دهنده را بر روی تغییرات دمایی چاهک گرمایی، مورد بررسی قرار می دهد.

در این پایان نامه تاثیر محیط متخلخل بر پدیده جوشش و پرش قطرات آب از روی سطح متخلل به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. سیال عامل آب بوده و از یک هیتر برقی برای جوشاندن آن استفاده شده محیط متخلخل نیز با استفاده از گوی های شیشه ای کوچک هم اندازه شبیه سازی شده است. رفتار قطرات بوسیله دوربین فوق سریع ظبط و سپس توسط نرمافزار پردازش تصویری بررسی شده است.