هدف از این تحقیق بررسی تاثیرات استفاده از یک سیستم افزایش دهنده ی فشار استاتیکی (par) بر مشخصه های آیرودینامیکی دو طرح بالِ لیپیش و رَم در ناحیه اثر سطح می باشد. طرح بال رَم شامل بالهائی با نسبت منظری پایین و یک دم افقی بزرگ می باشد که به منظور ایجاد پایداری در خارج از ناحیه اثر سطح قرار داده شده است. در دو طرف بالها نیز صفحه های عمودی به منظور محبوس کردن هوا در زیر بال و افزایش تأثیر پدیده اثر سطح قرار گرفته است. طرح لیپیش را می توان یک نمونه خاص از بال رَم به شمار آورد، که هندسه بال در آن به صورت یک دلتای معکوس با سطوحی با شیب منفی به سمت نوک بال می باشد. این هندسه خود عمل صفحه های عمودی در نمونه بال رَم را انجام می دهد. با هدایتِ جریانِ هوایِ خروجی از یک وزنده نظیر ملخ یا فن، به ناحیه ی زیرینِ بال، منطقه پر فشاری ایجاد شده و موجب تغییرات بسیار در مشخصه های آیرودینامیکی بال می شود. در این تحقیق جهت بررسی تاثیرات این سیستم بر روی این دو طرح بال، با ایجاد شبکه بندی چند بلوکه در نرم افزار gambit، بر روی مدلِ بال ها همراه با فن استفاده شده، و سپس با استفاده از حل معادلات ناویر- استوکس بر روی این شبکه محاسباتی در محیط نرم افزار fluent، رفتار این سیستم مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. به دلیل تعداد بالای شبکه محاسباتی از سیستم کامپیوترهای موازی استفاده گردیده و تأثیرات متغیرهای ارتفاع از سطح، ضریب تراست فن، زاویه ی فن ، زاویه فلپ در بال رَم و زاویه حمله در بال لیپیش بر ضرایب برآ، پسا، ضریب ممان ، بازده بال و مرکز فشار، بدست آمده است. از نتایج به دست آمده مشخص گردید، به دلیل اینکه از par به طور معمول تنها در شرایط نشست و برخاست استفاده می گردد و دم در این مراحل عملاً نقشی در تریم ندارد، لذا در طرح بال رَم می توان وسیله را توسط زاویه فن، مقدار تراست فن، و زاویه فلپ، تریم و مسیر پروازی را کنترل نمود. اما در بال لیپیش به دلیل عدم وجود بالچه تنها می بایست با تغییر زاویه فن و کنترل مقدار تراست، تریم را برقرار نمود، که این امر تاثیرات منفی برکنترل بازده par می گذارد. این امر دلیل اصلیِ استفاده از بال رَم همراه با بالچه، نسبت به بال لیپیش در هنگام استفاده از سیستم par می باشد. در صورت استفاده از par به دلیل هندسه ی خاص بال لیپیش، کنترل میدان جریان در ناحیه زیرین بال امکان پذیر نمی باشد و با افزایش ارتفاع تاثیرات par به شدت کاهش یافته و میزان تغییرات ضرایب آیرودینامیکی با تغییر ارتفاع در مقایسه با بال رَم نیز شدید تر می گردد. همچنین از نتایج مشخص گردید، به دلیل بیشتر بودن مقدار نیروی برآی ایجاد شده توسط par در طرح رَم و پایدار بودن آن نسبت به تغییرات ارتفاع در مقایسه با بال لیپیش، با این طرح می توان در ارتفاع بالاتری پرواز نمود. همچنین از نتایج به دست آمده مشخص گردید که بال لیپیش با وجود par دارای بازده بالاتر، پسای کمتر، ممان طولی منفی کمتر، و جابجایی کمتر مرکز فشار نسبت به بال رَم تحت par می باشد.

در این پژوهش شکل واقعی مجاری تنفسی بینی انسان دارای عارضه انحراف تیغه بینی با استفاده از تصاویر پزشکی سی تی اسکن تهیه شده از یک فرد داوطلب و با پردازش آنها در نرم افزار متلب، به صورت یک هندسه سه بعدی در نرم افزار کتیا بازسازی و سپس این هندسه سه بعدی به کمک نرم افزار گمبیت شبکه بندی شده است. با حل معادلات سه بعدی پیوستگی و ناویراستوکس به کمک نرم افزار فلوئنت میدان جریان درون مجاری تنفسی بینی انسان دارای عارضه انحراف بینی در حالت های قبل و بعد از عمل جراحی بدست آمده است. نتایج نشان می دهد که انحراف تیغه بینی باعث جریان مجرای داری انحراف در حدود 50% نسبت به مجرای سالم کاهش می دهد. اختلاف جریان عبوری از مجرای پس از عمل با مجرای سالم به کمتر از 6% می رسد. این امر تنفس را برای بیمار مشکل می کند زیرا فرد دارای انحراف تیغه بینی مجبور است فشار منفی بیشتری نسبت به فرد سالم برای تنفس ایجاد کند. همچنین حرکت ذرات مایکرو با حل معادلات حرکت ذره از دیدگاه لاگرانژی و توزیع غلظت ذرات نانو با حل معادله غلظت ذرات از دیدگاه اویلری مورد تحقیق قرار گرفته است. بیشترین نشست ذرات مایکرو و نانو در مجرای دارای انحراف قبل از عمل دیده می شود که علت آن وجود عارضه انحراف تیغه بینی و ایجاد تغییرات شدید هندسی در این مجرا می باشد. میزان نشست ذرات در مجرای دارای انحراف بعد از عمل برای ذرات مایکرو 60% و برای ذرات نانو 20% کاهش می یابد. نشست کلی ذرات مایکرو در مجرای بعد از عمل به نشست ذرات در مجرای سالم نزدیک می شود و این در حالی است که نشست ناحیه ذرات مایکرو در این دو مجرا به شدت با هم متفاوت می باشد. برای ذرات نانو پراکندگی و روند مشابهی در هر سه مجرا دیده می شود بنابراین مشخص می شود که رفتار و نشست ذرات نانو کمتر از ذرات مایکرو تحت تأثیر تغییرات هندسه مجاری می باشد. اینرسی مکانیزم غالب در نشست ذرات ماکرو می باشد بنابراین افزایش قطر ذرات و یا افزایش جریان در مجرا باعث افزایش نشست ذرات ماکرو می گردد. در حالیکه برای ذرات نانو حرکت تصادفی مکانیزم غالب بر رفتار و نشست این ذرات می باشد و برعکس ذرات ماکرو میزان نشست ذرات نانو با افزایش قطر ذرات و یا افزایش جریان در مجرا کاهش می یابد. نتایج این پژوهش در مجرای بعد از عمل و مجرای سالم همخوانی قابل قبولی با نتایج آزمایشگاهی مربوط به مجاری سالم ارائه می دهد.

شتاب دهنده ی رم با استفاده از انرژی شیمیایی حاصل از احتراق، پرتابه ی مورد نظر را به سرعت های ماوراء صوتی می رساند. شکل پرتابه روی میدان جریان اطراف آن، قدرت شاک های مایل ایجاد شده در اطراف پرتابه و نحوه ی شروع احتراق بسیار موثر است. در نتیجه نیروی پیشران وارد بر پرتابه را تحت تاثیر قرار داده و در نهایت می تواند موجب افزایش یا کاهش سرعت خروجی پرتابه گردد. لذا در این پایان نامه اثرات تغییر پارامترهای هندسی روی حداکثر سرعت پرتابه بررسی شده است. برای این منظور از نرم افزار fluent برای مدل سازی عددی جریان احتراقی اطراف پرتابه استفاده گردیده است. بنا بر این معادلات حاکم بر سیال در جریان تراکم پذیر مغشوش (پیوستگی، بقاء مومنتوم، بقاء انرژی و مدل سازی توربولانس) به همراه معادلات بقاء گونه های شیمیایی حل گردیدند. پس از اعمال تغییرات در زاویه ی مخروط دماغه بین 8 تا 16 درجه و قطر پرتابه از 0/7 تا 0/95 قطر لوله مشاهده شد که زاویه 10 درجه و قطری معادل 0/9 قطر لوله توانایی رساندن پرتابه به سرعت بیش از 3 برابر سرعت c-j مخلوط را دارا می باشند که در مقایسه با سرعت هندسه های موجود حدود 50 درصد افزایش یافته است. همچنین با بررسی طول ناحیه ی احتراق مشخص شد که طولی برابر با شعاع لوله ی شتاب دهنده برای این ناحیه مناسب می باشد. در نهایت اثر زاویه مخروط انتهای پرتابه نیز بررسی شد که زاویه ی 10 درجه بیشترین نیروی پیشران را تولید نمود.

در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از روش های عددی نحوه تأثیر حرکات موضعی چشم بر پارامترهایی همچون سرعت زجاجیه و تنش برشی بر مرز ناحیه خلفی مورد بررسی قرار گیرند. همچنین نحوه انتشار دارو درون ناحیه خلفی زمانی که با مواد جایگزین پر شده تحت تأثیر حرکات چشم ارزیابی شده است. عوامل ارادی و غیر ارادی متفاوتی همچون مطالعه سطر به سطر یک متن و یا پاسخ های عصبی به پردازش های مغزی می توانند منجر به ایجاد حرکات موضعی چشم گردند. در این تحقیق تأثیر پارامترهایی چون لزجت سیالات جایگزین ژل زجاجیه و نیز میزان فرورفتگی لنز درون ناحیه خلفی بر میدان جریان بررسی شده است. همچنین نحوه انتشار دارو درون bss به عنوان جایگزین نهایی بعد از عمل تخلیه زجاجیه تحت تأثیر عواملی چون دامنه حرکت، ضریب نفوذ و محل تزریق دارو مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نهایت نیز مدل های ویسکوالاستیکی جهت شبیه سازی ژل زجاجیه در رژیم های خطی و غیرخطی معرفی شده است. نتایج تحقیق حاضر حاکی از آن است که وجود جریان های ثانویه تأثیر بسزایی در انتشار دارو دارند مخصوصاً در سیالاتی که از لزجت کمتری برخوردارند. همچنین حرکات موضعی چشم باعث می شوند تا انتشار دارو به سرعت انجام شده به گونه ای که در کمتر از چند دقیقه در کل ناحیه خلفی پخش می شود. همچنین بررسی های مربوط به جریان ویسکوالاستیک نشان می دهد که استفاده از مدل گیسکاس با دو مد برای شبیه سازی حرکات ژل زجاجیه از دقت کافی برخوردار است و انطباق قابل قبولی بر داده های رئولوژیک دارد.

هدف اصلی این تحقیق توسعه ی یک مدل رتبه- کاسته ی اجباری بسط گالرکین بر پایه مدهای تجزیه متعامد مناسب (pod) و روش اختلال روی معادلات جریان برای کنترل جدایی می باشد. مدل رتبه- کاسته ی بسط گالرکین بر پایه مدهای تجزیه متعامد مناسب (pod) و روش اختلال روی معادلات ناویه- استوکس غیر قابل تراکم، ناویه- استوکس آیزنتروپیک و ناویه- استوکس بر اساس متغیرهای اصلی برای جریان تراکم پذیر بدست می آید. در مدل رتبه- کاسته ی بسط گالرکین بر پایه مدهای تجزیه متعامد مناسب (pod) معادلات جریان برای اهداف کنترلی پارامترهای کنترل به صورت صریح وارد معادلات رتبه-کاسته ی نمی شوند. با استفاده از روش اختلال همراه مدل رتبه- کاسته ی بسط گالرکین بر پایه مدهای تجزیه متعامد مناسب (pod) معادلات جریان این مشکل برطرف می شود. در این حالت مدل رتبه- کاسته ی اجباری حاصل می شود که می تواند تغییرات زمانی پارامترهای کنترل را پیش بینی کند. با تشکیل مدل جدید ، از کنترل بهینه برای تشکیل قانون کنترل روی سیستم معادلات رتبه-کاسته ی غیر خطی می توان استفاده نمود. قانون کنترل بر اساس میزان ورتیسیته در میدان جریان حاصل می شود. جریان غیر قابل تراکم آرام و مغشوش روی پله معکوس و جریان تراکم پذیر آرام و مغشوش روی مقطع بال ناکا 23012 مورد بررسی قرار می گیرند. برای جریان آرام (1000>re>100) و مغشوش (44000=re) روی پله معکوس، یک جفت جت دمش/ مکش به عنوان عامل کنترل مورد بررسی قرار می گیرند. نتایج نشان میدهند که جت قرار گرفته روی دیواره پله معکوس، بر روی میدان جریان اثرگذار است و می تواند ناحیه ی جدایی را کاهش دهد به علاوه روش اختلال می تواند میدان جریان را با دقت بالایی پیش بینی کند. همچنین با استفاده از روش اختلال زمان محاسبات کاهش می یابد. برای جریان روی مقطع بال ناکا 23012 سه نوع کنترل در نظر گرفته شده است: مکش در 18-12 % وتر مقطع بال، جت ترکیبی با فرکانس 1.0 و 2.0 در18-12 % وتر مقطع بال و ترکیب دمش/ مکش به ترتیب در 18-15 % و 30-24 % وتر مقطع بال. نتایج نشان داده است که جت های اعمال شده روی میدان جریان حول بال تاثیر می گذارد و حباب های جدایی جریان را از بین می برد. نسبت نیروی برا به درگ افزایش می یابد و روش اختلال میدان جریان را با دقت بالایی پیش بینی می کند.

چکیده بررسی عددی جریان خون در مدلی واقعی از رگ های مغز انسان(دایره ویلیس) به کوشش: سجاد عباسی دهبیدی در این تحقیق به بررسی عددی جریان خون در مدلی واقعی از شریان های مغزی در بدن انسان پرداخته شده است. برای این منظور با استفاده از تصاویر سی تی آنژیوگرافی مدلی محاسباتی از شریان ها ساخته شد. علاوه بر دایره ویلیس شریان های کاروتید و شریان های مهره ای نیز در مدل سازی در نظر گرفته شده اند ابتدا جریان خون در شریان های مغزی با در نظر گرفتن برهمکنش سیال و دیواره شبیه سازی شده است و نتایج حاصل با نتایج همین مدل با شرط دیواره صلب مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که در نظر گرفتن برهمکنش سیال و دیواره جامد لازم و ضروری است. در بخش دوم به شبیه سازی مکانیزم خود تنظیمی با در نظر گرفتن برهمکنش سیال و دیواره جامد پرداخته شده است و سپس این نتایج با نتایج مربوط به دیواره صلب مقایسه شده است. از جمله پارامتر های همودینامیکی مهم جریان خون در شریان ها مقدار تنش برشی وارده بر دیواره شریان می باشد. با مقایسه نتایج در هر دو بخش مشاهده شده است که مقدار حداکثر تنش برشی در مدل با دیواره الاستیک کمتر از مدل با دیواره صلب می باشد. همچنین تغییرات دبی در شریان های خروجی از مغز در مدل الاستیک تحت تأثیر تغییرات سطح مقطع شریان و تغییرات دیواره می باشد.

کمپرسورها دستگاههای دواری هستند که به منظور افزایش فشار در موتورهای توربو جت، توربین های گازی، توربور شارژها، انتقال گازها و دیگر موارد کاربرد دارند. محدوده کاری کمپرسورهای سانتریفیوژ توسط پدیده مخرب و ناپایداری به نام سرج محدود می شود. سرج باعث نوساناتی ناخواسته در دبی کمپرسور می شود که موجب آسیب رساندن به آن می شود. عمده ترین آسیبها شامل شکستن پره ها (در توربین های گازی) ، بازگشت دبی به ورودی کمپرسور، بالا رفتن دمای داخلی کمپرسور و لرزش در بدنه آن می باشد. این پایان نامه کاربرد کنترل غیرخطی بر مبنای قوانین لیاپانوف برای کنترل پدیده ناپایدار سرج در کمپرسورهای سانتریفیوژ با سرعت ثابت را ارائه می دهد . مدل استفاده شده در این پایان نامه، مدل معروف مور-گریتزر می باشد که پدیده ناپایدار سرج را توسط کنترل کننده های طراحی شده بر اساس معیار لیاپانوف و شبکه عصبی کنترل می کند. سیستم کمپرسور شامل کنترل ولوی به نام close coupled valve می باشد که در خروجی کمپرسور و ورودی مخزن هوای فشرده می باشد . استفاده از یک کنترل کننده موجب سهولت در طراحی و پیاده سازی و عیب یابی سیستم می شود.

از آنجا که مجموعه دم (tail) یکی از قسمتهای اصلی هواپیماست که وظیفه تریم (trim)، پایداری و کنترل (stability & control) هواپیما را بر عهده دارد، مطالعات زیادی بر روی آن انجام و انواع گوناگون آن طراحی و ساخته شده است. در واقع یک مجموعه دم باید توانایی ایجاد پایداری مورد نیاز هواپیما را داشته باشد و ضمن دارا بودن ویژگیهای آیرودینامیکی مطلوب، وظیفه کنترل و تریم هواپیما را به خوبی انجام دهد. با توجه به مأموریت و پیکربندی یک هواپیما انواع متفاوتی از مجموعه های دم را می توان به کار برد و از آنجا که در هواپیمای مورد تحقیق از دو نوع دم هفتی شکل (دم v) و دم h شکل استفاده شده است و با توجه به اینکه انجام تستهای تونل باد یکی از معتبرترین روشهای تخمین نیروها و ضرایب آیرودینامیکی می باشد، تستهای تونل باد مورد نظر در یک تونل باد مادون صوت بر روی هر دو نوع مجموعه دم انجام گرفته و رفتار آیرودینامیکی این دو نوع دم مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. تحلیلهای انجام شده نشان می دهند که دم هفتی شکل در مقایسه با دم h شکل پسآی کمتری ایجاد کرده و ضریب گشتاور پیچشی را که بر پایداری هواپیما موثر است، افزایش داده است. در مجموع پارامتر هواپیما با دم v شکل در مقایسه با دم h شکل افزایش یافته است که این افزایش موجب افزایش مداومت پروازی و برد هواپیما می شود.

صدای ناشی از حرکت اجسام در محیط سیال در مسائل مختلفی بررسی می شود. هدف از این بررسی ها یا کاهش صدا جهت رسیدن به وضعیت مطلوب تر زندگی، یا کاهش و شناسایی صدا جهت سهولت ارتباطات صوتی است. در تحقیق پیش رو به بررسی صدای ناشی از حرکت چند دماغه متفاوت در شرایط مختلف در محیط آب پرداخته شده است. با توجه به هزینه بالای ساخت تجهیزات مورد نیاز برای اندازه گیری تجربی، و هدف این تحقیق که یافتن راهی مناسب برای تخمین قابل قبول صدا جهت استفاده های کاربردی است، مدلسازی عددی با استفاده از نرم افزارهای محاسباتی ترجیح داده شده است. نرم افزارهای موجود برای این کار بررسی شده و در نهایت نرم افزار تجاری fluent به عنوان گزینه مناسب انتخاب گشته است. پس از راستی آزمایی حل، روش fw-h به عنوان روش حل معادلات صوتی انتخاب و استفاده شده است. در بررسی نتایج دیده شد که دماغه های مختلف طیف های فرکانسی مختلفی ارائه می کنند. نشان داده شد که می توان مدلسازی را در هر سرعت دلخواهی انجام داد و با شرط اینکه رژیم و شکل کلی جریان تغییر نکند، طیف حاصل قابل تبدیل به طیف مربوط به هر سرعت دیگر است. همچنین نشان داده شد که می توان ابعاد مسأله را کوچک یا بزرگ کرد و با شرط عدم تغییر شکل کلی جریان می توان به ترتیب به دقت بیشتر، یا طیف وسیعتر فرکانسی دست پیدا کرد. دیده شد که نقاط مختلف گیرنده های صوتی، نتایج کاملاً متفاوتی را ارائه می دهند که بنابر نیاز، نقاط مختلف را می توان انتخاب و بررسی نمود.

نیاز به انتقال حرارت بالا از بسته های الکترونیکی و سیستمهای نوری و غیره چالشی در زمینه مدیریت گرمایی ایجاد کرده است. چاه حرارتی میکروکانالی در این زمینه به عنوان یک فاکتور کلیدی در بالا بردن توان پراکنده سازی گرمایی سیستم ها در ابعاد کوچک نقش بسرایی ایفا می کنند. در این مطالعه، جریان سه بعدی آرام آب خنک کننده همراه با انتقال حرارت جابجایی اجباری درون میکروکانال های دارای میکروساختارها مورد بررسی قرار گرفته است. این میکروساختارها مقطع دایروی داشته و ابعاد آنها معین می باشد و به صورت آرایه هایی یک در میان و یا با الگویی مورب در کف کانال تعبیه می شوند. معادلات حاکم شامل معادلات بقای جرم، مومنتم و انرژی هستند. در این تحقیق از نرم افزار فلوئنت برای مطالعه چاه حرارتی میکروکانالی استفاده شده است. بعد از اینکه از صحت نتایج بدست آمده در مقایسه با اطلاعات آزمایشگاهی اطمینان حاصل شد، اثر میکروساختارها بر عملکرد انتقال حرارت چاه حرارتی مطالعه گردید. نتایج نشان می دهد در توانهای پمپاژ بزرگتر از 5/0 وات نرخ انتقال حرارت چاه حرارتی میکروکانالی پره دار از یک چاه حرارتی میکروکانالی ساده ولی بهینه کمتر است. اما در توان پمپاژ کوچک مانند 05/0 وات، حرارت منتقل شده از میکروکانالهای ساده بهینه کمتر از مقدار آن برای چاه حرارتی پره دار می باشد. همچنین نرخ تولید انتروپی در میکروکانال های پره دار بررسی شد و نرخ تولید انتروپی بی بعد به عنوان فاکتور مناسبی برای بهینه کردن چاه حرارتی میکروکانالی پره دار مشخص شد. از دیگر مطالعات صورت گرفته در پژوهش حاضر، بررسی تأثیر چیدمان های مختلف پره های استوانه ای در میکروکانالها بر پدیده اختلاط در ابعاد کوچک می باشد. نتایج نشان دهنده بازدهی اختلاط بالا در میکروکانالهای پره دار با چیدمان یک در میان به ازای اعداد رینولدز مختلف می باشد. در پایان جریان زمانمند اطراف پره های درون کانال مورد مطالعه قرار گرفت.

در این تحقیق نشست ذرات مایکرو و نانو در جریان متلاطم در دستگاه تنفسی فوقانی انسان به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. مدل هندسی مورد استفاده مدلی واقعی از مسیر عبور هوا شامل حفره ی بینی، حلق، حنجره و نای است. برای حل مسأله ابتدا میدان جریان سیال حل شده و سپس حرکت و نشست ذرات در این میدان بررسی شده است. برای حل میدان جریان متلاطم، پس از ارزیابی عملکرد مدل های تلاطم دومعادله ای مختلف در پیش بینی جریان در هندسه ای ساده تر (نازل همگرا- واگرا)، از مدل lrn k-? استفاده شده است. سپس، حرکت ذرات نانو با استفاده از دیدگاه اویلری و حرکت ذرات مایکرو با استفاده از دیدگاه لاگرانژی مورد بررسی قرار گرفته است. در دیدگاه لاگرانژی برای یافتن سرعت های نوسانی سیال که بر حرکت ذره موثر است از مدل حرکت تصادفی پیوسته استفاده شده و نتایج این مدل با نتایج مدل حرکت تصادفی گسسته مقایسه شده است. علاوه بر آن، برای بررسی کیفیت نتایج بدست آمده، مسأله به روش les نیز حل شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که تلاطم نشست ذرات با اینرسی متوسط را افزایش می دهد اما بر نشست ذرات با اینرسی خیلی کم و زیاد تأثیر قابل توجهی ندارد. همچنین مقایسه ی نتایج بدست آمده با داده های تجربی بیانگر این است که استفاده از مدل حرکت تصادفی پیوسته، در مقابل مدل حرکت تصادفی گسسته، دقت نتایج را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. همچنین مقایسه ی نتایج روش rans (همراه با مدل تصادفی) و روش les نشان می دهد که نتایج این دو روش در پیش بینی نشست کلی ذرات به یکدیگر نزدیک هستند درحالی که در پیش بینی نشست محلی تفاوت های قابل توجهی با یکدیگر دارند.

در این پژوهش، ساختار استاتیکی و دینامیکی قطره دوفازی با در نظر گرفتن دیدگاه لاگرانژی و استفاده از الگوریتم جدیدی در روش هیدرودینامیک هموار ذرات(sph) برای مسائل مختلف مدل¬سازی شده است. از آنجا که دقت در محاسبه فشار در مسائل مورد بررسی قابل¬توجه نمی¬باشد، از معادله شبه- تراکم با توجه به الگوریتم wcsph استفاده شده است. به منظور اعمال کشش سطحی، از نیروی پیوسته سطح با توجه به مزیت¬های به¬کارگیری نیروهای ماکروسکوپی نسبت به نیروهای میکروسکوپی، استفاده شده است. برای مدل-سازی زاویه تماس قطره استاتیک، برخلاف مطالعات دیگر که زاویه تماس موردنظر در بردار نرمال گذارده می¬شود، از الگوریتم¬های جدیدی شامل بهبود تابع رنگ ذرات مرزی و همچنین نیروی مماسی وارده در نقاط سه¬گانه استفاده شده است. این روش سبب بهبود مدل¬سازی ساختار فیزیکی قطره می¬شود. در مسائل دینامیک قطره مانند حرکت قطره بر روی سطح شیبدار، مشاهده شد که استفاده از الگوریتم¬های به کارگرفته شده موثر بوده که سبب کاهش تعداد معادلات پیچیده و در نتیجه کاهش زمان محاسبات می-شود. نتایج حاصل از مدل¬سازی استاتیک و دینامیک قطره با توجه به الگوریتم¬های ارائه شده نشان می¬دهد که الگوریتم¬های استفاده شده، در انطباق خوبی با مطالعات بررسی شده دارند. در این راستا مسائل مختلفی شامل تشکیل قطره در محیط بدون گرانش، برخورد قطرات در محیط بدون گرانش، تشکیل قطره استاتیک بر روی سطح جامد با زاویای تماس مختلف، بررسی حرکت قطره بر روی سطح شیبدار و برخورد قطرات بر روی سطح شیبدار با توجه به الگوریتم ارائه شده در روش sph بررسی و مورد تحلیل قرار گرفته است.

در این تحقیق از روش المان طیفی جهت مدل سازی جریان سیال استفاده شده است.در این تحقیق تلاش شد تا با ارائه ی الگوریتمی جدید در گسسته سازی این عبارت، به کاهش هزینه های محاسباتی روش المان طیفی اقدام گردد. همچنین طی مراحل اجرای تحقیق با مشاهده کارآیی نامطلوب روش های حل میدان فشار، تلاش شد تا با ارائه ی روش تصحیح فشاری جدید، ضمن ارزای بهتر معادله پیوستگی، کارآیی روش المان طیفی بهبود یابد.

در این تحقیق با استفاده از روش برهمکنش بین جامد و سیال به بررسی تغییر شکل قرنیه چشم انسان تحت تاثیر فشار منفی ایجاد شده درون اتاقک قدامی، در مرحله شست و شو حین فرایند فیکو در عمل آب مروارید پرداخته شده است. این تحقیق یک همکاری میان چند رشته مختلف علمی مهندسی مکانیک جامدات، تحلیل دینامیک سیالات و چشم پزشکی می باشد. در این تحقیق از دینامیک سیالات محاسباتی به همراه روش اجزا محدود غیرخطی برای بدست آوردن رفتار کمانش قرنیه تحت تاثیر فشار منفی اتاقک قدامی استفاده شده است.برای مقایسه تاثیر انواع مختلف سوزن های شست و شو در تعیین فشار سرج و تغییر شکل قرنیه، از هر دو نوع سوزن های دودستی و هم محور در مدل سازی استفاده شده است. برای قرنیه از ماده هایپرالاستیک همگن و هندسه ای با ضخامت متغییر استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که تغییر شکل قرنیه از نوع کمانش بوده و با افزایش شدت جریان عبوری مایع شست و شو فشار اتاقک قدامی به صورت خطی کاهش می یابد. این کاهش فشار تا جایی ادامه می یابد که در آن قرنیه به صورت ناگهانی پایداری خود را از دست داده و شکل محدب آن به مقعر تبدیل می شود. به دلیل اثر میراکنندگی سیال درون اتاقک قدامی، کمانش در روش دوطرفه در محدوده وسیع تری از شدت جریان و با شدت کمتری اتفاق می افتد. همچنین مقایسه روش های یک طرفه و دوطرفه نشان می دهد که برای جابجایی های کوچک که در آن تغییر شکل میدان جریان سیال زیاد نیست می توان به جواب های روش یک طرفه اعتماد کرد. اما در مسائلی که تحلیل جامد دچار تغییر شکل های آنی و شدید می شود، روش یک طرفه جواب های دقیقی را ارائه نمی دهد.

در این مطالعه، میدان جریان مربوط به ایمپاکتور متقارن محوری در شرایط رقیق و در نسبت فشارهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. از روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو برای مدل کردن میدان جریان در اعداد نادسن 1/0، 01/0 و 0002/0 استفاده شده است. اعداد نادسن با استفاده از مقادیر فشار سکون در بالادست محاسبه شده اند. برای هر عدد نادسن، تاثیر مقادیر مختلف فاصله بین خروجی نازل و صفحه ایمپاکتور (l) و مقادیر مختلف نسبت فشار سکون بالادست به فشار محیط مورد مطالعه قرار گرفته است. در همه موارد، جت فراصوتی یا فزون فراصوتی در پایین دست نازل تشکیل می شود. نتایج مربوط به عدد نادسن 1/0 و 01/0 نشان می دهد بر خلاف میدان جریان عدد نادسن 0002/0، در برخورد جت فراصوتی با صفحه ایمپاکتور شاک اتفاق نمی افتد. تغییرات عدد چگالی ذره، سرعت محوری، دما و عدد ماخ در راستای محور جت و کانتورهای فشار کل و عدد ماخ در میدان جریان برای هر سه عدد نادسن 1/0، 01/0 و 0002/0 محاسبه و بحث شده اند. بطور کلی برای عدد نادسن 1/0 و 01/0، گاز با فشار مشخص در بالا دست از نازل خارج شده و تا رسیدن به فشار محیط بصورت یکنواخت منبسط میشود اما در میدان جریان عدد نادسن 0002/0 بجز در بعضی از نسبت فشارهای پایین، یک شاک کمانی در نزدیکی صفحه ایمپاکتور دیده میشود. قدرت و محل شاک به مقدار نسبت فشار (pr) و l/d بستگی دارد. نتایج نشان می دهد برای ??0.3 ( ?=(l?d)/?(p_0?p_b )که p0 فشار سکون بالادست و pb فشار محیط خارج است) تغییرات خواص جریان در راستای محور برای اعداد نادسن 0002/0 و 01/0 مستقل از نسبت فشار است. در تحقیق حاضر، همچنین حرکت ذرات نانو در میدان جریان ایمپاکتورهای فراصوتی/ فزون فراصوتی با دیدگاه لاگرانژین بررسی شده است. نمودار بازده جذب ایمپاکتور برای هر سه مقدار عدد نادسن 0002/0، 01/0 و 0.1 در مقادیر مختلف نسبت فشار و l/d محاسبه و رسم شده است. بطور کلی، قطر جدایش ایمپاکتور (قطر ذره ای که در آن بازده جذب ایمپاکتور برابر با 50% است را قطر جدایش ایمپاکتور گویند) با افزایش فاصله نازل تا صفحه ایمپاکتور کاهش می یابد. همچنین، برای جریانهای با اعداد نادسن 1/0 و 01/0 مقدار بازده جذب ایمپاکتور بیش از 95% است و نسبت فشار و فاصله نازل تا صفحه ایمپاکتور تأثیر قابل توجهی بر مقدار نشست ذرات روی صفحه یمپاکتور ندارد.

با اینکه دما و رطوبت بر روی سطح مخاط در مجرای بینی ثابت نمی باشد اما این فرض در بیشتر تحقیقات گذشته انجام شده است. مدل ارائه شده در تحقیق حاضر قادر به پیش بینی تغییرات دما و رطوبت بر روی` سطح مخاط بینی می باشد. با مقایسه ی نتایج جریان زمان مند تنفس با جریان دائمی، محدودیت های مدل سازی جریان تنفس به صورت دائمی مورد بحث قرار گرفته است. هم چنین مطالعات برای شرایط دمایی و رطوبتی مختلف محیط و نیز دبی های مختلف تنفسی صورت گرفته است و تأثیر این عوامل بر روی گرمایش و مرطوب شدن هوای تنفس شده و نیز تغییرات دما و رطوبت روی سطح مخاط بدست آمده است. در انتها به بررسی تأثیر جراحی توربینکتومی تحتانی بر روی میزان انتقال حرارت و رطوبت در مجرای بینی پرداخته شده است. این جراحی به صورت مجازی بر روی مدل محاسباتی صورت گرفته است و نتایج نشان می دهد که برداشتن توربینیت تحتانی به میزان قابل توجهی بر عملکرد گرمایش و مرطوب کردن هوای ورودی به بینی تأثیر می گذارد.

در تحقیق حاضر، اثرات جراحی اسفنوئیدوتومی بر میدان جریان هوا و نشست ذرات در ابعاد مایکرو و نانو در مجاری بینی انسان و سینوس اسفنوئید مورد بررسی قرار گرفت. یک مدل واقعی از مجاری بینی شامل حفره و سینوس های اطراف آن با استفاده از مجموعه تصاویر سی تی اسکن متعلق به فردی سالم بازسازی گردید. سپس، جراحی مجازی اسفنوئیدوتومی به روش آندوسکوپیک بر روی مجرای سمت چپ و سینوس اسفنوئید انجام شد. میدان جریان هوا برای سیکل تنفسی کامل (دم و بازدم) تحت شرایط استراحت برای دبی های مختلف به صورت زمانمند شبیه سازی گردید. برای مدلسازی انتقال و نشست ذرات استنشاقی، دیدگاههای لاگرانژی و اویلری به ترتیب برای ذرات با ابعاد مایکرومتر و نانومتر مورد استفاده قرار گرفت. نشست ذرات در حفره ی بینی و به ویژه در ناحیه اسفنوئید برای حالت های قبل و بعد از جراحی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که جراحی اسفنوئیدوتومی باعث افزایش ورود جریان هوا به ناحیه سینوس گردیده که خود موجب افزایش نفوذ و نشست ذرات در این ناحیه می گردد. ذرات مایکرو پس از جراحی حداکثر تا قطر 25 میکرون قابلیت نفوذ به داخل سینوس اسفنوئید را دارا بوده که از میان آنها ذرات 10 میکرونی بیشترین میزان نشست را در این ناحیه دارند. نتایج بررسی نشست ذرات در ابعاد نانو نیز نشان می دهد که ذرات 50-1 نانومتر نیز پس از عمل جراحی قادر به نفوذ به ناحیه اسفنویید بوده که با افزایش قطر ذره از مقدار نشست آنها کاسته می شود. همچنین محدوده ی اعتبار فرض جریان شبه دائم در حل میدان جریان در حفره بینی بر اساس عدد بی بعد استروهال تعیین گردید و مقایسه ای نیز بین نشست ذرات تحت شرایط جریان سیکلی و جریان ثابت معادل آن انجام شد.

مایع مغزی نخاعی، مایعی شفاف و بدون رنگ موجود در مغز و نخاع است. این مایع دارای وزن مخصوص برابر 007/1 می باشد و در شبکه کوروئید بطن های مغزی تولید می شود. این مایع? به عنوان یک بالشتک برای مغز و نخاع عمل می کند و ارائه حفاظتی اولیه و مکانیکی و نیز ایمونولوژیک برای مغز در داخل جمجمه را فراهم نموده و نیز نقشی حیاتی در سیستم خودتنظیم مغز در جریان خون مغزی را ایفا می کند. مایع مغزی نخاعی ساکن نبوده و با ضربان قلب اطراف نخاع و مغز در جریان می باشد. جریان مذکور به صورت نوسانی است که شبیه سازی آن هدف تحقیق حاضر می باشد. با تهیه ی هندسه ی مربوط به مسیر جریان مایع مغزی نخاعی و اعمال مدل های ریاضی به آن می توان مقادیر فشار و سرعت را در نقاط مختلف مسیر جریان محاسبه نمود. روند طی شده در راستای انجام تحقیق حاضر شامل سه مرحله ی کلی می باشد. در ابتدا مسیر کامل جریان مایع مغزی نخاعی با استفاده از تصاویر mri بازسازی شده است. در مرحله ی دوم هندسه ی سه بعدی ساخته شده در مرحله ی نخست با استفاده از المان های چهاروجهی شبکه بندی گردیده است. در انتها و در مرحله ی سوم معادلات حاکم بر جریان که شامل معادله ی بقاء ممنتم و جرم می باشد، در شبکه ی ایجاد شده به صورت عددی حل شده است و نتایج مورد نظر استخراج گردیده است. نتایج حاصل از شبیه سازی بصورت میدان های فشار و سرعت در مقاطع مختلف نمایش داده شده و مورد بحث قرار گرفته است. یکی از مشخصه های نمودار فشار درون جمجمه ای وجود سه بیشینه ی نسبی در نمودار می باشد، که در نتایج بدست آمده کاملا مشهود است. فشار هیدروستاتیک سیال نسبت به فشار جریان آن قابل توجه بوده بطوری که نتایج بدست آمده برای مقادیر فشار در دو حالت مختلف قرار گیری بدن بطرز قابل توجهی متفاوت می باشد که اندازه گیریهای آزمایشگاهی در حیطه ی علوم پزشکی نیز موید این امر می باشد.

در این پایان نامه، حل میدان جریان در بطن چپ قلب انسان با استفاده از شرایط مرزی واقعی و با در نظر گرفتن اندرکنش سازه- سیال مورد بررسی قرار گرفت. هندسه بطن چپ توسط عکس های سی تی آنژیو گرافی و پردازش آن ها در نرم افزار میمیکس، استخراج گردید.

مطالعه حرکت ذرات معلق در بسیاری از زمینه ها شامل تنفس، هدایت دارو، صنایع تولید کاغذ، صنایع غذایی و صنایع پتروشمی حائز اهمیت است. مثلا در طی فرآیند تنفس ذرات معلق با نسبت منظری بالا (فیبرها) با جریان سیال همراه شده و می توانند تا نواحی پایینی سیستم تنفسی و شش ها نفوذ کنند. نشست این فیبرها در سیستم تنفسی برای سلامتی انسان مضر است و احتمال بروز سرطان شش را افزایش می دهد. از سوی دیگر هم جهت شدن ذرات فیبری با میدان جریان می تواند در فرآیند انتقال دارو به کمک حامل های دارویی به نقاط خاص بدن مفید باشد. در صنایع تولید کاغذ هر کاغذ از مجموعه ای از فیبرها تشکیل شده و کیفیت نهایی هر برگ کاغذ تابع جهت گیری فیبرها می باشد.

در این پایان نامه به حل عددی جریان تراکم پذیر و آشفته جریان سیال حول بال و استوانه پرداخته شده است و تاثیر لبه حمله سینوسی در بال و همچنین موجی کردن استوانه روی ضرایب آیرودینامیکی آنها بررسی شده است.

نشست مناسب و کافی ذرات دارویی می تواند به بهبود بیمار کمک کند. یکی از راه هایی که برای نشست مناسب ذرات دارو در سیستم تنفسی توصیه می شود، نگه داشتن نفس پس از استنشاق این ذرات است. این رساله افزایش نشست ذرات مایکرو را تحت تأثیر نگه داشتن نفس در سیستم تنفسی راه هوایی بالایی همراه با سه شاخه ی ابتدایی بررسی و با نشست در حالت استنشاق مقایسه می کند، و همچنین اثر بازدم را بر نشست ذرات (پس از 10 ثانیه نگه داشتن نفس) در نظر می گیرد.

در این رساله عملکرد فیلترهای فیبری در طول فرآیند بارگذاری توسط ذرات با استفاده از روش شبکه بولتزمن بررسی شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

سیستم آب گردشی نیروگاه، به منظور خنک کردن آب کندانسور بایستی گرما را بطور موثری از چرخه بخار گرفته و به محیط دفع کند. یکی از انواع پرکاربرد سیستم های فوق، برج های خنک کن خشک با مکش طبیعی (برج هلر) می باشد که بطور گسترده در مناطق کم آب، نظیر ایران، استفاده می شوند. در این برج ها، آب گرم خروجی از کندانسور توسط پمپ به داخل لوله های فین داری که با آرایش افقی یا عمودی دور تا دور برج قرار گرفته اند، فرستاده می شود. برج بایستی توانایی خنک سازی این آب را تا دمای کندانسور داشته باشد. هوای محیط با عبور از روی لوله ها آب را خنک کرده و خود گرم می شود. هوای گرم بخاطر تغییر چگالی و اختلاف ارتفاعی که برج ایجاد کرده به طور طبیعی به سمت بالا حرکت می کند و مکش دائمی بر روی رادیاتورها ایجاد می شود. آب درون رادیاتورها که در اثر انتقال حرارت بین لوله ها و هوا، خنک شده اکنون به سمت کندانسور ارسال می گردد. عملکرد یک برج خشک با مکش طبیعی به شرایط محیط اطراف بستگی شدیدی دارد، بطوریکه علاوه بر دما و چگالی، دبی هوای مکیده شده به سمت برج، مستقیماً روی راندمان آن تاثیر خواهد گذاشت. در این پژوهش از یک حل عددی سه بعدی برای بررسی عملکرد حرارتی یک برج خنک کن منفرد و سپس مجموعه ی سه برج همراستا تحت شرایط وزش باد و تزریق دود استفاده شده است. مقایسه عملکرد برج ها در شرایط تزریق دود خروجی از بویلر سیکل ترکیبی، که دمایی حدود 130 درجه سانتیگراد دارد، و همچنین در شرایطی که تزریق دود انجام نمی شود، نشان می دهد که کاهش عملکرد حرارتی برای برج های تحت وزش باد و بدون استفاده از تزریق دود شدیدتر از حالتی است که دود تزریق می گردد. نتایج بیانگر این موضوع است که تزریق این دود به درون برج، مکش هوا به درون آن را افزایش داده که به نوبه خود موجب کاهش دمای آب خروجی از برج و افزایش راندمان حرارتی آن می گردد. در این پژوهش اثر تزریق دود بر روی جریان هوای مکیده شده به یک برج منفرد و انتقال حرارت از رادیاتورهای آن بطور عددی مدل شده است. با در نظر گرفتن اثر شناوری (بویانسی) و با فرض جریان سه بعدی غیرقابل تراکم، معادلات ناویراستوکس و معادله انرژی با کمک روش دینامیک سیالات محاسباتی حل شده و میدان جریان هوا در اطراف و داخل برج و میزان انتقال حرارت از رادیاتورها بدست آمده اند. سپس مدلسازی به سه برج خشک همراستا به منظور تعیین تاثیر تزریق دود در شرایط وزش باد و با حضور دیوارهای بادشکن تعمیم یافته است.

کنترل فعّال جریان سیال بر روی مقطع بال، شاخه مهمی در صنعت هوافضاست. مطالعات پیشین بر روی روند بهینه¬سازی کنترل جریان بر اساس سعی و خطا، دانش و خلاقیت طراح استوار بوده است. چنین رهیافتی نمی¬تواند در مدت زمان کم، کیفیت و سرعت طراحی را بالا برد. بهره¬مندی موفقیت آمیز از دینامیک سیالات محاسباتی، و الگوریتم جستجوی کارآمد برای بهینه¬سازی پارامترهای طراحی باعث افزایش طرح¬های متفاوت و با کیفیت بالا شده است. کاربرد همزمان دینامیک سیالات محاسباتی با الگوریتم ژنتیک، یک روش بهینه¬سازی مقتدر و کارامد است و رسیدن به جواب بهینه برای طراحی¬ پارامترهای کنترل جریان را تضمین می¬کند. بنابراین از الگوریتم ژنتیک به عنوان روش بهینه¬سازی در دامنه متغیرها استفاده شده است. بدین منظور، روش رولت برای انتخاب والدین، روش¬های ترکیب جستجوی تصادفی و مستقیم برای چینش والدین، روش نمونه¬برداری یکنواخت تصادفی برای جفت کردن والدین و روش تقاطع یک نقطه¬ای برای تولید نسل جدید بکار گرفته شده¬اند. همچنین در انتها، از جهش 20% برای افزایش شانس ژن¬های فرزندانی که حضور ندارند استفاده شده است. تابع هدف نیز بصورت نسبت ضریب برا به ضریب پسا تعریف شده است. در این بررسی، 5 حالت مورد مطالعه قرار گرفته است. در تمام مطالعات، مکش، دمش و یا ترکیبی از آنها با پهنای 2 تا 4% وتر مقطع بال بر روی سطح بالایی مقطع بال ناکا0012 قرار داده شده که کنترل دمش و مکش را در عدد رینولدز 500000 و زاویه حمله 18 درجه شبیه¬سازی می¬کنند. حدود 100 اجراء در محدوده متغیرهای طراحی (سرعت، زاویه و موقعیت جت) برای هر مورد انجام شده است. مکانیزیم فیزیکی که کنترل جریان مکش و دمش را انجام می¬دهد، محاسبه و آنالیز شده و مقادیر بحرانی سرعت، موقعیت و زاویه مکش و دمش مورد بررسی قرار می¬گیرند. همچنین بر اساس نتایج جت تنهایِ مکش/دمش بر روی مقطع بال ناکا0012، پارامترهای طراحی سیستم ترکیبی ارائه شدند. هدف الگوریتم در ارتباط با کد حل کننده جریان، هدایت حرکت دو جت بر روی سطح بالایی مقطع بال است. سپس مقادیر بهینه قابل قبول در محدوده پارامترهای کنترل محاسبه شده¬اند. مورد اول، مکش سه متغیره است که موقعیت، سرعت و زاویه مکش تحت دامنه مشخص برای هر پارامتر بهینه شده¬اند. پارامترهای بهینه برای این مورد سرعت 12.3 متربرثانیه، زاویه 60- درجه نسبت به افق و موقعیت مکش 12 تا 15% وتر مقطع بال هستند. در این مورد تابع هدف به میزان 32% افزایش یافته و ورتکس بصورت کامل از بین رفت. مورد دوم دمش با سیال مشابه است. بهینه¬سازی بر روی سرعت، موقعیت و زاویه جت دمنده شروع شد و در نهایت در 42 تا 46% وتر مقطع بال، سرعت 30.5 متربرثانیه و زاویه 16.1 درجه نسبت به افق، حل الگوریتم ژنتیک همگرا شد. در این مورد تابع هدف 24% افزایش یافت. سومین مورد، دمش با گاز سنگین¬تر از سیال عامل (زنون) بود. همان پارامترها بهینه شدند و در نهایت، سرعت 41.8 متربرثانیه، موقعیت دمش 13.4 تا 16.4% وتر مقطع بال و زاویه دمش 18.5 درجه نسبت به افق، بهترین حل برای این مورد بود. همچنین تابع هدف به میزان 17% افزایش یافت. دمش دو متغیره چهارمین مورد مطالعه بود. بخاطر جواب بدیهی سرعت مورد اول، این مورد با دبی جرمی ثابت تعریف شد. فقط دو پارامتر توسط الگوریتم ژنتیک تغییر می¬کنند و پارامتر سوم از روی نرخ دبی جرمی محاسبه می¬شود. موقعیت مکش 19.7 تا 23.1% وتر مقطع بال و زاویه مکش 97- درجه نسبت به افق، حل بهینه در این مورد بود. سرعت محاسبه شده توسط دبی ثابت و پارامترهای بهینه شده الگوریتم ژنتیک، برابر 5.91 متربرثانیه بدست آمد. در این مورد تابع هدف 53% افزایش یافت. آخرین موردی که مطالعه شد، ترکیب مکش و دمش بود. هر کدام از این سیستم¬ها سه پارامتر دارند که الگوریتم ژنتیک باید آنها را بهینه کند: سرعت، موقعیت و زاویه. در نهایت، سرعت دمش 33 متربرثانیه، زاویه دمش 15 درجه نسبت به افق، موقعیت دمش 15 تا 18% وتر مقطع بال، سرعت مکش 11 متربرثانیه، زاویه مکش 105- درجه نسبت به افق و موقعیت مکش 27 تا 30% وتر مقطع بال، بهترین حل برای این مورد بود. تابع هدف در این مورد بهترین تابع هدف است و تا 77% افزایش یافت. در نهایت بدین نتیجه رسیدیم که الگوریتم ژنتیک برای کنترل جریان مقطع بال، یک کاربرد بهینه موفقیت-آمیز است.

جریان سیال در بیشتر مسائل مهندسی بصورت متلاطم صورت می گیرد. بنابراین مطالعه تلاطم و بررسی مشخصات جریانهای متلاطم از اهمیت خاصی برخوردار است . در گذشته نه چندان دور مطالعات در این زمینه تماما بصورت تجربی و آزمایشگاهی بوده است اما امروزه، استفاده از متدهای محاسباتی توسعه پیدا کرده است بطوری که می رود تا جایگزین قسمت اعظمی از مطالعات مدلی و روشهای تجربی شود. در این تحقیق مشخصات جریان متلاطم با تقارن محوری در مجاری همگرا - واگرا که دارای جدارهای منحنی می باشند، با استفاده از محاسبات عددی، مورد بررسی قرار گرفته است . برای این منظور، معادلات حاکم بر مسئله ابتدا در مختصات استوانه ای بدست آمده و سپس برای استفاده در صفحه محاسباتی، به مختصات منحنی الخز متعامد و منطبق بر مرز انتقال یافته اند. برای در نظر گرفتن مشخصات تلاطم، از مدل (k-?) استاندارد استفاده شده است و در بعضی حالات نیز فرمهای تصحیح شده این مدل، مانند مدل low reynolds (k-?) ارائه شده توسط lam و bremhorts و مدل hybrid (k-?) ارائه شده توسط chang و chen مورد استفاده قرار گرفته اند. فرم تفاوتهای محدود معادلات حاکم در صفحه محاسباتی با انتگرال گیری روی حجم های کنترل در یک شبکه staggered و استفاده از hybrid differenceing بدست آمده و برای رابطه بین سرعت و فشار نیز از الگوریتم simple استفاده شده است . به منظور ارزیابی و اطمینان از صحت برنامه کامپیوتری تهیه شده، ابتدا مشخصات جریان متلاطم در یک لوله یکنواخت با استفاده از مدلهای (k-?) استاندارد و lam - bermhorst، بدست آمده و با نتایج آزمایش مقایسه شده است . برای جریان در مجاری همگرا - واگرا، از مدلهای (k-?) استاندارد و hybrid استفاده شده است ، که نتایج بدست آمده تقریبا یکسان می باشد و فقط مدل hybrid طول ناحیه جدا شده جریان را کمی بزرگتر پیش بینی می کند. محاسبات برای اعداد رینولدز مختلف انجام شده است . نتایج بدست آمده برای یک مجرای همگرا - واگرا با 36 درصد کاهش سطح مقطع در گلوگاه و اعداد رینولدز 105 و 5000، به صورت رسم خطوط جریان، بردارهای سرعت و نواحی فشار، k و ? ثابت اراده شده اند. نتایج محاسبات نشان می دهد که برای این مجزا، جدایی جریان از عدد رینولدز 10000 شروع شده و طول ناحیه جدا شده جریان (باز چرخشی) با افزایش عدد رینولدز افزایش می یابد و برای اعداد رینولدز بزرگتر از 50000 ثابت باقی می ماند.

در این پایان نامه جریان مافوق صوت بر روی اجسام شامل بال-بدنه چرخان و غیرچرخان به روش عددی حل شده است. بدین منظور از حل ترکیبی دو برنامه ناویه-استوکس سهموی ‏‎pns‎‏ و ناویه-استوکس لایه نازک ‏‎tlns‎‏ استفاده گردیده است.