در پروژه حاضر به مطالعه مکانیزم های انتقال حرارت در فرآیند خنک کاری بیسکویت سبوسدار با هدف کاهش دما و همچنین حفظ کیفیت برای رسیدن به دمای مورد نظر شرکت آستان قدس رضوی طبق استاندارد های 37 و 6153 موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران پرداخته شده است. انجام این پروژه در 2 بخش کلی صورت گرفته، در بخش اول سعی شده تا با شناخت عوامل موثر برانتقال حرارت از یک بیسکویت، روند تغییر دمای بیسکویت ها در طول نوار نقاله بصورت تئوری بدست آوده شود. برای نیل به این هدف معادله میدانی فوریه برای حالت انتقال حرارت گذرا بعنوان مدل مبنا برای یک بیسکویت در نظر گرفته شده است. از آنجایی که در کارهای تجربی شرایط محیط متغیر است، سعی شده تا با در نظر گرفتن فرضیاتی ایده آل ترین شرایط مرزی و اولیه برای بیسکویت بدست آورده و سپس با استفاده از آنها معادله دیفرانسیل فوریه حل شود. دماهای واقعی بیسکویت نمونه نیز در مکانهای مختلف روی نوار نقاله توسط یک دماسنج مادون قرمز اندازه گیری شده اند. جهت تطبیق داده های تئوری و تجربی و بررسی صحت فرضیات در نظر گرفته شده، نتایج حاصل از اندازه گیریهای تجربی و نتایج محاسباتی با یکدیگر مقایسه گردیده اند. ضرایب انتقال حرارت و میزان تاثیر آنها در تغییر دمای بیسکویت در مقاطع مختلف روی نوار نقاله مورد بررسی قرار گرفته اند. در بخش دوم اثر پارامتر هایی همچون سرعت هوا، دمای هوا، جهت وزش هوا بر روی نوار نقاله، سطح تحت تاثیرمحیط، بر روی دمای نهایی بیسکویت ها بررسی شده اند. توزیع دمای بیسکویت و همچنین ضرایب انتقال حرارت برای شرایط جدید در طول نوار نقاله رسم و سپس بهترین حالت برای رسیدن به یک توزیع دمای مشخص انتخاب شده است. برای بررسی صحت روش جدید خنک کاری، یک آزمایش تجربی با همان مشخصات استفاده شده در روش تئوری بر روی نوار خنک کن انجام شد و داده های مورد نظر جمع آوری گردید. ما حصل این پروژه طراحی دستگاهی شد که دمای مورد نظر شرکت آستان قدس رضوی را برای بیسکویتها بدست می دهد.

در این پایان نامه انتقال حرارت جابجایی اجباری و ترکیبی آرام سیال نانو نیوتنی در درون لوله با سطح مقطع بیضوی بطور عددی بررسی شده است. برای مدل کردن نانوسیال از مدل دوفازی مخلوط استفاده شده است. مدل ارائه شده یک معادله پیوستگی، یک معادله مومنتم و یک معادله انرژی برای مخلوط و یک معادله کسر حجمی را برای فاز دوم در نظر می گیرد و یک بیان ریاضی را برای سرعت نسبی فازها ارائه می دهد. افزایش کسر حجمی نانوذرات در انتقال حرارت جابجایی اجباری و ترکیبی موجب افزایش ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت می شود همچنین این افزایش کسر حجمی برروی ضریب اصطکاک سطحی لوله در انتقال حرارت اجباری بی اثر ولی در انتقال حرارت ترکیبی باعث کاهش آن می شود. مشاهده می شود که با افزایش کسر حجمی اختلاف دمای ورودی و خروجی در دبی جرمی و شار حرارتی ثابت در جابجایی اجباری دارای افزایش 6/14 درصدی و در جابجایی ترکیبی 9/14 درصدی می شود. همچنین در عدد رینولدز و شارحرارتی ثابت در دیواره افزایش کسرحجمی ذرات نانو موجب کاهش دمای دیواره و افزایش افت فشار می شود. در این بررسی تاثیر افزایش کسرحجمی نانوذرات در عدد رینولدز و ریچاردسون ثابت بر روی پارامترهای حرارتی و هیدرودینامیکی بررسی می شود. همچنین اثرات افزایش عدد ریچاردسون و قطر نانوذرات و تغییرات نسبت منظری لوله بر روی پارامترهای حرارتی و هیدرودینامیکی مطالعه می شود.

ویژگی های جریان و انتقال حرارت در میکروکانال ها به دلیل وجود لای? دوگان? الکتریکی (edl)، از تئوری-های معمول انتقال حرارت و مکانیک سیالات انحراف دارد.در این پایان نامه با استفاده از یک شبیه سازی عددی، تأثیرات لای? دوگان? الکتریکی (edl) بر روی جریان سیال و انتقال حرارت بین دو صفح? موازی با دمای ثابت، که در آن پتانسیل الکتریکی ایجاد شده روی دیوار? میکروکانال (? )فقط به مقادیر کوچک محدود نمی شود، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.جریان توسعه یافته هیدرودینامیکی بوده ولی در حال توسعه گرمایی می باشد. برای به دست آوردن توزیع پتانسیل الکتریکی بین دیوار? میکروکانال از معادل? پواسن – بولتزمن استفاده شده و اثرات آن به عنوان یک نیروی حجمی در معادل? مومنتوم لحاظ شده است. در نهایت اثرات آن بر مشخصه های جریان و انتقال حرارت اعم از سرعت سیال، ضریب اصطکاک، ویسکوزیت? ظاهری،دبی، پروفیل-های دما و عدد ناسلت، مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور صحت سنجی حل عددی، نتایج به دست آمده، با کارهای دیگر محققان مقایسه شده که انطباق خوبی را نشان میدهد.گفتنی است که برای حالتی که پتانسیل الکتریکی ایجاد شده روی دیواره (?) کوچک باشد،یک حل تحلیلی که در آن از تقریب دیبای-هاکل استفاده شده است،برای مشخصه های جریان سیال وجود دارد که در این پایان نامه حل عددی (پروژ? حاضر) و حل تحلیلی فوق با هم مقایسه شده اند.

پایداری نانو سیال ها یکی از مهمترین مسائلی است که کاربرد گسترده از آنها را در صنعت با مشکل مواجه ساخته است. نانو ذرات در یک محیط سیال مایع تحت تاثیر نیرو هایی که از جمله مهمترین آنها می توان به نیروی برونین، نیروی ترمو فورز، نیروی درگ و نیروهای سطحی dlvo اشاره کرد، قرار دارند. این پروژه در صدد است با حل تحلیلی نیرو های وارد بر نانو ذرات در اینچنین محیطی به بررسی انرژی جنبشی این نانو ذرات و همچنین انرژی ناشی از بار های سطحی dlvo بر روی کلوخه شدن نانو ذرات پرداخته و تاثیر آنها بر روی پایداری نانو سیالها را بطور کیفی نمایش دهد. اثر پارامتر هایی نظیر دمای نانو سیال و گرادیان دمایی موجود در جریان سیال بر روی پایداری و یا کلوخه شدن نانو ذرات مورد مطالعه قرار می گیرد. همچنین اثر قطر نانو ذرات در پایداری نانوسیال نشان داده می شود. در ادامه دیاگرام پایداری را برای نانوسیال های متفاوت و براساس تحلیل های گوناگون ترسیم خواهیم کرد. در انتها به بررسی اثر افزایش جاذب های سطحی پلیمری به نانوسیال پرداخته و مزایا و معایب استفاده از آنها را بیان مینماییم.در نهایت دیاگرام پایداری را برای شرایط گوناگون ترسیم خواهیم نمود. محدوده ی پایداری نمایش داده شده در این نمودارها در حقیقت محدوده ای است که اگر نانوسیال مربوطه در این محدوده قرار داشته باشد برای همیشه پایدار خواهد ماند و در طول زمان دچار کلوخه شدگی نخواهد شد.

در این تحقیق طراحی هندسه محفظه تابشی دو بعدی با سطوح پخشی-خاکستری و محیط شفاف بررسی می شود. هدف از طراحی بدست آوردن شکل محفظه تابشی با داشتن دما و شار حرارتی بر روی سطحی بنام سطح طراحی است. حل انتقال حرارت تابشی بر اساس روش تابش خالص انجام می شود و ضرایب دید توسط روش تارهای متقاطع هاتل بدست می آید. بدلیل تغییر هندسه و ایجاد شکل های غیر قابل پیش بینی برنامه محاسبه ضرایب دید باید توانایی محاسبه هر حالتی مانند وجود مانع بین اضلاع و تحدب در هندسه را داشته باشد. روش شیب مزدوج برای کمینه کردن تابع هدف مورد استفاده قرار می گیرد، که بر اساس مجموع مربعات تفاضل شار حرارتی مطلوب و شار حرارتی محاسبه شده بر روی سطح طراحی محاسبه می گردد و ماتریس حساسیت با استفاده از روش اختلاف محدود محاسبه می شود. در فرآیند طراحی ممکن است بهم ریختگی هندسی ایجاد شود. از اینرو، روش تنظیم مجدد برای بر طرف کردن چنین حالت هایی بکار گرفته شده است. فرآیند تنظیم مجدد شامل 3 بخش است: (1) یکنواخت کردن، (2) توزیع مجدد و (3) تقسیم بندی مجدد. مثال هایی برای نشان دادن کارایی و دقت این روش ارائه می گردد. نتایج نشان می دهد که روش طراحی مطرح شده در این تحقیق، بخوبی توانایی بهینه کردن هندسه محفظه تابشی را دارد.

در این رساله، بهینه سازی چند تابع هدف یک گردآورنده فتوولتائیک حرارتی (pv/t) خورشیدی انجام شده است. بدین منظور، یک تحلیل انرژی و اکسرژی مفصل برای محاسبه پارامترهای حرارتی و الکتریکی، راندمان انرژی کلی، مولفه های اکسرژی و راندمان اکسرژی یک گردآورنده pv/t نمونه انجام شده است. پارامترهای حرارتی و الکتریکی گردآورنده pv/t شامل دمای سلول خورشیدی، دمای سطح زیرین تدلار، دمای سیال خروجی، ولتاژ مدار باز، جریان اتصال کوتاه، ولتاژ و جریان در نقطه توان ماکزیمم و غیره می باشند. برخی تصحیحات روی ضرایب اتلاف حرارت مربوطه صورت گرفته است و یک مدل الکتریکی بهبودیافته برای پیش بینی پارامترهای الکتریکی گردآورنده pv/t استفاده شده است. علاوه بر این یک معادله جدید برای راندمان اکسرژی گردآورنده pv/t بر حسب پارامترهای حرارتی، الکتریکی، طراحی و جوی به دست آمده است. یک برنامه شبیه ساز کامپیوتری جهت انجام محاسبات حرارتی و الکتریکی نیز توسعه داده شده است. همچنین اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی کامپیوتری با نتایج آزمایشگاهی گذشتگان و سیستم گردآورنده pv/t ساخته شده در گروه مهندسی مکانیک دانشگاه سیستان و بلوچستان انجام شده است. تحلیل حساسیت گردآورنده pv/t برای یافتن پارامترهای حساس بر عملکرد انرژی و اکسرژی آن انجام شده است و دو پارامتر سرعت سیال ورودی و ارتفاع مجرای جریان به عنوان پارامترهای حساس بر عملکرد انرژی و اکسرژی گردآورنده pv/t به دست آمدند. در انتها بهینه سازی چند تابع هدف سیستم گردآورنده pv/t با انتخاب توابع هدف چندگانه همچون راندمان کلی انرژی، راندمان اکسرژی، تابع حساسیت انرژی و اکسرژی سیستم صورت گرفته است و بازه بهینه تغییرات سرعت سیال ورودی و ارتفاع مجرای جریان و توابع هدف در جبهه پارتوی بهینه معرفی شده اند. مطالعات پارامتری نیز انجام شده است. بررسی ها نشان می دهند که نتایج شبیه سازی کار حاضر در توافق خوبی با داده های آزمایشگاهی می باشد و به واسطه انجام تصحیحات روی مدل حرارتی و الکتریکی، از نتایج شبیه سازی دیگران دقیق تر می باشد. در محدوده سرعت سیال ورودی کمتر از m/s3 معادله راندمان اکسرژی کار حاضر در توافق نسبتاً خوبی با معادله راندمان اکسرژی کار گذشتگان است. استفاده از توابع حساسیت در بهینه سازی چند تابع هدف برای گردآورنده pv/t مورد بررسی مطلوب نیست. ولی استفاده از تحلیل حساسیت برای انتخاب جواب های بهینه غیرحساس از منظر انرژی یا منظر اکسرژی روی نتایج بهینه سازی دو تابع هدف راندمان انرژی کلی و راندمان اکسرژی مناسب می باشد.

در بسیاری از مسائل مهندسی و کاربردی محیط دارای ضریب شکست متغیر است، مانند گرمایش شیشه، پوششهای محافظ گرمایی، ساخت مواد هدایت کننده موج، انتقال اشعه در اتمسفر، اندازه گیری اپتیکی شعله، کانکتورها، نمایش دهنده های الکتروکرومیک، سنسورها، بوبین مدار ترمزها، باتریها، پنجره های الکترومیک و غیره. تغییر ضریب شکست بدلیل تغیر ساختار یا اثرات گرمایی به دلیل تغییرات مکانی یا زمانی است. بنابراین بازسازی دما و ضریب شکست که نقش مهمی در انتقال تابشی محیطهای ضریب شکست متغیر دارند بسیار مهم و کاربردی است. در تحقیق حاضر، با انجام تحلیل معکوس در یک محیط جذب کننده، ساطع کننده و پخش کننده غیرشفاف با ضریب شکست متغیرتوزیع دما و ضریب شکست بدست آمده است. از آنجا که حل مسئله مستقیم یگ گام اصلی در تمام الگوریتمهای معکوس است، در قسمت اول توجه خاصی به مسئله مستقیم شده است و شکل بقایی و غیر بقایی معادله انتقال تابش در یک محیط با ضریب شکسن متغیر در یک سیستم مختصات متعامد منحنی الخط کلی برای اولین بار ارائه شده است. این فرمولبندی برای یک هندسه یک بعدی ساده شده و به کمک روش طولهای مجزا حل گردیده است در قسمت دوم سه مسئله معکوس حل شده است. اول، تخمین توزیع دما با داشتن شدت تابش خروجی در مرزها.توسط روش شیب توام. بدست آوردن توزیع ضریب شکست توسط روشهای معکوس با اندازه گیری پارامترهای انتقال حرارت تابشی کاملا ایده جدیدی است و تاکنون انجام نشده است. بنابراین در مسئله دوم تقریب همزمان توزیع دما و ضریب شکست خطی با داشتن شدت تابش خروجی در مرزها باترکیب روش شیب توام و یک شبکه جستجو دوبعدی صورت گرفته است. در آخرین مسئله تخمین توزیع ضریب شکست دلخواه توسط یک ترکیب از روشهای شیب توام و روش لونبرگ-مارکوارت انجام شده است. داده های اندازه گیری شده شدت تابش خروجی از مرزها و شار تابشی داخل محیط است

پیچیدگی آسیب کاویتاسیون در سرریزها به دلیل شرایط متفاوت طرح، ساخت و بهره برداری، مشکل بودن پیش بینی اشکالات در حین ساخت، تولید و نحوه جمع آوری اطلاعات، خطاهای معمول مشاهدات، تعاریف متفاوت آسیب از نظر ناظرین و مداخله پارامترهای متعدد موثر در پدیده است. این پارامترها شاخص کاویتاسیون، سرعت جریان، مقاومت سطحی مصالح، زمان بهره وری و محتوای هوای جریان می باشند. در روش سنتی تنها از شاخص کاویتاسیون برای پیش بینی و کنترل کاویتاسیون استفاده می گردد. تصور می شود ارائه تمامی عوامل و شرایط توسط یک پارامتر و یا حتی به دست آوردن پارامتری جامع توسط ریاضیات کلاسیک دشوار باشد و ریاضیات فازی با توجه به ماهیت خود می تواند این سیستم پیچیده را ارائه دهد. در تحقیق حاضر شاخص کاویتاسیون و سرعت دو پارامتر مهم موثر در کاویتاسیون شناخته شده است تا روند جدیدی از تحمین کاویتاسیون توسط منطق فازی مورد بررسی قرار گیرد. برای سنجش قابلیت مدل فازی داده های آسیب کاویتاسیون سرریز شوت سد شهید عباس پور در سال 1356 به کار گرفته شده است. برای اخذ پارامترهای مورد نیاز در طول سرریز با در نظر داشتن دقت لازم و مطابقت داده ها با واقعیت، از شبیه سازی عددی جریان در دبی های مورد نیاز توسط ansys cfx، استفاده شده است. پارامترهای شاخص کاویتاسیون و سرعت بعد از شبیه سازی عددی به عنوان ورودی سیستم استنتاج ممدانی پنج مدل استفاده شده اند. در این مدل ها با بهره گیری از توابع عضویت تجربی و سیستم قوانین گوناگون خروجی غیرفازی آسیب کاویتاسیون به دست آمده و جهت مدیریت و تصمیم گیری فازی به پنج سطح آسیب عدم آسیب، سبک، متوسط، شدید و نهایی، تقسیم بندی گردیده است. مدل سازی بر اساس شرایط و آسیب واقعی گذرگاه 1 سرریز انجام و با استفاده از آسیب واقعی گذرگاه های 2 و 3 مورد سنجش قرار گرفته است و مدل های 2 و 3 و 4 مناسب ترین پاسخ را داشته اند. همچنین شبیه سازی برای دبی حداکثر محتمل نیز جهت بررسی آسیب احتمالی انجام شده است و مدل های 2 و 3 نشان دادند که علاوه بر هواده های موجود، به هوادهی در ابتدای سرریز نیز نیاز است.

در این پایان نامه سعی شده، که برای کانال بین دو پره فن گریز از مرکز روبه عقب معادلات دو بعدی تراکم ناپذیر ناویر-استوکس جریان متلاطم با استفاده از روش عددی حجم محدود، به منظور محاسبه توزیع جریان و فشار در کانال بین دو پره فن حل گردد. در این کار دبی ورودی، قطر ورودی، قطر خروجی، ارتفاع پره و سرعت دورانی ثابت در نظر گرفته شده و اثر شکل منحنی پره بر راندمان بررسی گردیده است. از الگوریتم ژنتیک برای بدست آوردن شکل پره بهینه به گونه ای که راندمان آن ماکزیمم گردد، استفاده شده است. الگوریتم برای سه شکل فن حل گردیده است. نتایج حاصل از الگوریتم ژنتیک به همراه پاره ای از نتایج مربوط به توزیع جریان و فشار در پره بهینه بدست آمده از الگوریتم ژنتیک آورده شده است. نتایج نشان می دهد که برای شکل پره ای بهینه بدست آمده، شار ورودی نقطه کار فن می باشد.

با توجه به کاربرد فراوان لوله های افقی و مایل در صنعت، افزایش انتقال حرارت در این موارد خیلی مهم می باشد. در این پایان نامه رفتار حرارتی و هیدردینامیکی سیال نانو در یک لوله مسی بطور عددی مورد بررسی قرار می گیرد. مدل دو فازی مخلوط برای مدل کردن جریان سیال انتخاب شده است. معادلات بقای سه بعدی با استفاده از روش حجم محدود حل شده اند. سطح بالایی لوله در معرض شار حرارتی قرار گرفته است و سطح پایینی عایق می باشد و انتقال حرارت هدایت داخل لوله مسی در نظر گرفته شده است. خواص های فیزیکی سیال نانو به غیر از چگالی در نیروی حجمی که با استفاده از فرض بوزینسک تقریب زده می شود، ثابت در نظر گرفته شده اند. رفتارهای حرارتی و هیدرودینامیکی نانو سیال آب و اکسید آلومینیم برای اعداد گراشهف، اعداد رینولدز و قطر متوسط ذرات نانو مختلف در شیب های مختلف لوله مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که در یک رینولدز و گراشهف، با افزایش نسبت حجمی جامد-مایع، ضریب انتقال حرارت و تنش برشی افزایش می یابد. با افزایش قطر متوسط ذرات پخش شده علاوه بر ضریب انتقال حرارت نیروهای شناوری نیز کاهش می یابد. آن همچنین باعث افزایش غیر یکنواختی ذرات نانو نیز می شود. همچنین نشان داده شده است که شیب لوله می تواند در ضریب انتقال حرارت و همچنین تنش برشی در سراسر لوله بخاطر تغییر مولفه های محوری و شعاعی نیروهای شناوری موثر باشد.

در این پروژه هدایت الکتریکی نانوذرات اکسید تیتانیوم (آناتاز و روتایل)، اکسید روی، اکسید زیرکونیوم و اکسید آلومینیوم (گاما) در محیط مائی به روش کنداکتومتری در دماها، حجم های مختلف حلال و مقادیر وزنی مختلف تعیین گردیده است. همچنین اثر تغییر اندازه بر هدایت الکتریکی برای نانوذرات اکسید آلومینیوم بررسی شده است. برای این اندازه گیری از یک دستگاه کنداکتومتر معمولی استفاده شد و اثرات پارامترهای مختلف بر میزان هدایت نانوذرات دیسپرس شده در آب مقطر با هدایت الکتریکی 60/1 میکروزیمنس بر سانتی متر مطالعه گردید. نانوذرات با استفاده از فرکانس قوی دستگاه فراصوت به مدت 100 دقیقه دیسپرس شدند تا به صورت نانوسیال درآیند. معلوم گردید که هدایت الکتریکی نانوذرات در محلول آبی با افزایش حجم حلال، کاهش و با افزایش دما و مقدار نانوذرات در آب افزایش می یابد و این افزایش غالبا به صورت خطی می باشد و تا غلظت های بسیار زیاد ثابت نمی شود. تغییر اندازه نانو ذره باعث افزایش هدایت الکتریکی نانوسیال می شود. در انتها سعی شد از خاصیت ارتباط هدایت الکتریکی نانوسیالات با مقدار نانو ذره موجود در آن (که در این تحقیق به آن دست یافته شد) مقادیر ناچیز آب در نمونه های حلال های آلی تعیین گردد. مشخص شد که این روش به خاطر برهم کنش نانوذرات با نمونه های قطبی که می توانند در سطح نانوذره جذب سطحی شوند و عدم تغییر هدایت الکتریکی در نمونه های غیر قطبی برای تعیین مقدار آب مناسب نمی باشد.

در مطالعه حاضر، انتقال حرارت جابجایی آزاد آرام یک نانو سیال در محفظه دوبعدی با استفاده از روش شبکه بولتزمن مورد بررسی قرار گرفته است. اثر مدل های ویسکوزیته و هدایت حرارتی برای نانو سیال شامل نانوذرات اکسید آلومینیم(al2o3) و اکسید تیتانیم(tio2) بررسی شده اند، هم چنین اثرات پارامتر های دمای نانوسیال و قطر نانوذرات بر روی مشخصات جریان و انتقال حرارت در انتها بررسی شده است. نتایج شبیه سازی حاضر توافق خوبی با نتایج دیگر کارهای عددی (با روش های دینامیک سیالات محاسباتی مرسوم cfd ) و کارهای تجربی را نشان می دهند.

خشک کردن پاششی یک تکنیک فرآورش ذره معلق است که از افشان کردن مایع برای تولید قطراتی استفاده می کند که هنگام عبور از یک محیط گاز داغ خشک کننده (معمولا هوا)، به ذرات منحصر خشک می شوند. معمولا خشک کن پاششی به علت نقش اساسی آن در کنترل کیفیت محصول نهایی آخرین مرحله از مسیر فرآوری می باشد. خشک کردن پاششی دارای مزیت هایی مانند نرخ خشک کردن سریع، محدوده گسترده دماهای عملیاتی و زمان های اقامت کوتاه می باشد. خشک کردن یک عملیات پیچیده شامل انتقال گذرا جرم و حرارت همراه با چندین فرآیند دارای نرخ مانند دگرگونی های فیزیکی و شیمیایی می باشد که ممکن است موجب تغییراتی در کیفیت محصول و همچنین مکانیسم انتقال جرم و حرارت گردد. خشک کردن پاششی دارای مزیت هایی مانند نرخ خشک کردن سریع، محدوده گسترده دماهای عملیاتی و زمان های اقامت کوتاه می باشد. خشک کردن یک عملیات پیچیده شامل انتقال گذرا جرم و حرارت همراه با چندین فرآیند دارای نرخ مانند دگرگونی های فیزیکی و شیمیایی می باشد که ممکن است موجب تغییراتی در کیفیت محصول و همچنین مکانیسم انتقال جرم و حرارت گردد. به دلیل همین پیچیدگی ها استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی برای طراحی خشک کن ها و توصیف رفتار خشک شدن روز به روز در حال گسترش است. در این پژوهش بعد از معرفی فرآیند خشک کردن پاششی به بررسی مدل های خشک شدن قطره حاوی ذرات جامد می پردازیم. در ادامه مدل هایی که نحوه تشکیل ساختار جامد در قطره را شبیه سازی می کنند ارائه می شود و در پایان یک خشک کن پاششی با جریان همسو توسط نرم افزار fluentبرای پیش بینی رفتار خشک شدن قطره حاوی ذرات جامد، شبیه سازی می شود. در شبیه سازی حاضر مشخص شد که مدل تبخیر نرم افزار fluent توانایی شبیه سازی تشکیل ساختار جامد و در نتیجه آن افزایش مقاومت انتقال جرم در برابر نفوذ را نداشته و در نتیجه آن پروفایل های حاصل از شبیه سازی قطره حاوی ذرات جامد همراه با خطای فاحشی می باشد. به منظور برطرف کردن این مشکل معادله نفوذ رطوبت پیشنهادی زوگزاس و همکاران به صورت یک تابع تعریف شده توسط کاربر در شبیه سازی اعمال شد که پروفایل های حاصل از آن انطباق نسبتا خوبی با داده های تجربی داشت.

در این پایان نامه، مشخصه های جریان و انتقال حرارت جابجایی اجباری سیالات غیر نیوتنی توانی پیرامون یک استوانه با مقطع مربعی واقع در یک کانال دو بعدی با استفاده از روش عددی حجم محدود در رژیم جریان دائم بررسی شده است. در اینجا مطالعات پیرامون استوانه ی مربعی در دو مسئله ی مجزا مورد بررسی قرار گرفته است. در مسئله ی اول، اثرات عدد پرنتل (بین 0.7 تا 100) و نسبت انسداد کانال (0.125، 0.17، 0.25) در جریان سیالات نیوتنی پیرامون استوانه ی مربعی با زاویه ی انحراف 45 درجه با دو شرط مرزی دما ثابت و شار ثابت در جریان دائم (بین 1 تا 40) بررسی شده است. نتایج حاصل از حل مسئله ی اول نشان می دهد که افزایش نسبت انسداد موجب افزایش ضریب درگ و کاهش طول دنباله می گردد. عدد ناسلت میانگین نیز با افزایش عدد پرنتل و یا نسبت انسداد افزایش می یابد. در مسئله ی دوم نیز اثرات زاویه ی انحراف (بین 0 تا 45) استوانه ی مربعی دما ثابت در جریان سیالات غیر نیوتنی توانی (بین 0.4 تا 1.8) برای عدد پرنتل pr = 50 و نسبت انسداد 0.25 در محدوده ی جریان دائم (بین 1 تا 40) مطالعه شده است. نتایج حاصل از رژیم جریان دائم در این مسئله نشان می دهد که ضریب درگ وارد بر استوانه با افزایش ضریب توانی افزایش می یابد. علاوه بر این، به دست آمد که کاهش ضریب توانی و یا افزایش زاویه ی انحراف موجب افزایش عدد ناسلت میانگین می گردد در حالی که این دو عامل توان پمپاژ موضعی بدون بعد سیال پیرامون استوانه را کاهش می دهند که این می تواند نتیجه ای بسیار مهم در زمینه ی بهینه سازی اقتصادی فرآیند ها باشد. در نهایت روابط ریاضی (correlation) ساده ای برای ضریب درگ، طول دنباله، افت فشار و عدد ناسلت ارائه گردیده است.

پدیده ی خوردگی سالیانه هزینه های زیادی را به صنایع مختلف از جمله کارخانجات شیرین سازی آب دریا تحمیل می کند بنابراین توجه جدی به این پدیده جهت جلوگیری از وقوع آن ضروری است. در تحقیق حاضر پس از انجام بازدید از کارخانه و نمونه برداری از تجهیزات مختلف، به بررسی رفتار خوردگی نمونه ها و آنالیز محصولات خوردگی و رسوبات موجود بر آنها پرداخته شد. از جمله ی این تجهیزات لوله های مبدل حرارتی از جنس آلیاژ 70-30 cu-ni بود که رفتار خوردگی آن تحت شرایط کاری نزدیک به شرایط کاری مبدل حرارتی واحد شیرین سازی آب کارخانه، بررسی شد. برای این منظور لوپ آزمایشگاهی خوردگی طراحی و ساخته شد. نمونه های آلیاژی کربن استیل، cu خالص و آلیاژ 70-30 cu-ni تحت شرایط فشار bar2 و دمای c°80 برای مدت زمان 14 و 30 روز در معرض آب دریا، در لوپ قرار گرفتند. نمونه ها قبل و بعد از قرارگیری در لوپ برای انجام آزمون کاهش وزن تعیین وزن شدند. مورفولوژی رسوبات تشکیل شده و سطح زیر رسوب توسط آنالیز sem و ترکیب رسوب توسط آنالیزهای xrd و edx بررسی شد. آزمون های الکتروشیمیایی پلاریزاسیون و طیف سنجی الکتروشیمیایی امپدانس نیز بر نمونه ها در دمای آزمایشگاه انجام شد. همچنین خوردگی انجام شده در مدت زمان کوتاه در لوله ی فولادی انتقال آب آشامیدنی کارخانه نیز با انجام آنالیزxrd بر محصولات خوردگی، مطالعات متالوگرافی و انجام کشت میکروبی، نیز بررسی شد. نتایج آزمایشات الکتروشیمیایی نشان داد که فرایند خوردگی آلیاژ 70-30 cu-ni تحت تاثیر یک فرایند نفوذی است و این تشکیل فیلم متخلخل بر سطح در تماس با آب دریا را اثبات می کند. از آزمایش پلاریزاسیون سرعت خوردگی مس تقریبا 15 برابر سرعت خوردگی 70-30 cu-ni بدست آمد و این بیان کننده ی مقاومت خورگی بیشتر این آلیاژ نسبت به مس در تماس با آب دریا می باشد. همچنین خوردگی انجام شده در لوله ی فولادی نیز به دلیل شکل ظاهری و سرعت بالای خوردگی، حضور fes و باکتری در محصولات خوردگی از نوع خوردگی میکروبی بود.

در تحقیق حاضر از پوشش سرامیکی اکسید آلومینیوم یا آلومینا (al2o3) بر سطح ابرآلیاژ پایه نیکل in738lc استفاده شده است. پوششهای سرامیکی، شامل پوششهای اکسیدی اکسید آلومینیوم (al2o3)، دی اکسید زیرکونیوم (zro2)، اکسید کروم (cr2o3) و دی اکسید سیلیسیوم (sio2) هستند که از میان پوششهای اکسیدی فوق اکسید آلومینیوم (al2o3) بیشترین کاربرد را دارد چرا که در کاربرد پوششهای اکسیدی دیگر محدودیتهایی وجود دارد. در تحقیق حاضر برای ایجاد پوشش اکسید آلومینیوم (al2o3) بر سطح نمونه، ابتدا سطح نمونه‏های برش داده شده آماده سازی ‏شدند که در نتیجه آن سطحی زبر و تمیز ایجاد ‏شد. تمیز و زبر کردن سطح به دلیل افزایش چسبندگی پوشش به زیرلایه است چرا که اتصال پوشش به زیرلایه از نوع مکانیکی است. بعد از این مرحله، سطح نمونه‏ها به روش پاشش پلاسمایی در هوا پوشش داده شد. ساختار سطحی پوششها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و عناصر تشکیل‏دهنده پوشش توسط طیف‏نگاری تفکیک انرژی (eds) بررسی شد که نشان داد پوششها دارای ساختاری لایه‏ای و فشرده بوده و تنها از آلومینیوم (al) و اکسیژن (o2) تشکیل شده‏اند. آزمون سختی سنجی و خوردگی داغ از پوششها به عمل آمد که نشان داد با ایجاد پوشش و همچنین افزایش ضخامت آن، سختی و مقاومت به خوردگی در سطح افزایش می‏یابد. ضخامت پوششها نیز توسط sem بررسی شد که نشان داد این ضخامت، در حدود µm10 تا µm30 با ضخامت در نظر گرفته شده متفاوت است.

در این پایان نامه از روش عددی لتیس بولتزمن برای بررسی جریان و انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال همگن آب/al2o3 در یک مجرای حلقوی استفاده شده است. جریان و انتقال حرارت در حالت دائم و رژیم جریان آرام صورت می گیرد. دما در جدارهای داخلی و خارجی مجرا و در مقطع ورودی ثابت و یکنواخت است. نسبت طول به قطر هیدرولیکی مجرا به اندازه ی کافی بزرگ است؛ بطوریکه پروفیل بی بعد سرعت و دما در مقطع خروجی به حالت توسعه یافتگی می رسد. برای حل مسئله ی فوق، الگوریتم حل با استفاده از روش لتیس بولتزمن متقارن محوری استخراج و برنامه ی رایانه ای به زبان برنامه نویسی fortran 90 نوشته شد. پس از بررسی شبکه ی حل و اعتبارسنجی برنامه با حل تحلیلی جریان و انتقال حرارت در ناحیه ی توسعه یافته ی مجرای حلقوی، اجراهای مختلفی از برنامه گرفته شده و نتایج آن بررسی گردید. نتایج حاصل برای شرط مرزی دما ثابت، نشان می دهد که افزایش نسبت شعاع داخلی به خارجی مجرای حلقوی سبب افزیش افت فشار، افزایش عدد ناسلت روی جدار خارجی و کاهش آن بروی جدار داخلی می گردد. با تغییر عدد رینولدز ورودی به مجرا، توزیع سرعت بی بعد تغییر نمی کند؛ ولی ضرایب درگ و افت فشار سیستم کاهش می یابد. عدد رینولدز تاثیری بر عدد ناسلت در ناحیه ی توسعه یافته و توزیع دمای بی بعد ندارد. با تغییر کسر حجمی نانوذرات ملاحظه گردید که توزیع سرعت بی بعد و کمیات هیدرودینامیکی بی بعد از جمله ضریب درگ و افت فشار بی بعد تغییری نمی کند. کمیات بی بعد میدان حرارت از جمله توزیع دمای بی بعد نیز با تغییر کسر حجمی بدون تغییر باقی می ماند.

امروزه صنعت، نیازمند مبدل های حرارتی با قابلیت حرارت بالا و اندازه کوچک می باشد. سیالات معمولی مانند آب دارای ضریب انتقال حرارت پایینی می باشند، بنابراین از ذرات ریز جامد در اندازه نانو درون سیال پایه برای افزایش انتقال حرارت استفاده می شود. از این رو، در این کار انتقال حرارت جابجایی اجباری و ترکیبی نانوسیال درون کانال سه بعدی با سطح مقطع مستطیلی در حالت مغشوش و با استفاده از مدل دو فازی مخلوط به صورت عددی بررسی شده است. مدل مذکور شامل یک معادله پیوستگی، یک معادله مومنتم و یک معادله انرژی برای مخلوط و یک معادله کسر حجمی برای فاز دوم می باشد و از یک بیان ریاضی برای سرعت نسبی فازها استفاده می‏کند. این مدل برای گسسته سازی معادلات حاکم از روش حجم محدود استفاده می‏کند. سیال پایه مورد استفاده در این کار آب و از اکسید آلومینیوم به عنوان نانوذرات استفاده شده است. در کار حاضر اثر کسر حجمی نانوذرات و نسبت منظری بر جریان و انتقال حرارت جابجایی ترکیبی و اجباری در جریان مغشوش، مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر قطر متوسط نانوذرات بر روی پارامترهای حرارتی و هیدرودینامیکی مطالعه و نتایج آن تحلیل و بررسی گردیده است. نتایج بی بعد نشان می دهد که با افزیش کسر حجمی نانوذرات در اعداد رینولدز و ریچاردسون ثابت در انتقال حرارت جابجایی اجباری و ترکیبی، مقدار عدد ناسلت افزایش می یابد ولی ضریب اصطکاک متوسط سطحی دچار تغییر محسوسی نمی‏شود. همچنین در حالت بررسی بعد‏دار نتایج نشان می دهد که با افزایش کسر حجمی نانوذرات تا 5 درصد، مقدار اختلاف دمای ورودی و خروجی نانوسیال در انتقال حرارت جابجایی اجباری، تا بیش از 16 درصد و در حالت انتقال حرارت جابجایی ترکیبی، تا 8/17 درصد نسبت به کسر حجمی صفر افزایش می یابد.

کاربرد وسیع انتقال حرارت در صنایع گوناگون سبب گردیده است که افزایش راندمان دستگاه های حرارتی در اولویت طراحان صنعتی قرار گیرد. محققین همیشه به دنبال راهی برای بهبود انتقال حرارت و در نهایت افزایش راندمان حرارتی بوده اند. به دلیل خواص انتقال حرارتی ضعیف سیالات معمول، علم به سمت تولید سوسپانسیون هایی با ذراتی در ابعاد نانو رفته است. هدف این تحقیق، بررسی آزمایشگاهی رفتار حرارتی جریان سیال نانو در طی فرایند جوشش مادون سرد در لوله افقی می باشد که در آن آب به عنوان سیال پایه و ذرات اکسید تیتانیوم tio2) ) در ابعاد نانو به عنوان نانو ذرات استفاده می شود. برای انجام کار حاضر دستگاه تست جوشش ساخته شده است. دستگاه تست جوشش از یک لوله اصلی تشکیل شده است که ده سنسور اندازه گیری دما در پنج مقطع از لوله (در هر مقطع دو سنسور، یکی در بالا و دیگری در پایین) و دو سنسور اندازه گیری دمای سیال در ورودی و خروجی لوله قرار داده شده است. علاوه بر دمای دیواره لوله و دمای سیال پارامتر های دیگری از قبیل دبی حجمی جریان و شار حرارتی اعمالی بر سیال اندازه گیری شده و ضریب انتقال حرارت جابه جایی برای آب خالص و سیال نانو در سه غلظت (01/0، 1/0 و 5/0 درصد حجمی) و در سه شار جرمی (138، 210 و kg/m2s 302) محاسبه شد. در نهایت نتایج نشان دادند که نانو سیالات در رژیم جریانی جابه جایی اجباری می توانند تا 5% باعث افزایش انتقال حرارت شوند و در مقابل در جوشش جریانی مادون سرد کاهش 10 درصدی انتقال حرارت را نسبت به آّب خالص از خود نشان می دهند. با توجه به اینکه تفاوت جریان جابه جایی اجباری با جوشش جریانی در مکانیزم تشکیل حباب است، می توان دلیل کاهش انتقال حرارت را به تغییرات مشخصات سطح لوله نسبت داد. با رسوب نانو ذرات، در تعداد حفره های سطح و همچنین مشخصات آن تغییراتی به وجود می آید که باعث کاهش و ریزتر شدن حباب ها می شود. علت افزایش انتقال حرارت در جوشش، آشفتگی در سیال است. با کاهش و ریزتر شدن حباب ها در سیال نانو، آشفتگی کمتری نسبت به آب خالص در جریان به وجود می آید و نتایج، کاهش انتقال حرارت را در سیال نانو نشان می دهند. کلمات کلیدی:سیال نانو، جوشش جریانی، مادون سرد، رسوب?

در این پایان نامه به بررسی خواص نوری، گرما-نوری و هدایت گرمایی نانوسیال حاوی نانوکلوئیدهای طلا پرداخته میشود. بدین منظور ابتدا نانوسیال مذکور به روش احیاء فلز تولید شد. طیف جذبی نمون? تولید شده نمایانگر وجود یک قله در طول موج 520 نانومتر است که به تشدید پلاسمای سطحی در این نوع مواد مربوط می شود و موید وجود نانوذرات طلا در ترکیب میباشد. سپس خواص گرما-نوری ترکیب با استفاده از طیف جذبی نمونه در دماهای مختلف تعیین شد. نتایج نشان میدهد با افزایش دما، پهنای جذب افزایش مییابد و قل? تشدید به سمت طول موجهای کوچکتر جابهجا میشود. این نتایج همچنین بطور نظری مورد ارزیابی قرار گرفت که توافق خوبی را با نتایج تجربی نشان میدهد. در بخش بعدی این تحقیق به بررسی هدایت گرمایی نانوسیال حاوی نانوکلوئید طلا پرداخته شد. بدین منظور ما از تکنیک فریزهای ماره کمک گرفتیم. در حقیقت این تکنیک امکان تعیین تغییرات ضریب شکست یک محیط را فراهم می کند. در اینجا ضریب شکست محیط به علت شیب گرمایی در نانوسیال تغییر میکند. با توجه به ضریب گرما-نوری محیط و اندازه گیری تغییرات ضریب شکست، میتوان شیب دمایی محیط را در هر نقطه از نانوسیال و در هر لحظه تعیین نمود. این تغییرات مستقیما به ضریب هدایت گرمایی مربوط میشود. این نتایج سپس با استفاده از یک مدل ابتدایی بر اساس حل معادل? پخش فوریه در یک بعد شبیه سازی شد. نتایج حاصله از این مدل به لحاظ مرتب? بزرگی و رفتار شیب دمایی توافق خوبی را با نتایج تجربی نشان می دهد.

در این تحقیق اثر افزودن نانوذرات بر روی انتقال حرارت سیال پایه در رژیم های جریان اجباری تک فازی و جوشش جریانی به صورت عددی و آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت مطالعه بخش عددی از نرم افزار تجاری استفاده می شود و برای مطالعه تجربی دستگاهی بدین منظور ساخته می شود. در این دستگاه بررسی رژیم های مختف جریان و در زوایای مختلف لوله اصلی امکان پذیر می باشد. در تحقیق حاضر جریان رو به بالا و در جهت قائم مورد بررسی قرار گرفته است. در این کار ، شبیه سازی جوشش جریانی نانوسیال آلومینا انجام می شود. برای شبیه سازی فرایند جوشش از روش حجم محدود استفاده می شود. فرآیند جوشش به صورت دائم در نظر گرفته می شود. در این پژوهش برای شبیه سازی از مدل مخلوط استفاده شده است. برای تبدیل معادلات به معادلات جبری مدل آپویند درجه دو استفاده می شود. معادلات به صورت ضمنی خطی سازی می شوند. سرعت و فشار با استفاده از آلگوریتم سیمپل با یکدیگرکوپل می شوند .برای لحاظ تغییرات خصوصیات حرارتی از روابط تجربی شناخته شده استفاده می شود. از آنجایی که کمتر مطالعه دقیقی برای غلظت های پایین (کمتر از 1%) صورت گرفته است لذا غلظت های 1%، 2% و 4% در این تحقیق مد نظر قرار می گیرد تا امکان استفاده از روابط تجربی شناخته شده برای خصوصیات حرارتی نانوسیال وجود داشته باشد. برای مدل سازی اغتشاش از مدل k-? استفاده می شود. از آنجایی که این مدل تنها برای هسته جریان صادق می باشد، توزیع دما و سرعت در مجاورت دیواره با استفاده از توابع دیواره (روابط نیمه تجربی) بدست می آید. جهت بررسی صحت کار، پیش بینی های عددی با کارهای آزمایشگاهی گذشته مورد مقایسه قرار گرفته است که تطابق خوبی را نشان می داد. مشاهده شد که ضریب انتقال حرارت نانوسیال در فرآیند جوشش مادون سرد نسبت به آب خالص افزایش می یابد و با افزایش غلظت، بیشتر می شود. این افزایش در سرعت های ورودی بالا، پایین میباشد. از طرف دیگر، کاهش نرخ جرمی در جوشش جریانی مادون سرد می تواند باعث کاهش و یا افزایش ضریب انتقال حرارت بشود که به ترتیب بستگی به اثر غالب انتقال حرارت جابجایی و انتقال حرارت تبخیر دارد. در بخش آزمایشگاهی برای بررسی کامل فرآیند جوشش مادون سرد، در ابتدا جریال سیال تحت شارهای پایین مورد بررسی قرار گرفت (جریان اجباری تک فازی) و به تدریج با افزایش شار حرارتی، سیال وارد حوزه جوشش مادون سرد شد. در این بخش ضریب انتقال حرارت آب/تیتانیا تحت هر دو رژیم جریان تک فازی و جوشش جریانی مادون سرد در یک لوله قائم (جریان رو به بالا) و تحت غلظت های پایین اندازه گیری شد. برای بررسی اثر غلظت نانوذرات بر روی فرآیند جوشش، از غلظت های 1/0 ، 5/0 و 5/2 درصد حجمی tio2 استفاده شد (معیار محاسبه غلظت، دانسیته ظاهری می باشد). با غلظت 5/2 درصد، نانوسیال بیشتر از 6 ساعت پایداری بود. بدلیل اینکه در این تحقیق هدف مطالعه اثر نانوذرات بر روی انتقال حرارت سیال بود، لذا از هیچ نوع پایدار کنندهای برای پایداری نانوسیال استفاده نشد. نتایج با پیش بینی های روابط ارایه شده توسط سایر محققین برای جریان تک فازی حالت آرام و مغشوش تحت شرایط شار حرارتی ثابت و همچنین برای جوشش جریانی مادون سرد مورد مقایسه قرار گرفت که تطابق خوبی را نشان می داد. نتایج حاکی از آن است که که در ناحیه آرام ضریب انتقال حرارت نانوسیال نسبت به آب خالص افزایش می یابد. در مقابل در ناحیه جوشش مادون سرد، ضریب انتقال حرارت نانوسیال نسبت به آب خالص کمتر می شود و با افزایش غلظت نانوذرات، کاهش بیشتری می یابد. از طرف دیگر، اثر نانوذرات بر روی ضریب انتقال حرارت در ناحیه بدون جوشش کاهش می یابد زمانی که جوشش مادون سرد در ادامه لوله رخ می دهد. نتایج نشان می داد انتقال حرارت ناشی از رشد و جدایش حبابها ، علاوه بر خصوصیات سطح، در اثر حضور نانوذرات و همچنین در اثر تغییر خصوصیات سیال پایه تحت تاثیر قرار می گیرد.

افزایش انتقال حرارت و بازده سیستم های حرارتی یکی از مسائل مهمی است که از گذشته دور ذهن محققین را به خود مشغول کرده است. در پی این هدف با پیدایش مفهوم نانوسیال فصل جدیدی در تحقیقات دانشمندان در ارتباط با نانوسیال پدید آمد و تحقیقات بسیاری برای پیدا کردن روابط مربوط به خواص ترموفیزیکی نانوسیال و کاربرد نانوسیال به صورت آزمایشگاهی و عددی صورت پذیرفت. کار حاضر با هدف بررسی اثر کسر حجمی نانوذرات و اثر ضریب منظری مجرا بر پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی جریان مغشوش نانوسیال درون مجرای بیضوی تعریف شد و مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. در کار حاضر اثر کسر حجمی، ضریب منظری و قطر نانوذرات بر پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی در حالت انتقال حرارت جابجایی اجباری و ترکیبی در دو بخش بعددار و بی بعد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی اثر افزایش کسر حجمی چه در حالت انتقال حرارت جابجایی اجباری و چه در حالت جابجایی ترکیبی نشان از افزایش عدد ناسلت و ثابت ماندن ضریب اصطکاک سطحی دارند. عدد ناسلت در کسر حجمی ???????? نسبت به سیال پایه در جابجایی اجباری و ترکیبی به ترتیب 654/13 و 97/11 درصد بیشتر می باشد. برای بررسی بعددار اثر افزایش کسر حجمی چه در حالت انتقال حرارت جابجایی اجباری و چه در حالت جابجایی ترکیبی با استفاده از روشی جدید به مقایسه اثر کسر حجمی نانوسیال بر پارامترهای حرارتی و هیدرودینامیکی پرداخته شده است. نتایج بعددار نشان می دهند که افزایش کسر حجمی نانوسیال به انتقال حرارت کمکی نکرده و برای انتقال حرارت به میزان معلوم از دیواره به نانوسیال، نانوسیال با کسر حجمی بالاتر به کار پمپ بیشتری احتیاج دارد، این نتیجه نیازمند تحقیقات بیشتر در شرایط متفاوت می باشد. کسر حجمی ???????? نسبت به سیال پایه برای انتقال حرارت جابجایی اجباری و ترکیبی به ترتیب برای ?q???15kw و q???120kw به 90 و 77 درصد به کار پمپ بیشتری نیاز دارد. همچنین نتایج بررسی اثر قطر نانوذرات نشان می دهد نانوسیال با قطر نانوذرات کوچکتر نسبت به نانوسیال با قطر بزرگتر افزایش انتقال حرارت کل بیشتری دارد. این نتیجه نیازمند تحقیقات گسترده تری می باشد.

در این شبیه سازی، محیط گازی را محیطی پیوسته و جریان گاز را جریانی آرام فرض کرده ایم. همچنین از اثرات تابش صرف نظر نموده و گازها را در محیط پلاسما ایده آل در نظر می گیریم. در نتیجه این شبیه سازی که با استفاده از نرم افزارفلوئنت انجام شده است، نرخ لایه نشانی کربید سیلیسیوم و همچنین پروفیل لایه نشانی محاسبه شده آن و نیز اثر پارامتر های مختلف موثر بر لایه نشانی شامل: نرخ ورودی گاز، دمای سطح زیر لایه، فشار رآکتور، نسبت های مختلف سیلان به پروپان بر روی زیر لایه، تاثیر فاصله الکترودها، تاثیر ورود متان نسبت به پروپان وجایگزینی هلیوم به جای هیدروژن بر لایه نشانی و نهایتاً تاثیر دو پارامتر نرخ ورود و دمای سطح زیر لایه بر لایه نشانی سیلیسیوم همراه کربید سیلیسیم مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

کاویتاسیون، شکل گیری حباب ها یا حفره های بخار سیال در داخل آن دراثر کاهش فشار موضعی سیال به کمتر از فشار بخارش در دمای ثابت می باشد. کاویتاسیون هیدرودینامیکی را می توان با استفاده از هندسه های انقباضی خاص مانند صفحه ی اریفیس و با اعمال تغییرات درست سرعت و فشار در سیستم ایجاد نمود. کاویتاسیون، بلافاصله پس از صفحه ی اریفیس روی می دهد و در اثر آن میلیون ها حباب در داخل سیال شکل می گیرند. از انرژی آزاد شده درحین نوسان و فروپاشی این حباب ها –انرژی حاصل از موج های ضربه ای و میکروجت های سیالی- می توان برای شکست کلوخه های ذرات و کاهش اندازه ی آن ها استفاده نمود. در پروژه ی حاضر سعی شده تا با استفاده از یک مدار حلقه بسته ی صفحه ی اریفیس اندازه ی ذرات آلومینا را کاهش داد. نتایج حاصل از آزمایشات مختلف انجام گرفته نشان می دهند که کاویتاسیون هیدرودینامیکی توانایی کاهش اندازه ی ذرات آلومینا از مقیاس میکرو به ابعاد نانو را دارد. از این آزمایشات می توان استنتاج نمود که شدت کاویتاسیون تاثیر مستقیمی بر اندازه ی نهایی ذرات دارد. نتیجه ی دیگری که می توان به آن اشاره نمود، اثر آرایش هندسی صفحه ی اریفیس بر اندازه ی محصول نهایی است که البته برای بیان نتایج قطعی تر و روشن تر باید آزمایش های بیشتری ترتیب داده شوند.

نانولوله های کربنی به دلیل خواص فیزیکی، حرارتی و الکتریکی فوق العاده ، در طراحی قطعات الکترونیکی و میکروالکترومکانیکی، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. یکی از مهمترین تنگناها در تولید این نانوماده، تولید بالا با قیمت موثر می باشد که موضوع تحقیق بسیاری از پژوهشگران در دهه اخیر است. یکی از پرکاربردترین روش های تولید نانولوله کربنی، روش رسوب بخار شیمیایی (cvd) است که تولید نانولوله کربنی در حجم زیاد را امکان پذیر می سازد. نرخ تولید در این روش به پارامترهای مختلفی بستگی دارد. این پژوهش با استفاده از تحلیل عددی، به بررسی و مدل سازی پدیده های حاکم در تولید نانولوله ی کربنی در راکتورcvd می-پردازد. در تحلیل نتایج، علاوه بر نرخ تولید، یکنواختی طول نانولوله های کربنی تولید شده نیز به عنوان پارامتری مهم مورد بررسی قرار می گیرد. در ادامه تاثیر دمای کوره، نرخ جریان مخلوط گاز ورودی، غلظت هیدروکربن ورودی، فشار، دمای مخلوط گاز ورودی و دمای پیش گرمکن، بر میزان تولید نانولوله کربنی مورد بررسی قرار می گیرد و نتایج تحلیل می گردد. در جهت بهینه سازی روش مورد استفاده، در مرحله بعد با استفاده از روش تاگوچی، شرایط بهینه برای رسیدن به نرخ تولید بالاتر نانولوله انتخاب می شود. نتایج و تحلیل های بدست آمده، قابل استفاده در صنایع مرتبط با تولید نانولوله کربنی است و تاثیر بسزایی در فهم رفتار و چگونگی رشد نانولوله کربنی و در نتیجه حل تنگنای این حوزه، مبنی بر تولید بالا با قیمت موثر، خواهد داشت.

در این پایان نامه انتقال حرارت جابجایی ترکیبی جریان آشفته سیال نانوی آب/ درون لوله مسی افقی و مایل تحت شار حرارتی غیر یکنواخت در دیواره با استفاده از مدل دوفازی مخلوط بصورت عددی بررسی شده است. نیمه بالایی لوله تحت شار حرارتی و نیمه پایینی آن عایق می باشد. در این مطالعه قطر ذرات نانوجامد معادل 28 نانومتر و کسرحجمی0%، 2%، 4% و 5% در نظر گرفته شده است. اثر کسر حجمی نانوذرات، عدد گراشهف، عدد رینولدز، قطر ذرات معلق بر روی سرعت محوری، انرژی جنبشی آشفتگی، سرعت های ثانویه، دما، ضریب انتقال حرارت جابجایی، تنش برشی، ضریب اصطکاک سطحی مطالعه و بررسی شده است. مشاهده شد که ضریب انتقال حرارت جابجایی با افزایش کسر حجمی ذرات افزایش می یابد. همچنین این ضریب با افزایش عدد رینولدز افزایش می یابد. از طرفی با افزایش زاویه نسبت به افق، افزایش عدد گراشهف، افزایش قطر ذرات معلق، ضریب انتقال حرارت جابجایی کاهش می یابد. در یک لوله مایل تحت شرایط فوق و عدد رینولدز و عدد گراشهف و کسر حجمی ثابت ( ، ، ) ،کاهش ضریب انتقال حرارت جابجایی در زوایای 30، 45، 60 و 75 درجه نسبت به لوله افقی به ترتیب برابر 1%، 5/1%، 2% و 5/2% می باشد. در یک عدد رینولدز و کسر حجمی ثابت ( ، ) در یک لوله افقی کاهش ضریب انتقال حرارت جابجایی در اثر افزایش عدد گراشهف از به معادل 27% و از به معادل 14% می باشد. در یک عدد گراشهف و کسر حجمی ثابت ( ، ) افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی در اثر افزایش عدد رینولدز از به معادل 12% و از به معادل 14% می باشد. در یک عدد گراشهف و عدد رینولدز و کسر حجمی ثابت ( ، ، ) کاهش ضریب انتقال حرارت جابجایی دراثر افزایش قطر ذرات از به معادل 13% و از به معادل 3% می باشد. 4 رابطه جدید برای محاسبه عدد ناسلت و ضریب اصطکاک سطحی در لوله های افقی و مایل برای یک عدد گراشهف مشخص و عدد رینولدز بین 4000 تا 6000 و کسر حجمی های مختلف ارائه شده است.

در این پایان نامه، ابتدا برای رسیدن به حل مسائل معکوس در محیط های یک بعدی با گازهای غیر خاکستری به همراه ذرات جاذب غیر خاکستری، یک روش بهینه سازی جدید به منظور بازسازی معکوس توزیع دما بیان و تحلیل می گردد. به واسطه استفاده از داده های اندازه گیری جدید، الگوریتم های معمول قبلی از جمله الگوریتم لونبرگ-مارکوارت قادر به بازسازی نبوده و نشان داده می شود که جوابهای به دست آمده از این الگوریتم قابل اعتماد نمی باشند. الگوریتم ارائه شده، علاوه بر افزایش دقت، مشکل عدم پایداری الگوریتم های قبلی را حل نموده و کاملا“ قابل اعتماد می باشد. از روش جهت های مجزا اصلاح شده (mdom) برای حل مسئله در محیط های یک بعدی و مدل مجموع وزن دار گازهای خاکستری (slw) به منظور مدل کردن محیط غیر خاکستری استفاده شده است. نوآوری این پژوهش در حل مسئله معکوس در محیط های غیرخاکستری یک بعدی به صورت زیر خلاصه می گردد: 1- تاکنون شدت های تابش طیفی به طور رایج به عنوان داده های اندازه گیری شده به منظور بازسازی میدان دما در محیط های غیر خاکستری به وسیله روش های معکوس، استفاده شده اند. با این وجود، در بیشتر موارد، هیچ اطلاعاتی درباره بهترین باند طیفی برای اندازه گیری شدت های طیفی وجود ندارد. زیرا این توزیع دما است که روی شدت های تابش طیفی تاثیر گذاشته و آنها را حائز یا فاقد اهمیت می کند. در ضمن اندازه گیری های طیفی نیاز به وسایل طیفی دقیق و حساس دارد. از اینرو در این پایان نامه، از شدت تابش های کلی به جای داده های طیفی برای بازسازی معکوس توزیع دما استفاده می شود. 2- به دلیل استفاده از داده های جدید و ضخامت های اپتیکی بالا الگوریتم های متداول قادر به حل مسئله مطرح شده نمی باشد. از اینرو الگوریتم حل در این پایان نامه تصحیح شده است. 3- برای اولین بار در حل مسائل غیر خاکستری از روش mdom استفاده شده است. 4- اثر ذرات غیر خاکستری با گازهای غیر خاکستری در مسائل معکوس برای اولین بار در نظر گرفته می شود. 5- اثر سطوح غیر خاکستری در محیط های غیر خاکستری برای مسائل معکوس برای اولین بار در نظر گرفته می شود. در ادامه کار حاضر بازسازی و طراحی در محیط های غیر خاکستری دو بعدی برای اولین بار در این پایان نامه مورد مطالعه قرار می گیرد. به علت محدودیت های الگوریتم تصحیح شده لونبرگ-مارکوارت، از روش گرادیان مزدوج به عنوان روش بهینه سازی در مسائل دو بعدی استفاده شده است. مسئله طراحی در محیط های دو بعدی با اعمال چند مدل برای رفتار غیرخاکستری گازها ( مدل های wsgg وslw وgray ) با رائه مثالهایی مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که مدل gray نسبت به مدل های دیگر، بویژه در محیط های ضخیم اپتیکی با گازهای غیرخاکستری، قابل اعتماد نمی باشد. در نهایت مسئله بازسازی دما اطراف یک شعله احتراقی مورد توجه قرار می گیرد. از مدل slw برای مدل کردن محیط غیر خاکستری در مسئله بازسازی دما در محفظه های دو بعدی کمک گرفته می شود. در مسائل بازسازی از شارهای حرارتی دیواره ها در جهت شارش شعله برای بازسازی دما استفاده می شود. با اینحال به واسطه در نظر گرفتن محیط پیچیده غیر خاکستری و دور بودن یکی از دیوارها از منطقه ایجاد شعله، شار حرارتی این دیواره کمکی به بازسازی نکرده و بنابراین بایستی شار حرارتی در منطقه ای داخل محیط اندازه گیری شود. با داشتن دما می توان شدت تابش و در نتیجه شار حرارتی را به دست آورد. از آنجایی که دمای نقاط دور از شعله پایین و قابل اندازه گیری است، این امر امکان پذیر بوده و انتظار بازسازی دما در مناطق نزدیک شعله با استفاده از این تکنیک ساده، مبتنی بر فیزیک مسئله می رفت. در نهایت اثر ضخامت اپتیکی و پارامترهای حجمی که بیشترین تاثیر را در رسیدن به یک حل بهینه و انتخاب و ایجاد یک الگوریتم مناسب ایفا می کند مورد بررسی قرار می گیرد. کلید واژه: محیط های غیر خاکستری –مسائل معکوس در انتقال حرارت تابشی-روش گرادیان مزدوج - روش تصحیح شده لونبرگ-مارکوارت

هدف این پژوهش، بررسی تجربی انتقال حرارت در یک گردآورنده خورشیدی صفحه تخت با سیالات با قابلیت هدایت حرارتی متفاوت می باشد. از این رو یک گردآورنده خورشیدی صفحه تخت ساخته و در شهر زاهدان آزمایش شد. پارامترهای اندازه گیری شده طی آزمایشات، شامل شدت تابش خورشیدی، دبی جریان، سرعت باد محیط، زاویه ی گردآورنده، دمای محیط، دمای منبع ذخیره، دمای سطح لوله و دمای ورود و خروج توده سیال می باشد. آزمایشات در روزهای کاملاً صاف و آفتابی برای دبی های جرمی مختلف و زوایای مختلف گردآورنده انجام شد. با توجه به این که تلفات حرارتی از سطح صفحه جاذب متغیر است، نمی توان یک مقدار ثابت برای تلفات حرارتی و در نتیجه شار حرارتی در طول گردآورنده فرض کرد. لذا بدین منظور طول گردآورنده با توجه به موقعیت ترموکوپل های جاسازی شده روی سطح لوله به 7 قسمت مساوی تقسیم بندی و برای هر قسمت فرض شده است که میزان تلفات حرارتی و در نتیجه شار حرارتی مقدار ثابتی دارد و با این فرض مسئله بررسی شده است. مشاهدات تجربی نشان داد که هر کدام از پارامترهای اندازه گیری شده به تنهایی می تواند روی عملکرد حرارتی گردآورنده تأثیر بسزایی داشته باشد. همچنین نتایج نشان داد که افزایش ضریب هدایت حرارتی سیال می تواند باعث افزایش دمای توده سیال در خروج شود، اگرچه نمی توان در حالت کلی اثر ضریب هدایت حرارتی سیال روی ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت را تحلیل کرد.

abstract nowadaysphotovoltaic solar cells (pvs) areacknowledged the fastest growing energy technology in the word, however, they only account for only fraction of current global renewable energy capacity. it isrecognized that this incomplete market penetration has been largely a result of the technology’sexcessive cost. so researchers are trying to find innovative, economic way with theaim of either cutting back on the active material quantity or improving power efficiencies to abateoperating cost.however, have presented a cost.performance trade-off, that some believe may be surmounted by the employment of nanotechnology. amongst many potential nano-materials proposed for pv conversion is the carbon nanotube (cnt) due to its lowmaterial usage, superior carrier transport properties and most notably; a tunable band-gap. thisthesis examines the theoretical performance of a range of cnt based solar cells and in doing so, computational methodologies are formulated towards characterizing the related electronic andoptical properties with respect to the cnt structural variability. in this thesis addresses the issue of differentiation of metallic and semiconducting cnts. the result, a simulation-efficient and experimentally validated analytical model is developed to distinguish the nanotubes and predict the band-gap of semiconducting cnts.it offers a valuable insight into the optimization of cnt diameter related process parameters towards suppressing electronic mutability. the end part of this thesis focuses on modeling the optical absorption of cnts where thephoto-generated current and quantum efficiency responses are derived for various tube geometrieswhen exposed to laser illumination. the appointed models are later exploited in combination with anequivalent pv circuit model to evaluate the performance metrics of a variety of isolated cnt based pvdevices under solar radiation. within the confines of the suppositions made in this study, the result that only specific types ofcnts may yield competitive pv conversion efficiencies compared to other nanotechnology based solarcells.

در این پایان نامه، بهینه سازی یک آب شیرین کن خورشیدی متصل به گردآورنده ی فتوولتائیک حرارتی بر اساس راندمان اگزرژی انجام شده است. بدین منظور یک سیستم ترکیبی شامل حوضچه و گردآورنده فتوولتائیک حرارتی بررسی شده است. مقایسه نتایج عددی حاصل از تحلیل حوضچه غیرفعال، گردآرنده و حوضچه فعال به صورت مستقل و ترکیبی، با نتایج تجربی موجود سازگاری مناسبی را نشان می دهد. بهینه سازی آب شیرین کن حوضچه ای فعالمتصل به گردآورنده ی فتوولتائیک حرارتی با انتخاب راندمان اگزرژی به عنوان تابع هدف و سرعت سیال و قطر لوله گردآورنده به عنوان متغیرهای مستقل در بهینه سازی توسط الگوریتم ژنتیک نرم افزار متلب انجام شده است. مقدار بهینه سرعت سیال و قطر لوله به ترتیب 25/0 متر بر ثانیه و 007/0 متر به دست آمدند، و به ازای این مقادیر بهینه، مقدار حداکثر راندمان اگزرژی 57/4 درصد می باشد. در انتها مطالعات پارامتری در مورد بهینه سازی سیستم صورت گرفته است. نتایج بررسی نشان می دهد که افزایش تابش خورشیدی موجب کاهش راندمان اگزرژی می شود. همچنین افزایش سرعت باد باعث افزایش راندمان های اگزرژی و انرژی می شود. با بررسی که روی اثر عمق آب انجام شد، مشاهده گردید که افزایش عمق آب منجر به کاهش راندمان انرژی می شود اما تأثیر چندانی در راندمان اگزرژی ندارد. همچنین با افزایش تعداد لوله ها و طول گردآورنده راندمان های انرژی و اگزرژی افزایش پیدا می کند. کلمات کلیدی: بهینه سازی، آب شیرین کن خورشیدی، گردآورنده فتوولتائیک حرارتی، اگزرژی، الگوریتم ژنتیک، تابع هدف

استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان یکی از منابع تجدیدپذیر انرژی در سال های اخیر بطور گسترده ای مورد توجه قرار گرفته است. در یکی از پرکاربردترین روش ها، این انرژی ابتدا به انرژی حرارتی تبدیل و سپس مورد استفاده قرار می گیرد. سطوح جذب کننده تابش خورشیدی از جمله مهم ترین بخش ها در سامانه هایی هستند که به این روش عمل می کنند. دریافت کننده های حجمی خورشیدی سطوحی نوظهور هستند که قادر به جذب بیشتر انرژی خورشیدی و تلفات کمتر انرژی جذب شده می باشند. وجود ساختاری متخلخل در این نوع مواد سبب شده است تا تابش خورشیدی به جای سطح در عمق آنها نفوذ کرده و جذب شود. برخی از مطالعات نشان دهنده پتانسیل استفاده از آلومینای آندیک متخلخل به عنوان اینچنین موادی است. به نظر می رسد خصوصیات ساختاری این مواد بر ضریب جذب آنها تاثیر گذار باشد .در تحقیق حاضر برخی از خصوصیات هندسی آلومینای آندیک متخلخل از قبیل ضخامت لایه، قطر حفرات، درصد سطح حفرات و اعوجاج آنها بر طیف جذب در محدوده تابش خورشیدی مورد بررسی قرار گرفته است. هر کدام از پارامترهای بیان شده بصورت جداگانه با تنظیم شرایط آندش تغییر کرده و طیف جذب لایه آلومینای حاصل بوسیله آنالیز اسپکتروفوتومتری مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که ضریب جذب با افزایش ضخامت، افزایش یافته است. همچنین افزایش قطر حفرات سبب انتقال طیف جذب به سمت راست گشته است. مطالعات حاکی از آن است که درصد بهینه ای از سطح حفرات وجود دارد که در آن ضریب جذب بیشینه می باشد. سرانجام اعوجاج حفرات سبب جذب بیشتر پرتوهای ورودی به آنها گشته است.

نگرانی درباره گرم شدن جهان و کاهش منابع سوختی فسیلی، تحقیق برای منابع انرژی تجدیدپذیر ارزانتز را شتاب داده است. سلول های خورشیدی پلیمری می توانند مثالی از این منابع باشند هرچند دارای مجموعه¬ای از کاستی ها شامل: بازده پایین و عمر کوتاه هستند که با استفاده از ساختارهای جدید می توان مقداری از این کاستی را جبران نمود. در این پایان نامه سلول خورشیدی پلیمری با لایه حساس به نور p3ht:pcbm بعنوان یک سلول خورشیدی لایه ای با پیوندگاه چندگانه شبیه سازی شد و با توجه به این که یکی از اساسی¬ترین دلایل کاهش بازده این سلول ها، میزان کم جذب نور است. در قسمت بعد نوع جدیدی از هندسه سلول های خورشیدی آلی ارائه شد. این روش بصورت مدیریت نور در عبور از لایه¬ها با ضریب شکست متفاوت است. علاوه بر این، در ساختارهای ارائه شده به میزان افزایش جذب در سلول های خورشیدی توجه شد. در این ساختارها با افزودن لایه اکسید روی (zno) زیر لایه حساس به نور است که افزودن این لایه میزان جذب نور را افزایش داد. در ساختارهای بعدی با اصلاح الگوی سطح سعی در افزایش هرچه بیشتر میزان جذب نور شد. پس از رسیدن به ساختار مناسب پارامترهای الگوی سطح مطالعه گردید و شکل مناسب آن برای بهبود جذب نور انتخاب شد. در انتها برای مقایسه، دو ساختار سلول خورشیدی صفحه ای و سلول خورشیدی دسته ای متناوب انتخاب و نمودارهای جریان- ولتاژ آن ها رسم گردید. نتایج نشان داد که روش استفاده شده در این تحقیق باعث افزایش ولتاژ مدار باز و جریان اتصال کوتاه و در نتیجه افزایش بازده سلول خورشیدی آلی در مقایسه با نتایجی که تا کنون گزارش شده است می گردد.

چگالش جهت آبیاری ترکیبی از سیستم شیرین سازی آب و آبیاری زیر سطحی می باشد. با تبخیر آب دریا ، در تبخیرکن خورشیدی و اجازه ورود آن به سیستمی از لوله های دفن شده در زمین که به عنوان چگالنده از آن استفاده می شود، و با انتقال حرارت هوای گرم و مرطوب در طول لوله ها با زمین، هوا سرد شده و بخار چگالش یافته، آب در دیواره سرد لوله ته نشین خواهد شد. با استفاده از لوله های منفذدار هوا نیز به زیر زمین نفوذ کرده با استفاده ازمنافذ لوله ها آب توانایی نفوذ به خاک را خواهد داشت. در مطالعه این سیستم بر روی انتقال هوای مرطوب به سمت لوله های دفن شده در خاک که بخار چگالش یافته ممکن است در انتهای لوله جهت مصارف آشامیدن جمع آوری گردد تمرکز شده است. معادلات موازنه ی جرم و انرژی برای تبخیر کن خورشیدی و چگالنده جهت آنالیز ترمودینامیکی نوشته شده است. در ابتدا با استفاده از شبیه سازی عددی سیکل یک سری آزمایش ها انجام گرفته است و سپس با استفاده از نتایج حاصل در روش طرح ریزی و تحلیل آزمایش ها تأثیر پارامترهایی چون مقدار و دمای آب ورودی، مقدار رطوبت ورودی و سطح تبخیرکن مورد بررسی واقع می شود. از ویژگی های کار حاصل استفاده از روش طرح ریزی و تحلیل آزمایش ها در بررسی تأثیر پارامترها بر روی عملکرد سیستم و همچنین امکان طراحی سیکل چگالش جهت آبیاری در محدوده وسیعی از پارامترهای ورودی اولیه خواهد بود.

کمبود آب همواره یکی از دغدغه های بشر بوده است. با توجه به عدم وجود منابع کافی آب قابل مصرف، با گذشت زمان روش های صنعتی تولید آب مطرح شدند که به دو گروه اصلی روش¬های تبخیری و روش¬های غشایی تقسیم می شوند. تولید آب به روش نمک زدایی و استفاده از غشاها بیشترین کاربرد را در صنعت تولید آب دارد. کیفیت مناسب آب تولیدی و همچنین هزینه ی پایین تر این نوع آب¬شیرین¬کن¬ها دلیل اصلی استقبال از این صنعت می باشد. پمپ های فشار قوی و غشاها مهم¬ترین اجزای سیستم اسمزمعکوس می باشند. پژوهش های زیادی جهت بهینه سازی عملکرد این دو بخش اصلی در مراکز تحقیقاتی سراسر دنیا صورت گرفته است. با گذشت زمان و ایجاد تغییراتی در طراحی این سیستم ها برای افزایش ظرفیت تولید، امروزه آب شیرین کن های اسمزمعکوس از بین تمام روش های تولید آب شرب از آب دریا، بیشترین استفاده رادارند. در این پروژه، عملکرد یک واحد صنعتی آب شیرین کن اسمزمعکوس در شهرستان کنارک مورد بررسی قرار گرفته است. افزایش بازیافت این سیستم ها با تغییر پارامترهای محیطی ارتباط مستقیم دارد، در نتیجه پارامترهای مؤثر شناسایی شده و رفتار جریان در مسیر عبور آب خام از روی غشاها مورد تجزیه و تحلیل قرار می¬گیرد. غلظت نمک، دما، فشار و دبی مهم ترین پارامترهای تاثیرگذار در یک سیستم اسمزمعکوس می باشند. با مدل سازی رفتار جریان و تجزیه و تحلیل تغییرات پارامترهای فشار و دبی وهمچنین با بررسی تعداد غشاهای موجود در یک محفظه فشار به این نتیجه رسیدیم که با تغییرات فشارطراحی و دبی ورودی اولیه، میزان کیفیت و کمیت آب تولیدی تغییر چندانی ندارد ولی با کاهش یک غشا از هر محفظه فشار و قرار دادن آن ها در یک واحدتولید جداگانه، دبی تولیدی و همچنین کیفیت آب تولیدی افزایش چشمگیری خواهد داشت،که این موضوع در مناطقی که با مشکل کمبود آب مواجه هستند می تواند حائز اهمیّت باشد

دفع حرارت و کنترل دما در سیستم هایی با تولید شار حرارتی بالا در صنایعی همچون الکترونیک، هوافضا، نظامی و غیره دارای اهمیت حیاتی است. از سوی دیگر در دهه ی اخیر تلاش¬ها بر استفاده از سیالات نانو به عنوان سیال عامل در خنک کنندگی متمرکز بوده است. استفاده از جریان این سیالات می تواند کارآیی حرارتی میکروکانال¬ها را بهبود بخشد. در این پژوهش مطالعه و بررسی جابجایی جریان سیال نانو درون میکروکانال در دو بخش عددی و آزمایشگاهی انجام گرفته است. به علت وقت گیر و هزینه بر بودن مطالعات آزمایشگاهی پاره ای از عوامل موثر به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته اند. در این بخش دستگاه معادلات مشخصه دو بعدی برای جریان و بستر با توسعه یک کد محاسباتی بر اساس روش عددی حجم محدود گسسته و حل شده¬اند. تاثیر عواملی همچون عدد بریکمن جریان، ضخامت بستر میکروکانال، جنس میکروکانال مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عددی با مقادیر آزمایشگاهی و تحلیلی موجود همخوانی مطلوبی را نشان می¬دهند. نتایج افزایش ضخامت میکروکانال را به تغییر شرایط حرارتی در مرز مشترک جامد-سیال ناشی از هدایت محوری بستر میکروکانال مرتبط می نماید. با در نظر گرفتن ضخامت بستر میکروکانال در محاسبات عددی، تغییرات محوری ضریب انتقال حرارت کاهش یافته است. افزایش کسر حجمی ذرات، ضریب انتقال حرارت جابجایی جریان را افزایش و هدایت محوری دیواره کانال را کاهش می دهد. در نتیجه شار حرارتی بر روی مرز جامد-سیال یکنواختی بیش تری خواهد داشت. استفاده از بستری با هدایت گرمایی بالا، بیشینه دما و مقاومت حرارتی میکروکانال را در نتیجه افزایش هدایت محوری کاهش می دهد. از طرف دیگر با ساخت یک دستگاه آزمایشگاهی به بررسی تجربی رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی جریان نانو سیال حاوی نانو لوله¬های کربنی تک و چند دیواره پرداخته شده است. این دستگاه شامل قسمت های مختلفی جهت رانش سیال نانو درون 16 میکروکانال موازی با مقطع مربعی بر روی یک بستر مسی است. سیال نانو با توزیع نانو لوله¬های کربنی عامل دار تولید شده در پژوهشگاه صنعت نفت ساخته شده است. در این بخش ویسکوزیته و هدایت گرمایی نانو سیالات با ساختارهای کربنی در محدوده معینی از دما و درصد وزنی مدل شده¬اند. داده¬های آزمایشگاهی نشان می¬دهند که زبری¬های سطحی با ایجاد یک ویسکوزیته جریانی در کنار ویسکوزیته موثر سیال نانو، بر خلاف رفتار کانال¬های صاف باعث افزایش عدد پویزل در ناحیه توسعه یافته هیدرودینامیکی می¬شوند. از طرف دیگر در رینولدزهای پایین تاثیری زبری های سطحی بر روی عدد پویزل ناپدید شده و در این شرایط جریان درون میکروکانال های زبر همانند متناظر آن در میکروکانال¬های صاف عمل می¬کنند. افزایش عدد بدون بعد گراشوف می¬تواند باعث افزایش نیروهای شناوری جریان شده و در نتیجه اختلاط بیش تر به ویژه در نزدیکی دیواره زبر مقاطع میکرونی را به دنبال داشته باشد. به طور کلی در اعداد رینولدز پایین علیرغم افزایش ضریب انتقال حرارت با ورود ذرات نانو درون سیال پایه درصد وزنی و نوع ذرات تاثیری بر ضریب انتقال حرارت جابجایی ندارند. در مقابل در اعداد رینولدز بالاتر درصد وزنی و نوع ذرات توزیع شده در سیال پایه ضریب انتقال حرارت جابجایی جریان نانو سیال را تحت تاثیر قرار می دهد.

در این پایان نامه به بررسی تاثیر زاوبه تزریق در ایجاد سوپر کاویتاسیون پرداخته شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در حال حاضر کلیه مصرف انرژی در دنیا بطور سرسام آوری رو به ازدیاد می باشد. بشر مترقی امروز، برای کلیه کارهای روزمره خود به انرژی نیازمند است ، بطوریکه بدون آن زندگی او مختل می گردد. مشکل از بین رفتن منابع کنونی نفت و سایر سوختهای فسیلی در آینده نه چندان دور باعث شده است که متخصصان رشته های علمی و نیز مسئولان آینده فکر بسیاری از کشورهای پیشرفته جهان در تدارک جانشینی انواع دیگر انرژی برآیند. در این میان خورشید و انرژی حاصل از گرمای آن بصورت یک منبع دیرپا و غنی می تواند بیشترین توجه محققان را به خود جلب کند. از آنجایی که کشور ما ایران، در مجموع بسیار آفتابی است و از نظر دریافت تشعشعات خورشیدی در شمار بهترین کشورها محسوب می شود، استفاده از انرژی خورشیدی از دیرباز در آن مطرح بوده و معماری سنتی ایران نیز بیانگر توجه خاص ایرانیان در استفاده صحیح و موثر از این انرژی در قرون گذشته می باشد. با وجود این، در حال حاضر استفاده از انرژی خورشیدی با بکارگیری علوم و فنون جدید و حتی روشها و قواعد معماری سنتی بسیار ناچیز است . امروزه در این راستا به خصوصیات اقلیمی و استفاده صحیح از مصالح ساختمانی توجه کمی می شود، تا آنجا که انسان می تواند نظاره گر نمونه های مشابهی از ساختمان سازی در نقاط و اقلیمهای متفاوت باشد. استفاده از انرژی خورشیدی در بناها یکی از قدیمی ترین کاربردهای این انرژی می باشد و این مجموعه تحقیقی در رابطه با سیستمهای گرمایش و سرمایش خورشیدی در ساختمانها می باشد. بطور کلی انرژی خورشیدی به دو صورت طبیعی و غیرطبیعی جهت گرم کردن و خنک کردن ساختمانها بکار می رود. سیستمهایی که امکان بهره گیری طبیعی از انرژی خورشید را بدون بکارگیری تجهیزات مکانیکی فراهم می آورند، سیستمهایی طبیعی یا غیرفعال و سیستمهایی که به کمک وسایل مکانیکی انرژی خورشیدی بهره می گیرند، سیستمهای غیرطبیعی یا فعال نامیده می شوند. در این مجموعه اصول کار و کلیات سیستمهای طبیعی و غیرطبیعی برای گرمایش مورد بررسی قرار گرفته است . و در انتها با توجه به اصول مطرح شده طرح جهت بهره برداری از این انرژی برای شهر زاهدان ارائه می گردد. اطلاعات ارائه شده در مورد عملکرد و طراحی سیستمهای غیرطبیعی خورشیدی، برای هر نقطه در وسعت عرض جغرافیایی 28 تا 56 درجه شمالی (و یا جنوبی)، از جمله ایران معتبر می باشد. اما آنچه که در مورد سیستمهای فعال خورشیدی مطرح گردیده، برای هر محلی که امکان استفاده از انرژی خورشیدی را داشته باشد قابل استفاده خواهد بود.