در این تحقیق انتقال حرارت جابجایی آزاد یک سیال غیر نیوتنی بر روی صفحه متخلخل عمودی تحت تاثیر میدان مغناطیسی در حالت دو بعدی مورد توجه قرار گرفته است. برای حل مسئله مزبور، معادلات لایه مرزی حاکم که شامل معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی می باشند همراه با قیدهای شرایط مرزی به فرم معادلات بی بعد تبدیل شده و دستگاه معادلات حاصل به کمک روش های متداول عددی حل شده اند. با بکارگیری نتایج حاصل از حل مسئله تاثیر پارامترهای مختلف سیستم بر روی کمیت هایی چون سرعت، دما، ضریب اصطکاک، عدد نوسلت متوسط و موضعی محاسبه و بررسی شده اند. پارامترهای سیستمی مورد توجه شامل پارامترهایی چون اثر میدان مغناطیسی، شاخص جریان، عدد پرانتل، مکش و دمش دردیواره می باشند. در نهایت نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از یک کار تئوری انجام شده توسط دیگر محققین مقایسه شده و تطابق قابل قبولی بین نتایج حاصل از دو روش مشاهده شده است. لازم به ذکر است که در این کار از مدل سیال پاورلا استفاده شده است.

یکی از روش های کاهش دمای بخار سوپرهیت، تزریق آب خنک به درون بخار سوپرهیت است. دی سوپرهیتر ها برای کنترل و کاهش دمای بخار سوپرهیت مورد استفاده قرار می گیرند. دی سوپرهیتر، آب خنک را به صورت اسپری ریز با بیشینه سطح برای تبخیر، تزریق می کند. با تزریق آب خنک، بخار آب، دی سوپرهیت و در نتیجه آب خنک تبخیر می شود. یکی از موارد مهم در مدل سازی دی سوپرهیتر ها، بررسی اثر آب تزریق شده بر میزان کاهش دمای بخار سوپرهیت است. در این پایان نامه، انتقال حرارت قطرات اسپری شده آب با بخار سوپرهیت به صورت دوفازی، دوبعدی انجام می گیرد. اثر عوامل مختلف مثل قطر ذرات اسپری شده و قطر لوله دی سوپرهیتر روی میزان تبخیر ذرات مورد مطالعه قرار گرفته شده است. روش مورد استفاده در این تحقیق که مدل فاز گسسته نامیده می شود، بر مبنای روش اولری-لاگرانژی است.در این روش فاز پیوسته یا بخار آب با تقریب اولرین و فاز گسسته یا ذرات آب با تقریب لاگرانژین به صورت گذرا با استفاده از شبیه سازی مسیر ذره بر اساس معادله حرکت نیوتن، مدل سازی می شود. نتایج نشان می دهد که قطر لوله و قطر ذرات اسپری شده روی طول لازم برای تبخیر کامل ذرات تأثیر می گذارند به طوری که کاهش قطر لوله دی سوپرهیتر و افزایش قطر ذرات تزریق شده سبب افزایش طول لازم برای تبخیر کامل قطرات آب می گردد و در نتیجه فاز بخار با پیمودن طول بیشتری از لوله به پایداری می رسد. هم چنین دبی جرمی آب تزریق شده و دمای بخار سوپرهیت ورودی روی دمای بخار خروجی تأثیر زیادی دارد. افزایش دبی جرمی آب تزریق شده سبب کاهش دمای سوپرهیت خروجی می گردد طوری که به ازای تزریق 065/0 کیلوگرم بر ثانیه آب خنک، بخار آب به شکل اشباع از دی سوپرهیتر خارج می شود. در نتیجه با تزریق مقدار بیشتری آب، مخلوط آب و بخار اشباع از لوله دی سوپرهیتر خارج می گردد. کاهش دمای بخار سوپرهیت ورودی سبب کاهش دمای بخار خروجی می شود به طوری که عبور بخار با دمای 116 درجه سانتی گراد سبب اشباع شدن بخار خروجی می گردد.

منطقه خاور میانه از لحاظ تابش خورشیدی در یکی از بهترین مناطق جغرافیایی جهان قرار دارد و اکثر کشور های این منطقه پتانسیل ساختن نیروگاه خورشیدی در توان بالا را دارا می باشند. اساس کار نیروگاه خورشیدی بر پایه کلکتور های سهموی خطی است که روغن مصنوعی با عبور از کلکتورها توان گرمایی خورشید را در مزرعه انرژی دریافت کرده و از طریق مبدل حرارتی به سیکل رانکین نیروگاه خورشیدی منتقل می کند. در این پایان نامه، طراحی یک نیروگاه خورشیدی (mw) 25 در اقلیم ایران ارائه شده و سپس به بررسی و تحلیل کارکرد حرارتی نیروگاه در ماه های مختلف پرداخته می شود. بازده مزرعه انرژی، توان حرارتی دریافتی سیال و دبی جرمی سیال برای اینکه در دمایش از محدوده مجاز بالاتر نرود به طور کامل ارائه شده است. سیال عامل انتقال حرارت روغن می باشد که تا محدوده دمایی c°400 می تواند به فعالیت ادامه دهد. در انتها تانک ذخیره نیروگاه خورشیدی مورد بحث قرار می گیرد. حجم تانک ذخیره و تعداد آن در ابعاد مختلف محاسبه شده و با توجه به شرایط کارکرد نیروگاه، بهینه ترین حالت انتخاب می شود. انتخاب 480 کلکتور خورشیدی و بررسی و تحلیل کارکرد نیروگاه خورشیدی و مزرعه انرژی در کل سال نشان داد که حدود (gwh) 7/272 انرژی حرارتی از خورشید دریافت و با توجه به بازده سیکل رانکین نیروگاه خورشیدی حدود (gwh) 80 برق خورشیدی تولید شده است. انرژی حرارتی دریافتی از خورشید به مقداری است که نیروگاه با کمک مزرعه انرژی و تانک ذخیره حدود 2700 ساعت در سال فعال می باشد.

با توجه به بحران جهانی آب، امروزه رویکردی ویژه به طراحی و استفاده ی بهینه از شبکه های آبرسانی در سرتاسر کره خاکی پدید آمده است. این نگرش بویژه در کشورهای در حال توسعه مانند ایران بسیار جدی تر می بایست دنبال شود. همانگونه که از نتایج ارائه شده در این پایان نامه برخواهد آمد ؛ شبکه ی آبرسانی لنگرود علاوه بر فرسودگی و غیرمهندسی ساز بودن آن عملکرد مناسبی برای توزیع آب بصورت صحیح برای ساکنان شهر ندارد. کمبود فشار و دبی، آشکارا در نقاط متعددی از شهر برای مردم ایجاد مشکل کرده است. در این پایان نامه روشی کاربردی جهت بهینه سازی شبکه ی آبرسانی شهر لنگرود با استفاده از یکی جدیدترین الگوریتمهای فراکاوشی به نام الگوریتم جفتیابی زنبورهای عسل ارائه گردیده است که علاوه بر بار آکادمیک کاربردی نیز می تواند باشد. ویژگی تمام شبکه های فرسوده اینست که با کمبود اطلاعات مواجه اند لذا در این پایان نامه از تقریبهای نوینی برای تخمین آنها استفاده گردید. مهمترین این تقریبها یکی در تخمین دبی ها در گره های اصلی شبکه با روش منحنی های تیسن و به کمک نرم افزار جی آی اس به کار رفته است و دیگری در کالیبراسیون ضرایب زبری در لوله های شبکه ؛ که بطور مفصل یک بخش از پایان نامه را به خود اختصاص داده است. آنچه در این فرآیند انجام گرفته است نهایتا جهت تعیین وضعیت فعلی شبکه بوده است. در فصل پایانی بعنوان اطلاعات ورودی برای بهینه سازی شبکه مورد استفاده قرار گرفته است. بهینه سازی مدل کلی شبکه با استفاده از الگوریتم فراکاوشی و تکاملی جفتیابی زنبورهای عسل انجام گرفته است.

امروزه با توجه به منابع محدود سوخت های فسیلی، مشکلات ناشی از آلودگی هوا و گرم شدن کره زمین استفاده از منابع جدید انرژی و انرژی های تجدید پذیر بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. یکی از این منابع پیل های سوختی است که طی یک فرایند الکترو شیمیایی جریان الکتریسیته تولید می کند. در میان چندین نوع پیل سوختی، پیل سوختی غشاء پلیمری (pemfc) به دلیل دمای عملکردی نسبتا پایین، بازده انرژی بالا و سطح آلودگی پائین از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در تحقیق حاضر تک سل پیل سوختی پلیمری تحت شرایط سه بعدی، هم دما، تک فاز و پایدار مدل سازی شده است. یکی از عوامل موثر در عملکرد پیل های سوختی با غشاء پلیمری، نحوه رسیدن گاز های واکنشگر به لایه کاتالیست از طریق کانال های انتقال گاز است، لذا هندسه کانال به طور قابل توجه ای در طراحی بهینه پیل سوختی تأثیر می گذارد. در مطالعه حاضر تأثیر تغییر هندسه سطح مقطع کانال های عبور جریان از حالت پایه مستطیل با حفظ مساحت به مربع، ذوزنقه، مثلث و نیم دایره بر روی عملکرد پیل سوختی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین پارامتر های عملکردی از جمله دما و فشار بر روی کارائی پیل سوختی مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد کانال با مقاطع نیم دایره، مثلث و ذوزنقه به علت افزایش نفوذ اجزاء واکنش دهنده در لایه کاتالیست به-ترتیب باعث افزایش عملکرد پیل به میزان 11%، 7%، 5/4% در چگالی جریان های بالا می شوند و کانال با مقطع مربع به علت کاهش نفوذ اجزاء واکنش دهنده سبب کاهش عملکرد پیل به میزان 8% نسبت به کانال مستطیلی می شود. همچنین افزایش دما و فشار باعث بهبود عملکرد پیل می شود. نتایج عددی در مقایسه با داده های تجربی از تطابق خوبی برخوردار می باشد.

در پژوهش حاضر به بررسی چگونگی پدیده جدایش جریان دوفازی بخار و آب در داخل درام بویلر به صورت دو بعدی و سه بعدی پرداخته شده است. مدل سازی جریان تحت شرایط آدیاباتیک، آشفته، به صورت ناپایا و با روش حجم محدود می باشد. هندسه دو بعدی به منظور بررسی ابتدایی چگونگی حرکت جریان با استفاده از ساده سازی طرح سه بعدی و به صورت برشی از درام انتخاب شده است. هندسه سه بعدی منطبق با طرح صنعتی طراحی شده و جریان در آن به دو صورت وارد درام می شود: مخلوط اشباع بخار و آب از طریق لوله های بالابرنده و دیگری جریان مایع متراکم ورودی از سوراخ های لوله آب تغذیه. این جریان از طریق خروجی های لوله پایین آورنده و خشک کن خارج می گردند. در این پژوهش از نرم افزار تجاری انسیس- فلوئنت 14 به منظور شبیه سازی جریان بهره گرفته شده است. در شبیه سازی تفکیک جریان در درون درام از مدل اویلری استفاده شده است که کامل ترین روش برای مدل سازی جریان های دو یا چندفازی است. برای مدل سازی جریان آشفته از مدل k-? و برای مدل سازی تغییر فاز درونی بین بخار و آب از معادله هرتز- نادسن بهره برده شده است. نتایج حاصل از مدل سازی چگونگی تفکیک جریان بخار و آب نشان می دهد که مدل سازی جریان به صورت سه بعدی به دلیل خطای کمتر نسبت به حالت دو بعدی، مطابقت بیشتری با نتایج تجربی دارد که این موضوع به سبب ماهیت سه بعدی پدیده جدایش فاز در درون درام است. همچنین در مدل سازی انتقال جرم در نظر گرفته شده و تاثیر تغییر در کسر حجمی نیز در حالت دو بعدی بررسی شده است.

با توجه به مصرف روزافزون انرژی توسط بشر و همچنین متناهی بودن منابع انرژی موجود، از دیرباز استفاده از منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر مورد توجه واقع شده است. امروزه انرژی تابشی خورشید به عنوان یک منبع انرژی دائمی و ارزان بیش از پیش مورد توجه مهندسان بوده و جوامع به دنبال استفاده بیشتر و بهتر از این منبع انرژی هستند. در مطالعه حاضر اساس عملکرد دودکش خورشید به عنوان یک نیروگاه خورشیدی مورد بررسی قرار گرفته و با استفاده از نرم افزار fluent مدل سازی دودکش خورشیدی صورت پذیرفت. نتایج حاصل از این مدل با نتایج مطالعات پیشین همخوانی خوبی را نشان داد. در ادامه برای بررسی ابعاد بهینه یک دودکش خورشیدی با توجه با تابش میانگین در اقلیم شهر رشت، تعداد زیادی مدل دودکش خورشیدی با قطر کلکتور، قطر دودکش و ارتفاع دودکش متفاوت تولید شد تا از نتایج حاصل از شبیه¬سازی آنها در بهینه¬سازی با روش nsga ii استفاده شود. اهداف بهینه¬سازی، هزینه ساخت پایین و توان خروجی بالا است. نتایج حاصل بهترین ابعاد برای دودکش خورشیدی را نشان داد که با توجه به نتایج به دست آمده، قطر کلکتور، قطر دودکش و ارتفاع دودکش بهینه برای ساخت یک دودکش خورشیدی با توان خروجی50 کیلووات در اقلیم رشت به ترتیب 262 ، 14 و 150متر می¬باشد.

بررسی همودینامیک جریان خون در عروق بدن انسان، به¬دلیل گستره وسیع پارامترهای مختلفی نظیر اندازه لومن، ویسکوزیته ظاهری، هماتوکریت، حرکت نوسانی و دودی جداره عروق بسیار پیچیده است. از طرف دیگر، برخی از آزمایشات نیز ثابت می¬کنند که تئوری سیال کلاسیک قادر به پیش¬بینی رفتار جریان خون در عروق ریز کمتر از 200 میکرون نمی¬باشد، بنابراین استفاده از تئوری¬های پیشرفته ضروری به¬نظر می¬رسد. در این رساله از تئوری دینامیک سیال میکروپولار برای مدل¬سازی جریان خون در مویرگ¬ها استفاده می¬¬شود، تئوری میکروپولار با درنظرگرفتن درجات چرخشی اضافی مولکول¬های سیال باعث بهبود تئوری کلاسیک می¬گردد. به¬زبان ریاضی، درجات آزادی اضافی باعث ظهور دو کمیت مهم سینماتیکی موسوم به تنسورهای ژیراسیون و انحنا، که نقش اساسی در بهبود فرمول¬بندی محیط پیوسته دارند می¬شوند. هدف اولیه این تحقیق، بررسی قابلیت تئوری سیال میکروپولار در مدل¬سازی جریان¬های سیال در میکروکانال¬های مستطیلی و مدور می¬باشد. در این راستا، حل تحلیلی این جریان¬ها ارائه می¬گردد سپس فرمول¬بندی المان محدود توسعه داده می¬شود، همچنین در تحلیل جریان سیال در میکروکانال¬ها از مقادیر متفاوت پارامترهای مادی میکروپولار استفاده ¬¬شده و توافق عالی میان نتایج تحلیلی، عددی و تجربی در کلیه حالات موجود مشاهده می¬شود. بویژه، ملاحظه می¬شود که ویسکوزیته میکروپولار و پارامترهای طول مشخصه نقش جدی و مهمی در تغییر دادن الگوهای جریان در مقایسه با نتایج تئوری سیال کلاسیک دارند، سپس فرمول¬بندی المان محدود متقارن محوری برای جریان خون در عروق گرفته توسعه داده می¬شود. به-عنوان مثال نمونه، شریان گرفته با قطر10 میلی¬متر مورد بررسی قرار گرفته مشاهده می¬شود که نتایج فرمول¬بندی المان محدود اخیر، موافقت خوبی با نتایج موجود در دبیره دارند. باید اذعان نمود که غلظت سلول¬های قرمز خون در امتداد شعاعی در عروق با قطر کمتر از 200 میکرون در حال تغییر بوده به¬طوری¬که در مرکز مقدار حداکثر و در نزدیکی جداره¬ها دارای مقدار حداقل موسوم به پدیده فارئوس-لندکوئیست می¬باشد لذا، در تحلیل جریان خون در مقیاس¬های میکرونی باید از خواص فیزیکی متغیر استفاده نمود، بنابراین یک مدل ساختاری جدید براساس توزیع خواص فیزیکی خون با درنظر گرفتن غلظت هماتوکریت متغیر پیشنهاد می¬شود، سپس مدل ساختاری جدیدی با درنظر گرفتن یک پارامتر جدید نرخ برش که شامل اثرات گردابی و ریزچرخش میکروپولار می¬باشد توسعه داده می¬شود. پس از فرمول¬بندی المان محدود معادله ساختاری ملاحظه می¬شود که تحلیل جریان خون در عروق بسیار ریز براساس خواص فیزیکی ثابت یا مدل ساختاری خطی میکروپولار نمی¬تواند به نتایج تجربی دست یابد. درمقابل، نتایج عددی¬ معادله ساختاری جدید با خواص فیزیکی متغیر و با مقادیر جدید نرخ برش تطابق عالی با نتایج تجربی موجود نشان می¬دهند. در انتها نیز شبیه¬سازی عددی جریان خون در شریانچه گرفته مورد بررسی قرار می¬گیرد، مشاهده می¬شود که رفتار جریان خون در این وضعیت با پیش¬بینی¬های کلاسیک متفاوت است. درواقع، در یک افت فشار مشخص، اختلاف قابل ملاحظه¬ای در اندازه سرعت و گردابی حداکثر مشاهده می¬گردد، بویژه چرخش اضافی مولکول¬ها در مقیاس¬های کوچک باعث افزایش مقاومت به جریان سیال در عروق و کاهش اندازه سرعت حداکثر سیال می¬شود.

درپژوهش حاضر، فرآیند ذوب در یک نیم¬کره با منبع حرارتی در داخل آن به کمک روش عددی شبکه بولتزمن مورد بررسی قرار گرفته است. نیم¬کره به صورت دو بعدی در نظر گرفته شده است و مرزهای آن عایق می¬باشند. منبع حرارتی مستطیلی شکل با دمای ثابت درون نیم¬کره قرار دارد که مساحت آن ثابت می¬باشد. برای شبیه¬سازی میدان¬های چگالی، سرعت و دما از تابع توزیع چندتایی استفاده شده است. روش آنتالپی بر اساس شبکه بولتزمن برای مدل کردن مساله تغییر فاز به کار گرفته شده است. از مدل شبکه d2q9 برای میدان¬¬های چگالی و سرعت و d2q5 برای میدان دما استفاده شده است. اعتبارسنجی با مقایسه نتایج ذوب جابجایی طبیعی در یک حفره مستطیلی با مطالعات عددی پیشین صورت گرفته است. شبیه¬سازی¬ها برای سرب با عدد استفان 86/0 و عدد پرانتل 0236/0 انجام شده است. نتایج نشان می دهند که روش آنتالپی بر اساس شبکه بولتزمن در مسائل تغییر فاز مناسب است و مشکلات روش¬های دیگر درزمینه تغییر فاز را ندارد. اثر تغییرات نسبت هندسی منبع حرارتی (5/7-5-5/2-1)، عدد رایلی (105-104-103) و زاویه قرارگیری منبع¬های حرارتی (45-15-0) بر روی پدیده ذوب مورد بررسی قرار گرفته¬ است. برای بررسی تاثیر موقعیت منبع حرارتی از دو منبع حرارتی در مساحت کل ثابت در زوایای مختلف استفاده شده است. مشاهده شد که افزایش نسبت هندسی منبع موجب کاهش زمان انتهایی ذوب و افزایش کسر مایع ذوب¬شده می¬گردد. با افزایش عدد رایلی، جابجایی طبیعی تقویت شده که موجب بالا رفتن نرخ ذوب می-شود. بالاترین نرخ ذوب وقتی مشاهده می¬شود که در نسبت هندسی 5/7 و عدد رایلی 105 از دو منبع حرارتی در زوایای 45 درجه استفاده شود.

در این تحقیق عدد ناسلت و ضریب اصطکاک یک مبدل گرمایی دولوله ای تحت شروط مرزی دما ثابت و شار ثابت روی لوله ی داخلی به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. مبدل مورد نظر یک مبدل دولوله ای با پره های مارپیچ در اطراف لولهی داخلی می باشد که نانوسیال غیرنیوتنی با سیال پایه از نوع پاورلا در قسمت پوسته مبدل جریان دارد. مقطع پره ها مستطیلی می باشد و جریان سیال درون پوسته به صورت آشفته در نظر گرفته شده است

در این تحقیق مشخصه های هیدرودینامیکی و انتقال حرارت یک مبدل گرمایی دولوله ای به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. مبدل مورد نظر یک مبدل دولوله ای با پره های مارپیچ در اطراف لوله داخلی می باشد و سیال غیرنیوتنی از نوع پاورلا در قسمت پوسته مبدل جریان دارد. مقطع پره ها مستطیلی می باشد و جریان سیال درون پوسته به صورت آرام فرض شده است.نتایج عددی نشان می دهد که استفاده از پره مارپیچ ضریب اصطکاک را در مقیاس نیمه لگاریتمی نسبت به n به صورت خطی افزایش میدهد.و همچنین استفاده از پره سبب افزایش ضریب انتقال حرارت شده است.

در این پایان نامه جریان سیال غیر نیوتنی حول سیلندر با مقطع مثلثی با استفده از روش شبکه بولتزمن مطالعه شده است و معادله دما و انرژی حل شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.