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.

دریچه میترال در هنگام دیاستول جریان خون به داخل بطن را کنترل و از برگشت جریان به درون دهلیز جلوگیری می-کند. عملکرد طبیعی این دریچه تاثیر زیادی بر روی فرایندهای پاتوفیزیولوژی در سیستم گردش خون دارد. در نتیجه شبیه سازی دریچه میترال یک حوزه تحقیقاتی فعال به شمار می رود. در این رساله، شبیه سازی عددی رفتار مکانیکی دریچه میترال توسط یک رویکرد ذره ای با نام روش هیدرودینامیک ذره هموار (sph) صورت گرفت. این روش برای این نمونه به عنوان یک کاربرد مهم مسایل اثر متقابل سازه و سیال توسعه داده شد. در روش sph، سیال و سازه الاستیک با یک رویکرد عددی یکپارچه اما صریح کوپل می شوند. روش ارائه شده از سه گام تشکیل شده است. دو گام ابتدایی نقش پیش بینی را بازی می کنند در حالی که در گام سوم معادله پواسون فشار برای هر دو محیط سازه و سیال حل می شود تا قید تراکم ناپذیری اعمال گردد. سادگی و برخی توانایی های این روش که در نتایج نشان داده شده است، اطمینان لازم را برای استفاده از sph به عنوان یک ابزار ساده و کارآمد در گستره وسیعی از مسایل همودینامیک می دهد.

یکی از دلایل مهم شکست عمل جراحی پیوند در عروق مختلف، از جمله رگ کرونر قلب، پریافتگی غشاء درونی رگ های پیوندی و تشکیل لخته خون در محل پیوند می باشد. بررسی ها بر روی مدل های حیوانی زنده، نشان دهنده این است که محل هایی چون پاشنه، پنجه و خط بخیه پیوند از مستعد ترین مناطق برای پر یافتگی بافت درونی پیوند می باشند. در کنار آن مطالعات آزمایشگاهی در محیط های مصنوعی، حکایت از اثراتِ مهمی همچون هیدرودینامیک جریان خون، توزیع سرعت، الگوهای جریان و ایستایی خون در این عارضه دارند. با توجه به اینکه انجام بررسی های گسترده بر روی نمونه های زنده همواره میسر نبوده و از طرفی محدودیت هایی در تجهیزات آزمایشگاهی وجود دارد، نقش ارزنده بررسی عددی هویداتر می گردد. در این تحقیق با استفاده از یک روش عددی کاملا لاگرانژی و عاری از شبکهء مبتنی بر ذرات، به نام روش هیدوردینامیک ذرات هموار (sph)، معادلات ناویر-استوکس که در واقع معادلات حاکم هستند، حل می شوند. در این روش یک سری نقاط درونیابی با توزیع دلخواه وجود دارند که کلیه متغیرهای مسئله به وسیله این نقاط و توسط یک تابع درونیابی به نام کرنل محاسبه می شوند. در این تحقیق معادلات حاکم بر مسائل، با استفاده از یک الگوریتم sph ای تراکم ناپذیر، که یک روش سه مرحله ای پیش بینی-تصحیح و محاسبه فشار میباشد حل می شوند. برای ارزیابی الگوریتم و کدنویسی انجام شده، مسائل متعددی در حوزه جریان داخلی و مسائل تعامل سیال با جسم یا دیواره جامد مورد بررسی قرار می گیرند. مقایسه نتایج شبیه سازی و مراجع موجود توانایی این روش در شبیه سازی های گوناگون را نشان میدهد. در پایان تمام توجه به بحث اصلی پایان نامه در حوزه گرفتگی رگ و پیوند بای پس کرونر معطوف خواهد شد تا دریچه ای تازه در برابر کاربردهای روش sph در حوزه بیومکانیک گشوده شود.

بررسی و شناخت تغییرات بستر سواحل، مخصوصا سواحل ماسه ای، مجاور سازه های حفاظتی و بندری، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این میان، ریپل ها ( دندانه ها ) مهم ترین نوع تغییر شکل بستر هستند. با توجه به تاثیر مهم دندانه ها در انتقال رسوب، شناخت تغییرات بستر، برای طراحی سازه های ساحلی ضروری است. بر این اساس، در مطالعه حاضر با به کار گیری روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر جهت شبیه سازی بستر سواحل ماسه ای، تغییرات بستر این نوع سواحل ارزیابی شده است. بدین منظور معادلات ناویر – استوکس توسط یک روش سه مرحله ای و با استفاده از معادله پواسون برای اعمال شرط تراکم ناپذیری در قالب لاگرانژی حل می شوند؛ که از مزایای این روش، افزایش پایداری و دقت، مدل کردن تغییر شکلهای زیاد و اعمال نکردن شرط اضافه ای در مرزها یعنی مرز بین آب و ماسه و همچنین در سطح آزاد آب است. صحت سنجی روش ارائه شده با شبیه سازی مسأله ی شکست سد و مقایسه ی نتایج به دست آمده از مدل با نتایج آزمایشگاهی و همچنین نتایج روشهای هیدرودینامیک ذرات هموار استاندار و معادلات ناویر استوکس رینولدز متوسط مقایسه و تصدیق شد. در تحقیق حاضر، با مدل سازی ساحل توسط روش نوین هیدرودینامیک ذرات هموار و در نظر گرفتن مدل سیال بینگهام برای ماسه، تغییر شکل بستر مورد مطالعه قرار گرفت و تغییر شکل ایجاد شده با روابط موجود مقایسه شد. روش به کار گرفته شده نتیجه قابل قبولی را در پیش بینی ابعاد ناهمواری ها در بستر نشان داد.

یکی از راه های افزایش راندمان توربین های گازی، بالا بردن دمای گاز ورودی به توربین می باشد؛ اما افزایش دمای ورودی می تواند منجر به ایجاد مشکلات عدیده ای همچون بوجود آمدن تنش های حرارتی در سطح پره های توربین گردد. استفاده از روش های گوناگون خنک کاری به ویژه روش خنک کاری لایه ای، یکی از متداول ترین راه کارها در جهت برطرف نمودن این مشکل می باشد. در این روش برای محافظت از سطح پره، هوای خنک خروجی از کمپرسور با عبور از کانال های موجود در داخل پره به سطح آن تزریق شده و با ایجاد لایه ای از هوای خنک، نقش عایق حرارتی را ایفا می کند در تحقیق حاضر تاثیر پارامتر های مختلف بر ضریب انتقال حرارت در روش خنک کاری لایه ای از طریق شیار پیوسته، بر روی پره روتور vki به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور در تحلیل عددی، میدان جریان و دما در سه زاویه تزریق 30، 60 و 90 درجه، به ازای سه نسبت دمش 5/0، 1 و 5/1 و در چهار دمای سکون برای جت تزریقی مدل سازی شده است. همچنین چهار مکان مختلف برای قرار گرفتن شیار تزریق مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی عددی با استفاده از یک شبکه ترکیبی و در نرم افزار فلوئنت انجام شده است. جریان تحلیل شده تراکم پذیر، دو بعدی و آشفته بوده و برای حل معادلات حاکم از مدل آشفتگی realizable k-? و برای مدل سازی نزدیک دیواره از تابع دیواره بهره گرفته شده است. همچنین در تحقیق جاری از الگوریتم سیمپل و تقریب های مرتبه دوم جهت نیل به بالاترین دقت ممکن استفاده شده است. در پایان نیز با استفاده از شبکه عصبی نوع gmdh و بر اساس پارامترهای بررسی شده، مدل های ریاضی جداگانه ای برای ضریب انتقال حرارت متوسط در سطوح فشار و مکش ارائه گردیده است.

خنک کاری لایه ای فناوری پیشرفته ای است که در توربین های گازی نوین به منظور محافظت از سطح پره ها در مقابل تنش های حرارتی ناشی از جریان داغ خروجی از محفظه احتراق با دمایی بالاتر از نقطه ذوب پره به کار گرفته می شود. در روش مذکور بخشی از هوای خروجی از کمپرسور توسط کانال های داخلی تعبیه شده در پره به سطح پره تزریق می شود تا با ایجاد یک لایه محافظ حرارتی روی سطح آن موجب افزایش حد مجاز دمای گازهای ورودی به توربین و متعاقباً افزایش بازدهی کلی توربین گردد. در تحقیق حاضر به بررسی عددی میدان جریان و دما در روش خنک کاری لایه ای از طریق یک ردیف سوراخ منفصل استوانه ای بر روی یک صفحه تخت، تحت شرایط سه بعدی، آشفته، غیرقابل تراکم و پایدار پرداخته شده است. شبیه سازی ها با استفاده از یک شبکه سازمان یافته، غیر یکنواخت و شش وجهی شامل کانال جریان اصلی، مجرای تزریق و محفظه تزریق، توسط مدل آشفتگی k-? رینولدز پایین انجام گرفته که جهت گسسته سازی ترم فشار و سایر ترم های معادلات به ترتیب از روش استاندارد و تقریب مرتبه دوم و همچنین برای حل توأم میدان فشار و سرعت، از الگوریتم سیمپل استفاده شده است. مطالعه حاضر در زوایای تزریق 20، 35 و 50 درجه به ازای سه نسبت طول به قطر سوراخ 75/1، 5 و 8، برای نسبت دمش های 25/0، 5/0 و 1 و نسبت چگالی های 2/1، 6/1 و 2 صورت گرفته و معیار عملکرد خنک کاری، کارایی آدیاباتیک خنک کاری لایه ای در پایین دست سوراخ تزریق انتخاب شده است. نتایج عددی در مقایسه با داده های تجربی و عددی دیگر از تطابق خوبی برخوردار می باشد. جهت به دست آوردن مدل ریاضی کارایی خنک کاری لایه ای بر حسب پارامترهای موثر، از شبکه عصبی نوع gmdh بهره گرفته شده است که قابلیت خوبی را در مدل سازی و پیش بینی کارایی خنک کاری لایه ای با حداقل خطاهای آموزش و پیش بینی نشان می دهد.

شبیه سازی های کامپیوتری تبدیل به یک ابزار بسیار مهم برای حل مسایل پیچیده در علوم و مهندسی شده است. این شبیه سازی-ها دارای نقش ارزشمندی در بررسی نظریه ها، شناخت فیزیک های پیچیده و کمک به تفسیر و حتی کشف پدیده های جدید هستند. روش های تجربی اطلاعات ارزشمندی در مورد الگوهای همودینامیک جریان خون در مجاورت دیواره عروق در اختیار پژوهشگران قرار می دهند، اما محدودیت های آزمایشگاهی مانع از آشکار شدن اثرات این الگوها بر دیواره رگ ها شده اند. روش های عددی به عنوان ابزاری سودمند و کارآمد برای مدل سازی مسائل واقعی جریان خون می باشند. تحلیل عددی چنین فرایند هایی در حوزه مسائل اثر متقابل سازه-سیال قرار می گیرند. روش هایی که تاکنون توسعه یافته اند همگی بر پایه گسسته کردن محیط بر-اساس شبکه می باشند. در این تحقیق از روش ذرات محدود برای شبیه سازی جریان ناپایدار خون در رگ الاستیک استفاده شده است. روش fpmیک روش کاملا لاگرانژی و بدون شبکه است و برای محاسبه مشتقات فضایی در معادلات حرکت و تغییر شکل، از شبکه استفاده نمی شود، بلکه محدوده حل از تعداد زیادی ذره تشکیل شده است که حرکت سیال و تغییر شکل ماده را شبیه سازی می کنند. این ذرات دارای جرم، دانسیته، دما، ویسکوزیته، فشار و کلیه خواص ماده می باشند. در واقع این ذرات نقاط درون یابی هستند که با جریان سیال حرکت می کنند و عمل درون یابی در محل هر نقطه به کمک تخمین کرنل انجام می گیرد.

با توجه به توسعه روزافزون تحقیق و بررسی در خصوص بهینه سازی کمپرسورهای محوری به نظر می آید که طراحی بهینه چندهدفی آیروترمودینامیکی یک کمپرسور محوری در موتور هواپیما می تواند بسیار حائز اهمیت باشد. از طرفی بررسی تاثیر اجزای مختلف موتور جت بر یکدیگر، از مسائل مهم در طراحی این موتورها می باشد. لذا در این پایان نامه بهینه سازی چندهدفی آیروترمودینامیکی یک کمپرسور محوری در موتور هواپیما ضمن در نظر گرفتن محدودیت عملکرد توربین با استفاده از الگوریتم ژنتیک مورد مطالعه قرار گرفته است. در مدل انتخابی، جریان ورودی به کمپرسور، دوبعدی، غیر قابل تراکم و با سرعت شعاعی ثابت فرض شده است. در ادامه مدل ریاضی مناسبی به منظور تشریح کمپرسور انتخاب گردیده است. در این پایان نامه از الگوریتم اصلاح شده nsga-ii جهت بهینه سازی دوهدفی و سه هدفی استفاده شده است. توابع هدف، نسبت فشار (pr) و نسبت دما (?) در حالت دوهدفی به علاوه ضریب افت روتور در حالت سه هدفی می باشند. متغیرهای طراحی، زاویه سرعت مطلق ورودی، عدد ماخ ورودی، ضریب صلبیت، نسبت منظری و نسبت فاصله نوک پره به ارتفاع آن برگزیده شده اند. بر اساس این نتایج، پارامتر طراحی تعیین کننده، ضریب صلبیت بوده و توابع هدف بهینه اکثراً در زوایای ورودی و عددهای ماخ نزدیک به محدوده بالای ورودی آنها انتخاب شده اند. همچنین نسبت فشار تابعی است که در طراحی کمپرسور دارای اهمیت بیشتری است.

میدان جریان در یک زنجیره کمپرسور جریان محوری در شرایط طراحی، تحت شرایط دو بعدی، آشفته، غیرقابل تراکم و ناپایا به صورت عددی شبیه سازی شده و خصوصیات ناپایداری جریان از نوع "واماندگی دورانی" بررسی شده است. سپس با اعمال تکنیک های تزریق هوای فشار بالا و مکش لایه مرزی به صورت جداگانه در ردیف پره ها، تاثیرات آنها بر پایدار کردن جریان مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی ها با استفاده از یک شبکه ترکیبی از سلول های سازمان یافته و بی ساختار و با استفاده از مدل آشفتگی k-? انجام گرفته که جهت گسسته سازی ترم فشار و سایر ترم های معادلات به ترتیب از روش استاندارد، تقریب مرتبه دوم و همچنین برای حل توأم میدان فشار و سرعت، از الگوریتم سیمپل و سیمپل سی استفاده شده است. مطالعه حاضر در مرحله اول بر روی یک طبقه کامل از پره های روتور و استاتور و در زوایای تزریق صفر تا 40 درجه به ازای فشار تزریق psi 60 صورت گرفته است. در مرحله بعد تحلیل عددی بر روی یک زنجیره دیگر از پره های استاتور با اعمال تکنیک مکش لایه مرزی در 7 شیار مختلف روی سطح تیغه ها و با سه نرخ مکش 5/0%، 1% و 5/1% از دبی ورودی انجام شده است. نتایج حاکی از آن است که به کار بردن روش تزریق در پوسته باعث از بین بردن کامل ناپایداریهای جریان، حذف واماندگی-ها و بهبود جریان خروجی می شود. نسبت فشار یک طبقه از کمپرسور که در حالت وقوع استال افت می کند، بعد از تزریق هوا به مقادیر بالاتر از طراحی نیز بهبود پیدا می کند. همچنین مناسب ترین جهت تزریق نسبت به محور دوران روتور در زوایای 5 تا 15 درجه بدست آمده است. نتایج حاصل از اعمال تکنیک مکش لایه مرزی در زنجیره استاتورها نشان دهنده کاهش افت فشار خروجی در نتیجه مکش سیال کم انرژی و از بین رفتن جدایش های گوشه ای جریان است. تکنیک مکش تنها در فواصل 50% از لبه فرار پره ها اثر چشمگیری داشته و در نقاط نزدیک لبه حمله تاثیر چندانی ندارد و بهترین نقطه برای مکش لایه مرزی نیز در فاصله 65% لبه حمله بدست آمده است. علاوه بر این افزایش نرخ مکش از مقدار 1% تاثیر چندانی بر کاهش افت ها ندارد و با در نظر گرفتن اینکه کار موتور افزایش می یابد، این دبی مناسب ترین نرخ مکش می باشد

به دنبال کاشت استنت در رگ، پلاک های چربی شکسته می شوند، دیواره رگ تغییر شکل می یابد و به علت حضور استنت یک شرایط جدید بوجود می آید که می تواند باعث یک واکنش بیولوژیکی غیرعادی شود. در این مطالعه توزیع مکانی و زمانی تنش برشی دیواره، روی دیواره ی رگ و استنت با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی تحت شرایط ضربانی برای سه مدل مختلف به صورت سه بعدی مدل شدند. با مقایسه ی سطح دیواره ی رگ و استنت، بیشترین مقدار تنش برشی دیواره، روی سطح استنت متمرکز شدند. توزیع مکانی تنش برشی دیواره، روی سطح دیواره ی رگ در قسمت استنت شده،نشان داد که هر چه از مرکز دیواره ی رگ به سمت خرامش استنت حرکت کنیم، مقدار تنش برشی دیواره روند کاهشی دارد. همچنین در مقایسه ی استنت ها با یکدیگر، مطلوب ترین استنت،که دارای کمترین درصد ناحیه ی رگ با تنش برشی دیواره ی کمتر ازpa 5/0می باشد، مشخص گردید، زیرا هر اندازه درصد این ناحیه کمتر باشد، امکان احتمال افزایش لایه ی اینتیما که یک محدودیت برای رگ های استنت شده است،کاهش می یابد. همچنین دو استنت با طرح مشابه ولی با ضخامت های متفاوت مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که استنت ضخیم تر، وسعت ناحیه ی تنش برشی دیواره ی کم، در آن کوچک تر می باشد. همچنین مشخص شد هر چه فاصله ی میان خرامش ها بیشتر باشد، وسعت ناحیه ی تنش برشی دیواره کم، کوچک تر است.و نهایتاً مقایسه ی بین پروفایل سرعت در دو مدل دو بعدی و سه بعدی نشان داد که اختلاف بین این نتایج، هنگامی که جریان دارای رینولدز بالاتری باشد به مراتب بیشتر از زمانی است که جریان دارای رینولدز پایینی است.

میزان انتقال و عبور امواج از موج شکن های شناور، همواره به عنوان مسئله ای که در طراحی تراز این سازه ها باید مد نظر قرار گیرد مطرح بوده است. به دلیلی وابستگی میزان انتقال و عبور امواج به پارامترهای گوناگون و وجود عدم قطعیت هایی در ماهیت پدیده ، تخمین دقیق این پارامتر در هنگام طراحی میسر نیست و ازین رو تلاش برای مدلسازی عددی آن اهمیت ویزه ای می یابد. در این پایان نامه از روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر sph برای شبیه سازی عددی این پدیده استفاده شده است. روش هیدرودینامیک ذرات هموار sph یک روش لاگرانژی عاری از شبکه است که قادر به مدل سازی تغییرات وسیع سطح آزاد سیال با دقت قابل قبولی می باشد. در این روش، سیال مانند مجموعه ای از ذرات هموار در نظر گرفته شده و معادلات ناویر- استوکس به صورت لاگرانژی برای تمامی ذرات در هر گام زمانی حل می گردند در حقیقت در روش sph ، سطح آزاد به طور طبیعی مدل شده و لازم نیست هیچ محاسبه خاصی برای ذرات واقع در سطح آزاد به کار گرفته شود. این موضوع یکی از مهم ترین مزیت های این روش می باشد. صحت سنجی روش ارائه شده با شبیه سازی مسئله ی شکست سد و مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از مدل آزمایشگاهی تایید شد. همچنین مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی انتقال و عبور امواج با نمونه ی آزمایشگاهی و تطابق بسیار مناسب نتایج ، حاکی از قابلیت بالای این روش در شبیه سازی جریان های با سطح آزاد و پدیده های مربوط به امواج می باشد

در تحقیق حاضر به تحلیل عددی میدان جریان و دما تحت تأثیر محرک الکتروهیدرودینامیک در یک کانال مسطح، تحت شرایط دو بعدی، آشفته، غیرقابل تراکم و پایدار با روش حجم محدود پرداخته شده است. همچنین تأثیر پارامترهای مختلف از قبیل شعاع الکترود تزریق کننده، ولتاژ اعمالی، عدد رینولدز، تعداد الکترودها و آرایش الکترودها بر ضریب انتقال حرارت مورد مطالعه قرار گرفته است که نتایج عددی در مقایسه با داده های تجربی از تطابق مطلوبی برخوردار می باشد. ابتدا تأثیر میدان الکتریکی بر جریان سیال و انتقال حرارت در آرایش تک الکترود در محدوده 12000 4000 و 18 12 به ازای شعاع های مختلف الکترود تزریق کننده بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که بیشینه تأثیرگذاری میدان الکتریکی بر جریان و ضریب انتقال حرارت در شعاع 02/0 ، عدد رینولدز 4000 و ولتاژ 18 می باشد. سپس تأثیر افزایش الکترودها بر انتقال حرارت بررسی شد که نتایج حاکی از آن است که با افزایش تعداد الکترودها، انتقال حرارت کاهش می یابد. بنابراین برای افزایش انتقال حرارت در حالت سه الکترود آرایش های مختلفی در نظر گرفته شده و با تغییر در آرایش الکترودها، افزایش انتقال حرارت سه برابری حاصل شده است.

در این تحقیق، ابتدا القاء جریان ثانویه در یک کانال مسطح با استفاده از پدیده الکتروهیدرودینامیک و تاثیر آن بر افزایش انتقال حرارت به صورت عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عددی در مقایسه با نتایج تجربی از تطابق قابل قبولی برخوردار می باشد. سپس تاثیر پارامتر های مختلف از قبیل شعاع الکترود تزریق کننده ( mm4/. ،3/. ،2/. r=)، ولتاژ اعمالی(18 و5/16 ،15 ،5/13 ،12v0= ) و عدد رینولدز(12000و10000، 8000 ،6000 ،4000re=) بر انتقال حرارت و الگوی جریان چرخشی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که در رینولدزهای پایین تر،4000re=، نسبت ضریب انتقال حرارت تا 5/2 برابر مقدار این ضریب در رینولدزهای بالاتر، 12000re=، افزایش می یابد. همچنین اعمال ولتاژهای بالاتر و شعاع های کوچکتر الکترود تزریق کننده باعث افزایش ضریب انتقال حرارت می شود. در پایان برای افزایش انتقال حرارت جابه جایی جریان آشفته هوا در کانال های شیاردار، تحلیل عددی برای بررسی تاثیر محرک الکتروهیدرودینامیک انجام شده است. در این راستا یک تحلیل عددی دوبعدی به منظور ارزیابی ضریب اصطکاک و عدد ناسلت متوسط بهره گرفته شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با اینکه کانال ذوزنقه ای بدون حضور میدان الکتریکی دارای ضریب بهبود عملکرد حرارتی بهتری نسبت به دیگر کانال ها است، اما با اعمال میدان الکتریکی کانال مستطیلی از نقطه نظر این پارامتر و در رینولدزهای پایین دارای مقدار بالاتری می باشد.

در پژوهش حاضر به تحلیل تجربی میدان دما و تغییرات ضریب انتقال حرارت جابجایی طبیعی تحت تاثیر محرک الکتروهیدرودینامیک در یک محفظه بسته، پرداخته شده است. همچنین تاثیر پارامترهایی همچون عدد رایلی، تعداد الکترود تزریق کننده و اختلاف پتانسیل اعمالی بر ضریب انتقال حرارت مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت آزمایش های تجربی ابتدا یک مجموعه که شامل منطقه مطالعاتی، تجهیزات اندازه گیری دقیق دما، دستگاه مولد میدان الکتریکی ولتاژ بالا و دستگاه مولد ولتاژ پایین حهت ایجاد شار حرارتی ثابت طراحی و ساخته شد. سبستم ساخته شده فابلیت ایجاد اختلاف پتانسیلkv 20 را داشته و جهت اندازه گیری دما از حسگرهای دیجیتال استفاده شده است. همچنین برای تحلیل و ثبت داده ها با استفاده از یک برد الکترونیکی اطلاعات حسگرها به کامپیوتر انتقالد داده شده و با استفاده از یک نرم افزار مخصوص داده ها ثبت و تحلیل شده است. در بررسی نتایج تاثیر میدان الکتریکی بر میدان دما در داخل محفظه در آرایش تک الکترود در محدودهkv14 v0 kv6 به ازای اعداد رایلی مختلف بررسی شده است که نتایج نشان می دهد تاثیر محرک الکتروهیدرودینامیک بر ضریب انتقال حرارت جابجایی طبیعی در عدد رایلی 107×43/1 و اختلاف پتانسیل kv14بیشینه است و با افزایش عدد رایلی تاثیر محرک الکتروهیدرودینامیک کاهش می یابد. سپس با بررسی آرایش دو الکترود تزریق کننده این نتیجه حاصل شد که با افزایش تعداد الکترود تزریق کننده انتقال حرارت کاهش می یابد.

یکی از روش‎ های نوین در زمینه کنترل فعال جریان، استفاده از محرک الکتروهیدرودینامیک است که به وسیله تزریق مومنتم به لایه مرزی سبب جلوگیری از وقوع پدیده جدایش و کاهش ضریب بازدارندگی می شود. در تحقیق حاضر به تحلیل عددی کنترل گردابه های پشت سیلندر تحت تاثیر محرک الکتروهیدرودینامیک پرداخته شده است و تاثیر ولتاژ اعمالی، آرایش الکترود جمع کننده و مکان الکترود تزریق کننده مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که پدیده الکتروهیدرودینامیک می تواند برای کاهش گردابه های پشت اجسام استفاده شود و با نتایج تجربی تطابق مطلوبی دارد. همچنین در تحقیق حاضر، میدان جریان و مشخصه های آیرودینامیکی از قبیل ضریب پسا و ضریب فشار بر روی ایرفویل نامتقارن naca 4412 بدون حضور میدان الکتریکی و همچنین تحت تاثیر محرک الکتروهیدرودینامیکی در شرایط دو بعدی، آشفته، غیرقابل تراکم و پایدار با روش حجم محدود به صورت عددی مورد تحلیل قرار گرفته است. در این بررسی زوایای حمله و ولتاژهای مختلف در نظر گرفته شده است و الکترود تزریق کننده در مکان ها و فواصل متفاوت از سطح بالایی ایرفویل قرار داده شده و تاثیر آن بر ضریب پسا مشاهده شده است. نتایج عددی نشان می دهد با افزایش ولتاژ اعمالی و کاهش زوایه حمله ضریب پسا کاهش می یابد. همچنین مکان قرارگیری الکترود تزریق کننده و فاصله آن از الکترود جمع کننده تاثیر بسزایی در به تاخیر انداختن نقطه جدایش دارد. از سویی دیگر، طبق نتایج بدست آمده میدان الکتریکی ولتاژ بالا موجب کاهش حجم ناحیه دنباله گردابه های سطح بالای ایرفویل می شود.

نیاز برای افزایش دمای ورودی به توربین به¬وسیله طراحان توربین گاز، مستلزم پیشرفت در فن¬آوری خنک¬کاری تیغه¬های توربین می¬باشد. در این فن¬آوری جت خنک¬کننده تحت یک زاویه به¬داخل جریان اصلی بر روی سطح پره تزریق می¬شود. جت سرد خروجی از سوراخ¬های تزریق مانند یک لایه محافظ میان سطح پره توربین و محصولات داغ احتراق قرار می¬گیرد. در این تحقیق به بررسی عددی میدان¬های جریان و دما در روش خنک¬کاری لایه¬ای از طریق تعبیه شیب بالادست در جلوی یک ردیف سوراخ منفصل استوانه¬ای بر روی یک صفحه تخت، تحت شرایط سه¬بعدی، آشفته، غیرقابل تراکم و پایدار پرداخته شده است. شبیه¬سازی¬ها با استفاده از یک شبکه سازمان¬یافته، غیر یکنواخت و شش¬وجهی شامل کانال جریان اصلی و مجرای تزریق، توسط مدل آشفتگی realizable k- انجام گرفته که جهت گسسته¬سازی ترم فشار و سایر ترم¬های معادلات به¬ترتیب از روش استاندارد و تقریب مرتبه دوم و همچنین برای حل توأم میدان فشار و سرعت، از الگوریتم سیمپل استفاده شده است. محاسبات برای یک محدوده مشخص پارامترهای خنک¬کاری: زاویه شیب بالادست ("0" ^°,〖8/5〗^° و 〖"15" 〗^° ) و نسبت دمش (4/0، 8/0 و 2/1) با فرض ثابت بودن سایر پارامترها از قبیل: زاویه تزریق 30 درجه، نسبت طول به قطر سوراخ تزریق 10 و نسبت چگالی جت خنک¬کننده به جریان اصلی در حدود 1، انجام شده است. عملکرد خنک¬کاری لایه¬ای در راستای خط مرکزی به¬عنوان معیار اعتبارسنجی خنک¬کاری، لحاظ گردیده است. نتایج نشان می¬دهد که خصوصیات خنک¬کاری لایه¬ای در ناحیه پایین¬دست سوراخ¬های تزریق، به ترکیب زوایه شیب (ارتفاع شیب) با نسبت دمش شدیداً حساس می¬باشد. به¬طور کلی شیب مانند یک تولید¬کننده گردابه عمل می¬نماید و این گردابه-ها منجر به بهبود فرآیند خنک¬کاری لایه¬ای می¬گردند. در حقیقت، با تشکیل جریان ثانویه در بالای جت خنک¬کننده، سیال سرد بر روی صفحه بیش¬تر گسترش می¬یابد و در نهایت منجر به بهبود عملکرد خنک¬کاری لایه¬ای، به¬ویژه در راستای جانبی می¬گردد. نتایج عددی به¬دست آمده در مقایسه با داده های تجربی از همخوانی قابل قبولی برخوردار می باشد.

در تحقیق حاضر، میدان جریان و دما در یک کانال چین¬دار مثلثی و بررسی تفاوت عملکرد انتقال حرارتی و افت فشار آنها تحت شرایط دوبعدی، آشفته، غیرقابل¬تراکم، پایا و ناپایا تحت ورودی جریان نوسانی، به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته¬ است. شبیه سازی ها با استفاده از ترکیبی از شبکه سازمان یافته و بی¬سازمان، غیر یکنواخت، سه¬وجهی و چهاروجهی شامل کانال جریان اصلی و نواحی ورودی و خروجی جریان انجام گرفته که جهت گسسته¬سازی ترم فشار و سایر ترم های معادلات به ترتیب از روش استاندارد و تقریب مرتبه دوم و همچنین برای حل توأم میدان فشار و سرعت، از الگوریتم سیمپل استفاده شده است. مسئله مورد نظر برای محدوده گسترده¬ای از نسبت قاعده بزرگ به گام پره (1 > t/p > 25/0)، اختلاف فاز بین صفحات پایینی و بالایی (180 > > 0) و عدد رینولدز (23000 > re > 5400) در حالت پایا و ناپایا با ورودی جریان نوسانی با روش حجم محدود مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می¬دهند که تغییر این پارامترها تاثیر قابل توجهی بر روی انتقال حرارت، افت فشار و ضریب عملکرد کانال دارند. همچنین به جهت تشخیص تاثیر مدل آشفتگی مورد استفاده در نتایج بدست آمده و یافتن بهترین مدل، چهار مدل آشفتگی standard، rng ، low reynolds و sst مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در حالت اعمال جریان نوسانی مشاهده می¬شود که ضریب انتقال حرارت و افت فشار در کانال بیشتر می¬شود و در نهایت ضریب بهبود عملکرد حرارتی نسبت به حالت پایا افزایش می¬یابد. کلید واژه: تحلیل عددی، انتقال حرارت، کانال، جریان نوسانی

فرآیند اختلاط در اکثر صنایع پیرامون ما مشاهده می¬گردد. انجام این عمل با کیفیت مطلوب و تلاش در راستای کاهش زمان اختلاط به منظور بهبود فرآیند تولید و کاهش هزینه¬های تحمیلی صورت می¬پذیرد. محققین همواره به دنبال بکارگیری همزن-هایی با عملکرد بهینه می¬باشند. به دلیل اهمیت عملکرد همزن¬ها و ارتقاء راندمان آن¬ها در این تحقیق یکی از انواع پرکاربرد اختلاط تحت عنوان انحلال تک فاز مایع شبیه¬سازی می¬شود و فرآیند اختلاط در یک مخزن استوانه¬ای با پره صفحه¬ای در جریان آرام و حالت پایا به روش هیدرودینامیک ذرات هموار (sph)2 بررسی می¬شود. sph یک روش عددی لاگرانژی بدون نیاز به شبکه¬بندی است که مشکلات روش¬های عددی مبتنی بر شبکه را ندارد. مثلاً شبکه¬بندی در مسائل با هندسه پیچیده و یا دارای مرز متحرک دشوار بوده و ضمناً زمان زیادی را به خود صرف کرده و هزینه محاسبات را بالا می¬برد. توسعه روش¬های مبتنی به ذره راهکاری جهت رفع این مشکل می¬باشد. در مدل¬سازی حاضر از الگوریتم سه مرحله¬ای تراکم¬ناپذیر پیش¬بینی-تصحیح استفاده می-گردد. برای کدنویسی زبان برنامه¬نویسی فرترن3 بکار رفته و به منظور جلوگیری از ایجاد فضای خالی پشت تیغه از روش جابجایی ذرات استفاده می¬شود. ابتدا صحت¬سنجی شبیه¬سازی به روش عددی sph با مقایسه دو روش تجربی و عددی mps4 موجود در فرآیند اختلاط ارائه می¬گردد. زمان اختلاط نیز پارامتری جهت ارزیابی راندمان اختلاط می¬باشد که بیانگر زمان لازم جهت حصول حداکثر یکنواختی مواد اختلاط می¬باشد. از این فاکتور به عنوان عاملی جهت تاثیر پارامترهای مختلف بر عملکرد همزن استفاده می¬شود. پارامترهای مختلف هندسی و جریانی عملکرد همزن را تحت تاثیر قرار می¬دهند که در این تحقیق هدف بررسی و تحلیل اثر پارامترهای هندسی اندازه و شکل هندسی تیغه¬های پره و تعداد پره¬ها و پارامترهای ¬جریانی جهت و نوع حرکت پره می¬باشد. مطابق نتایج حاصله افزایش تعداد تیغه از دو به سه حدود 40 % و از سه به چهار حدود 50 % زمان اختلاط را افزایش داده که سبب کاهش عملکرد همزن می¬گردد. تغییر هندسه چهار تیغه برابر به چهار تیغه نابرابر متقارن (دوتا نصف دوتای دیگر) سبب کاهش 60 % زمان اختلاط می¬گردد. در انتها نیز یک مدل هندسی بهینه جهت حصول راندمان حداکثر معرفی می¬شود.

با اعمال میدان الکتریکی قوی، ذرات سیال دی الکتریک یونیزه می شوند و جریان ثانویه ای را تولید می کنند. نتایج نشان می دهند که پدیده الکتروهیدرودینامیک قابلیت بالایی در بهبود انتقال حرارت دارد. نتایج عددی در مقایسه با نتایج تجربی از تطابق قابل قبولی برخوردار می باشد. به منظور کنترل بهتر جریان و دست یابی به مقادیر بالاتر انتقال حرارت، آرایش های مختلف الکترود جمع کننده صفحه ای و سیمی مورد مطالعه قرار گرفته است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.