در این رساله، فیزیک نقشه جریان دوفازی اسلاگ به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در بررسی عددی، روش های مختلف حل مسأله ریمن نظیر روش های پایستار غیرگدنفی، روش گدنفی مرتبه اوّل بادسو و روش تسخیر شوک مرتبه بالا مورد مطالعه قرا گرفتند. این روش ها بر روی مسائل استاندارد اعمال شده و روش عددی بهینه که بتواند ناپیوستگی ها را در میدان حل تسخیر کند، انتخاب شد. همچنین نقاط ضعف و قوت هر مدل مشخص و آنالیز گردید. بررسی های صورت گرفته نشان دادند روش محدودکننده فلاکس مرکزی (flic) با دقت بیشتری می تواند ناپیوستگی های موجود در میدان حل را پیش بینی کند. همچنین مشخص گردید که مدل مستقل از فشار (pfm) می تواند ناپیوستگی های موجود در میدان حل را با دقت خوبی پیش بینی کند امّا تأثیر تراکم پذیری فاز گاز را در محاسبات میدان در نظر نمی گیرد و مدل چهار معادله ای (spm) در ناحیه ای که ریشه های معادله مشخصه مدل حقیقی است قادر به پیش بینی درست مجهولات میدان حل می باشد و در صورت مختلط شدن ریشه های معادله مشخصه مدل، در میدان حل ناپایداری های غیرفیزیکی که به صورت نمایی رشد می کنند ایجاد می شود. سپس مدل دوسیالی پنج معادله ای (tpm) مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش های عددی نشان داد که دو مدل به جواب های یکسان می رسند ولی مدل پنج معادله ای نسبت به مدل چهار معادله ای مقداری سبب پخش ناپیوستگی ها در میدان حل می شود. علاوه بر ریشه های معادله مشخصه مدل پنج معادله ای دوفشاره همواره حقیقی است و دیگر در میدان حل ناپایداری های غیرفیزیکی مشاهده نمی شوند. سپس جریان اسلاگ با استفاده از روش عددی بهینه بدست آمده و مدل های جریان دوفازی مدل سازی شد. نتایج نشان دادند که یک واحد اسلاگ از سه قسمت تشکیل شده است. قسمت اوّل که فصل مشترک گاز و مایع از حالت تعادل قدری به سمت پایین حرکت می کند. قسمت دوم که امواج فصل مشترک کوچک با طول موج کوتاه شکل می گیرند و در نهایت این امواج منجر به موج اسلاگ می شوند که یک موج بزرگ با طول موج بلند است. همچنین معلوم شد که عامل بوجود آمدن موج اسلاگ که یک موج بزرگ با طول موج بلند است، امواج فصل مشترک با طول موج کوتاه ناحیه دو می باشند که در اثر ناپایداری فصل مشترکی کلوین ـ هلمهلتز بوجود می آیند. نشان داده شد که طول موج این امواج فصل مشترک بر روی حد ناپایداری تأثیر دارد و با کاهش طول موج این حد کاهش می یابد. امّا ارتباط طول موج با حد ناپایداری کلوین ـ هلمهلتز در رابطه تحلیلی آن که از یک آنالیز اغتشاشات خطی بدست می آید لحاظ نشده است و این رابطه باید اصلاح شود.

به بیانی ساده، هاب انرژی واحدی است که حامل‏های انرژی گوناگون مانند الکتریسیته و گاز طبیعی را در ورودی خود دریافت نموده و پس از انجام تبدیل و یا ذخیره‏سازی انرژی، حامل‏های انرژی مورد نیاز در بارهای خروجی خود مانند الکتریسیته، گرمایش و یا سرمایش را تحویل می‏دهد. به دلیل خصوصیات منحصر به فرد هاب‏های انرژی، این واحدها اخیرا مورد توجه بسیاری از کشورهای صنعتی به منظور تامین به صرفه و مطمئن انرژی‏های مورد نیازشان واقع شده است. از آنجا که در فضاهای چندحاملی، تامین بهینه و مطمئن بارهای مورد نیاز علاوه بر نحوه بهره‏برداری از هاب انرژی به عناصر و ساختار درون هاب نیز بستگی دارد لذا به منظور ارائه روشی کامل برای تامین بهینه و مطمئن بارهای گوناگون بایستی تعیین ساختار و نحوه بهره‏برداری از هاب به طور همزمان مورد بهینه‏سازی قرار بگیرند. در این پایان‏نامه، هدف اصلی ارائه مدلی برای برنامه ریزی بلند مدت در فضاهای چندحاملی با استفاده از هاب‏های انرژی می‏باشد. این مدل بایستی ساختار هاب مورد نظر به صورت بهینه تعیین شده باشد لذا مدل ارائه شده به طور کلی به بهینه‏سازی ساختار هاب می‏پردازد. نکته‏ای که مطالعات این پایان‏نامه را از کارهای پیشین متمایز می‏کند، وارد نمودن بحث بهینه سازی همزمان ساختار بلند مدت به همراه بهره برداری هفته ای و تعمیرات با دیدگاه انرژی محور، هاب انرژی می‏باشد. در این پایان نامه با استفاده از مفهوم هاب انرژی به بهره‏برداری کوتاه‏مدت در فضای چند حاملی (گاز و برق و حرارت) پرداخته شد. هاب مورد نظر موظف به تامین بارهای الکتریکی و حرارتی خود در پایین دست (یک شبکه میکرو) بوده در حالیکه در ورودی خود برق و گاز طبیعی را از بالادست دریافت نموده است. در این راستا ایده‏هایی همچون جایگزین نمودن دیدگاه انرژی به جای توان، هموار نمودن منحنی توان الکتریکی و گاز ورودی به هاب، استفاده از عناصر ذخیره‏ساز الکتریکی و حرارتی در ساختار هاب به منظور رفتار بهتر آن در تامین بارهای مورد نیاز مشترکین و همچنین مدلسازی بارهای قابل قطع و جابجای‏پذیر به منظور هموارتر نمودن منحنی توان ورودی به هاب مورد بررسی و شبیه‏سازی قرار گرفتند. نتایج حاصله به خوبی نشان‏دهنده دستیابی به اهداف مورد نظر بوده به گونه‏ای که منحنی توان الکتریکی ورودی به هاب به شکل بسیار مناسبی به حالت هموار نزدیک شده و در این راستا ذخیره‏سازی‏های انرژی و همچنین بارهای قابل‏قطع و جابجایی‏پذیر به خوبی مورد استفاده قرار گرفته‏اند. سود بهره‏بردار هاب نیز از این خرید و فروش انرژی به حداکثر ممکن خود رسیده است. واضح است که دستیابی به هدف "دریافت بسته انرژی معین با منحنی توان ورودی هموار جهت بهره‏برداری کوتاه‏مدت (روز تا هفته)" می‏تواند تحولی در برنامه‏ریزی‏های توسعه تولید و تعمیر و نگهداری سیستم قدرت در بلند مدت ایجاد نماید. در بخش های بعدی برنامه ریزی بلند مدت برای نیروگاهها با دید انرژی محور مطرح و بررسی گردیده و سپس عناصر هاب مورد نظر برای بهینه سازی ، مدلسازی شده است و سپس نتایج بهینه سازی برای یک هاب نمونه پیشنهادی اورده شده و سپس نتایج بهینه سازی هاب عملی پتروشیمی پارس جنوبی نیز ذکر گردیده و در چند حالت با یکدیگر مقایسه گردیده است.

در تحقیق حاضر، شبیه سازی عددی جریان های دوفازی غیر دائم هم دما با استفاده از مدل های دوسیالی تراکم پذیر چهار و پنج معادله ای به عنوان مدل های ریاضی مسئله انجام می شود. پس از بیان معادلات حاکم و آنالیز هایپربولیکی آنها، دسته وسیعی از روش های مختلف عددی برای حل این معادلات معرفی می شوند. ابتدا روش های ترکیبی تجزیه بالادست فرارفت (ausm) معرفی شده و سپس از روش های بقایی در امتداد مسیر برای حل معادلات مدل های دوسیالی چهار و پنج معادله ای استفاده می شود. دقت عددی روش های بقایی در امتداد مسیر با استفاده از تکنیک muscl-hancock به مرتبه دو و با کمک روش dg-ader تا مرتبه اختیاری ارتقاء داده می شود. به منظور کاهش زمان محاسباتی جریان های دوفازی غیردائم از مدل سازی رتبه کاسته بر پایه روش تجزیه متعامد بهینه در یک چارچوب بدون معادله و بدون تصویر گالرکین استفاده می گردد. در ادامه تحقیق تحلیل جریان غیردائم دوفازی در شرایط حفاری زیر فشار تعادلی در فضای حلقوی چاه حفاری با استفاده از مدل های دوسیالی با به کارگیری روش های حل عددی مستقیم و همچنین مدل سازی رتبه کاسته صورت می پذیرد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در میان روش های عددی به کار رفته، روش ausmdv* قابلیت بالایی در تحلیل جریان های دوفازی برخوردار است و علی رغم tvd نبودن، می تواند جریان های نزدیک به تک فاز را به خوبی تحلیل نماید. روش بقایی در امتداد مسیر osher نیز توانایی زیادی در تسخیر ناپیوستگی های میدان جریان دارد و ضمن داشتن دقت مناسب از کارآیی محاسباتی بالایی نیز برخودار است. نقطه ضعف اساسی این روش عدم توانایی آن در تحلیل جریان های نزدیک تک فازی است. روش price-c به دلیل عدم استفاده از ساختار مشخصه ای سیستم سرعت محاسباتی بالایی دارد و همچنین به خوبی می تواند جریان های نزدیک تک فاز را تحلیل نماید. مشکل اصلی این روش به پخش عددی آن ارتباط دارد که به این دلیل نمی تواند تمامی جزئیات میدان جریان را تسخیر نماید. نتایج ارتقاء دقت عددی نشان می دهد که روش muscl-hancock از دیفیوژن عددی بر روی امواج صوتی می کاهد ولی جواب هایی با نوسان محدود بر روی امواج مادی ارائه می کند. نتایج روش ader نشان می دهد که این روش بر روی شبکه های درشت نیز جواب هایی با دقت بسیار خوب ارائه می کند، گرچه نوسان هایی با دامنه بسیار کوچک تولید می کند. نتایج مدل سازی رتبه کاسته نشان می دهد که روش تجزیه متعامد بهینه می تواند تا حدود 35? در زمان محاسبات مربوط به مسائل با گرادیان های شدید صرفه جویی کند. در انتهای این تحقیق، تحلیل جریان دوفازی در شرایط حفاری زیر فشار تعادلی با استفاده از مدل دوسیالی چهار معادله ای صورت پذیرفته است. نتایج به دست آمده نشان دهنده توانایی بالای مدل های دوسیالی در تحلیل این نوع جریان ها می باشد. مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج آزمایشگاهی موجود نشان می دهد که خطای پیش بینی فشار ته چاه در حدود 4 درصد می باشد. نتایج مدل سازی رتبه کاسته جریان دوفازی در حفاری زیر فشار تعادلی نشان می دهد که روش تجریه متعامد بهینه در یک چارچوب بدون معادله و بدون تصویر گالرکین می تواند تا حدود 50 درصد در زمان محاسباتی این نوع جریان ها صرفه جویی کند.

تئوری چیدمان فضایی بر پای? گراف ها و قوانین آنان شکل می گیرد. و هر یال گراف در این تئوری برمبنای دید و دسترسی کاربر وزن دهی و تحلیل می شوند. بین هر دو نقطه در فضا که کاربر دید و دسترسی داشته باشد، برداری رسم می شود و این بردار به عنوان یک یال گراف در ارتباط دیگر یال ها تحلیل و بررسی می شود. نکته همین جاست؛ در درج? اول پارامترهای دید و دسترسی برای وزن دهی به یال های گراف کافی نیستند. ا?عمالِ تنها این دو پارامتر برای فرمول تئوری باعث تولید تحلیل های تک بعدی از رفتار کاربر در فضا می شوند. به عبارتی دیگر، تحلیل های تولید شده از این طریق متعلق به کاربری است که تنها نیازش از حضور در فضا گذر از آن است و بس. بنابراین چنین می نماید که این تئوری برای ادراک کاربر و کیفیت فضا ارزشی قائل نیست. ورودی های فرمول کافی نیستند. ورودی ها می بایست فراتر از داده ها و نیازهای اولی? فیزیکی کاربر باشد. با تزریق پارامترهای کیفی نظیر درک فضا و روابط اجتماعی در کنار متغیرهای فیزیکی می توان انتظار تحلیل های کیفی را نیز داشت و نقشه هایی تحلیلی از رفتار کاربر با در نظر گرفتن تمامی ابعاد فیزیکی و روانشناسی کاربر را تولید نمود. در درج? دوم کاربر در تئوری چیدمان فضایی در فضا تنها در نظر گرفته می شود و در برشی از زمان، کاربر و انتخاب هایش مورد تحلیل واقع می شود، بدون در نظر گرفتن حضور دیگران در فضا. کاربر و رفتارش کاملاً تحت تأثیر حضور دیگران است و اصولاً با حضور دیگری رفتار اجتماعی معنی پیدا می کند. مباحث مطرح شده سرنخ هایی برای درک چیستی و چگونگی واکنش جوامع بشری در قبال اعضایش و بسترش است. چند نکت? فوق نشان می دهد کلونی های انسانی در هر مقیاسی رفتاری فراتر از انتظارات تئوری چیدمان فضایی از خود نشان می دهند. نمی توان براحتی در کنار متغیرهای دید و دسترسی، متغیرهای کیفی را به فرمول وارد کرد و نقشه های تحلیلی کیفی را دریافت نمود. برای درکی درست از چیستی و چگونگی جوامع اجتماعی نیاز به تحقیق در شناخت آن است. شناختی بنیادین از ماهیت و اثرات و .« سیستم پیچیده » قوانین حاکم بر این کلونی ها به عنوان نظام های پیچیده اجتماعی، و وارد کردن آن به تئوری « پایداری » با کشف راز چیدمان فضایی در کنار متغیرهای دید و دسترسی، می توان انتظار داشت که تحلیل های بدست آمده در بردارنده علوم رفتاری نیز هستند. زیرا جوامع بشری سیستم هایی پیچیده سیستم های » هستند که در بسترشان (فرهنگی، جغرافیایی) زندگی می کنند. در این میان به خاطر تولید و بازتولید خود در طول زمان ارزش توجه را دارند. « پیچیده پایدار دکتر وکیلی، در ادام? تفکرات پارسونز و لومان، به تشریح و تبیین راز پایداری سیستم های پیچیده اجتماعی پرداخته است و رفتار سیستم را در چهار سطح بررسی می نماید؛ لایه های فرهنگی، اجتماعی، روانی، زیستی. عکس العمل های ذرات بنیادین جوامع انسانی (افراد) را در این سطوح بررسی می نماید. و آنگاه می توان گفت واکنش نظام به نیروهای بسترش چگونه بوده که توانسته در طول زمان دوام بیاورد. با این روش، مبنایی برای تحلیل و سنجش رفتار انسان ( و جوامعش) در تمامی ابعاد علوم رفتاری و ادراک محیطی بدست آورد و در تئوری تزریق کرد. آنگاه می توان ادعا نمود که مباحث کیفی طراحی محیطی و علوم رفتاری در تحلیل های تئوری لحاظ شده است. آنگاه تحلیل های بدست آمده به رفتار واقعی انسان ها در محیط نزدیک تر است و نقدهای وارده به تئوری در زمین? علوم رفتاری و ادراک محیطی تا حدود زیادی پاسخ داده می شود.