بهینه سازی مصرف انرژی و کاهش اتلاف آن از جمله نیازهای ضروری دنیای امروز است. اتمام ذخایر انرژی های فسیلی باعث شده است تا استفاده از منابع انرژی جایگزین بیش از پیش مدنظر قرار بگیرد. در این راستا باتری ها و پیل های سوختی جایگاه ویژه ای پیدا کرده اند و در بسیاری از این صنایع این منابع به عنوان جایگزین مناسب برای انرژی های فسیلی انتخاب شده اند که از جمله آنها می توان به تولید خودروهای هیبرید و الکتریکی اشاره نمود. یکی از نیازهای عمده صنعت باتری امروز، شبیه سازی مدل های ریاضی است که بر مبنای معادلات اساسی حاکم بر توزیع جریان در باتری می باشند. زیرا ساخت و آماده کردن باتری برای انجام تست های تجربی عموماً هزینه های زیادی دربر دارند. با استفاده از این شبیه سازی ها می توان مقدار افت پتانسیل اُهمی، توزیع حرارت در شبکه و نیز نرخ خوردگی الکترودها که در شبکه های باتری که یکی از مهم ترین عوامل کاهش راندمان به دست آمده از باتری هاست را یافت. در این تحقیق معادلات حاکم برای چندین نوع مختلف شبکه که از نظر ابعاد و وزن با هم متفاوت هستند، حل شده اند. باتوجه به نتایج حاصل برای شبکه ها و نیز درنظر گرفتن هندسه و وزن می توان بهترین طراحی را برای شبکه الکترودها، باتوجه به کاربرد آنها، یافت.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

امروزه موتورهای دیزل پاشش مستقیم (di) به دلیل عمر بالا و مصرف سوخت کمتر نسبت به سایر موتورها و کاربرد گسترده آنها مانند خودروهای دیزلی سنگین و سبک بسیار مورد توجه می باشند. در حالیکه آلاینده های مونوکسیدکربن (co) و هیدروکربنهای نسوخته (hc) در این موتورها نسبت به موتورهای بنزینی کمتر است ولی دوده (soot) و اکسیدهای نیتروژن (nox) بیشتری تولید می کنند. با وجود روشهای مختلفی که برای کاهش این دو آلاینده ارائه شده است تقابل رفتاری این دو آلاینده نسبت به هم مشکل اساسی در کاهش مقدار آنها در گازهای خروجی موتور می باشد. لذا در این پایان نامه راهکار پاشش دو مرحله ای سوخت به عنوان یک روش موثر برای یک موتور دیزل پاشش مستقیم بررسی شده است به طوری که با بکارگیری این راهکار هر دو آلاینده به طور همزمان تا مقادیر قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. موتور مورد مطالعه در این تحقیق موتور دیزل پاشش مستقیم mt-4.244 تولید شرکت موتورسازان تبریز می باشد. بررسی تاثیر این راهکار بر عملکرد و آلاینده های موتور در این پژوهش با کمک کدkiva-3v انجام شده است. پارامترهای مورد بررسی در این تحقیق عبارت از مقدار سوخت پاششی در هر پالس پاشش، فاصله زمانی بین دو پالس پاشش، فشار پاشش سوخت و مشخصه اسپری در هر پالس پاشش سوخت می باشند. نتایج نشان می دهند که بهینه ترین حالت پاشش برای موتور مورد مطالعه، در صورت استفاده از فشار ثابت در هر دو پالس پاشش، حالت 2-25(35)75 می باشد که دوده 85/33 درصد و 87/10 no درصد کاهش می یابد. همچنین در صورتی که از پاشش سوخت با فشار متغیر استفاده شود آلاینده دوده را می توان به میزان بیشتری کاهش داد در حالی که no به مقدار ناچیزی افزایش می یابد.

در این پروژه برای حل معکوس جریان بر روی ایرفویل از روش تابع جریان به صورت جریان تراکم ناپذیر، غیرچرخشی، غیرلزج(جریان پتانسیل) استفاده شده است . برای این منظور ابتدا روش حل را برای ایرفویل تکی تشریح نموده وسپس روش حل را برای ایرفویل دوتائی شرح می دهیم. در روش معکوس به دنبال یافتن هندسه ایرفویلی می باشیم که بتواند توزیع فشار خواسته شده را تامین نماید. لذا ماتریس ضرایب تاثیر که تابعی از شکل هندسی ایرفویل می باشد جزء مجهولات به شمار می رود. بنابراین جهت رسیدن به هندسه ایرفویل نهائی با این روش می بایست ماتریس ضرایب تاثیر مشخص باشند که برای این منظور ماتریس ضرایب اولیه را از هندسه یک ایرفویل متقارن به عنوان حدس اولیه مشخص می نمائیم. سپس با روش سعی و خطا ماتریس ضرایب تاثیر را برای هر سعی جدید با توجه به مختصات بدست آمده از سعی قبلی تصحیح می نمائیم، تا به هندسه ایرفویل مورد نظر برسیم. در ادامه ایرفویل دوتائی به روش معکوس را نیز حل می نمائیم یعنی با داشتن عبارت توزیع فشار برای ایرفویل اصلی و فلپ ، هندسه ای که بتواند توزیع فشار داده شده را تامین نماید به طریق ذکر شده بدست می آید. در انتها برای بررسی صحت نتایج بدست آمده، جوابها با نتایج حاصل از کتاب تئوری مقاطع بال و همچنین با روش van de vooren مقایسه شده است .

در این پروژه حل عددی معادلات اویلر سه بعدی در ردیف پره های توربین در حالت گذر صوتی به همراه ترم چرخش با بکارگیری روش کنترل محدود "جیمسون " انجام شده است . از ویژگیهای این روش حجم کنترل، کاربرد آسان در به کارگیری آن روی هندسه های پیچیده بوده که به انتقال دستگاه مختصات نیازی نمی باشد. در این روش با انتگرال گیری از معادلات در هر کدام از خانه های شبکه، این معادلات به یک دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده که با انتگرال گیری از آنها در طول زمان با استفاده از روش رانگ - کوتا، پاسخ حالت دائم به دست می آید. از برتریهای این روش تسخیر شوک بدون داشتن نوسان است . به همین دلیل آن را می توان به خوبی برای حل معادلات اویلر و گاهی ناویر- استوکس در حالت گذر صوتی به کار برد. همچنین در این پروژه از روش شبکه بندی پیشنهادی "هسو و لی " برای تولید شبکه در میدان حل استفاده شده است که دارای توانائی های زیادی در کنترل شبکه می باشد. در این روش تولید شبکه ، توابع قاعده توانی برای تعیین توابع کنترل درون به کار می روند.

روش چند بلوکی یکی از روشهای زیربنایی در حل مسائل عددی می باشد و به طور گسترده برای حل میدانهای جریانی که دارای پیچیدگی هندسی هستند ، به کار می رود. در این روش میدان جریان به چند ناحیه یا بلوک تقسیم می شود و در هر یک شبکه جداگانه ای تولید می گردد. به این ترتیب علاوه بر تسهیل در ایجاد شبکه های محاسباتی مناسب ، امکان پردازش موازی محاسبات فراهم می آید و مشکل کمبود حافظه رایانه و یا پیچیدگی هندسی میدان جریان به شکل قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. در این تحقیق روش چند بلوکی برای حل میدانهای جریان دوبعدی با شبکه های چندبلوکی همپوشان پیوسته و ناپیوسته مورد مطالعه قرار گیرد و کاربرد آن در حل معادلات اویلر و ناویر- استوکس به روش بیم - وارمینگ در جریان های زیرصوت ، گذرصوت و مافوق صوت دائم ارائه می گردد.

در این پروژه شبیه سازی عددی معادلات ناویر-استوکس لایه نازک دوبعدی در ردیف پره توربین گازی در رژیم گذر صوتی مورد نظر است . همچنین این پروژه قادر به شبیه سازی عددی معادلات فوق الذکر در ردیف پره های کمپرسور و نیز شبیه سازی عددی جریانات خارجی نظیر جریان سیال روی بال هواپیما میباشد. روش بکار رفته در حل این معادلات ، روش حجم کنترلی جیمسن می باشد. از ویژگیهای روشهای حجم کنترلی، انعطاف پذیر بودن آنها برای استفاده در شبیه سازی عددی هندسه های پیچیده و عدم نیاز به انتقال دستگاه مختصات می باشد. در روش جیمسن پس از انتگرال گیری از جملات مکانی، معادلات به یک دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده و با انتگرال گیری از آنها در طول زمان با استفاده از روش رانگ -کوتا، پاسخ حالت دایم بدست می آید. در پایان جهت بررسی صحت نتایج بدست آمده از حل معادلات به روش فوق، نتایج بدست آمده با نتایج موجود بال naca 12 مقایسه گشته و همچنین نتایج بررسی ردیف پره توربین گازی ارائه گردیده است .

در خوردروهای دارای جعبه دنده خودکار برای انتقال قدرت از یک مبدل گشتاور به علاوه جعبه دنده خورشیدی استفاده می شود. طراحی دقیق و بهینه سازی یک مبدل گشتاور و در نتیجه بهبود کارآیی آن یکی از مهمترین عوامل در جهت کاهش مصرف سوخت و کاهش آلودگی هوا می باشد. این مهم بدون دانستن دقیق جزییات ساختار جریان سیال درون آن امکانپذیر نمی باشد. برای شناخت جریان سیال درون مبدل گشتاور از روشهای آزمایشگاهی و حل جریان سیال درون مبدل گشتاور استفاده می شود. روشهای آزمایشگاهی احتیاج به تجهیزات ویژه و بسیار پرهزینه داشته و برای آزمایش ساخت نمونه های ویژه مبدل گشتاور برای قرار دادن وسایل اندازه گیری مورد نیاز است . فواید استفاده از روشهای تحلیل، عدم نیاز به سوخت نمونه و آسانی ایجاد تغییرات در نمونه و بررسی اثرات این تغییرات بر مشخصه های عملکرد مبدل گشتاور می باشد. پروژه حاضر در جهت تحلیل سه بعدی جریان سیال درون مبدل گشتاور خودرو می باشد برای تحلیل جریان سیال باید از معادلات ناویراستوکس استفاده کرد. به علت هندسه پره ها عضوهای مختلف مبدل گشتاور این معادلات باید در سیستم مختصات منطبق بر جسم نوشته شود و همچنین چون المانهای مبدل گشتاور در حال چرخش می باشند این سیستم مختصات باید چرخشی در نظر گرفته شود. مرحله بعد تولید شبکه سه بعدی در المانهای مختلف مبدل گشتاور می باشد. برای تولید شبکه ابتدا با استفاده از دستگاه cmm اطلاعات مربوط به هندسه پره ها بدست آمده و سپس از آنها بوسیله نرم افزار (anvil 5k) cad/cam سطوح دقیقی گذرانده شده است و مقاطع دو بعدی از حجم بین دو پره بدست می آید و با روشهای جبری و بیضوی در این مقاطع شبکه تولید می شود و بدینوسیله شبکه در حجم بین دو پره بوجود می آید، مرحله بعد حل جریان می باشد که با استفاده از روش حجم محدود انجام شده است . در این پروژه روش حجم محدود هم با شبکه جابجا نشده مدنظر قرار گرفته است . در آخر جریان سیال با استفاده از روش حجم محدود با شبکه جابجا نشده در بین دو پره استاتور حل شده است . نتایج در بخش مربوطه مورد بررسی قرار گرفته است .

جت ایمپیتنجمنت یک روش موثر گرمایش محلی است که در بسیاری از کاربردهای صنعتی و مهندسی برای دستیابی به شار حرارتی بالا از آن استفاده می شود. دراین پروژه یک جت آرام و دو بعدی هوا که بصورت عمودی به یک صفحه تخت برخورد می کند را به روش عددی مدلسازی کرده و تاثیر بویانسی در میدان جریان ضریب انتقال حرارت و ضریب اصطکاک محلی نشان داده شده است.برای رسیدن به این نتایج معادلات ناویر استوکس را به فرم معادلات تابع جریان و انتقال ورتیسیتی در آورده و در نهایت به روش اختلاف های محدود آنها را حل کرده ایم . نتایج بدست آمده برای جریان سطح آزاد، ضریب اصطکاک محلی و ضریب انتقال حرارت محلی را بصورت توابعی از اعداد رینولدز و گراشف و فاصله افقی از مبدا رسم کرده ایم.نشان داده شده است که برای اعداد رینولدز در ناحیه سکون ، اثرات بویانسی قابل مشاهده نیستند اما برای رینولدز پایین این اثرات را می توان از مبدا مشاهده کرد.

هدف از انجام این پروژه تحلیل پاسخ زمانی عملگر یک موشک هدایت شونده، به روش باندگراف است. نیروی محرکه این موشک از فشار سکون تامین می شود. این عملگر شامل یک نازل فرستنده و دو نازل گیرنده می باشد که هوا از طریق دو کانال به سر نازل فرستنده منتقل می شود و موقیت این نازل نسبت به دو نازل گیرنده، توسط رله الکترومغناطیس که فرمان خود را از برد الکترونیک و پتانسیومتر می گیرد، تعیین می شود. به این صورت که پتانسیومتر زاویه واقعی بالک را اندازه گیری می کند و آن را با زاویه ای که به عنوان ورودی تعریف شده است، مقایسه می کند و برحسب این که زاویه بالک کمتر یا بزرگتر از زاویه ورودی باشد جریان در یکی از سلونوییدها برقرار می شود و این امر موجب چرخش محور رله و در نتیج تغییر موقعیت نازل فرستنده و نهایتا اصلاح زاویه بالک می شود به این منظور بعد از مقدمه ای کوتاه در فصل دوم عملکرد چند نمونه از شیرهای نئوماتیکی را مورد بررسی قرار می دهیم و معادلات حاکم بر این نوع شیرها را بیان می کنیم و سپس چند نوع از عملگرها را بررسی می کنیم. به علت این که در عملگر موشک مورد بحث یک نوع شیر جت لوله ای به کار رفته، و با توجه به این که حل تحلیلی این نوع شیرها با توجه به شرایط مرزی پیچیده، تقریبا غیرممکن است. در فصل سوم به بررسی نتایج آزمایشگاهی می پردازیم و نکات مهم در طراحی این نوع شیرها را برحسب نوع عملکرد آنها بیان می کنیم. در فصل چهارم بعد از مقدمه ای کوتاه در مورد روش باندگراف و مزایای این روش نسبت به سایر روش ها (بلوک دیاگرام و روش سیگنال جریان) به معرفی المان های اساسی در باندگراف می پردازیم و روابط حاکم بر هر یکاز المان ها بیان می کنیم. در فصل پنجم نیز بعد از حل چند مثال ساده و مقایسه آنها با نتایج تحلیلی به تحلیل عملگر موشک مذکور می پردازیم. در قسمت اول این تحلیل، حرکت نازل فرستنده به صورت موج سینوسی فرض می شود و در قسمت دوم یک پتانسیومتر، به عنوان یک پس خور، به سیستم اضافه می شود و یک رله با توجه به اختلاف زاویه بالک و زاویه ورودی، موقعیت نازل فرستنده را نسبت به نازل گیرنده اصلاح می کند. در هر حالت تاثیر پارامترهای مختلف از جمله سرعت پرواز موشک، جزم اجزا مختلف، ممان اینرسی، دامنه حرکت نوسان نازل فرستنده، ضریب فنریت و ... مورد بررسی قرار خواهد گرفت.