مشخصه های آیرودینامیکی توربین بادی به طور مستقیم با شکل هندسی ایرفویل وپروفیل پره ی توربین، در ارتباط است. نوآوری و پیشرفت های فنی پروفیل های پره ی توربین بادی بر دو رویکرد بهبود شکل ایرفویل های موجود و طراحی اشکال جدید ایرفویل ها به منظور بالا بردن راندمان و دستیابی به برخی مشخصه های آیرودینامیکی مورد نیاز، متمرکز است. هدف در این پروژه، توسعه ی یک روش طراحی معکوس ایرفویل به منظور کاربرد در پره ی توربین بادی، بر اساس روش تکینی می باشد. جریان پتانسیل، دو بعدی و تراکم ناپذیر در نظر گرفته می شود. در اجرای روش تکینی، از توزیع ترکیب چشمه _گردابی، پیرامون کانتور ایرفویل، برای محاسبه ی مشخصه های جریان، استفاده می گردد. روش طراحی معکوسی که در این پروژه استفاده شده است، هم برای ایرفویل های نازک و هم برای ایرفویل های ضخیم می تواند به کار رود. روشی برای ایجاد کانتور اولیه ی مقطع پره، که همزمان، قیود آیرودینامیکی و هندسی را برقرار نماید، معرفی می شود. هم چنین تعریف کامل تابعی که بیانگر توزیع گردابه ی بسته پیرامون کانتور ایرفویل می باشد، نیز آورده شده است.

در این تجزیه و تحلیل که با استفاده از برنامه کامپیوتری انجام می شود مشخصات دو نوع کمپرسور مورد بررسی قرار می گیرد و سعی در بدست آوردن هندسه ای با بازده ماکزیمم در نسبت فشار مورد نظر شده است. این روش، انتخاب سریع هندسه کمپرسور گریز از مرکز را در بازده کلی ماکزیمم فراهم می سازد.از طریق همبستگی های تجربی ،که به هندسه کمپرسور و سرعت ارتباط داده می شود، هندسه بهینه بدست آمده و عملکرد کمپرسور پیش بینی می شود . هفت اتلاف ویژه برای محاسبه هر دسته از متغیر های هندسی کمپرسور، مورد بررسی قرار می گیرد. اثر این تلفات سپس به عملکرد کلی کمپرسور و سرعت مخصوص ارتباط داده می شود.اطلاعات اولیه هندسه کمپرسور و شرایط کلی ورودی سیال عامل برای استفاده از برنامه مورد نیاز است.شرایط حالت سیال عامل وخواص جریان و کلیه معادلات سرعت با استفاده از تجزیه و تحلیل یک بعدی متوسط خط جریان محاسبه می شود.

در این پژوهش تأثیر موانع ربع استوانه بر ایجاد پرش هیدرولیکی در کانال های مستطیلی به طور آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور موانع ربع استوانه ای با قطر 2 و 3 سانتیمتر در نظر گرفته شده و تأثیر موقعیت و ارتفاع این موانع در پارامترهای مختلف پرش هیدرولیکی ایجاد شده شامل موقعیت ایجاد پرش، اتلاف انرژی و تغییرات عدد فرود مورد ارزیابی قرار گرفته اند. فلوم مورد استفاده در این تحقیق دارای 6 متر طول ، 20 سانتیمتر عرض و 30 سانتیمر ارتفاع است. انتخاب موانع با سطح مقطع ربع دایره به منظور کاهش میزان فرسایش ناشی از برخورد جریان با آنها در مقایسه با سایر اشکال مانند موانع مستطیلی و ذوزنقه ای است. موانع در انتهای کانال نصب شده و فاصله اولین مانع از سرریز ابتدای کانال ثابت در نظر گرفته شده است. در مجموع تعداد 160 آزمایش در دبی های مختلف انجام شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد، افزایش فواصل بین موانع تا مقدار مشخصی باعث افزایش میزان استهلاک انرژی شده و بیشتر از آن باعث کاهش میزان استهلاک می شود و نسبت بهینه فواصل بین موانع به ارتفاع موانع (s/r) با افزایش ارتفاع موانع افزایش می یابد.

عامل اصلی انتقال سیال در چاهها اختلاف فشار یا اختلاف پتانسیل می باشد. بررسی روند تغییرات فشار در طول مسیر حرکت سیال به صورت تک فاز یا چند فاز از دید طراحان بسیار مهم می باشد. چاهها معمولا مخلوطی از گازها و مایعات تولید می کنند که جریان چند فازی از جریان تک فازی بسیار پیچیده تر می باشد. در این تحقیق، معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی برای جریان دو فازی بصورت عددی شبیه سازی و خواص سیالات با روابط pvt حاصل می شوند.

انرژی امواج اقیانوس یکی از انواع انرژی های تجدیدپذیر، با پتانسیل بالا می باشد. توربین ولز یک نوع توربین جریان محوری خود تصحیح کننده می باشد که انرژی نیوماتیک جریان رفت و برگشتی هوای خروجی از مبدل انرژی امواج ستون آب نوسانگر را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. در این تحقیق برای رسیدن به یک پروفیل یکنواخت تر برای سرعت محوری در لبه حمله پره ها نسبت به طرح اصلی توربین ولز، در جهت افزایش راندمان توربین ولز، یک طرح جدید با وترو پروفیل متغیر پره پیشنهاد شده است. شبیه سازی از طریق حل عددی سه بعدی، پایا، غیرقابل تراکم معادلات ناویراستوکس رینولدز متوسط همراه با مدل توربولانسی rng در یک قاب مرجع غیر اینرس دوران کننده با سرعت روتور توربین با استفاده از نرم افزار fluent انجام شده است. سازگاری خوبی بین نتایج حاصل از شبیه سازی عددی و داده های تجربی موجود برای کارایی توربین در ضریب جریان های مختلف بدست آمد. طرح اصلی و طرح پیشنهادی بصورت عددی با توجه به قوانین اول و دوم ترمودینامیک مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت مقایسه نتایج حاصل از حل عددی دو مدل نشان دهنده %3/51 متوسط افزایش بازده قانون اول و %26/02 متوسط کاهش تولید انتروپی برای طرح پیشنهادی می باشد.بنابراین برتری طرح پیشنهادی نسبت به طرح اصلی توربین ولز توسط قوانین اول و دوم ترمودینامیک ثابت گردید.

در این پژوهش، اثرات جریان برشی ساده بر روی یک حباب یا قطره معلق در فاز بیرونی، به کمک یک روش سطح پخشی انرژی آزاد شبکه بولتزمن (lbm) بررسی شده است. رفتار حباب و قطره در یک سیستم مایع-بخار تحت جریان برسی به کمک دو پارامتر بی بعد نسبت لزجت (?) و عدد مویینگی (ca) تعریف شده است.