روندیابی سیل عبارت است از عملیات محاسباتی که تغییرات مقادیر متغیرهای هیدرولیکی، هندسه جریان و شکل موج سیل را به عنوان تابعی از زمان در یک یا چند نقطه در طول آبراهه ها پیش بینی می کند. هنگامی که موج سیل به سمت پایین دست رودخانه حرکت می کند، تمامی پارامترهای جریان سیل به سبب اختلالات و زبری کانال تغییر می کند. اهمیت روندیابی سیل در طراحی اقدامات حفاظت سیل به منظور پیشنهاد راهکارهای موثر برای حفاظت از رفتار امواج سیل در رودخانه ها و یافتن راه حل های اقتصادی می باشد. روش های روندیابی سیل را می توان به صورت هیدرولوژیکی و هیدرولیکی طبقه بندی نمود. روش های هیدرولوژیکی از اصول معادله پیوستگی و رابطه بین دبی و ذخیره موقت حجم اضافی آب در طول دوره سیلاب استفاده می کنند. روش های روندیابی هیدرولیکی شامل حل های عددی معادلات پخشیدگی یا معادلات یک بعدی سنت ونانت که معادلات غیردائمی متغیر تدریجی در کانال های باز می باشند، هستند. در تحقیق حاضر به بررسی چندین روش هیدرولیکی و هیدرولوژیکی در چندین رودخانه به کمک برنامه نویسی در نرم افزار matlab پرداخته شده است. سپس با استفاده از معیارهای آماری، مقایسه ای بین نتایج روش های مختلف صورت گرفته است. بعلاوه چندین روش هیدرولیکی با استفاده از یک سری آزمایشات عددی برای شیب کف، ضریب زبری و شکل هیدروگراف متفاوت مقایسه شده اند. به طور کلی، نتایج زیر از این تحقیق قابل مشاهده است: 1- در میان روش های هیدرولوژیکی برای سیلاب های چند پیکه تنها روش ماسکینگام غیرخطی از نتایج قابل قبولی برخوردار است در صورتی که برای سیلاب های تک پیکه کلیه روش ها به نحو مناسبی عمل می نمایند. 2- بررسی تحلیلی نمایه حساسیت نشان می-دهد که خروجی مدل موج دینامیکی حساسیت بیشتری نسبت به پارامترهای نظیر دبی اوج هیدروگراف ورودی، ضریب زبری و شیب کف دارد. 3- اثرات نادیده گرفتن ترم های اینرسی و گرادیان فشار معادله اندازه حرکت برای شیب کف کم و همچنین برای مقادیر ضریب زبری بزرگتر بیشتر می باشد. بعلاوه، روش های مورد مطالعه عموماً خروجی قابل قبولی در مقایسه با هیدروگراف مشاهداتی از خود نشان می دهند.

در این پایان نامه، مشخصه های جریان و انتقال حرارت یک سیال رسانای الکتریسیته حول یک میله با مقطع مربعی محبوس در یک کانال که تحت تاثیر یک میدان مغناطیسی خارجی است، با استفاده از روش حجم محدود بررسی شده است. اثرات عدد رینولدز، عدد هارتمن و نسبت انسداد در عدد پرانتل 0.022 بر جریان و انتقال حرارت سیال رسانای الکتریسیته مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج کار حاضر با نتایج تجربی و عددی کارهای دیگر مقایسه شده و خطای متوسط نتایج حاضر با نتایج تجربی حدود 8.2 درصد به دست آمده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که گذار رژیم های جریان از یک حالت به حالت دیگر با افزایش عدد هارتمن و نسبت انسداد به تعویق می افتد. در جریان ناپایدار، عدد استروهال در یک رینولدز ثابت با افزایش عدد هارتمن حدود 6.5 درصد و با کاهش نسبت انسداد حدود 29 درصد کاهش می یابد، اما در یک نسبت انسداد مشخص به دلیل تغییراتی که در رژیم های جریان به وجود می آید، تغییرات عدد استروهال بر اساس تغییرات عدد رینولدز و عدد هارتمن از یک الگوی منظم پیروی نمی کند. عدد ناسلت میانگین با کاهش عدد هارتمن حدود 40 درصد و با افزایش نسبت انسداد حدود 32 درصد افزایش می یابد. هم چنین تعدادی روابط ریاضی برای تعیین ضریب درگ، ضریب فشار پایه و طول دنباله ارائه گردیده است. طول دنباله با افزایش عدد هارتمن حدود 12 درصد و با افزایش نسبت انسداد حدود 31 درصد کاهش می یابد. ضریب درگ با افزایش عدد هارتمن حدود 37 درصد و با افزایش نسبت انسداد حدود 32 درصد افزایش می یابد. هم چنین ضریب فشار پایه با افزایش عدد هارتمن حدود 29 درصد و با افزایش نسبت انسداد حدود 43 درصد و با کاهش عدد رینولدز حدود 7 درصد افزایش می یابد.

افزایش انتقال حرارت و بازده سیستم های حرارتی یکی از مسائل مهمی است که از گذشته دور ذهن محققین را به خود مشغول کرده است. در پی این هدف با پیدایش مفهوم نانوسیال فصل جدیدی در تحقیقات دانشمندان در ارتباط با نانوسیال پدید آمد و تحقیقات بسیاری برای پیدا کردن روابط مربوط به خواص ترموفیزیکی نانوسیال و کاربرد نانوسیال به صورت آزمایشگاهی و عددی صورت پذیرفت. کار حاضر با هدف بررسی اثر کسر حجمی نانوذرات و اثر ضریب منظری مجرا بر پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی جریان مغشوش نانوسیال درون مجرای بیضوی تعریف شد و مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. در کار حاضر اثر کسر حجمی، ضریب منظری و قطر نانوذرات بر پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی در حالت انتقال حرارت جابجایی اجباری و ترکیبی در دو بخش بعددار و بی بعد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی اثر افزایش کسر حجمی چه در حالت انتقال حرارت جابجایی اجباری و چه در حالت جابجایی ترکیبی نشان از افزایش عدد ناسلت و ثابت ماندن ضریب اصطکاک سطحی دارند. عدد ناسلت در کسر حجمی ???????? نسبت به سیال پایه در جابجایی اجباری و ترکیبی به ترتیب 654/13 و 97/11 درصد بیشتر می باشد. برای بررسی بعددار اثر افزایش کسر حجمی چه در حالت انتقال حرارت جابجایی اجباری و چه در حالت جابجایی ترکیبی با استفاده از روشی جدید به مقایسه اثر کسر حجمی نانوسیال بر پارامترهای حرارتی و هیدرودینامیکی پرداخته شده است. نتایج بعددار نشان می دهند که افزایش کسر حجمی نانوسیال به انتقال حرارت کمکی نکرده و برای انتقال حرارت به میزان معلوم از دیواره به نانوسیال، نانوسیال با کسر حجمی بالاتر به کار پمپ بیشتری احتیاج دارد، این نتیجه نیازمند تحقیقات بیشتر در شرایط متفاوت می باشد. کسر حجمی ???????? نسبت به سیال پایه برای انتقال حرارت جابجایی اجباری و ترکیبی به ترتیب برای ?q???15kw و q???120kw به 90 و 77 درصد به کار پمپ بیشتری نیاز دارد. همچنین نتایج بررسی اثر قطر نانوذرات نشان می دهد نانوسیال با قطر نانوذرات کوچکتر نسبت به نانوسیال با قطر بزرگتر افزایش انتقال حرارت کل بیشتری دارد. این نتیجه نیازمند تحقیقات گسترده تری می باشد.

در این پایان نامه اثرات فرکانس حرکت درپوش یک محفظه ی دو بعدی پر شده از نانو سیال بر جریان و انتقال حرارت ترکیبی، به صورت عددی با استفاده از روش شبکه بندی بولتزمن مورد مطالعه گرفته است. حل مسئله بصورت غیر دا ئم می باشد و در آن از تقریب بوزینسک برای چگالی استفاده شده است. سیال پایه داخل محفظه آب و نانوذرات از جنس مس می باشند و نانوسیال داخل محفظه نیوتنی و غیر قابل تراکم فرض شده است. جهت محاسبه ی خواص فیزیکی نانوسیال از مدل تک فازی استفاده شده که در این مدل هر دو فاز مایع و نانوذرات دارای سرعت یکسان بوده و نسبت به یکدیگر دارای سرعت لغزشی نمی باشند. در ابتدا معادلات حاکم بر مسئله و همچنین روش حل شبکه بولتزمن و الگوریتم حل معرفی شده است. جهت نوشتن الگوریتم از نرم افزار matlab استفاده شده است. نتایج بدست آمده با کار سایر دانشمندان مقایسه شده و مشاهده گردید که کار حاضر انطباق بسیار خوبی با خطای نسبی تقریبا %3 با روش های عددی دیگر دارد. در ادامه نتایج، برای فرکانس های مختلف در اعداد ریچاردسون مختلف ارائه شده است که مشاهده شد با افزایش فرکا نس میزان انتقال حرارت در اعداد ریچاردسون پایین کاهش و همچنین با افزایش کسر حجمی عدد ناسلت میانگین درپوش متحرک افزایش پیدا می کند. در فصل پایانی به بررسی و حل بعد دار مسئله پرداخته شده و نشان داده شده است که انتقال حرارت کل بدست آمده از تغییرات عدد nu بر حسب کسر حجمی نانو ذرات در اعداد بی بعد ثابت، منحصرا ناشی از افزایش کسر حجمی نانوذرات نبوده بلکه ناشی از تغییرات اختلاف دما و سرعت دیواره ها نیز می باشد. لذا این روش بررسی، روش منا سبی برای سنجش مفید بودن نانوسیال از نقطه نظر انتقال حرارت ترکیبی در محفظه نمی باشد. با روشی نو درکار حاضر بررسی های موردی بعد دار انجام شده و اثرات کسر حجمی نانو ذرات به تنهایی بر میزان انتقال حرارت بررسی شده است. بطوریکه نشان داده شده اگرچه با ثابت نگه داشتن اعداد بی بعد، با افزایش کسر حجمی، افزایش تقریبا % 85 در انتقال حرارت خروجی کل از محفظه ایجاد می شود ولی در حالت بعدار این افزایش تقریبا برابر %5 می باشد.

کار حاضر با هدف بررسی اثر هر دو عامل صفحه ی پیچ خورده و نانو سیال بر پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی جریان مغشوش نانوسیال درون لوله حاوی صفحه ی پیچ خورده تعریف شد و مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. در کار حاضر اثر نسبت پیچش، کسر حجمی و قطر نانوذرات بر پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی در حالت انتقال حرارت جابجایی اجباری مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین خطا در اعتبارسنجی کار حاضر برابر با 58/12% است. نتایج بررسی بی بعد نشان می دهد که با افزایش کسر حجمی عدد ناسلت متوسط افزایش می یابد و ضریب اصطکاک سطحی ثابت می ماند. عدد ناسلت متوسط در کسر حجمی ???????? نسبت به سیال پایه، 075/10 درصد بیشتر می باشد، کاهش قطر نانوذرات سبب افزایش عدد ناسلت متوسط می شود. عدد ناسلت متوسط در dp ? 20nm نسبت به dp ? 60nm، 7/8 درصد بیشتر می باشد و ضریب اصطکاک تغییر زیادی نمی کند. با کاهش نسبت پیچش برای سیال خالص عدد ناسلت متوسط و ضریب اصطکاک افزایش می یابند. عدد ناسلت متوسط و ضریب اصطکاک در نسبت پیچش h/d ? 20.56 نسبت به h/d ? 41.67، به ترتیب 5/6% و 2/13% بیشتر می باشند. اثر افزایش کسر حجمی بر حرارت انتقال یافته به نانو سیال و کار مورد نیاز پمپ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بعددار نشان می دهند که نانو سیال در کسر حجمی ???????? نسبت به سیال پایه برای انتقال حرارت ?q???37kwبه 21 درصد کار پمپ بیشتر و در dp ? 60nm نسبت به dp ? 20nm برای انتقال حرارت ?q???38kwبه 16/12% درصد کار پمپ بیشتر نیاز دارد. نتایج بعددار نشان می دهند لوله با صفحه پیچ خورده با h ? 0.37 نسبت به لوله بدون صفحه پیچ خورده برای انتقال حرارت ?q???40kwبه 8/43% درصد کار پمپ بیشتر نیاز دارد. با قرار دادن صفحه ی پیچ خورده مقدار بیشینه ی انتقال حرارت افزایش می یابد. استفاده از صفحه ی پیچ خورده در مقادیری از انتقال حرارت (q>43.5kw) که لوله بدون صفحه ی پیچ خورده نمی تواند آن را تامین کند، می تواند مفید باشد.

در این پایان نامه، به کمک نرم افزار flow-3d میدان جریان عبوری از سریز اوجی بررسی می گردد. همچنین اثر هندسه سرریز و بلندای آب بالا دست سرریز بر میدان جریان و توزیع فشار بررسی شده و تاثیر مدل های مختلف آشفتگی (renormalizd group) rng, k-e, prandtl در میدان جریان نیز مورد توجه بوده است. نرم افزار flow-3d یک برنامه تحلیلی میدان جریان است که معادلات حاکم بر میدان جریان عبوری از روی سرریز که همان معادلات (reynolds averaged navier stocks) rans می باشند را حل نموده و از روش (volume of fluid) vof برای تعیین پروفیل سطح آزاد جریان و از تکنیک (area/volume representation fractional of) favor برای در نظر رفتن موانع در میدان جریان استفاده می کند. تغییر هندسه سرریز باعث تغییر توزیع فشار بر تاج سرریز و میزان دبی عبوری از آن می شود، که این نکته در طراحی پروژه های مشابه مفید می باشد. تاثیر بلندای آب پشت سرریز نیز بر حل میدان جریان و فشار روی سرریز همخوانی خوبی با نتایج آزمایشگاهی آقایان savage و johnson در سال 2001 و آیین نامه ای مانند (reclamation u.s. bureau of ) usbr و (u.s. army crops of engineer) usace دارد. در این تحقیق تاثیر هندسه و بلندای آب بالا دست سرریز در میزان هوای وارد شده به جرین در اثر پدیده خودهواگیری نیز بررسی شده است و یکی از مزیت های این تحقیق نسبت به موارد مشابه می باشد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

متد perturbation یک روش تقریبی تحلیلی برای حل معادلات دیفرانسیل معمولی و جزئی که دارای یک پارامتر خیلی کوچک و یا خیلی بزرگ هستند میباشد. در این روش جواب معادلات به صورت تحلیلی و صریح برحسب پارامترها و متغیرهای مستقل مسئله بدست می آید. در این رساله ابتدا روش بسط منظم (regular perturbation) مورد بررسی قرار گرفته است ، همچنین در ادامهء متد strained parameter معرفی و در حل معادلهء duffing استفاده شده است . سپس مسئلهء بسط منفرد (singular perturbation) معرفی شده است . آن دسته از معادلات دیفرانسیل که در آنها پارامتر کوچک در مشتق با بیشترین مرتبه ضرب شده است جزو این قبیل مسائل میباشند. مسائل بسط منفرد در مکانیک سیالات موسوم به مسائل لایهء مرزی هستند. در ادامه همچنین یک مسئله بسط منفرد که در آن لایهء مرزی بیش از یک ناحیه قابل تشخیص دارد حل شده است . در پایان معادلهء دیفرانسیل توزیع فشار در یک یاتاقان لغزشی برای سیال تراکم پذیر و ایزوترمال به شکل یک مسله بسط منفرد بدست آمده و سپس با استفاده از متد asymptotic matching به روش پرانتل حل شده و با حل عددی مقایسه شده است .