در این پروژه یاتاقان ژورنال گازی با شرط لغزش دیواره ای مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و به تأثیر پارامتر های عمل یاتاقان بر روی پارامتر های عملکرد آن پرداخته شده است. از بکار بردن معادلات مومنتوم و پیوستگی با فرض جریان لزج آهسته برای جریان تراکم پذیر هم دما و فرض روانکار هوا به عنوان گاز ایدآل و نیز اعمال شرط مرزی لغزش دیواره ای روی هر دو سطح (محور و پوسته) ، معادله رینولدز برای روانکاری هیدرودینامیکی گازی بدست آمد. معادله بدست آمده یک معادله دیفرانسیل جزئی غیر خطی با متغیر وابسته فشار و دو متغیر مستقل مکان می باشد. همچنین در این معادله عدد نادسن از نظریه جنبشی گازها به خواص گاز روانکار نسبت داده شده است و در نقاط مختلف فیلم سیال با تغییر ضخامت و فشار فیلم سیال تغییر می کند. معادله به روش عددی تفاضل محدود حل گردید و بدین ترتیب توزیع فشار در کلیه نقاط فیلم سیال بدست آمد. با معلوم بودن پروفیل فشار می توان ظرفیت حمل بار و نیروی اصطکاک را بدست آورد. پروفیل فشار به ازای چندین نسبت خروج از مرکزی و عدد تراکم پذیری برای هندسه های مختلف محاسبه گردید و با یکدیگر مقایسه شد. از روی توزیع فشار ، ظرفیت حمل بار و نیز نیروی اصطکاک محاسبه و برای چندین عدد تراکم پذیری و خروج از مرکزی مختلف در هندسه های متفاوت با یکدیگر مقایسه گردید. همچنین پروفیل فشار و ظرفیت حمل بار با فرض عدم لغزش روی سطوح بدست آمد و با حالت لغزش مقایسه گردید مشاهده شد که در حالت بدون لغزش ظرفیت حمل بار و نیز فشار حداکثر تولید شده در فیلم سیال نسبت به حالت لغزش بیشتر است و نیز استفاده از شرط لغزش در مسائلی که عدد نادسن آنها در محدوده جریان لغزشی قرار دارد دارای اهمیت می باشد. در بخش بعدی پروژه تأثیر بار وارد بر یاتاقان به عنوان پارامتر عمل به ازای اعداد تراکم پذیری متفاوت در هندسه های مختلف بر پارامترهای عملکرد یاتاقان شامل مقدار و موقعیت حداکثر فشار تولید شده ، موقعیت و مقدار ضخامت کمینه فیلم سیال و موقعیت فشار پایانی بررسی شده است. از مقایسه این نتایج مشاهده گردید ، پارامتر های عمل یاتاقان تأثیر بسزایی را در پارامتر های عملکرد که مبنای انتخاب و طراحی یاتاقان می باشند ، دارد. همچنین نتایج در چند حالت حدی ساده شده با یکدیگر مقایسه شده اند. مشاهده گردید که در مسائل واقعی ، جوابهای حالت حدی به سمت جواب مربوط به جریانهای ساده شده ، مثل جریان تراکم ناپذیر و یا صرف نظر از نشت کناری نزدیک می شوند.

هدف از این پروژه، شبیه سازی انتقال حرارت در یک میکروکانال می باشد. فرض می شود که این کانال آنقدر طویل باشد که جریان از نظر حرارتی و از نظر هیدرودینامیکی توسعه یافته باشد. یک مدل حرارتی شبکه ای bgk دارای دو تابع توزیع، به همراه شرط مرزی دورازیه برای دما و شار حرارتی بکار گرفته شده است تا جریان کاملاً توسعه یافته دو بعدی را در داخل یک میکروکانال شبیه سازی کند. در این روش، فرض می شود که توابع توزیع حرارتی مجهول در مرز، برابر با توابع توزیع تعادلی بعلاوه یک مانع لغزش چگالی انرژی داخلی باشند. مقدار این مانع لغزش چگالی انرژی داخلی متناسب با الزامات شرطهای مرزی دیریکله یا نیومن معین می شود. شرایط مرزی هیدرودینامیکی به گونه ای انتخاب شده اند که کاربرد بیشتری در صنعت داشته باشند. تأثیرات اتلاف حرارت ویسکوز نیز در نظر گرفته شده است. نتایج عددی و حلهای تحلیلی در هر دو حالت هیدرودینامیکی و حرارتی از تطابق خوبی برخوردارند.

چکیده امروزه نقش فرایندهایی مانند انتقال حرارت، انتقال جرم، جریان سیال، فعل و انفعالات شیمیایی در زندگی ما در بسیاری از کاربردهای عملی مشاهده می شود.از این میان انتقال حرارت جابجایی با توجه به کاربردهای فراوان در مسایل مختلف مهندسی، توجه بسیاری از محققین را به خود معطوف کرده است. از جمله این کاربردها می توان به خنک کاری قطعات در سیستمهای الکترونیکی اشاره نمود. خنک کاری قطعات الکترونیکی باعث افزایش کارایی و دوام آنها می گردد. داشتن یک محیط با توزیع دما، سرعت و میزان رطوبت مناسب در افزایش عمر و بازدهی قطعات الکترونیکی تاثیر بسزایی دارد. درک صحیح از توزیع هوای داخل کانال ها می تواند به طراحی صحیح سیستم های الکترونیکی کمک کند. که علاوه بر افزایش کارایی و دوام ، پایین ترین هزینه انرژی و صرفه اقتصادی را نیز داشته باشد. در این پروژه، جریان جابجایی اجباری هوا در یک کانال با ابعاد ثابت بررسی شده است. این کانال دارای یک یا دو مانع با دمای th می باشد. جریان سیال باسرعت یکنواخت uin ودمای ثابت tcواردکانال می شود. هدف از این بررسی، پیش بینی اثر تغییر سرعت جریان ورودی و موقعیت منابع گرم بر میدان جریان، دما و نرخ انتقال حرارت می باشد. جهت این بررسی، معادلات بقاء جرم، مومنتم، انرژی، انرژی جنبشی توربولانس و اتلاف انرژی جنبشی در حالت دو بعدی مغشوش با فرض خواص ثابت سیال به کار گرفته شده اند. برای حل عددی این معادلات، از روش اختلاف محدود مبتنی بر حجم کنترل و الگوریتم سیمپل استفاده می شود. برای حل معادلات جبری بدست آمده، برنامه کامپیوتری به زبان فرترن نوشته شده است. این برنامه ابتدا با برخی از کارهای انجام شده توسط دیگران کنترل شده و سپس نتایج مورد نیاز استخراج شده است. نتایج نشان می دهد نقطه چسبیدن جریان به سطح پس از جدایی با افزایش عدد رینولدز به تعویق می افتد. همچنین هر چه مانع از منطقه ورودی دور شود سبب کاهش عدد نوسلت متوسط می شود. افزایش عدد رینولدز نیز منجر به افزایش عدد نوسلت متوسط می گردد. وجود نواحی گردابه ای اهمیت بسزایی در افزایش انتقال حرارت از قطعات دارد، هرچند که از نظر هیدرودینامیکی مطلوب نیست. ولی با توجه به هدف تعریف شده، یعنی افزایش انتقال حرارت از قطعات الکترونیکی بسیار موثر است. بررسی اثر فاصله قطعات نشان می دهد، با افزایش این فاصله نیز انتقال حرارت بیشتر می شود، که تداخل جریان اصلی و گردابه بین قطعات به جهت وسیع شدن سطح تماس علت اصلی آن است. نکته دیگر اینکه با توجه به هم سایز نبودن قطعات گرمازا چنانچه که مانع بزرگتر قبل از مانع کوچکتر قرار گیرد عدد نوسلت متوسط آن به میزان قابل توجهی افزایش یافته است، اما مانع کوچکتر که به نوعی تحت تأثیرجریان پشت مانع بزرگتر قرار می گیرد با افت عدد نوسلت متوسط همراه است. ولی مقایسه این تغییرات نشان می دهد چنانچه مانع بزرگتر قبل از مانع کوچکتر قرار گیرد حالت بهینه تری جهت انتقال حرارت پدید می آید.

از نتایج بدست آمده مشاهده شد که افزایش عدد گراشف مقدار انتقال حرارت از محفظه را افزایش می دهد. در حالی که در اعداد رینولدز کم به دلیل ضعیف تر بودن جابه جایی اجباری تاثیر عدد گراشف روی پارامتر انتقال حرارت بارزتر است. در عمق های کم محفظه میزان انتقال حرارت از محفظه بیشتر از حالت های با عمق بیشتر است. همچنین دیده شد تا زمانی که جابه جایی اجباری در انتقال حرارت جابه جایی توأم بر مسئله حاکم است اگر طول محفظه را افزایش دهیم انتقال حرارت افزایش می یابد . در جابه جایی توأم، زمانی که جابه جایی اجباری حاکم بر مسئله است، افزایش بافل مفید می باشد در غیر این صورت اثر معکوس خواهد داشت. همچنین دیده شد که افزایش ارتفاع بافل زمانی که جابه جایی اجباری در انتقال حرارت جابه جایی توأم بر مسئله حاکم است میزان انتقال حرارت را افزایش می دهد.با بررسی موقعیت بافل دیده شد که هر چه بافل به ورودی محفظه نزدیکتر شود و جابه جایی اجباری حاکم بر مسئله باشد، میزان انتقال حرارت از محفظه بیشتر می شود. علاوه بر اینکه که با زاویه دار کردن بافل در ابتدا میزان انتقال حرارت از محفظه افزایش، ولی با افزایش بیشتر زاویه بافل تبادل حرارت روند نزولی پیدا می کند.

هدف تحقیق حاضر بررسی رابطه بین میزان کاربست مولفه های سازمان یادگیرنده بر اساس اصول پنج گانه پیتر سنگه(قابلیت شخصی، الگو های ذهنی، آرمان مشترک، یادگیری تیمی و تفکر سیستمی) با کیفیت زندگی کاری اعضای هیات علمی داشگاه شهید چمران اهواز است. روش تحقیق مورد استفاده توصیفی و از نوع همبستگی بود. جامعه ی آماری شامل 512 نفر از اعضای هیات علمی دانشگاه شهید چمران اهواز در سال تحصیلی89-1388 بود که با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی طبقه ای، در مجموع 200 نفر به عنوان نمونه انتخاب گردید. ابزار جمع آوری اطلاعات شامل یک پرسشنامه کیفیت زندگی کاری با 24 گویه و یک پرسشنامه سازمان یادگیرنده با 30 گویه بود که ضریب پایایی با استفاده از ضریب آلفای کرانباخ 88/0 برای پرسشنامه کیفیت زندگی کاری و 86/0 برای پرسشنامه سازمان یادگیرنده بدست آمد. تجزیه و تحلیل داده ها در دو سطح آمار توصیفی(فراوانی، درصد، میانگین و انحراف معیار) و استنباطی(ضریب همبستگی، آزمونt مستقل، تحلیل رگرسیون چند متغیره) صورت گرفت. یافته های پژوهش نشان داد بین کاربست مولفه های سازمان یادگیرنده با کیفیت زندگی کاری اعضای هیات علمی رابطه معنادار وجود دارد همچنین کیفیت زندگی کاری و میزان کاربست مولفه های سازمان یادگیرنده نیز بالاتر از حد متوسط ارزیابی گردیدند. یافته ها نشان می دهد کیفیت زندگی کاری بیش از هر چیزی متاثر از قابلیت شخصی است و تفکر سیستمی کمترین تاثیر را دارد. کیفیت زندگی کاری در دانشکده کشاورزی و در بین اعضای هیات علمی با سابقه زیر 5 سال بیشتر از بقیه و میزان کاربست مولفه های سازمان یادگیرنده در دانشکده کشاورزی و علوم انسانی بیشتر ارزیابی گردید .

استفاده از یک گوه شکافنده در لبه انتهایی ایرفویل باعث می شود خطوط جریان، بسیار شبیه به خطوط جریان ایرفویل با لبه انتهایی تیز شود. بدین صورت ناحیه گردابه ای تشکیل شده در پشت ایرفویل نیز به طور کامل حذف می شود. استفاده از یک لبه شکافنده مناسب در لبه انتهایی ایرفویل علاوه بر کاهش ضریب درگ در تمامی زوایای حمله باعث تقسیم ناحیه گردابه ای تشکیل شده در پشت ایرفویل به چند ناحیه گردابه ای کوچک تر می شود. با قرار دادن یک کَویتی مناسب در لبه انتهایی ایرفویل سطح فشار در آن ناحیه افزایش و ضریب درگ کاهش می یابد. همچنین وجود کَویتی سبب به دام انداختن و تثبیت گردابه ها نیز می شود.

پروژه حاضر به منظور بررسی عددی انتقال حرارت ترکیبی جابجایی آزاد وهدایت در محفظه های متخلخل وتولید انرژی در محیط متخلخل یا جسم جامد تعریف شده است. بدین منظورابتدا برای یک محفظه ساده مربعی متخلخل اثر تولید انرژی یکنواخت بررسی گردید. سپس اثر قرار گرفتن یک قطعه جامد دراین محفظه متخلخل بررسی شد. در این حالت علاوه بر وجوداختلاف دمای دیوار های عمودی تولید انرژی یکنواخت در قطعه جامد نیز مطرح گردید. در این شرایط دو پارامتر مهم گرادیان دما در دیوارهای عمودی در قالب عدد ra وتولید انرژی در قطعه جامد در قالب وجود داشت که نتیجه تغییر در هر کدام جدا گانه بررسی شد. در ادامه این بررسی حالتی مطالعه شد که قطعه جامد دارای تولید انرژی درونی به صورت یک منبع گرمازا عمل کرده وحرارت آن از طریق محیط متخلخل با دیوارهای عمودی وافقی در دمای به خارج دفع می شد. در این حالت پارامتر مهم عدد ra بود وبه تولید انرژی در قطعه جامد وابسته بود. علاوه بر تغییرات ra اثر قرار گرفتن قطعه جامد در مکان های مختلف محفظه متخلخل وتغییر ابعادآن نیز در این حالت بررسی شد. به عنوان آخرین بررسی محفظه متخلخل به صورت مثلثی در نظر گرفته شد و اثر تولید انرژی در قطعه جامد درون آن بررسی و با محفظه مربعی مقایسه شد. در کلیه حالات برای استخراج معادلات حاکم از مدل دارسی استفاده شد و برای حل این معادلات از روش حجم کنترل استفاده شده است. با توجه به بررسی های انجام گرفته ذکر نکاتی قابل اهمیت می باشد از جمله آن که، وجود شرایط مرزی مختلف در یک مسئله می تواند به ایجاد پارامتر های اثر گذار مختلف در آن مسئله بیانجامد. وجود قطعه جامد در یک محیط متخلخل بر شرایط انتقال حرارت و قدرت گردابه ها به شدت تاثیر گذار خواهد بودو باعث کاهش آن ها نسبت به یک محفظه متخلخل ساده می شود. همچنین تولید انرژی در جسم جامد ویا محیط متخلخل تاثیر به سزایی در نتایج مسئله می گذاردو افزایش چشمگیر انتقال حرارت و قدرت گردابه ها را در پی خواهد داشت. در نهایت می توان اثرات تغییر هندسه را هم از عوامل مهم اثر گذار بر شرایط مسئله دانست.

چکیده در گذشته بادگیر به عنوان بخشی از ساختمان در مناطق کویری ایران و دیگر کشورهای حاشیه خلیج فارس به کار میرفتهاست. این سازه به عنوان تأمین کننده بار سرمایی در مناطق مسکونی مورد استفاده قرار میگرفته است. در این مطالعه، تأثیر حضور پنج بادگیر چهار وجهی متقارن در القاء جریان به فضای زیرین بررسی میشوند که مدلهای aو b بادگیرهایی با سطح مقطع مربعی، بادگیر c با سطح مقطع لوزی، مدل d با سطح مقطع ربع دایرهای و مدل e با سطح مقطع مثلثی می باشند. در این تحقیق مطالعات آزمایشگاهی در تونل باد با استفاده از روشهای عددی و حل تحلیلی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در شبیه سازی عددی مذکور، جریان به صورت سه بعدی، غیر دائم و مغشوش در نظر گرفته شده است. معادلات دیفرانسیل حاکم، معادلات بقاء جرم و اندازه حرکت سه بعدی بوده که به کمک نرم افزار فلوئنت حل شدهاند. جهت مدل سازی آشفتگی، مدل استاندارد مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه به منظور ارزیابی رفتار هیدرودینامیکی بادگیر چهار طرفه در تونل باد شبیه سازی در زاویههای °45-°0 با فاصله °15 برای جریان یکنواخت با سرعت 20 متر بر ثانیه انجام شده است. برای مدلهای a و b از شبکه با سازمان و برای مدلهای c، d و e از شبکه بی سازمان استفاده شده است؛ این در حالی است که مطالعه آزمایشگاهی با قرار گرفتن مدلهای بادگیر چهار وجهی متقارن در یک تونل باد آزمایشگاهی انجام پذیرفته است. در این حالت دبی هوای عبوری از هر کانال به منظور بررسی عملکرد القائی بادگیر در زوایای مختلف وزش باد اندازه گیری شده است. یکی از مهمترین موضوعات در تهویه ساختمان چگونگی تغییرات ضریب فشار میباشد. در اینجا نیز ضرایب فشار در دریچههای بادگیر مدل a را مورد بررسی قرار داده و با تخمین ضریب تخلیه به روش تحلیلی، مقدار جریان هوای ورودی و خروجی از دریچههای مختلف را بدست آورده و با ضریب فشار بدست آورده از روش تجربی مقایسه کردهایم. بررسی نتایج حاصل از بررسی مدلهای مختلف نشان دهنده این واقعیت میباشند که جدایی جریان در منطقه پایین تر از لبه ورودی یکی از دلایل کاهش القاء جریان هوا به سمت فضای زیرین میباشد. این جدایی جریان و گردابه بوجود آمده در مدل e که سطح مقطع مثلثی دارد نسبت به مدلهای دیگر کمتر است. بنابراین میتوانیم لبههای تیز را عاملی برای کاهش گردابهها و همچنین ایجاد یک منطقه بزرگ جدایی جریان و تفاضل فشار بیشتر در عرض بادگیر بیان نمود که باعث افزایش القاء جریان میشود. بازده مدل e با سطح مقطع مربعی دارای %82 عملکرد بهتر نسبت به مدل a و b با سطح مقطع مربعی، %44 نسبت به مدل c و %48 نسبت به مدل d با سطح مقطع دایرهای میباشد. در ادامه تأثیر اغتشاش را با اضافه کردن تیغههای افقی، تیغههای عمودی و تاج در بالا و پایین دهانه ورودی بادگیر بررسی کرده ایم که بازده مدل e با اضافه کردن تاج در بالا و پایین مدل %23 افزایش یافته است. نتایج حاصل از مطالعات عددی، آزمایشگاهی و تحلیلی نشان دهنده مطابقت قابل قبولی بین روشهای به کار گرفته شده در این پژوهش میباشند.

جریان جابه جایی توأم آزاد و اجباری توسط نانوسیال و سیال خالص از روی یک منبع گرم در یک کانال افقی به روش ‏عددی در این پروژه بررسی می گردد. جریان به صورت یکنواخت در دمای سرد وارد کانال شده و با منبع گرم تبادل ‏حرارت می کند. معادلات مومنتوم و انرژی حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و به کمک الگوریتم سیمپل به ‏صورت همزمان حل می شوند. در ابتدا اثر پارامتر های حاکم مانند عدد رینولدز، گراشف، ضریب هدایت حرارتی و ابعاد ‏منبع گرم را به طور جداگانه روی میدان جریان و انتقال حرارت برای نانوسیال و سیال خالص بررسی می کنیم. سپس ‏به بررسی اثر افزایش نسبت حجمی نانوذرات بر انتقال حرارت می پردازیم. در مرحله بعد با اضافه کردن منبع گرم ‏دیگر به بررسی پارامترهای موثر بر انتقال حرارت از آنها مانند ابعاد و فاصله جدایش آنها می پردازیم. در پایان به ‏بررسی اثر نانوذرات متفاوت بر انتقال حرارت از منابع گرم و مقایسه دو مدل مختلف پیش بینی ضریب هدایت حرارتی ‏نانوسیال می پردازیم.‏ ‏ از نتایج مشاهده می شود که استفاده از نانوسیال موجب پخش بهتر حرارت و بالا رفتن دمای میانگین منبع حرارتی ‏می شود. این امر باعث کاهش گرادیان دما در اطراف منبع شده، ولی اثر بالا بودن ضریب هدایت حرارتی نانوسیال بر ‏این کاهش گرادیان غلبه کرده و در کل موجب افزایش انتقال حرارت می شود. این افزایش در رینولدزهای بالا به ‏دلیل حرکت سریع توده سیال، چشمگیرتر می باشد. با افزایش ریچاردسون انتقال حرارت از سطوح جلویی و عقبی ‏منبع افزایش می یابد ولی اثر خاصی روی تبادل حرارت سطح بالایی مشاهده نمی شود. همچنین با افزایش ضریب ‏هدایت منبع، مقاومت حرارتی آن کم شده و حرارت بهتر منتقل می شود. از طرفی افزایش نسبت طول به عرض منبع ‏در مساحت ثابت آن منجر به افزایش سطح انتقال حرارت و در نتیجه افزایش انتقال حرارت می شود. در بررسی انتقال ‏حرارت از دو منبع حرارتی مشاهده شد که افزایش فاصله اثر چشمگیری روی انتقال حرارت منبع دوم دارد. همچنین ‏در بررسی نوع نانوسیال مشاهده کردیم که افزایش انتقال حرارت در اثر افزودن ذرات نانو بستگی زیادی به نوع آنها ‏دارد. بالاخره از بررسی انجام شده بر روی مدل های ضریب هدایت حرارتی نانوسیال مشاهده شد که مدل انتخابی ‏تاثیر زیادی بر پیش بینی نرخ انتقال حرارت از منابع دارد.‏

در این پایان نامه انتقال حرارت جابجایی آزاد درون یک محفظه دو بعدی که با یک سیال غیر قابل تراکم پر شده و با دیواره های عمودی دما ثابت و دیواره های افقی آدیاباتیک که شامل یک قطعه مربعی در وسط آن با دمای ثابت و بالاتر از دیواره های عمودی محفظه است با استفاده از روش شبکه بولتزمن حرارتی بررسی شده است.. یکی از اهداف اصلی این پروژه، مقایسه نتایج روش شبکه بولتزمن با حل عددی معادلات ناویر-استوکس و انرژی می باشد. مدل سرعت انتخاب شده در حالت دوبعدی d2q9 می باشد و عبارت برخورد در معادله بولتزمن با استفاده از تقریب bgk ساده شده است. شرایط مرزی سرعت با روش بانس-بک (bounce-back) که یک روش موثر در شبیه سازی مرزهای جامد در روش شبکه بولتزمن تلقی می گردد، اعمال شده اند. تحلیل برای عدد پرانتل 71/0 و اعداد رایلی 1000 تا 1000000 انجام شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که مقادیر سرعت افقی و عمودی ماکزیمم و همچنین مقادیر عدد نوسلت متوسط محاسبه شده بر روی دیواره گرم عمودی در محفظه با نتایج حاصل از حل عددی معادلات ناویر-استوکس و انرژی با تقریبی بسیار عالی سازگار می باشند. . بررسی دیگر مشاهده تاثیر اندازه قطعه مربعی درون محفظه بر روی خطوط جریان و خطوط هم دما و نیز اندازه تابع جریان ماکزیمم و عدد نوسلت متوسط برروی قطعه مربعی می باشد. ابعاد قطعه مربعی به صورت نسبت ارتفاع محفظه به اندازه ضلع قطعه از 5/2 تا 8 بررسی شده اند. نتایج حاصل نشان می دهد که با کاهش ابعاد قطعه، عدد نوسلت متوسط افزایش می یابد. سپس تاثیر ابعاد محفظه به صورت نسبت ارتفاع محفظه به فاصله دو دیوار عمودی از 4/0 تا 5/2، بر روی خطوط جریان و خطوط هم دما و نیز اندازه تابع جریان ماکزیمم و عدد نوسلت متوسط برروی قطعه مربعی بررسی شده است در این حالت نیز بررسی برای عدد پرانتل 71/0 و برای اعداد رایلی 103 تا 106 انجام شده است نتایج حاصل نشان می دهد که با افزایش نسبت منظری از 4/0 تا 5/2 عدد نوسلت متوسط افزایش می یابند.

در این پروژه انتقال حرارت جابجایی و تشعشع بر روی پره حلقوی متخلخل متصل به یک استوانه مورد بررسی قرار گرفته است. در روشی که به روش ساده مشهور است، معادله انتقال حرارت با استفاده از موازنه انرژی بر روی یک المان حلقوی بدست آمده است. مدل دارسی برای تعیین سرعت سیال درون ماده متخلخل تعیین شده و با استفاده یک سری ساده سازی ها، مقادیر اعداد دارسی، ریلی، kr و یک سری ضرایب هندسی در قالب عدد بی بعد shr خلاصه شده و تاثیر آن بر روی انتقال حرارت از پره مورد بررسی قرار گرفته شده است. شرایط مرزی مورد استفاده، شرایط مرزی رایج پره با طول بینهایت، پره با انتهای عایق و ضریب انتقال حرارت جابجایی معلوم در انتهای پره انتخاب گردید. برای حل مسئله از روش رانگ کوتا مرتبه چهار و الگوریتم شوتینگ استفاده شده است که یک روش مشهور برای حل معادلات غیر خطی مرتبه بالا است. با حل معادله غیر خطی مرتبه دو، تاثیر پارامترهای مختلف بر روی انتقال حرارت از پره متخلخل بررسی گردید. ولی در واقع حرارت خروجی از پره فقط بر مبنای جریان عبوری از پره قرار نداشته و به انتقال حرارت از سطح پره و همچنین تشعشع از سطح پره نیز ارتباط دارد. لذا موازنه انرژی بر روی المان حلقوی پره متخلخل، با در نظر گرفتن تشعشع نیز برای بدست آوردن معادله انتقال حرارت مورد استفاده قرارگرفت. مدل دارسی برای تعیین جریان درون پره متخلخل و تقریب روزلند برای مدل کردن تشعشع به کار گرفته شد. در حالتی که اختلاف دما در جریان به اندازه کافی کوچک باشد، با استفاده از فرمول تیلور، توان چهارم دما در ترم تشعشع را به صورت خطی تقریب زده و آن را روش تقریبی می نامیم. حل دقیق نیز با استفاده از توان چهارم در ترم تشعشع در معادله انتقال حرارت بدست می آید. در این حالت نیز با استفاده از یک سری ساده سازی ها و تعیین اعداد بدون بعد ra* ، rdو r2 ، تاثیر این اعداد بر روی انتقال حرارت از پره مورد بررسی قرار گرفت. از نتایج گرفته شده در روش ساده مشخص شد که با افزایش پارامتر shr ، گرادیان دما در ریشه پره افزایش می یابد. ولی تاثیر این عدد تا یک مقدار مشخص بوده که در آن مقدار افزایش انتقال حرارت ماکزیمم خواهد بود. با توجه به نتایج اخذ شده از حل معادلات انتقال حرارت روش تقریبی و دقیق مشخص شد که در مقادیر پایین عدد shr ، خروج انتقال حرارت توسط تشعشع با افزایش rd افزایش می یابد. این افزایش می تواند در اثر کاهش keff یا افزایش نفوذ پذیری باشد.

جریان جابه جایی توأم آزاد و اجباری توسط نانوسیال و سیال خالص در یک محفظه باز دارای بافل به روش عددی در این پروژه بررسی می گردد. جریان به صورت یکنواخت در دمای سرد وارد محفظه شده و با سطح پایینی و بافل که در دمای گرم قرار دارند، تبادل حرارت می کند. معادلات مومنتوم و انرژی حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و به کمک الگوریتم سیمپل به صورت همزمان حل می شوند. در ابتدا اثر پارامتر های حاکم مانند سرعت جریان ورودی، نسبت حجمی نانوذرات، اندازه نانوذرات و نانوذرات متفاوت را به طور جداگانه روی میدان جریان و انتقال حرارت برای نانوسیال و سیال خالص بررسی می کنیم. در ادامه به بررسی و مقایسه دو مدل مختلف پیش بینی ضریب هدایت حرارتی نانوسیال می پردازیم. سپس به بررسی اثر افزایش فاصله بافل از دهانه ورودی و افزایش ارتفاع بافل بر انتقال حرارت می پردازیم. در پایان با اضافه کردن یک بافل هدایت کننده بر روی سطح بالایی به بررسی اثر آن بر افزایش انتقال حرارت از محفظه می پردازیم. از نتایج مشاهده می شود که استفاده از نانوسیال موجب پخش بهتر حرارت و بالا رفتن دمای میانگین سطوح گرم می شود. این امر باعث کاهش گرادیان دما در اطراف منبع شده، ولی اثر بالا بودن ضریب هدایت حرارتی نانوسیال بر این کاهش گرادیان غلبه کرده و در کل موجب افزایش انتقال حرارت می شود. این افزایش در رینولدزهای بالا به دلیل حرکت سریع توده سیال، چشمگیرتر می باشد. در بررسی اثر سرعت جریان ورودی مشاهده شد که سیستم انتقال حرارت محفظه از جابجایی آزاد به جابجایی اجباری تبدیل شده و باعث افزایش انتقال حرارت محفظه می گردد. افزایش نسبت حجمی نانو ذرات باعث افزایش انتقال حرارت از محفظه می شود. از بررسی اثر اندازه نانوذرات مشاهده شد که با افزایش قطر نانو ذره انتقال حرارت کاهش می یابد. همچنین در بررسی نوع نانوسیال مشاهده کردیم که افزایش انتقال حرارت در اثر افزودن ذرات نانو بستگی زیادی به نوع آنها دارد. بالاخره از بررسی انجام شده بر روی مدل های ضریب هدایت حرارتی نانوسیال مشاهده شد که مدل انتخابی تاثیر زیادی بر پیش بینی نرخ انتقال حرارت از محفظه دارد. افزایش فاصله بافل از ورودی و افزایش ارتفاع بافل باعث افزایش انتقال حرارت از محفظه می شود. همچنین افزودن بافل هدایت کننده باعث افزایش چشمگیر انتقال حرارت می گردد.

انتقال حرارت به صورت جابجایی آزاد درون محفظه هایی با اشکال مرکب به صورت منظم و یا بی قاعده کاربرد وسیعی در صنعت و تکنولوژی امروزه دارد. از جمله ی این کاربردها می توان به کاربرد در ماشین های الکتریکی ، سیستم های کابل زیرزمینی ، خنک کاری وسایل میکروالکترونیک و ... اشاره کرد. از واژه جابجایی برای توصیف انتقال انرژی بین یک سطح و جریان سیال روی آن استفاده می شود، بنابراین واضح است که اساسی ترین نقش در انتقال حرارت جابجایی برعهده سیال است. سیالاتی همچون آب ، روغن های معدنی ، اتیلن گیلکول و ...که در گذشته نقش مهمی را در انتقال حرارت ایفا می کردند ، دارای ضریب هدایت نسبتا پایینی بوده و پاسخگوی تکنولوژی مدرن نمی باشند. بنابراین نانوسیالات به عنوان گروهی جدید از سیالات که قادر به انتقال حرارت می باشند، وارد صنعت شدند. افزودن ذراتی در اندازه های نانومتری که عموما دارای ضرائب انتقال حرارت بالایی هستند به سیال باعث می شود که ضریب هدایت نانوسیال ایجاد شده به مراتب بالاتر از سیال خالص باشد. انتقال حرارت در نانوسیالات به خصوصیات فیزیکی همچون شکل و اندازه ذرات و همچنین خواص ذرات جامد بستگی دارد. خواص استثنایی نانوسیالات شامل هدایت حرارتی بیشتر نسبت به سوسپانسیون های معمولی ، رابطه غیرخطی بین هدایت وغلظت مواد جامد و بستگی شدید هدایت به دما است. این خواص استثنایی ، به همراه پایداری ، روش تهیه نسبتاً آسان و ویسکوزیته یا گرانروی قابل قبول باعث شده تا این سیالات به عنوان یکی از مناسب ترین و قوی ترین انتخاب ها درزمینه سیالات خنک کننده مطرح شوند. در این پروژه ، جریان جابجایی آزاد نانوسیال آب – آلومینا در یک محفظه l شکل مورب بررسی شده است. دو ضلع از این محفظه در دمای بالای ، دو ضلع در دمای پایین و بقیه اضلاع محفظه عایق هستند. هدف از این بررسی پیش بینی اثر تغییر عدد ریلی ، نسبت ابعاد محفظه ، درصد حجمی نانوذرات ، زاویه محفظه و تغییر مدل های انتخابی برای ضریب هدایت و ضریب لزجت بر میدان جریان ، دما و نرخ انتقال حرارت می باشد. جهت این بررسی، معادلات بقاء جرم، مومنتم و انرژی در حالت دوبعدی آرام بکار گرفته شده است. برای حل عددی این معادلات، از روش اختلاف محدود مبتنی بر حجم کنترل و الگوریتم سیمپل استفاده می شود. برای حل معادلات جبری بدست آمده، برنامه کامپیوتری به زبان فرترن نوشته شده است. بعد از انتخاب شبکه متاسب برای حل ، نتایج بدست آمده از این برنامه در چند مرحله با نتایج بررسی های محققین دیگر کنترل شده و پس از اطمینان از صحت روند حل مسئله ، نتایج مورد نیاز استخراج شده است. بر اساس این نتایج افزایش قدرت جابجایی موجب بالا رفتن انتقال حرارت محفظه می گردد. افزودن نانوذرات آلومینا به آب موجب بهبود خواص حرارتی آن شده و با افزایش درصد حجمی این ذرات نتایج بهتری گرفته می شود. نسبت ابعاد محفظه با نرخ انتقال حرارت نسبت عکس دارد ، به عبارتی نرخ انتقال حرارت بالاتر در حجم های کوچکتری از محفظه رخ می دهد. از بین مدل های ضریب هدایت بررسی شده مدل پاتانکار نرخ انتقال حرارت بیشتر و از بین مدل های ضریب لزجت مورد بررسی مدل برینکمن بیشترین و مدل پاک و چو کمترین نرخ انتقال حرارت محفظه را به پیش بینی می کند. بطور کلی نتایج این بررسی نشان داد از بین پارامترهای بررسی شده ، نسبت ابعاد محفظه موثرترین پارامتر بر نرخ انتقال حرارت محفظه است

روش شبکه بولتزمن (lbm) یک روش محاسباتی است که توانایی مدل سازی جریان سیال و انتقال حرارت را دارد. تحلیل میدان جریان با مرزهای پیچیده، دستورات ساده برنامه نویسی و شرایط آسان برای پردازش موازی از مزیت های این روش است. هدف این پایان نامه، نوشتن یک کد کامپیوتری به زبان فرترن است که بتواند جریان سیال همراه با انتقال حرارت را در ابعاد بزرگ و ریز مقیاس تحلیل کند. در ابتدا به بررسی هیدرودینامیکی و حرارتی جریان سیال داخل میکروکانال ، بدون در نظر گرفتن ضخامت جداره ها پرداخته شده است. در این حالت برای جداره ها شرط مرزی دما ثابت اعمال شده است. در مرحله بعد ضخامت جداره ها را در نظر گرفته و شرط مرزی دما ثابت را بر روی قسمت بیرونی جداره ها اعمال شده است. تاثیرات نسبت ضریب هدایت حرارتی جامد به سیال در محل مرز مشترک بر روی پرش دمایی مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهده شد که افزایش این نسبت باعث افزایش مقدار پرش دمایی بر روی جداره ها می شود. اثر تغییرات نسبت ضخامت جداره ها به فاصله بین صفحات هم مورد بررسی قرار گرفت که افزایش این نسبت باعث کاهش عدد ناسلت و افزایش دمای خط میانی میکروکانال شد. در انتها جریان پوازی در داخل کانال با شرط مرزی تولید حرارت داخلی در جداره ها در ابعاد ماکرو تحلیل شده است. در همه موارد فوق نتایج با تحقیقات مشابه موجود مقایسه شده و نتایج خوبی حاصل شده است. کلمات کلیدی: روش شبکه بولتزمن، میکرو کانال، نادسن،

در این تحقیق جریان جابجایی اجباری آرام توسط نانوسیال مس و سیال خالص درون یک میکرولوله به روش عددی بررسی شده است. جریان به صورت یکنواخت در دمای 298 درجه کلوین وارد میکرولوله می گردد. ابتدای میکرولوله عایق بوده و سپس تحت شار حرارتی یکنواخت قرار می گیرد. سیال پس از تبادل حرارت با دیواره از میکرولوله خارج می گردد. در ابتدا معادلات مومنتوم و انرژی حاکم بر مسئله، به روش حجم کنترل جبری گردیده و به کمک الگوریتم سیمپل به صورت هم زمان حل شده اند. پس از حل مسئله، اثر پارامترهای مختلف موجود در مسئله مانند عدد رینولدز، غلظت حجمی نانوذرات و ضریب لغزش بر روی میدان جریان و انتقال حرارت بررسی شده است. همچنین به بررسی اثرات اتلاف لزجت در میدان انتقال حرارت نیز پرداخته شده است. نتایج بدست آمده بر افزایش انتقال حرارت با استفاده از نانوسیال تاکید می کند و افزایش ضرایب انتقال حرارت را با افزایش عدد رینولدز نشان می دهد. ضریب لغزش سرعت نیز، تا اندازه ای و نه به شدت غلظت حجمی نانوذرات، موجب بهبود خواص حرارتی نانوسیال می شود با بررسی جریان سیال خالص و نانوسیال درون یک میکرولوله از نظر هیدرودینامیکی و حرارتی می توان به نتایج زیر اشاره نمود: • توانایی انتقال حرارت نانوسیال به طرز چشمگیری از انتقال حرارت سیال خالص بیشتر بوده و با افزایش غلظت حجمی نانوذرات این توانایی بیشتر می گردد. • افزودن نانوذرات تا %5 به سیال خالص بر خلاف خواص حرارتی، بر روی خواص هیدرودینامیکی سیال خالص ، اثر بسیار ناچیزی دارد. • اتلافات لزجتی باعث کاهش عدد نوسلت موضعی و میانگین در نانوسیال می گردد. • لغزش سرعت در دیواره باعث کاهش سرعت بیشینه ( سرعت در مرکز میکرولوله) می گردد و همچنین باعث بهبود جزیی در نرخ انتقال حرارت نانوسیال میگردد که این امر در رینولدزهای بزرگ تر، قابل ملاحظه تر می باشد.

چکیده جابجایی آزاد در محفظه ها، مساله ای چالش انگیز از موضوعات کاربردی می باشد، چراکه محفظه های پر شده از سیال، جز اصلی لیست طویلی از مباحث سیستمهای ژئوفیزیکی و مهندسی را تشکیل می دهد. انتقال حرارت به صورت جابجایی آزاد درون محفظه ها، کاربردهای وسیعی در صنعت و تکنولوژی امروزه دارد. این پدیده بر انتقال گرما از لوله-ها، خطوط انتقال، وسایل الکترونیکی و ماشین های الکتریکی، سیستم های کابل زیرزمینی، خنک کاری وسایل میکروالکترونیک .... اشاره کرد. از وا‍‍‍‍‍‍ژه ی جابجایی برای توصیف انتقال انرژی بین یک سطح و جریان سیال روی آن استفاده می شود، بنابراین واضح است که اساسی ترین نقش در انتقال حرارت جابجایی بر عهده ی سیال می باشد. سیالاتی همچون آب، روغن های معدنی، اتیلین گلیکول و ... که در گذشته نقش مهمی را در انتقال حرارت ایفا می کردند، دارای ضریب هدایت نسبتا پایینی بوده و پاسخگوی تکنولوژی مدرن نمی باشد. بنابراین نانوسیالات به عنوان گروهی جدید از سیالات که قادر به انتقال حرارت می باشد، وارد صنعت شدند. افزودن ذراتی در اندازها ی نانومتری که عموما داری ضرایب انتقال حرارتی بالایی هستند، به سیال باعث می شود که ضریب هدایت نانو سیال ایجاد شده به مراتب بالاتر از سیال خالص باشد. انتقال حرارت در نانو سیالات به خصوصیات فیزیکی همچون شکل و اندازه ی ذرات و همچنین خواص ذرات جامد بستگی دارد. خواص استثنایی نانوسیال ها شامل هدایت حرارتی بیشتر نسبت به سوسپانسیون های معمولی، رابطه ی غیر خطی بین هدایت و غلظت مواد جامد و بستگی شدید هدایت به دما است. این خواص استثنایی، به همراه پایداری، روش تهیه نسبتا آسان و ویسکوزیته یا گرانروی قابل قبول باعث شده تا این سیالات به عنوان یکی از مناسبترین و قویترین انتخاب ها در زمینه سیالات خنک کننده مطرح شوند. مسئله ی حاضر به بررسی انتقال حرارت جابجایی آزاد جریان نانوسیال درون یک محفظه ی مربع شکل و با درنظر گرفتن یک صفحه ی جداکننده ی عمودی با طول متغیر در وسط محفظه که ضخامت آن قابل چشم پوشی است، می-پردازد. جهت این بررسی، معادلات بقا جرم، مومنتم و انرژی در حالت دوبعدی آرام بکارگرفته شده است.گسسته سازی معادلات حاکم به روش حجم محدود انجام شده است. در تحقیق حاضر موضوع اصلی، بررسی اثر پارامترهای عدد ریلی،تغییر طول صفحه ی میانی، عدد هارتمن، گرمایش ژول و تغییر درصد حجمی نانوذرات بر روی خطوط جریان و خطوط همدما می باشد. نتایج در قالب خطوط همدما، خطوط جریان و پروفیل های سرعت و دما ارائه شده است. براساس این نتایج، افزایش عدد رایلی موجب بالا رفتن انتقال حرارت محفظه می گردد. افزایش طول صفحه ی میانی، کاهش جریان و کاهش انتقال حرارت را باعث می شود. با تغییر میدان مغناطیسی می توان میزان سرعت و انتقال حرارت محفظه را کنترل کرد. گرمایش ژول اثرگذاری کمی در مسئله دارد و با افزایش آن میزان انتقال حرارت دیواره ی گرم کاهش پیدا می-کند. افزودن نانوذرات در اکثر مواقع موجب افزایش انتقال حرارت می شود.

جریان گازی در ابعاد میکرو به صورت گسترده در ابزارهای میکروالکترمکانیکال (mems) کاربرد دارد. در این پروژه هیدرودینامیک و انتقال حرارت جریان هوا درون یک میکروکانال، با دیواره ی عایق و دمای یکنواخت در مرزها مورد بررسی قرار گرفته است. جریان به صورت یکنواخت وارد میکروکانال می شود و لغزش سرعت و پرش دمایی با توجه به رژیم لغزشیِ جریان در دیواره ها حاکم است. طول میکروکانال به اندازه ی کافی بلند می باشد که در انتها شرط توسعه یافتگی هیدرودینامیکی و دمایی برقرار است. معادلات حاکم به روش حجم کنترل و با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده است. اثرات اتلاف لزجت، پرش دمایی، هدایت محوری، رقت و خزش بر جریان و انتقال حرارت به صورت توأم بررسی شده است. لغزش سرعت در دیواره ها منجر به مسطح شدن پروفیل توزیع سرعت در مقاطع میکروکانال شده است. نتایج در حوزه ی انتقال حرارت بیانگر وابستگی کامل عدد ناسلت به اتلاف لزجت، رقت، هدایت محوری و پرش دمایی در مرزها بوده و با مقادیر آن در کانال های با ابعاد معمول متفاوت است. اتلاف لزجت به صورت چشم گیری عدد ناسلت را با پرش مواجه ساخته است. مقدار پرش ناسلت توسعه یافته نسبت به حالت بدون اتلاف لزجت، مستقل از عدد برینکمن بوده ولی محل وقوع پرش در میکروکانال، تابع عدد برینکمن می باشد. هم چنین افزایش رقت در دو جهت انتقال حرارت را تحت تأثیر قرار داده به صورتی که پرش دمایی، گرادیان دما و درنتیجه انتقال حرارت را کاهش می دهد. در حالی که سرعت لغزشی بالاتر، انتقال حرارت را افزایش می دهد. از دیگر نتایج این که خزش حرارتی در نادسن های بالا بر روی سرعت لغزشی موثر بوده و در نادسن های پایین در رژیم لغزشی و در هندسه ی صفحات موازی قابل چشم پوشی است.

در این پایان نامه انتقال حرارت جابجایی آزاد نانوسیال در یک محفظه مثلثی شکل به روش عددی بررسی شده است. نانوسیال استفاده شده آب و مس بوده و محفظه تحت تاثیر میدان مغناطیسی یکنواخت می باشد. دیوار مورب محفظه در دمای سرد و سایر دیواره ها عایق می باشند. یک منبع حرارتی با دمای ثابت در کف محفظه تعبیه شده است. معادلات حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و توسط الگوریتم سیمپل به طور همزمان حل می گردد. اثر اعداد ریلی، هارتمن، درصد حجمی نانوذرات، طول و موقعیت منبع حرارتی ، نسبت منظری محفظه، زاویه چرخش محفظه، قطر نانوذرات و مدل های متفاوت شبیه سازی خواص نانوسیال بر میدان جریان و دما و نرخ انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که افزایش عدد هارتمن باعث کاهش سرعت جریان داخل محفظه شده و انتقال حرارت را کاهش می دهد و افزایش درصد حجمی نانوذرات عموماً باعث افزایش انتقال حرارت می شود ولی تغییرات آن در اعداد ریلی و هارتمن متفاوت یکسان نمی باشد. افزایش قطر نانوذرات باعث کاهش نرخ انتقال حرارت می شود. علاوه بر اینکه طول و موقعیت منبع حرارتی و همینطور نسبت منظری محفظه، بر نرخ انتقال حرارت تاثیر بسزایی دارد.

جابجایی آزاد در محفظه ها نقش مهمی را در بسیاری از کاربردهای مهندسی مانند استفاده از انرژی خورشیدی، تبادل حرارت بین ساختمان و محیط بیرون، خنک سازی قطعات الکتریکی و الکترونیکی، فرآیند تولید غذا و طراحی رآکتورهای هسته ای بازی می کند. در برخی از این کاربردها جابجایی طبیعی تحت میدان مغناطیسی قرار دارد. هدایت حرارتی پایین سیالات انتقال دهنده حرارت مانند آب و روغن، مهم ترین عامل محدودیت در بهبود عملکرد حرارتی و کوچک سازی این گونه سیستم ها می باشد. یک راه حل مبتکرانه و جدید برای افزایش انتقال حرارت، استفاده از نانوذرات جامد در سیال پایه است. در سال های گذشته استفاده از نانوسیالات برای افزایش انتقال حرارت به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است و ثابت شده که در کاربردهای جابجایی اجباری اضافه کردن نانوذرات باعث افزایش انتقال حرارت می شود. اگرچه افزایش انتقال حرارت جابجایی آزاد با استفاده از نانوسیالات هنوز مورد بحث است و در مورد نقش نانوذرات برای افزایش انتقال حرارت در کاربردهای جابجایی آزاد تردیدهایی وجود دارد. در این پایان نامه، مسأله جابجایی آزاد در یک محفظه مربعی شکل پرشده از نانوسیال آب- آلومینا که یک چشمه حرارتی موضعی غیریکنواخت در مرکز دیواره پایین آن تعبیه شده است و تحت میدان مغناطیسی ثابت قرار دارد، به روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است. دیواره های قائم محفظه در دمای ثابت tc سرد می شوند و دیواره بالایی و قسمت های باقیمانده دیواره پایینی عایق هستند. چشمه حرارتی با دمای ثابت و یا با دمای متغیر سینوسی و خطی فرض شده است. معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی حاکم، برای یک سیال نیوتنی به روش حجم محدود بر روی یک شبکه یکنواخت جابجا شده توسط الگوریتم سیمپل حل شده اند. به کمک نتایج عددی، تأثیر پارامترهای وابسته مانند عدد رایلی ( )، عدد هارتمن ( )، درصد حجمی نانوذرات ( )، طول بی-بعد چشمه ( )، نوع چشمه حرارتی (یکنواخت، خطی و یا سینوسی) و تأثیر پارامتر غیر یکنواختی چشمه ( ) بر روی میدان جریان و دما و عملکرد انتقال حرارتی محفظه مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که به طور کلی میزان انتقال حرارت با افزایش عدد رایلی افزایش می یابد اما با افزایش عدد هارتمن کاهش پیدا می کند. همچنین اضافه کردن نانوذرات به سیال پایه عملکرد خنک سازی را بهبود می بخشد. میزان این بهبود در عملکرد خنک سازی چشمه حرارتی بسته به عدد رایلی، متفاوت می باشد. در اعداد رایلی بالا بیشترین عدد نوسلت متوسط مربوط به چشمه حرارتی سینوسی (با ) و کمترین مقدار آن مربوط به چشمه حرارتی یکنواخت است. در حالی که برای اعداد رایلی پایین که انتقال حرارت عمدتاً توسط هدایت صورت می-گیرد، برای چشمه خطی (با ) بیشترین و چشمه سینوسی (با ) کمترین عدد نوسلت متوسط را داریم. نهایتاً، نتایج حاصل از حل عددی نشان می دهند که با افزایش طول چشمه میزان انتقال حرارت، در همه اعداد رایلی افزایش پیدا می کند.

در این تحقیق جریان آرام نوسانی نانوسیال عبوری از یک کانال مستطیلی با دیواره دمای ثابت را در حالت غیردائم به صورت عددی مورد مطالعه قرار داده ایم. برای این منظور دستگاه معادلات دیفرانسیل حاکم بر مدل دوبعدی جریان نانوسیال و انتقال حرارت در کانال به صورت جبری گسسته سازی شده و با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده است. تاثیر پارامترهای مختلفی از جمله فرکانس نوسانات، عدد رینولدز، دامنه نوسانات، تغییر فاز و همچنین اثر کسر حجمی نانوذرات را بر روی سرعت افقی و عمودی، افت فشار، ناسلت متوسط و عدد ناسلت کلی در کانال بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که افزایش دامنه نوسان تاثیری بر روی دوره تناوب نوسانات و مدت زمان برخورد نانوسیال با دیواره نمی گذارد و موجب افزایش عدد ناسلت می شود. همچنین با افزایش فرکانس نوسانات، تعداد نوسانات افزایش یافته، دوره تناوب نوسانات و مدت زمان برخورد نانوسیال با دیواره کاهش یافته است، ولی تاثیر محسوسی بر افزایش عدد ناسلت نمی گذارد. علاوه بر آن، با افزایش عدد رینولدز و کسر حجمی نانوذرات، میزان انتقال حرارت از نانوسیال نیز افزایش می یابد. همچنین با بررسی اثر جریان نوسانی بر روی نانوذرات مختلف، مشخص شد که بیشینه عدد ناسلت برای سیال حاوی نانوذرات نقره از دیگر سیال ها بیشتر است.

در این پروژه، جریان جابجایی توأم آزاد و اجباری در یک محفظه تهویه شونده دارای بافل به روش عددی بررسی شده است. جریان آزاد به صورت یکنواخت با دمای سرد وارد محفظه می شود و با کف محفظه که دارای دمای ثابت گرم است، تبادل حرارت می کند. معادلات پیوستگی، ممنتوم و انرژی حاکم بر مسئله به روش حجم کنترل جبری شده و به کمک الگوریتم سیمپل به طور همزمان حل می شوند. در ابتدا اثر پارامترهای حاکم مانند اعداد رینولدز و گراشف و همچنین ابعاد محفظه به طور جداگانه روی میدان جریان و انتقال حرارت بررسی گردیده، سپس با اضافه کردن بافل به دیواره بالایی محفظه، به بررسی اثر آن روی میزان انتقال حرارت از محفظه، پرداخته شده است. در این شرایط، اثر ارتفاع و موقعیت بافل بر روی میزان انتقال حرارت از محفظه مورد بررسی قرار گرفته است. از نتایج بدست آمده مشاهده شد که افزایش عدد گراشف مقدار انتقال حرارت از محفظه را افزایش می دهد. در اعداد رینولدز کم به دلیل ضعیف بودن جابجایی اجباری، تاثیر عدد گراشف روی پارامتر انتقال حرارت بارزتر است. همچنین دیده شد تا زمانی که جابجایی اجباری در انتقال حرارت جابجایی توأم بر مسئله حاکم است، اگر طول محفظه را افزایش دهیم انتقال حرارت افزایش می یابد. در جابجایی توأم، زمانی که جابجایی اجباری حاکم بر مسئله باشد، افزایش بافل موجب افزایش انتقال حرارت می گردد، در غیر این صورت اثر معکوس خواهد داشت. همچنین دیده شد که افزایش ارتفاع بافل زمانی که جابجایی اجباری در انتقال حرارت جابجایی توأم بر مسئله حاکم است، میزان انتقال حرارت را می افزاید. با بررسی موقعیت بافل دیده شد اگر جابجایی اجباری حاکم بر مسئله باشد، هر چه بافل به وسط محفظه نزدیکتر شود، میزان انتقال حرارت از محفظه بیشتر می شود.

انتقال حرارت جابجایی آزاد به علت کاربرد گسترده در خنک سازی تجهیزات الکترونیکی، مبدل های حرارتی و سیستم های حرارتی مختلف، از نقش مهمی در سیستم های مهندسی برخوردار است. ورود تکنولوژی نانو در همه عرصه ها از جمله در سیالات موجب کارآمدی هرچه بهتر سیستم های انتقال حرارت شده است. این مهم در اثر افزودن نانوذرات به سیال خالص و افزایش ضریب هدایت آن اتفاق افتاده است.در این پروژه انتقال حرارت جابجایی آزاد نانوسیال آب- آلومینا در یک محفظه مربعی با دو جفت چشمه و چاه به روش عددی بررسی شده است. اثر عدد ریلی و درصد حجمی نانوذرات، برروی مشخصه های انتقال حرارت و جریان در چهار حالت مختلف از چیدمان چشمه و چاه، بر روی دیواره های افقی و عمودی محفظه مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در بررسی دیگری به مقایسه دو نوع از مدل ضریب هدایت حرارتی ماکسول و پتل پرداخته و اثر آن بر روی پارامتر های مختلف مورد بررسی قرار داده شد.معادلات بقاء جرم، مومنتم و انرژی در حالت دو بعدی آرام در کسرهای حجمی 0 تا 5 درصد از نانو ذرات و اعداد ریلی(ده به توان سه و ده به توان چهار و ده به توان سه و ده به توان چهار)مورد مطالعه قرار گرفته است. حل عددی این معادلات، از روش تفاضل محدود مبنی بر حجم کنترل انجام شده است. برای حل معادلات جبری بدست آمده، از الگوریتم سیمپل وبرنامه کامپیوتری به زبان فرترن استفاده شده است. با مقایسه نتایج با کارهای قبلی و بررسی صحت برنامه کامپیوتری نتایج مورد نیاز استخراج شده است. نمودارهای همدما و جریان و نرخ انتقال حرارت برای تمام موارد از حالت های چیدمان منابع حرارتی آورده شده است. نتایج عموماً نشان می دهد که با افزایش عدد ریلی میزان انتقال حرارت افزایش می یابد و علاوه بر آن با افزودن نانوذرات به سیال بر میزان انتقال حرارت افزوده می شود. این حالت افزایش در حالتی که چشمه های حرارتی روی دیواره بالائی و چاه های حرارتی روی دیواره پائینی باشند چشمگیرتر است. همچنین نتایج نشان می دهد افزایش کسر حجمی نانو ذرات در اعداد ریلی پائین (ده به توان سه و ده به توان چهار) اثر افزایشی بیشتری در نوسلت موضعی و متوسط در مقایسه با اعداد ریلی بالا (ده به توان سه و ده به توان چهار)دارد.

چکیده در این تحقیق به روش عددی، انتقال حرارت جابه جایی توأم ناشی از جریان های هم جهت گرم وسرد که توسط یک غشاء نازک فاقد جرم در کانال افقی از هم جدا شده اند، مورد بررسی قرار گرفته است. جریان های گرم و سرد می تواند آب خالص یا آب حاوی نانوذرات مس باشد که با سرعت و دمای متفاوت به ترتیب وارد مجراهای پایینی و بالایی می شوند. چون دیواره های پایینی و بالایی کانال از نظر حرارتی کاملاً عایق هستند، جریان گرم کلیه شار گرمایی خود را از طریق غشاء به جریان سرد منتقل می کند. تأثیر پارامترهای مهم وموثر بر انتقال حرارت شامل اعداد رینولدز و ریچاردسون، درصد حجمی نانوذرات، فاصله قرارگرفتن غشاء از دیواره پایینی و ضریب سرعت (نسبت سرعت ورودی جریان سرد به سرعت ورودی جریان گرم)، بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که جریان های گرم وسرد در اعداد رینولدز بالاتر، دیرتر توسعه یافته می شوند. در همه ی اعداد رینولدز، افزایش درصد حجمی نانوذرات باعث افزایش نوسلت متوسط می شود. ولی درصد این افزایش در رینولدزهای کوچکتر، کمتر است. چون در رینولدزهای کوچکتر سرعت جریان ها کمتر و زمان لازم برای انتقال حرارت زیادتر است و جریانها پس از پیمودن بخشی از طول کانال به دمای تعادل می رسند. برای هردو جریان آب خالص و نانوسیال افزایش عدد ریچاردسون تأثیری بر مقدار نوسلت متوسط ندارد. ولی در همه ی اعداد ریچاردسون، افزایش درصد حجمی نانوذرات باعث افزایش نوسلت متوسط می شود. در یک عدد رینولدز ضریب سرعت مشخص با تغییر فاصله غشاء از دیواره پایینی مشاهده می شود هنگامی که غشاء درست مابین دیواره های پایینی و بالایی کانال قرار دارد، مقدار نوسلت موضعی و متوسط بزرگترین مقدار است. همچنین با ثابت ماندن بقیه پارامترها، بیشترین مقدار نوسلت موضعی و متوسط در کمترین مقدار ضریب سرعت به دست می آید. لغات کلیدی: انتقال حرارت جابه جایی توأم، نانوسیال، کانال افقی، غشاء.

بهبود عملکرد سازمان ها بنا بر ماهیت، ضرورتِ اجتناب ناپذیر سازمان ها به منظور بقا و رشد در عصر کنونی است. در عصر حاضر، سازمان ها با انبوهی از مسائل ساده و پیچیده رو به رو هستند که در صورت پاسخ گویی ضعیف به این مسائل، جایگاه رقابتی خود را از دست می دهند. در این میان به منظور بهبود عملکرد سازمان و نیز حل این مسائل، تکنیک های خلاق حل مسأله از جایگاه ویژه ای بر خوردار هستند. امروزه تغییر پذیری فرآیند ها معضل بزرگی برای شرکت ها و کارخانجات صنعتی محسوب می شود و این موضوع، افزایش هزینه و زمان، و نیز کاهش کیفیت محصول یا خدمات را به همراه دارد. این امر باعث شده است جوامع پیشرفته صنعتی دریابند که با روش های غریزی نمی توان به تعریف و حل مسأله ها پرداخت و به انتظار بروز علائم مشهود مسأله نشست و آن گاه در واکنش به شرایط ایجاد شده، از سعی و خطا استفاده کرد. لذا این پایان نامه قصد دارد با پیشنهاد تکنیک مهندسی ارزش با محوریت شش سیگما در جهت تلفیق الگوهای حل مسأله گام بردارد. به عبارتی، تحقیق حاضر با بهره گیری از دو تکنیک مهندسی ارزش و شش سیگما، سعی در غنی سازیِ دو متدولوژی و افزایش سیگمای فرآیندی (کاهش تغییر پذیری) دارد. از طرفی با توجه به تغییر پذیری فرآیند های تولید در شرکت صنایع غذایی خوش خوراک سینا (جامعه آماری پژوهش) که سبب افزایش هزینه ها و زمان، و کاهش کیفیت محصول شده است، محقق قصد دارد تا با اجرای این تکنیک، تغییر پذیری موجود در فرآیند تولید را رفع نماید تا در عملکرد سیستم تولیدی بهبود حاصل گردد. بنابراین هدف از این تحقیق، بررسی تأثیر به کارگیری مهندسی ارزش با محوریت شش سیگما به منظور بهبود عملکرد سیستم تولیدی در صنعت غذایی است. در این تحقیق برای رسیدن به مراحل تکنیک مهندسی ارزش با محوریت شش سیگما، از یک مطالعه تطبیقی بین دو تکنیک مهندسی ارزش و شش سیگما و کد گذاری کیفی استفاده شده است. این تحقیق در قسمت اجرای تکنیک مهندسی ارزش با محوریت شش سیگما نیز از نوع توصیفی و از شاخه کاربردی است و از ابزار ها و رویه های دو تکنیک مذکور استفاده شده است. یافته های حاصل از تحقیق نشان می دهد که اجرای تکنیک مهندسی ارزش از مسیر شش سیگما سبب حفظ کیفیت محصول، کاهش ضایعات (686/0 افزایش سیگمای فرآیند)، افزایش سرعت تولید (کاهش 5/294 دقیقه ای زمان) و کاهش هزینه های تولید (کاهش 4670000 ریال) در محصول شده است. با توجه به این که تکنیک مهندسی ارزش، بر کارکرد، کیفیت و هزینه های سیستم تولیدی و تکنیک شش سیگما، بر کیفیت، تغییر پذیری، ضایعات و سرعت تولید متمرکز است، می توان بیان داشت که اجرای مهندسی ارزش با محوریت شش سیگما می تواند بر بهبود عملکرد کلی سیستم تولیدی موثر باشد.

در این تحقیق نتایج آنالیز انتقال حرارت سیکل پخت پوسته و اسپار پره کامپوزیتی توربین باد با طول 20 متر و توان 1.5mw به صورت تاریخچه¬های دما ودرصد پخت مورد مطالعه قرار گرفته است. در ساخت این نوع پره از رزین اپوکسی epon826 با تقویت کننده های شیشه و بالسا (balsa) در پوسته و از رزین اپوکسی epon826 با تقویت کننده های شیشه در اسپار استفاده می شود. از انتقال حرارت در طول پره صرف نظر شده است و بحرانی ترین مقطع پره با توجه به ماکزیمم ضخامت کامپوزیت و ماکزیمم طول کورد ایرفویل انتخاب شده است. طول این مقطع برابر با 2 متر است. در طراحی هندسی این مقطع از پوسته پره نوع ایرفویل nrel s818 می¬باشد. دمای اولیه قطعه برای هر دو بخش پره (پوسته و اسپار) ?40 در نظر گرفته شده و دمای قالب در طول سیکل پخت ?80 به صورت ثابت فرض می¬شود. با توجه به آنکه یک قطعه کامپوزیتی زمانی به پخت کامل می¬رسد که میزان پخت نقاط قطعه به 85% پخت رسیده باشند. لذا در این مطالعه از این نظریه استفاده کرده و زمان لازم برای رسیدن نقاط به درجه پخت کامل را به دست می¬آوریم که این مدت زمان در سطح بالایی پوسته برابر با 703 دقیقه و در سطح پایینی آن برابر با 717 دقیقه می¬باشد. این اختلاف زمان 14 دقیقه¬ای ناشی از متفاوت بودن هندسه¬ی سطح بالایی با پایینی است. و برای اسپار این مدت زمان برابر با 660 دقیقه می¬باشد.

در این پایان نامه جریان جابجایی آزاد نانو سیال در یک محفظه مربعی که دیواره سمت چپ آن در دمای گرم ودیواره سمت راست در دمای سرد قرار دارد و دیگر سطوح عایقند، به طور عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای موقعیت ها و اندازه های مختلف دو بافل که به دیواره گرم الحاق شده اند میدان جریان و دما و نرخ انتقال حرارت پیش بینی شده است. مدل عددی که بر اساس الگوریتم سیمپل پایه گذاری شده است برای حل معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی استفاده شده است. مقایسه بین نتایج مطالعه حاضر با کارهای قبلی انجام شده و توافق زیادی را فراهم آورده است. علاوه بر موقعیت و طول بافلها اثر پارامترهایی چون عدد ریلی (106?ra?103)، درصد حجمی نانو ذرات (0/05???0) و نوع نانو ذرات مورد بررسی قرار گرفته است. در بررسی عدد ریلی مشاهده شد که افزایش عدد ریلی باعث افزایش انتقال حرارت و نوسلت متوسط روی هر دو دیواره گرم و سرد می شود. می شود. هم چنین افزایش درصد حجمی نانوذرات باعث افزایش انتقال حرارت می شود. در بررسی نوع نانو سیال مشاهده شد که افزایش انتقال حرارت در اثر افزودن ذرات نانو بستگی زیادی به نوع آنها دارد. هم چنین افزایش طول بافل باعث افزایش نوسلت متوسط روی دیواره سرد وکاهش آن روی دیواره گرم می شود.

در این پروژه جریان جابجایی آزاد نانوسیال در داخل محفظه ای مربعی که یک میله با مقطع مثلث در آن قرار دارد، بررسی شده است. دیواره ی محفظه و میله هر دو در دمای ثابت قرار دارند. به گونه ای که دمای میله از محفظه بالاتر است. نانوسیال مورد مطالعه آب – مس انتخاب شده است. هدف از این بررسی، پیش بینی اثر تغییر عدد ریلی، تغییر نسبت ابعادی، تغییر موقعیت میله ی مثلثی، کسر حجمی نانوسیال و چرخش میله بر میدان جریان، دما و نرخ انتقال حرارت می باشد. جهت این بررسی، معادلات بقاء جرم، مومنتم و انرژی با فرض خواص ثابت سیال، به جز چگالی در نیروی غوطه وری(تقریب بوزینسک )، به کار گرفته شده اند. برای حل عددی این معادلات، از روش اختلاف محدود مبتنی بر حجم کنترل و الگوریتم سیمپل استفاده می شود. برای حل معادلات جبری بدست آمده، برنامه کامپیوتری به زبان فرترن نوشته شده است. این برنامه ابتدا با برخی از کارهای مشابه جابجایی آزاد انجام شده توسط دیگران کنترل شده و سپس نتایج مورد نیاز استخراج شده است. بر اساس نتایج مدل سازی، استفاده از نانوسیال در محفظه باعث افزایش قابل توجهی در نرخ انتقال حرارت می-شود. همچنین افزایش عدد ریلی موجب می گردد که با تقویت نیروی غوطه وری، نرخ انتقال حرارت جابجایی آزاد در محفظه افزایش یابد. بررسی در موقعیت میله ی مثلثی در محفظه نیز نشان می دهد که تغییر مکان میله در راستای عمودی به مراتب تاثیر بیشتری در عدد نوسلت متوسط نسبت به موقعیت های دیگر می گذارد. به عبارت دیگر در حالتی که میله در پایین ترین حالت واقع می گردد، شاهد افزایش در نرخ انتقال حرارت هستیم. همچنین بررسی بر روی اثر چرخش میله در محفظه نیز نشان داد که با انجام این عمل انتقال حرارت کاهش پیدا می کند.

در این پروژه انتقال گرمای جابجایی توأم آزاد و اجباری در یک محفظه¬ی مربعی حاوی نانوسیال به روش عددی بررسی شده است. اثر جابجایی آزاد از طریق اعمال شار حرارتی یکنواخت به دیواره ی پایینی و ورود جریان یکنواخت سرد خارجی منظور شده است. این جریان از طرف دیواره¬ی سمت چپ وارد شده و از دیواره¬ی مقابل خارج می شود. همچنین محفظه تحت اثر میدان مغناطیسی یکنواختی قرار دارد. معادلات حاکم بر جریان از روش حجم کنترل و استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده اند و میدان¬های جریان و دما و میزان انتقال گرما پیش بینی شده است. بررسی¬ها به ازای تغییر اعداد رینولدز "(50?re?500)" ، ریچاردسون .01?ri?10) (، هارتمن (0?ha?40) و درصد حجمی نانوذرات(0???.05) در حالت دائم انجام شده است. نتایج این بررسی حاکی از افزایش انتقال حرارت با افزایش اعداد رینولدز، ریچاردسون و درصد حجمی نانوذرات است. علاوه بر این افزایش هارتمن در رینولدزهای پایین موجب افزایش انتقال حرارت می شود، اما در رینولدزهای بالا اثر متفاوتی دارد.

در این پایان¬نامه، انتقال حرارت جابجایی طبیعی در یک محفظه مربعی مورب پر شده از نانوسیال آب – مس در حضور میدان مغناطیسی به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. بخشی از دیواره پایین و دیواره سمت چپ عایق و بخشی دیگر از دو دیواره مذکور در دمای th می¬باشند. دیواره سمت راست در دمای tc و دیواره بالا عایق است. ( th > tc ). معادلات گسسته سازی شده با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده است. محاسبات برای بررسی اثر عدد رایلی، زاویه مورب محفظه، کسر حجمی نانوذرات، عدد هارتمن و طول چشمه حرارتی انجام شده است. عدد پرانتل سیال پایه نیز 2/6 در نظر گرفته شده است. با توجه به نتایج مشاهده شد که نرخ انتقال حرارت با افزایش عدد رایلی افزایش یافته، ولی با افزایش عدد هارتمن کاهش می¬یابد. افزایش کسر حجمی نانوذرات نیز همیشه باعث افزایش نرخ انتقال حرارت نمی¬شود و تغییرات آن با توجه به عدد رایلی و عدد هارتمن متفاوت است. همچنین افزایش طول چشمه حرارتی، به دلیل افزایش تماس بین نانوسیال و منبع دما گرم، سبب افزایش نرخ انتقال حرارت داخل محفظه می¬شود. نتایج نشان داد که زاویه محفظه می تواند به عنوان پارامتر کنترل برای نرخ انتقال حرارت درون محفظه حاوی نانوسیال استفاده شود. بطوریکه کمترین نرخ انتقال حرارت به ازای زاویه محفظه 45 درجه رخ می¬دهد.

در این پایان¬نامه، انتقال حرارت جابجایی آزاد نانوسیال در یک محفظه t شکل مورب پر شده از نانوسیال آب- مس تحت تاثیر میدان مغناطیسی ثابت به روش عددی بررسی شده است. یک منبع حرارتی با دمای ثابت در کف محفظه تعبیه شده است. دیوار بالائی محفظه در دمای سرد و سایر دیواره¬ها عایق می¬باشند. همچنین در ادامه انتقال حرارت جابجایی توام در یک محفظه t شکل با ورود نانوسیال آب-مس از کف محفظه و خروج آن از بالای محفظه، که تحت میدان مغناطیسی ثابت قرار دارد، به روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است. دیواره¬های داخلی محفظه در دمای ثابت th گرم قرار دارند و ورودی نانوسیال به محفظه دمای سرد tc را دارد. همچنین سایر دیواره¬ها عایق می¬باشند. معادلات بقای جرم، ممنتوم و انرژی، به¬روش حجم محدود بر¬روی یک شبکه یکنواخت جابجا شده توسط الگوریتم سیمپل حل شده¬اند. به¬کمک نتایج عددی، تاثیر پارامترهای وابسته مانند عدد ریچاردسون (0.01?ri?10)، عدد رینولدز (10?re?400)، عدد هارتمن (0?ha?80)، نسبت منظری محفظه (0.1?h?0.4) و درصد حجمی نانوذرات (0???0.06) در محفظه t شکل باز و عدد هارتمن، درصد حجمی نانوذرات، زاویه چرخش محفظه (0°???90°) و عدد ریلی (?10?^3?ra??10?^6) در محفظه t شکل بسته مورب بر روی میدان جریان و دما و میزان انتقال حرارت محفظه مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد، در رینولدزهای پایین اضافه شدن عدد هارتمن به میزان اندکی نوسلت متوسط را افزایش می دهد ولی در رینولدزهای بالا، افزایش هارتمن اثر خود را بیشتر نشان می دهد. در رینولدز 400، انتقال حرارت سیال خالص بیشتر از نانوسیال می باشد. با افزایش عدد هارتمن، این تاثیر معکوس نانوسیال بر انتقال حرارت، کاهش می یابد و در هارتمن 80، نوسلت نانوسیال بیشتر از سیال خالص می شود. با افزایش طول منابع گرم، تاثیر نانوسیال بر انتقال حرارت افزایش می یابد. در ریچاردسون 01/0 و 1، بیشترین انتقال حرارت در نسبت منظری 4/0، رخ می دهد ولی در ریچاردسون 10، بیشترین انتقال حرارت در نسبت منظری 1/0 رخ می دهد. با افزایش عدد ریچاردسون، نوسلت متوسط افزایش می یابد. این افزایش انتقال حرارت با افزایش نسبت منظری محفظه، کاهش می یابد.

انتقال حرارت جابجایی طبیعی در محفظه های بسته، به دلیل کاربردهای عملی فراوان مانند خنک سازی قطعات الکترونیکی، کلکتورهای خورشیدی، رآکتورهای هسته ای، عایق کاری ساختمان ها و ... همواره مورد توجه محققان بوده است. اگرچه بررسی های انجام شده اکثرا در محفظه های مربعی بوده اما هندسه های دیگر نیز مد نظر برخی محققان قرار گرفته است. امروزه افزایش نرخ انتقال حرارت در سیستم های گرمایی از طریق بهبود خواص حرارتی سیال عامل، مورد توجه جدی محققان قرار گرفته است. در بسیاری از تحقیقات، اثر اضافه کردن نانوذرات به سیال پایه بر افزایش انتقال حرارت بررسی شده است. مزیت اصلی نانوسیال ها، افزایش قابلیت هدایت حرارتی سیال است، در حالی که همان رفتار نیوتنی سیالات خالص دیگر را دارند. در برخی از موارد عملی، جابجایی طبیعی به طور ناخواسته تحت تأثیر میدان مغناطیسی قرار می گیرد. نشان داده شده است که جهت و قدرت میدان مغناطیسی به شدت بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی اثر می گذارد. میدان مغناطیسی بر جابجایی طبیعی سیالات هادی الکتریسیته، اثرات قابل توجه تری دارد. زیرا سیالات هادی الکتریسیته، قابلیت هدایت حرارتی کمی دارند که این موضوع افزایش انتقال حرارت در محفظه، به خصوص در حضور میدان مغناطیسی را محدود می کند. بنابراین قابلیت نانوسیال ها برای افزایش انتقال حرارت، در کاربردهای مهندسی ای که جابجایی طبیعی تحت تأثیر میدان مغناطیسی قرار می گیرد، اهمیت بیشتری پیدا می کند. از نانوسیال ها علاوه بر هندسه های مربعی، در هندسه های غیرمربعی مختلف نیز برای بهبود عملکرد جابجایی طبیعی، استفاده شده است. با توجه به مطالعات انجام شده، هیچ نتیجه ای در مورد عملکرد جابجایی طبیعی نانوسیال ها در محفظه های h شکل تحت تأثیر میدان مغناطیسی مشاهده نشد. به همین دلیل، در تحقیق حاضر به بررسی عددی اثر میدان مغناطیسی بر جابجایی طبیعی در یک محفظه h شکل پر شده از نانوسیال پرداخته شده است. این محفظه با نانوسیال آب- مس پر شده و تحت تأثیر یک میدان مغناطیسی ثابت قرار دارد. دیواره ی سمت چپ این محفظه در دمای گرم و دیواره ی سمت راست آن در دمای سرد قرار دارد و سایر دیواره ها، عایق حرارتی می باشند. هدف از تحقیق حاضر، بررسی انتقال حرارت نانوسیال و سیال خالص در یک محفظه h شکل در حضور میدان مغناطیسی می باشد. به این منظور اثر پارامترهای عدد ریلی، عدد هارتمن، نسبت ابعاد محفظه و درصد حجمی نانوذرات بر میدان های جریان و دما و نرخ انتقال حرارت در محفظه بررسی می شود. نتایج حاصل از این پژوهش می تواند در طراحی حرارتی تجهیزات الکترونیکی و مبدل های حرارتی که به طور ناخواسته تحت تأثیر میدان مغناطیسی واقع شده اند، راه گشا باشد. معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی به روش حجم کنترل جبری شده و به کمک الگوریتم سیمپل، به طور همزمان حل شده اند. جهت اجرای این الگوریتم برنامه ای کامپیوتری به زبان فرترن نوشته شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که افزایش عدد ریلی موجب افزایش نرخ انتقال حرارت در محفظه می شود ولی افزایش عدد هارتمن باعث کاهش سرعت جریان درون محفظه و در نتیجه کاهش نرخ انتقال حرارت می شود. قابل ذکر است که با افزایش نسبت ابعاد محفظه، از تأثیر عدد هارتمن بر انتقال حرارت به شدت کاسته می شود. مشاهده می شود که انتقال حرارت در محفظه، تابع نسبت ابعاد محفظه است و با افزایش نسبت ابعاد محفظه، نرخ انتقال حرارت کاهش می یابد. از بررسی های انجام شده بر روی درصد حجمی نانوذرات مشاهده می شود که با افزایش درصد حجمی نانوذرات، تغییرات نرخ انتقال حرارت شدیدا به مقادیر عدد ریلی، عدد هارتمن و نسبت ابعاد محفظه بستگی دارد.

گسترش مقاومت باکتری ها به آنتی بیوتیک ها از یک سو و عوارض جدی برخی از آنتی بیوتیک ها از دیگر سو، محققین را به سمت شناسایی و کاربردی کردن ترکیبات ضد باکتریایی جدید متمایل کرده است، از ترکیباتی که به خاطر خواص ضد باکتریایی آنها مورد توجه قرار گرفته اند مشتقات تیازول و تیازولیدین هستند. در این کار تحقیقی با استفاده از روش انتشار در چاهک و میکرو دایلوشن اثر ضد باکتریایی مشتقات تیازول-تیازولیدن را بررسی کردیم سپس ld50 مشتق d6 (که دارای بیشترین اثر مهاری بر روی باکتری ها بود) را بر روی موش سوری اندازگیری گردید و با تعیین مقطع بافتی اثرات سمیت این مشتق بر روی بافت کبد و کلیه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان می دهد تنها مشتق شماره d6 از بین چهار مشتق a-d6 دارای اثر مهاری بر روی باکتری ها است و بیشترین و کمترین اثر مهاری این مشتق به ترتیب بر روی باکتری های ادوارزیلا تاردا (g/mlµ62.5 mic= ) و سالمونلا تیفی موریوم (g/mlµ 1000( mic= ثبت گردید. ld50 مشتق d6، 239.88 میلی گرم بر کیلوگرم تعیین گردید، همچنین نتایج بررسی های هیستوپاتولوژی روی بافت کلیه و کبد ضایعاتی مانند هپاتیت، نکروز، باززایی و تغییرات چربی در کبد و نفریت، نکروز، فیبروزی شدن و کست هیالن را در کلیه نشان می دهد. بررسی مشتق d6 با سایر مشتقات مورد استفاده در این آزمایش (که اثر مهاری قابل ملاحظه ای از آنها دیده نشد) نشان می دهد تفاوت ساختاری در مشتق d6 در وجود یک اتصال اکسیژن به حلقه تیازول و ایجاد اکسو تیازول است، مقایسه ld50 و ضایعات کبدی و کلیوی این مشتق نشان می دهد که این مشتق نسبت به سایر مشتقات تیازول و تیازولیدین سمی تر است. در پایان پیشنهاد می شود با اندازگیری ed50 در حیوانات آزمایشگاهی، ارزیابی دقیقی از میزان مفید یا مضر بودن این مشتق در درمان بیماری های باکتریایی انجام گیرد.

در این پایان نامه از روش شبکه ای بولتزمان برای شبیه سازی جریان سیال در داخل یک میکروکانال بهره گرفته می شود. از آنجا که ابعاد کانال کوچک است، تعداد ذراتی که از آن عبور می کنند محدود است و غالباً نمی توان فرضیات پیوستگی محیط و سایر فرضیات مکانیک محیط پیوسته را در مورد آن بکار برد. بنابراین، بهتر است راهی یافت که بتوان اندرکنشهای بین مولکولی را به سادگی توسط آن مدل کرده و مکانیک حرکت را با یک دید میکروسکوپی توصیف کرد. در سالهای اخیر، روش شبکه ای بولتزمان به یک روش عددی پرقدرت و جایگزینی برای شبیه سازی جریان سیالات و مدلسازی فیزیک سیالات تبدیل شده است. روش شبکه ای بولتزمان بر مبنای مدلهای میکروسکوپیک و معادلات جنبشی ماکروسکوپیک می باشد. هرچند که روش شبکه ای بولتزمان بر مبنای تصویر کردن ذرات بنا نهاده شده است اما تمرکز اصلی آن بر روی رفتار ماکروسکوپیک متوسط ذرات می باشد. روش شبکه ای بولتزمان در برگیرنده بسیاری از محاسن دینامیک مولکولی، از جمله تصاویر فیزیکی واضح، بیان ساده شرایط مرزی و الگوریتمهای کاملاً موازی می باشد. معادله شبکه ای بولتزمان در عین حال بسیار ساده بوده و فقط دو مرحله دارد. در ابتدا همه ذرات بطور همزمان در مسیرهای تعیین شده بر روی شبکه جابجا می شوند و سپس بخاطر اثر ناشی از برخوردها، با یک ضریب آسایش به سمت حالت تعادل محلی حرکت می کنند. این معادله بهمراه معادله مربوط به تابع توزیع تعادلی (که آن نیز خودش حل حالت تعادلی معادله شبکه ای بولتزمان می باشد) و نیز روابط مربوط به شرایط مرزی، جریان سیال در حوزه مورد بررسی را ترسیم می کند. در این پایان نامه از روش شبکه ای بولتزمان بهره گرفته شده و به مطالعه اثرات عدد نادسن بر روی ویژگیهای جریان خواهیم پرداخت. شرایط مرزی هیدرودینامیکی اعمال شده به میکروکانال مورد بررسی در این پایان نامه، عبارتند از سرعت ثابت در ورودی و فشار ثابت در خروجی و دیوارهایی نفوذ ناپذیر. شرایط مرزی حرارتی شامل دمای ثابت در ورودی، توسعه یافتگی حرارتی در خروجی و دو مرز با شارهای حرارتی ثابت می باشند. در پایان نامه حاضر، در فصل اول به مطالعات تئوری مربوط به گازهای رقیق و نیز روش شبکه ای بولتزمان پرداخته می شود. این مطالعات دو جنبه خواهند داشت: جنبه هیدرودینامیکی و جنبه حرارتی. ابتدا میکروکانالها و محدوده تعریف و روشهای شناسایی آنها را معرفی می کنیم. سپس به خواص هیدرودینامیکی جریان در داخل میکروکانالها، انواع جریان در داخل میکروکانالها و نحوه مدلسازی آنها می پردازیم. سپس روش شبکه ای بولتزمان را استخراج می کنیم. در ادامه وارد بحث انتقال حرارت میکروکانالها و روشهای مدلسازی آنها می شویم. سپس روش شبکه ای حرارتی بولتزمان را استخراج می کنیم. در ادامه هم به نحوه مدلسازی مرزها در روش شبکه ای بولتزمان و نیز مرور کارهای قبلی انجام گرفته در زمینه شبیه سازی جریان و انتقال حرارت در میکروکانالها می پردازیم. فصل دوم به مسئله مورد بررسی در این پایان نامه می پردازد. هدف استخراج معادلات و روابط مربوط به مدلسازی میکروکانال و شرایط مرزی آن می باشد که همگی در این فصل گنجانده شده اند. فصل سوم به ملاحظات عددی می پردازد. الگوریتم نوشته شده برای حل این مسئله را توصیف کرده و در مورد پارامترهای بکار رفته در شبیه سازی عددی و نحوه استخراج آنها توضیح می دهد. در آخرین فصل هم نتایج بدست آمده برای سه مسئله مختلف، یعنی انتقال حرارت درون میکروکانال با شرط مرزی دما ثابت، انتقال حرارت درون میکروکانال با شرط مرزی شار حرارتی گرمایشی ثابت و انتقال حرارت درون میکروکانال با شرط مرزی شار حرارتی سرمایشی ثابت ارائه شده اند.

جریان جابه جایی توام در حضور میدان مغناطیسی در یک کانال به روش عددی در این پروژه بررسی می گردد. جریان به صورت یکنواخت در دمای سرد وارد کانال شده و با دیواره های گرم تبادل حرارت می کند. معادلات مومنتوم و انرژی حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و به کمک الگوریتم سیمپل به طور همزمان حل می شوند. در ابتدا اثر پارامترهای حاکم مانند عدد ریچاردسون، عدد هارتمن و زاویه کانال با افق را به طور جداگانه روی میدان جریان و انتقال حرارت برای سیال خالص بررسی می کنیم. سپس به بررسی اثر افزایش نانوذرات به سیال خالص بر انتقال حرارت می پردازیم. در این مرحله اثر عدد ریچاردسون، عدد هارتمن، درصد حجمی نانوذرات و زاویه کانال با افق بر روی میدان جریان و انتقال حرارت نانوسیال بررسی می شود. از بررسی نتایج در می یابیم که با افزایش عدد ریچاردسون انتقال حرارت افزایش می یابد. برگشت جریان در اعداد ریچاردسون بالا (ri=100) که غلبه نیروی غوطه وری بر اینرسی بیشتر است روی می دهد. میدان مغناطیسی در اعداد ریچاردسون پایین و متوسط منجر به افزایش انتقال حرارت می شود، در حالی که در اعداد ریچاردسون بزرگ(ri=100) باعث کاهش انتقال حرارت می شود و جریان های برگشتی در کانال را تضعیف می کند. افزایش عدد هارتمن در کلیه مقاطع به دلیل افزایش تاثیر نیروی لورنتس بر جریان باعث کاهش سرعت و دما می شود. در بررسی تغییر زاویه کانال با افق دریافتیم که بیشترین انتقال حرارت در کانال عمودی روی می دهد. نتایج نشان می دهد که استفاده از نانوسیال موجب پخش بهتر حرارت و بالا رفتن دما می شود. این امر منجر به کاهش گرادیان دما می شود، ولی اثر بالا بودن ضریب هدایت حرارتی نانوسیال بر این کاهش گرادیان غلبه کرده و در کل موجب افزایش انتقال حرارت می شود.

در این پژوهش انتقال حرارت جابجایی اجباری نانو سیال آب - آلومینا در یک میکرو لوله افقی تحت میدان مغناطیسی مورد مطالعه عددی قرار گرفته است. طول میکرولوله به سه قسمت تقسیم شده است. قسمت های ابتدایی و انتهای آن عایق شده اند. دمای سطح قسمت میانی به صورت خطی تغییر می کند و این قسمت همچنین تحت تاثیر یک میدان مغناطیسی عرضی با شدت یکنواخت قرار گرفته است. فرض شده است که تعادل گرمایی بین سیال و نانوذرات برقرار است و همچنین شرط عدم لغزش سرعت روی دیوار کانال اعمال شده است. معادلات حاکم به روش تفاضل محدود مبتنی بر حجم کنترل جبری شده اند و به کمک الگوریتم سیمپل حل شده اند. با استفاده از نتایج حاصل از حل عددی اثر پارامترهای مختلف از قبیل عدد رینولدز، عدد هارتمن، کسر حجمی نانوذرات و شیب دمای سطح بر روی میدان جریان و انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج نشان داده اند که انتقال حرارت در میکرولوله در مقادیر اعداد رینولدز و هارتمن بالا بهتر صورت می گیرد. برای همه ی اعداد رینولدز و هارتمن در نظر گرفته شده در این مطالعه، عدد ناسلت متوسط در قسمت~z?انی میکرولوله با افزایش کسر حجمی جامد نانوذرات افزایش یافته است. میزان این افزایش در اعداد رینولدز بالا و اعداد هارتمن پایین بیشتر قابل توجه است.

پروژه ی حاضر به بررسی انتقال حرارت جابه جایی اجباری جریان نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم و آب- اکسید مس درون دو میکروکانال به هم چسبیده که از بالا و پایین عایق بوده و در طولی از وسط آن میدان مغناطیسی اعمال می گردد می پردازد. جهت این بررسی، معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی در حالت دو بعدی آرام بکار گرفته شده است. گسسته سازی معادلات به وسیله ی روش حجم محدود انجام شده است. در تحقیق حاضر موضوع اصلی، بررسی اثر پارامترهای عدد رینولدز، عدد هارتمن، تغییر درصد حجمی نانوذرات بر روی میدان دما و میدان جریان می باشد. نتایج در قالب خطوط هم دما، خطوط جریان، پروفیل های سرعت و نمودارهای دما ارائه شده است. بر اساس این نتایج، افزایش عدد رینولدز موجب افزایش انتقال حرارت میکروکانال می شود. افزایش عدد هارتمن نیز موجب افزایش انتقال حرارت و کاهش حداکثر سرعت در محل اعمال میدان می گردد. همچنین با کاهش درصد حجمی نانوذرات تا رسیدن به آب خالص، عدد نوسلت و بالطبع میزان انتقال حرارت کاهش پیدا می کند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در این پروژه هیدرودینامیک و انتقال حرارت جریان هوا درون یک میکرولوله، تحت شار حرارتی ثابت در مرز، مورد بررسی قرار گرفته است. جریان به صورت یکنواخت وارد میکرولوله شده و لغزش سرعت و پرش دمایی به اقتضای رژیم لغزشی جریان در مرزها حاکم است. طول میکرولوله به اندازه کافی بلند در نظر گرفته شده تا در انتها شرط توسعه یافتگی هیدرودینامیکی و دمایی برقرار باشد. معادلات حاکم به روش حجم کنترل و با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده است. اثرات اتلاف لزجت، پرش دمایی، هدایت محوری، رقت و خزش بر عدد ناسلت به طور گسترده و همزمان بررسی شده است.نتایج نشان می دهد که عدد ناسلت توسعه یافته در میکروکانال ها کاملا وابسته به اتلافات لزجت، رقت،خزش، هدایت محوری و پرش دمایی روی مرز می باشد و با عدد ناسلت در کانال های معمول متفاوت است. در حقیقت سرعت لغزشی و پرش دمایی انتقال حرارت در ابعاد میکرو را در دو جهت مخالف تحت تاثیر قرار می دهند. پرش های دمایی انتقال حرارت را کاهش و سرعت لغزشی انتقال حرارت را افزایش می دهد. برآیند مجموع تاثیر پارامتر های رقت، هدایت محوری، پرش دمایی، اتلافات لزجت و خزش بر روی مکانیزم های ذکر شده در نهایت تعیین کننده افزایش و یا کاهش عدد ناسلت در ابعاد میکرو می باشد.

آلودگی صوتی ایجاد شده توسط بالگرد باعث ایجاد محدودیت در استفاده از این وسیل? مفید می گردد. لذا در این پایان نامه سعی بر آن شده است، تا راه کاری برای کاهش صدای هلیکوپتر ارائه گردد. بدین منظور در این پایان نامه شبیه سازی جریان تراکم پذیر و لزج اطراف پر? روتور کارادونا-تنگ در حالت پرواز ایستا به صورت 3 بعدی انجام و نتایج با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است و پس از اطمینان از درستی روند این شبیه سازی، جریان تراکم پذیر و لزج اطراف یک مدل در مقیاس از روتور اصلی بالگرد uh-1h در حالت پرواز ایستا، مشابه حل جریان اطراف روتور کارادونا و تنگ، شبیه سازی شده و سپس تغییرات فشار آکوستیک بوجود آمده در اثر چرخش این روتور نسبت به زمان در یک نقطه به فاصله 4/3 برابر شعاع روتور از مرکز روتور بدست آمده و با نتایج تجربی مقایسه شده است. در ادامه پس از اطمینان از تطابق نتایج بدست آمده با نتایج تجربی به بررسی اثر شکل نوک پره و همچنین اثر تعداد پره روتور بر روی صدای بوجود آمده از روتور پرداخته شده است. در این مطالعه، از نرم افزار gambit برای تولید هندسه ها و شبکه اطراف آنها و از نرم افزار fluent جهت حل مسأله استفاده شده است. معادلات حاکم بر جریان تراکم پذیر لزج با در نظر گرفتن مدل توربولانس k-? با استفاده از یک متد حجم محدود صریح به روش عددی حل شده است. همچنین گفتنی است شبکه ایجاد شده در اطراف روتورها، شبکه چهاروجهی بی سازمان است. برای تحلیل صدا در فاصل? دور از روش مدل fwh که یک فرم کلی شده از آنالوژی آکوستیک لایتهیل می باشد و حل انتگرالی آن استفاده شده است. در روشهایی که بر پای? آنالوژی آکوستیک لایتهیل هستند، برای بدست آوردن نتایج آکوستیک در فاصل? دور از جریان شبیه سازی شده در نزدیک میدان جریان برای تحلیل صدا بوسیل? تجزیه حل انتگرالی معادلات موج استفاده می شود. آنالوژی آکوستیک لایتهیل اساساً پخش صدا را از تولید آن جدا می کند و اجازه می دهد که فرآیند حل جریان از آنالیز آکوستیکی جدا شود.

دانستن رفتار مکانیکی سیسمتها همواره در طراحی، ساخت و بهره برداری از آنها مورد نظر بوده است ، در راستای چنین هدفی می توان یکایک اجزاء سیستم مورد نظر را مدل کرده و با بهره گیری از معادلات بقاء رفتار گذرای هریک را بدست آورده و سپس با سیموله کردن آنها، رفتار و عملکرد گذرای کل سیستم را پیش بینی نمود. در رساله ای که از نظر خواهد گذشت ، ضمن معرفی متدهای متداول در این زمینه و چند نمونه از کارهای انجام شده در این ارتباط، به بررسی رفتار گذاری بویلر نیروگاه بخار پرداخته شده و ضمن بررسی چگونگی مدل کردن اجزاء آن، مدل کل بویلر استخراج گردیده است . سپس برای یک بویلر خاص در شرائط معین رفتار گذرا، یعنی اثر تغییرات در ورودیها بر روی خروجیها، بررسی شده و نتایج بدست آمده، ارائه گردیده است . در این راستا هریک از قسمتهای بویلر جداگانه مدل شده و معادلات حاکم بر آن توسط برنامه کامپیوتری مناسب ، حل شده است . سپس با ترکیب این قسمتها کل بویلر مدل شده است ، و با کمک برنامه کامپیوتری آن چگونگی تغییرات در خروجیهای بویلر از قبیل دما و دبی بخار، در اثر برخی از تغییرات در ورودیها،بدست آمده است . همچنین برنامه فوق قادر است هرگونه تغییرات دیگر در ورودیها را جوابگو باشد، در این صورت می توان رفتار بویلر را پیش بینی کرده و باتوجه به حساسیت آن در سیکل نیروگاه، از خطرات احتمالی پیشگیری نمود .