در طی انجام این پایان نامه ابتدا مدل سه بعدی هندسه محفظه احتراق موتور om 355 با استفاده از نرم افزار solidworks ساخته شد و به منظور شبکه بندی به نرم افزار icem cfd منتقل شد. در این نرم افزار پس از شبکه بندی فایل حاوی اطلاعات شبکه و شرایط مرزی هندسی با فرمت مورد قبول برای کد kiva ایجاد شد. برای راه اندازی kiva علاوه بر این فایل فایل دیگری حاوی اطلاعات شرایط مرزی شرایط عملکرد موتور مدلهای توربولانس واکنشهای شیمیایی و تعدادی پارامتر دیگر ایجاد شد. سپس برنامه اجرا شد و پس از چندین بار اجرا کالیبراسیون لازم انجام گرفت. و نتایج حاصل بر روی نرم افزارهای tecplot و excel مشاهده گردید. برای ارزیابی نتایج ماکزیمیم فشار داخل سیلندر و زاویه میل لنگ رخداد آن با نتایج تجربی مقایسه مطابقت خوبی در بین این دو نتایج مشاهده شد. بدلیل نداشتن منحنی فشار برای اطمینان بیشتر از صحت نتایج حاصل منحنی توان تجربی با منحنی توان حاصل از حل عددی مقایسه و در اینجا نیز هماهنگی خوبی بین این دو منحنی حاصل شد. به منظور ارزیابی آلاینده های nox و soot نتایج عددی با نتایج تجربی مقایسه شد.

آنالیز اجزاء محدود، در مقیاس وسیعی از مسایل پیچیده با دقت بالا بکار گرفته می شود. این پروژه انجام آنالیز ترمومکانیکی یک سرسیلندر را به صورت مشروح مورد بررسی قرار می دهد. همخوانی و همپوشانی مدل سرسیلندر المان بندی شده با هندسه آن و تعداد المانهای ایجاد شده بر روی آن، بر جوابهای حاصل از حل اجزاء محدود یک مسیله تاثیر جدی می گذارد. روش مقایسه مودال، برای اطمینان از همپوشانی کافی همراه با تعداد المانهای بهینه روش کاملی می باشد. مدل کامل سه بعدی بصورت کاملا دقیق ساخته شده و شامل 401236 المان و 480220 گره می باشد. نتایج حل ترمومکانیکی این مسیله نشان می دهد که تنش بالایی در اطراف سوپاپ دود و پل بین سوپاپها وجود دارد. این تنش، نتیجه فشار ناشی از احتراق و مقید کردن انبساط حرارتی در محفظه احتراق می باشد. در این تحلیل فرض بر این شده است که تغییرات دما بر منحنی تنش، کرنش اثری ندارد. به منظور تحلیل حرارتی مدل، فرض می شود که تغییرات دمایی در حال کارکرد موتور وجود ندارد و این تغییرات بر روی بدنه سرسیلندر به مقداری کم است که می توان از آن صرف نظر کرد.

در این پایان نامه تحلیل حرارتی و مکانیکی سوپاپ دود خودروی پیکان1600 به صورت گذرا انجام می پذیرد. شبیه سازی و تحلیل با استفاده از زبان پارامتریک نرم افزار ansys انجام می شود. برای شبیه سازی و تحلیل از خاصیت تقارن محوری استفاده شده و سوپاپ، نشیمنگاه، راهنما، فنر و قسمت کوچکی از اسبک مدل شده است. مدل ایجاد شده با نتایج موجود در مراجع ارزیابی شده که بین نتایج حاصل نتایج موجود در مراجع مطابقت خوبی دیده می شود. مقادیر اولیه شرایط مرزی از قبیل دما و فشار داخل سیلندر از شرکت تحقیقات موتور ایران خودرو اخذ شده و سپس محاسبات مفصلی برای استخراج شرایط مرزی نهایی صورت پذیرفته است. تحلیل حرارتی با شروع از شرایط اولیه تا رسیدن به شرایط یکنواخت حرارتی انجام شده که ماکزیمم دما 700 درجه سانتیگراد بدست آمده است. با توجه به توزیع دمای بدست آمده تحلیل حرارتی انجام شده که ماکزیمم تنش در جهت محیطی و در لبه سوپاپ و به اندازه 200 مگاپاسکال بدست آمده است. تحلیل گذرای سازه ای نیز در طول یک سیکل انجام شده که مقادیر تنش های سازه ای بسیار کمتر از تنش های حرارتی است. با انچام تحلیل خستگی مشخص شده که عمر سوپاپ نا محدود است. با بررسی تاثیر تغییر ابعاد سوپاپ بر روی دمای آن دیده شده که ابعاد سوپاپ پیکان مناسب است.

هدف اصلی از این پروژه ارزیابی امکان فنی برای کاربرد یک تکنولوژی جدید در جداسازی جریانهای چندفازی در صنعت نفت و گاز می باشد بهمین منظور با کمک شبیه سازی عددی جریان دوفاز در داخل جداساز (i-sep)، زمینه بررسی و بهینه سازی عملکرد آن فراهم می شود. ویژگی های عملکرد این جداساز به تحقیقات و بررسی های بیشتری نیاز دارد.اولین هدف در این پروژه شناخت پژوهش هایی است که قبلا درباره این جداساز سیلکونی انجام شده بود.دومین هدف مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی با یکدیگر بمنظور ارزیابی دقت روش عددی می باشد.سومین هدف پیش بینی رفتار جریان دوفازی در داخل جداساز، راندمان جداسازی و مشخصات عملکردی دستگاه، تحت تغییرات گسترده شرایط جریان ورودی با کمک نتایج شبیه سازی عددی می باشد.

با توجه به انبساط بخار در طبقات آخر توربین بخار، بخار خشک به بخار مرطوب تبدیل می شود، لذا یک جریان دوفاز حاصل می گردد. تشکیل قطره سبب فرسودگی پره ها و نهایتا" کم شدن راندمان توربین خواهد شد. برای جلوگیری از این عمل، فوق داغ و گرم کردن مجدد بخار یکی از قدیمی ترین پیشنهادهای عملی است . از آنجا که تیغه های توربین به صورت یک شیپوره همگرا - واگرا در کنارهم قرار می گیرند، طراحی شکل مناسبی از این شیپوره ها با ویژگی خاص که در آن دما و قطرقطرات حاصل از تقطیر قابل کنترل باشند نیز یکی دیگر از راه های افزایش راندمان توربین ها است که قسمتی از این پروژه را در بر دارد. برای این طراحی ابتدا به تحقیق پیرامون تئوری هسته شدن بخار(تشکیل قطره) و تقطیر خودبخود پرداخته شده است . سپس با استفاده از روابط ترمودینامیکی در شیپوره ها، بررسی و تحقیق در خصوص اثرات تقطیر در شیپوره و نهایتا" با استفاده از نرم افزاری که تحلیل ترمودینامیکی بخار و قطره را درون شیپوره انجام می دهد و در دانشگاه بیرمنگام تهیه گردیده است ، شیپوره با ابعاد مناسب طراحی شده است .

به منظور بررسی و تحلیل رفتار سیال لزج در پروانه پمپ سانتریفوژ، حل عددی معادلات ناویر استوکس در محدوده بین دو پره متوالی انجام گرفته و توزیع فشار، سرعت و تنشهای دیواره با استفاده از مدل توربولانسی rng k- و rsm محاسبه گردیده است . ابتدا شبیه سازی جریان بریا پمپ دوبعدی صورت گرفته است و سپس برای حالت سه بعدی نیز این کار انجام شده است . برای انجام این کار از نرم افزار فلوئنت استفاده شد که نسخه موجود آن قابلیت حل معادلات ناویر استوکس سه بعدی روی شبکه های با سازمان را دارا می باشد، و براساس روش حجم محدود نوشته شده است . پس از گسسته سازی معادلات بر روی حجم کنترل، شار کمیتهای فیزیکی بر روی وجوه حجم کنترل با استفاده از تقریب مرتبه اول power-low و یا تقریبهای مرتبه دوم بالادست (upwind) محاسبه می شوند. حل معادلات جبری بدست آمده با روش simplec انجام می گیرد. شبکه استفاده شده از نوع با سازمان (strucrured)، غیر یکنواخت (non uniform) و منطبق بر بدنه (body fitted) می باشد، که توسط پیش پردازنده تولید می شود. نتایج حاصله نشان می دهد که افزایش فشار و سرعت پروانه بهینه شده نسبت به نمونه قدیمی خیلی بهتر است . نتایج حل عددی با نتایج تجربی و تئوریهای موجود سازگاری خوبی را نشان می دهند.

در این پروژه به بررسی عملی و نظری آئرودینامیک خودروی پیانتوسط آزمایش در تونل باد و حل عددی توسط نرم افزار فلوئنت و در نهایت بهینه سازی این طراحی پرداخته خواهد شد. برای حل عددی جریان در اطراف خودرو از نرم افزار فلوئنت که برای المان بندی از روش حجم کنترل استفاده می کند، بهره گرفته شده است. نتایج بدست آمده از نرم افزار توسط آزمایش در تونل باد مورد تایید قرار می گیرد. برای این منظور یک مدل چوبی از خودرو ساخته شده و در تونل باد ازمایش می شود. بهینه سازی طراحی آئرودینامیک در این خودرو به گونه ای است که هیچ تغییری در قالبهای بدنه خودرو ایجاد نمی کند و فقط به صورت یک کیت به خودرو اضافه می شود. بهینه سازی، در دماغه خودرو که بیشترین تاثیر را در آئرودینامیک آن دارد اعمال می گردد و برای اعمال انی بهینه سازی در مدل چوبی از خمیر استفاده شده است. مدل بهینه شده مجددا توسط نرم افزار و در تونل باد مورد بررسی و آزمایش قرار می گیرد. نتایج حاصل از این بهینه سازی کاهش قابل توجه در ضرایب فشار در دماغه خودرو را نشان می دهد.

در این پروژه ، جریان استاتیکی و شبه پایا در داخل انژکتور سوخت خودرو پیکان مورد مطالعه قرار گرفته است. میدان فیزیکی ، مناطقی را که بیشترین افت فشار در آنجا صورت می گیرد ، از ورود جریان به آرمیچر تا خروج آن از اریفیس ، تحت پوشش قرار می دهد. مطالعه با تعریف پروژه، مدلسازی و تحلیل با استفاده از نرم افزار ‏‎fluent‎‏ انجام شده است. به علت تقارن هندسی تنها یک چهارم مدل فیزیکی مورد بررسی قرار گرفته است. در این مدل ، جریان غیر قابل تراکم و در دمای ثابت فرض شده است.