چکیده: برای گسسته سازی و حل معادلات بیضوی و هذلولوی توسط روش عناصر محدود راه حلهای مختلفی وجود دارد. به شرطی می توان از یک راه حل در روش عناصر محدود استفاده نمود که این راه حل پایدار بوده و در جوابهای آن نوسانی مشاهده نشود. از طرفی پایداری روش حل بستگی به نوع معادله دارد. به عنوان مثال معادلات بیضوی قابلیت حل شدن توسط انواع راه حلها را دارند ولی معادلات هذلولوی به ازاء یک سری راه حلها ناپایدار می باشند. از طرفی جوابهای حاصل از حل معادلات توسط روش عناصر محدود دارای دقت مناسبی در محلهایی که تغییرات ناگهانی رخ می دهد، نمی باشند. به این دلیل می بایستی نتایج آنها در این محلها اصلاح گردد و برای این منظور باید این جوابها توسط یک روش مناسب بهینه سازی گردند. دو هدف از انجام این پایان نامه مد نظر می باشد که عبارتند از: -1 تعیین روشی مناسب برای حل معادلات بیضوی و هذلولوی -2 بهینه سازی نتایج حاصل از عناصر محدود با روشهای شبکه عصبی و ژنتیک الگوریتم برای اصلاح جوابها در محلهای وقوع تغییرات ناگهانی به عنوان معادله هذلولوی و معادله لاپلاس (burger) در این پایان نامه معادله برگر (معادله نشت در بدنه سد خاکی) به عنوان معادله بیضوی در نظر گرفته می شود. برای حل این معادلات از دو روش عناصر محدود گالرکین و روش حداقل مربعات استفاده می شود. روش گالرکین یک روش معمولی است و روش حداقل مربعات روشی است که کاربرد زیادی در حل معادلات هذلولوی دارد. نتایج این دو روش باید با یکدیگر مقایسه شود و روشی که نوسان ندارد و پایدار است، می بایستی انتخاب شود. در این پایان نامه، محل شکستگی موج در زمانهای مختلف در معادله برگرز و سطح ایستایی آب در سد خاکی تعیین می شود. سپسبا استفاده از روش شبکه عصبی به ازاء شرایط مرزی مختلف، تغییرات محل شکستگی موج در زمانهای مختلف و تغییرات سطح ایستایی آب تعیین می گردد و سپسنتایج روش شبکه عصبی با استفاده از روش ژنتیک الگوریتم بهینه سازی می گردد.

در این پروژه ، سلول های خورشیدی رنگدانه ای ، به عنوان نسل سوم سلول های خورشیدی و از دسته ی سلول های لایه نازک مورد مطالعه قرار می گیرد. سلول های خورشیدی رنگدانه ای با توجه به هزینه ساخت پایین و مواد ارزان قیمت ، نسبت به سلول های خورشیدی دیگر ، تبدیل انرژی نور به انرژی الکتریکی را بسیار مقرون به صرفه می کنند. در ساختار سلول های خورشیدی رنگدانه ای ، از خاصیت رنگدانه ها برای جذب انرژی فتون و آزاد کردن الکترون ، نفوذ و انتقال آن بین دو الکترود آند و کاتد ، برای تبدیل انرژی تابشی خورشید به انرژی الکتریکی ، استفاده می شود. در این پروژه با به کارگیری امکانات موجود و برای کاهش هزینه های ساخت ، از منابع رنگدانه های طبیعی مانند کلروفیل و آنتوسیانین ، به عنوان رنگدانه ، برای ساخت سلول خورشیدی رنگدانه ای استفاده شده است، همچنین از نانو ذرات 2tioبرای ساخت الکترود آند و از کربن با توجه به این که یک عنصر ارزان و قابل دسترس است ، برای تهیه ی الکترود کاتد ، استفاده شده است.برای زیر لایه های الکترود آند و کاتد ، از شیشه ی شفاف و رسانای ito و برای الکترولیت از زوج 3i-/i- ، استفاده شده است. در این پروژه ، از سه منبع رنگدانه ی گل رز قرمز ، کلم قرمز و حنا ، با استفاده از حلال های مختلف برای استخراج رنگدانه ، جهت ساخت سلول خورشیدی رنگدانه ای نمونه گیری شده است و با توجه به نتایج حاصل ، از کلم قرمز و حنا به عنوان منابع رنگدانه ، در ساخت سلول خورشیدی رنگدانه ای استفاده شده است. همچنین در این پروژه ، از دو روش لایه نشانی برای تهیه ی پوشش نانو ذرات 2tio روی شیشه ی رسانای ito ، استفاده شده است. در انتها نتایج حاصل از ساخت سلول خورشیدی با رنگدانه ی حنا ارائه شده است.