هدف از انجام این تحقیق بررسی عملکرد نماهای دوپوسته جزئی ساختمانهای مسکونی متداول در اقلیم های گوناگون کشور است. یکی از انواع متداول نماهای دوپوسته جزئی، راهپله های نما شیشه ای است. با توجه به اینکه استفاده از راهپله های نما شیشه ای در ساختمانهای چند طبقه بسیار متداول شده است، تحلیل جامع و کامل این نوع نما می تواند در بهینه سازی مصرف انرژی نقش بسزائی داشته باشد. در این تحقیق برای شبیه سازی راهپله نما شیشه ای نرم افزار انرژی پلاس بکار گرفته شده و برای اقلیم های گوناگون کشور از داده های آب و هوائی tmy2 استفاده شده است. این داده ها بسیار دقیق و معتبر بوده و دقت نتایج شبیه سازی را بالا می برد. با توجه به اینکه تحلیل نمای دوپوسته در نرم افزار انرژی پلاس به طور مستقیم ممکن نبوده در این تحقیق برای توسعه قابلیت نرم افزار انرژی پلاس در تحلیل نمای دوپوسته دو روش afn و afw پیشنهاد شده و این دو روش با نمونه تجربی موجود اعتبارسنجی شده است. نتایج به دست آمده از این دو روش بیانگر این است که دقت روش afn بهتر است و به همین دلیل در شبیه سازی های انجام شده از روش afn استفاده شده است. در این تحقیق یک ساختمان 4 طبقه با راهپله نما شیشه ای با سه نوع شیشه مختلف (شفاف، جاذب و رفلکس)، در چهارجهت اصلی و درشش شهر اصفهان، بندرعباس، تبریز، تهران، رشت و یزد مطابق با استانداردهای مبحث 19 ساختمان برای این شش شهر، شبیه سازی شده و نتایج مربوط به بار حرارتی و برودتی گزارش شده است. با باز کردن دریچه های ورود و خروج هوا در راهپله نما شیشه ای، در جهت شرقی بیشترین کاهش بار برودتی اتفاق افتاده است. در این جهت بار برودتی در شهر تهران تا 26% کاهش یافته و این عدد در اقلیم سرد و خشک مانند شهر تبریز به 41% رسیده است البته کاهش بار برودتی در اقلیم گرم و مرطوب مانند بندرعباس کمتر بوده و در حدود 12% می باشد. با توجه به نتایج به دست آمده در خصوص مصرف انرژی سالیانه ساختمان در اقلیم های گوناگون کشور توصیه های طراحی لازم مربوط به راه پله نما شیشه ای در جداولی آورده شده است که توجه به این توصیه های طراحی می تواند در کاهش مصرف انرژی بسیار موثر باشد.

در این پایان نامه مواد تغییر فاز دهنده و کاربردهای آن بررسی شده، روشهای مختلف مدلسازی مسائل مرتبط با این مواد معرفی می گردند. در ادامه به تحلیل گرمایی یک اتاق رو به جنوب که از صفحه ماده تغییر فاز دهنده با شکل ثابت (sspcm) بر روی کلیه دیوارها، سقف و کف آن استفاده شده است، با بکارگیری مدل آنتالپی، در فصل زمستان پرداخته می شود. تاثیر خواص ترموفیزیکی مختلف ماده تغییر فاز دهنده نظیر نقطه ذوب، گرمای نهان ذوب و هدایت گرمایی آن و نیز سایر شرایط مانند ضخامت صفحه sspcm بررسی شده است. طبق نتایج حاصل شده ، ماده تغییر فاز دهنده ای با نقطه ذوب برابر °c21 بهینه است و گرمای نهان ذوب بایستی حدود kj/kg 150 باشد، همچنین ماده تغییر فاز دهنده با ضخامت mm 25 منجر به افزایش °c1 حداقل دمای اتاق و ذخیره سازی حدود 19% انرژی می گردد. در نهایت نشان داده شده است کاربرد مواد تغییر فاز دهنده به سبب کاهش اندازه نوسانات دمای هوای داخل و باقی ماندن دمای هوای اتاق برای مدت زمانی طولانی تر نزدیک به دمای مطلوب اتاق، باعث بهبود شرایط آسایش حرارتی نیز می شود.

مصرف بالای انرژی در ساختمان به ویژه برای تامین شرایط آسایش در فصل های گرم سال، باعث ارائه سیستم های نوین در جهت رفع این مشکل شده است. در این پایان نامه، با ترکیب سیستم های سرمایش شبانه و سرمایش تبخیری سیستم سرمایش جدیدی با کارائی بالا و مصرف کم ارائه شده است. در طول یک شب در تابستان، توسط سرمایش تشعشعی شبانه آب سرد مورد نیاز برای پیش سرد کردن هوا توسط یک کویل آب سرد فراهم می شود. آب سرد در یک مخزن ذخیره نگهداری می شود. در طول هشت ساعت کاری روز بعد، هوای گرم بیرون به وسیله کویل آب سرد پیش سرد شده و سپس وارد یک واحد تبخیری می شود. این واحد تبخیری می تواند سرمایش تبخیری مستقیم، غیرمستقیم و یا غیرمستقیم-مستقیم باشد. این تحقیق بر اساس متوسط دمای هوای برای دو شهر تهران و کرمان در طول مرداد ماه 1388 انجام شده است. نتایج نشان می دهد تمام ترکیب های ممکن دارای کارائی بالا تری نسبت به استفاده جداگانه از دستگاه های سرمایش تبخیری بوده و همچنین به راحتی قادر به تامین شرایط آسایش می-باشند. در دستگاه ترکیبی سرمایش شبانه و تبخیری غیرمستقیم هوای ثانویه از سه منبع هوای بیرون، هوای خروجی از کویل سرد و هوای خروجی از واحد سرمایش غیرمستقیم (احیا کننده) تامین می شود. با توجه به منبع تامین کننده هوای ثانویه دستگاه ترکیبی سرمایش تشعشعی شبانه و تبخیری غیرمستقیم کارائی متغییر می باشد، به طوریکه سیستم احیا کننده دارای بیشترین کارائی است. این سیستم ترکیبی تکمیل کننده سیستم سرمایش تبخیری می بوده به صورتی که با مصرف انرژی کم قادر به برآوردن شرایط آسایش است. بنابراین این سیستم پاک و پربازده می تواند به عنوان جانشینی مناسب برای سیستم های تبرید تراکمی باشد.

در این پایان نامه انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک محفظه بسته عمودی که سطح گرم آن پره دار است، بصورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه اثرات تغییرات طول پره برای سه طول 5، 7.5 و 10 میلی متر و اثرات تغییرات عرض محفظه برای دو عرض محفظه 15 و 20 میلی متر مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی ها در اعداد رایلی بین 5000 تا 11000 برای محفظه با عرض 15 میلی متر و 11000 تا 22000 برای محفظه با عرض 20 میلی متر متمرکز شده است. چون سعی در بررسی اثرات عرض محفظه بوده سعی شده است که تغییرات دمای سطح برای هر دو عرض محفظه در آزمون ها ثابت باشد. در بخش تجربی تحقیق از تداخل سنج ماخ-زندر استفاده شده است. عدد نوسلت محلی با بکارگیری فرینج های بی نهایت محاسبه شده که متناظر با کانتورهای همدما در میدان دمایی است. از شبیه سازی عددی نیز جهت بررسی رفتار جریان سیال در محفظه استفاده شده است که در آن از معادلات مکانیک سیالات محاسباتی استفاده شده است. نتایج حاصله با نتایج بدست آمده از آزمایشات تجربی و کار محققان پیشین مقایسه شده است و پس از حصول اطمینان از صحت نتایج، از میدان سرعت و جریان شبیه سازی عددی در بررسی جابجایی در محفظه بهره گرفته شده است. نتایج نشان دهنده آن است که میزان انتقال حرارت با افزایش طول پره ها به دلیل ایجاد تمایل به شکست در سلول گردشی محفظه بواسطه پره ها و تشکیل سلولهای گردشی کوچکتر در فواصل پره ها، افزایش می یابد. همچنین برای بررسی اثرات تغییر در عرض محفظه به دلیل حضور عرض محفظه به عنوان طول مشخصه در رابطه عدد رایلی، قطر هیدرولیکی جدیدی برای یکسان سازی اعداد رایلی و ارتباط بیشتر عدد رایلی با هندسه محفظه تعریف شد و بر اساس آن با کاهش عرض محفظه برای هر طول پره ثابت، میزان انتقال حرارت افزایش می یابد.بطور کلی با افزایش عدد رایلی نیز میزان انتقال حرارت افزایش خواهد یافت.

در این رساله، استفاده از سامانه های هواکش خورشیدی، مبدل حرارتی هوا-زمین و کانال سرمایش تبخیری، به صورت مجزا و در ارتباط با یکدیگر، به منظور تهویه طبیعی، تامین بار حرارتی و برودتی فضاهای مسکونی مورد توجه قرار گرفته است. در مدلسازی ریاضی هریک از سامانه ها، از دو روش تحلیلی و عددی استفاده شده است. به منظور بررسی عملکرد هریک از سامانه ها، از مدل عددی و به منظور مدلسازی سامانه های ترکیبی، به علت بالابودن حجم عملیات محاسباتی، از مدل های ساده تر تحلیلی، استفاده شده است. با توجه به وابستگی عملکرد سامانه های ترکیبی به افت فشار ایجاد شده در دریچه ها و اتصالات، جهت مرتبط نمودن معادلات حاکم بر دو بخش به یکدیگر، از معادله برنولی استفاده شده است. بررسی مقایسه ای نتایج حاصل از مدلسازی ریاضی سامانه ها، با نتایج تجربی، بیانگر دقت بالای مدل های تحلیلی و عددی مورد استفاده در تحقیق حاضر است. با توجه به اهمیت استفاده از مفهوم آسایش حرارتی در طراحی بهینه سامانه های تهویه مطبوع، به منظور بررسی قابلیت و ارزیابی عملکرد سامانه های طبیعی در شرایط مختلف محیطی، از معیار آسایش حرارتی تطبیقی استفاده شده است. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که در صورت انتخاب صحیح سامانه طبیعی، متناسب با شرایط آب و هوایی و طراحی صحیح ساختمان ها با رعایت اصول معماری و مهندسی مکانیک، ایجاد شرایط آسایش حرارتی حتی در شرایط دشوار محیطی و بدون نیاز به سامانه های تهویه مطبوع مکانیکی ممکن و عملی است.

در سال های اخیر، مبحث انتقال حرارت غیرفوریه ای بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است. علت این امر مشاهده رفتارهای غیرعادی در طبیعت انتقال حرارت در بسیاری از سیستم ها و کاربردهای مهندسی می باشد. از سوی دیگر، حساب کسری نیز قابلیت های بالای خود را در مدل نمودن رفتارهای غیرعادی و میانی در بسیاری از پدیده های انتقال نشان داده است. در این پایان نامه، از قابلیت های حساب کسری در مدل نمودن رفتارهای میانی در پدیده انتقال حرارت استفاده گردیده است. برای این منظور، ابتدا نگرش کلاسیک تاخیر زمانی در بیان غیرفوریه ای انتقال حرارت به نگرش تاخیر زمانی کسری تعمیم داده می شود. این کار از طریق اعمال بسط سری تیلور کسری بجای بسط سری تیلور کلاسیک روی مدل ساختاری تاخیر زمانی منفرد انجام می شود که منجر به معرفی مدل کاتانئو (تاخیر زمانی منفرد) کسری می گردد. سپس هدف نشان دادن قابلیت این مدل در تسخیر رفتارهای میانی انتقال حرارت در سیستم های فیزیکی می باشد. برای رسیدن به این هدف، ابتدا لازم است ابزار مورد نیاز برای حل معادلات حاکم بدست آمده فراهم آید. برای این منظور، دو روش عددی اختلاف محدود برای حل عددی معادله کاتانئو تعمیم یافته توسعه یافته و سپس ویژگی های عددی آن ها از طریق دو تست عددی بررسی می گردند. نتایج تست های عددی نشان دهنده کارآمدی بالای روش مک کرمک تعمیم یافته که در این تحقیق توسعه یافته است، نسبت به سایر روش های عددی موجود می باشد. با در دست داشتن این ابزار، مدل ساختاری معرفی شده کاتانئو کسری روی یک مسئله فیزیکی اعمال می گردد. از طریق مقایسه نتایج مدل تاخیر زمانی منفرد کسری با مدل تاخیر زمانی دوگانه خطی، برای اولین بار پارامترهای اساسی در مدل کاتانئو کسری برای یک محیط غیرهمگن از طریق تکنیک معکوس استخراج می گردد. این کار با استفاده از روش غیرخطی تخمین پارامتر لونبرگ-مارکوارت صورت پذیرفته است. نتایج بدست آمده نشان دهنده موفقیت مدل تاخیر زمانی کسری معرفی شده در این تحقیق در مدل نمودن رفتار غیرفوریه ای انتقال حرارت می باشد.

چکیده در تحقیق حاضر جریان سیال و انتقال حرارت در اطراف استوانه متخلخل تحت کشش مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی در مختصات استوانه با استفاده از متغیر های تشابهی مناسب به معادلات دیفرانسیل عادی تبدیل شده و این معادلات به صورت عددی و تحلیلی حل شده اند. اثرات تزریق و مکش جریان از مرز متخلخل استوانه تحت کشش بر میدان جریان و انتقال حرارت مطالعه شده است. با استفاده از آنالیز مرتبه متغیرها و استفاده از پروفیلهای تشابهی تقریبی دو رابطه تحلیلی جدید برای ضریب اصطکاک سطحی و ضخامت لایه مرزی در اطراف استوانه پیشنهاد شده است. همچنین اثرات تشعشع بر انتقال حرارت در اطراف استوانه تحت کشش برای نخستین بار مدل سازی و محاسبه شده است. در ادامه، برای ارائه جواب تحلیلی برای معادلات، روش تبدیل دیفرانسل انتخاب شده است. اما این روش در حل معادله تشابهی مومنتوم دچار واگرایی شده و برای حل این مشکل واگرایی، ایده هایی که برای بهبود همگرایی این روش توسط محققین قبلی مطرح شده مورد آزمایش قرار گرفته اند. با نشان دادن ناکارامدی این ایده ها، ارائه روشی نوین برای حل مشکل واگرایی مد نظر قرار گرفته است. به همین منظور، روشی جدید با قابلیتهایی بهتر با عنوان تبدیل دیفرانسیل چند گامی در تحقیق حاضر معرفی شده است. تبدیل دیفرانسیل چند گامی بدون مواجه شدن با مشکل واگرایی جواب تحلیلی برای معادله تشابهی مومنتوم ارائه نموده است. در انتها یک رابطه تحلیلی جدید برای nu در اطراف استوانه پیشنهاد شده است. کلید واژه: استوانه تحت کشش، مرز متخلخل، تبدیل دیفرانسیل چند گامی، اثرات تشعشع، تزریق و مکش

مشکلاتی از قبیل ناپایداری و غیر یکنواختی شعله و همچنین آلایندههای بالا و بسیاری از مشکلات دیگر دانشمندان را به سوی استفاده از تکنیکهای نوین احتراق سوق داده است. تکنیکهای نوین احتراق را می توان به شاخه های بسیار زیادی تقسیم بندی کرد همانند استفاده از سوخت های جدید همانند هیدروژن و یا تکنیکهایی برای بهبود احتراق همانند استفاده از مواد متخلخل در احتراق. در این تحقیق ما به مورد دوم یعنی استفاده از مواد متخلخل پرداخته ایم. از لحاظ مکان پایداری شعله می توان احتراق در مواد متخلخل را به دو دسته احتراق سطحی و احتراق مدفون تقسیم بندی کرد. استفاده از ماده متخلخلی که دارای فضای باز در ساختار متخلخل باشد اخیرا در مشعل ساخته شده توسط الزتا ارایه شده و فواید استفاده از این هندسه بیان شده است. در تحقیق حاضر همانطور که قبلا نیز ذکر شد با در نظر گرفتن یک مشعل متخلخل استوانه ای که شعله روی سطح آن تشکیل می شود و با ایجاد میزان مشخصی فضای باز در دیواره سعی شده تا اثر ایجاد فضای باز در این نوع مشعلها مطالعه شود. نتایج بدست آمده بسیار امیدوار کننده بوده است. با این کار به رنج وسیعی از کارکرد مشعل می توان دست پیدا کرد و همچنین احتراق در مخلوط بسیار رقیق در این نوع مشعل بسیار پایدار تر از مشعل تمام متخلخل می باشد. از فواید دیگر آن می توان به افت فشار کمتر و پایداری شعله با سرعت بالاتر در این مشعلها اشاره کرد.

استفاده از بخاری های گاز سوز و نفت سوز در ایران بخصوص در فضاهای مسکونی رواج زیادی دارد. در حین استفاده از این وسایل، بروز مشکلاتی همچون احتراق ناقص، گرفتگی یا نشت دودکش و نیز بی توجهی به برخی نکات مهم و عدم اطلاع از نحوه ی استفاده ی صحیح از آن ها، می توانند مرگبار باشد. دلیل اصلی بروز چنین حوادثی، درزبندی کامل ساختمان و عدم تأمین هوای تازه به منظور تأمین اکسیژن لازم برای احتراق و همچنین زدودن آلاینده ها از چنین فضاهایی می باشد. در این پایان نامه با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) به بررسی و تحلیل اثر نفوذ هوا از درزهای در و پنجره به فضای اقامتی همزمان با کارکرد وسایل احتراقی درون ساختمان بر کیفیت هوای داخل پرداخته شده است. به منظور شبیه سازی میدان های دما، سرعت و آلاینده ها، از نرم افزارairpak استفاده شده است. از آنجایی که گاز co2 یکی از محصولات جانبی حاصل از احتراق (9 تا 13 درصد حجمی) و همچنین یکی از گازهای تولیدی در اثر فعالیت های متابولیکی انسان است، از غلظت این گاز به عنوان شاخصی جهت بررسی کیفیت هوای داخل استفاده شده است. افزایش غلظت co2 در اتاق، همچنین نشان دهنده ی ناتوانی سیستم تهویه در زدودن آلاینده های خطرناک تر تولید شده از فرآیند احتراق مانند co و nox می باشد. به طور کلی، هدف از انجام این پژوهش، ارائه ی پیشنهادهای کاربردی و طراحی معماری مناسب با ارزیابی تأثیر پارامترهای مختلف بر کیفیت و تهویه ی هوای داخل است. برای این منظور، جانمایی مناسب وسایل احتراقی، تعبیه و جانمایی مناسب دریچه ی خروجی هوا، عایقکاری جداره ی خارجی ساختمان و مشخصات هوای نفوذی از طریق درزهای در و پنجره، به عنوان اصلی ترین پارامترهای طراحی انتخاب شده اند. نتایج حاکی از آن است که نیروهای شناوری ناشی از منابع حرارتی، همانند سیستم های تهویه ی جابجایی، گرما و آلاینده ها را به قسمت های فوقانی اتاق جابه جا کرده و باعث پیدایش الگوی جریان لایه ای می شود. لذا، در جانمایی های مختلف دریچه ی خروجی و بخاری، امکان استفاده از الگوی جریان لایه ای به عنوان استراتژی اصلی کنترل کیفیت هوا، به منظور تعیین محل مناسب نصب آن ها مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، نتایج حاصل نشان داد که توانایی نفوذ هوا در بهبود کیفیت هوای داخل به عملکرد و بازدهی وسایل احتراقی، دمای هوای نفوذی، نرخ تولید حرارت در فضا و جانمایی تجهیزات داخلی بستگی دارد.

استفاده از مایع برشی به منظور خنک کاری و روانکاری در فرآیند سنگ زنی گریز ناپذیر است. این مایع ها با هدف خنک کاری ناحیه تماس و جلوگیری از سوختگی سطحی، روانکاری و کاهش اصطکاک بین دانه های چرخ سنگ و سطح قطعه کار، کاهش انرژی مصرفی، افزایش عمر سنگ، کاهش تغییر شکل حرارتی قطعه کار، افزایش صافی سطح و نیز دفع براده بکار گرفته می شوند. مصرف مایع برشی در فرآیند سنگ زنی به ویژه برای سنگ زنی سوپر آلیاژها (به دلیل ضرورت خنک کاری ناحیه تماس سنگ و قطعه کار)، بسیار زیاد است. علاوه بر آن ذره های ریز مایع برشی به هنگام سنگ زنی در محیط پخش شده و سبب آلودگی زیست محیطی می شوند. هزینه های گزاف تهیه، بازیابی و یا نابود سازی مایع های برشی و اثرات زیان بار آن بر محیط زیست و کارگران، پژوهشگران را وا می دارد تا روش های کاهش مصرف آن را جستجو کنند. یکی از راه کارهای مطرح، فرآیند سنگ زنی با روانکاری کمینه (حداقل مقدار روانکار یا )، می باشد که بجای سنگ زنی خشک و نیز سنگ زنی با پاشش پیوسته مایع برشی پیشنهاد شده است. هدف از این پژوهش، بررسی فراگیر و پایه ای فرآیند سنگ زنی با روانکاری کمینه، به منظور شناخت پارامترهای این فرآیند و روابط حاکم میان آنهاست. در این راستا آزمایش های فراوانی انجام شد تا مقدار بهینه هر کدام از پارامترهای فرآیند، قطعه کار، نوع مایع برشی مورد استفاده، پارامترهای روانکاری کمینه و نوع سنگ برای دستیابی به بهره وری و عملکرد بهینه فرآیند سنگ زنی با روانکاری کمینه، ارزیابی و تعیین شود. همچنین، تحلیل حرارتی فرآیند سنگ زنی با روانکاری کمینه و اندازه گیری دما در شرایط مختلف سنگ زنی جهت مطالعه و درک عمیق تر فرآیند مورد بررسی قرار گرفت. با تجزیه و تحلیل نتایج بدست آمده مشخص شد که فاصله بهینه نوک نازل روانکاری و زاویه پاشش، سبب چیره گی مه پاشی (اسپری) روانکاری کمینه بر لایه مرزی هوای اطراف سنگ و نفوذ آن به ناحیه درگیری و در نتیجه بهبود روانکاری می شود. نتایج مدل سازی و آزمایش های تجربی نشان داد که بکارگیری روانکاری کمینه به همراه سنگ های سایشی سنتی می تواند تولید گرمای ناشی از اصطکاک را کاهش داده و با خنک کاری فصل مشترک ابزار-قطعه کار، دمای قطعه را پایین تر از دمای ماشین کاری خشک نگه-دارد، در صورتیکه خنک کاری ناحیه سنگ زنی توسط روانکاری کمینه نسبت به سنگ زنی با پاشش پیوسته مایع برشی ناچیز است. در نتیجه استفاده از سنگ های در فرآیند روانکاری کمینه به دلیل هدایت گرمایی بالای دانه های و انتقال بیشتر گرمای منطقه سنگ زنی به سنگ که سبب کاهش عیوب گرمایی سطح قطعه کار می شود، توصیه می گردد. همچنین نتایج آزمایش های مختلف با استفاده از انواع مایع برشی و سنگ نشان می دهد که کاربرد روغن در سنگ زنی با روانکاری کمینه، بهره وری فرآیند سنگ-زنی و کیفیت سطح قطعه کار را (در مقایسه با محیط های دیگر خنک کار/روانکار مورد بررسی در این پژوهش) افزایش داده و از این نگاه می تواند جایگزین مناسبی برای سنگ زنی با پاشش پیوسته مایع برشی باشد. علاوه بر آن، روانکاری کمینه می تواند منجر به کاهش هزینه های مصرفی و نیز زیان های زیست محیطی گردیده و جایگزین مناسبی برای سنگ زنی با پاشش پیوسته روغن یا روغن حل شونده در آب باشد.

هدف اصلی این پایان نامه مدلسازی انتقال حرارت و جرم در لباس می باشد، این مدلسازی کاربرد وسیعی در صنایع گوناگون از قبیل کاغذ، ساختمان و البسه دارد، اما یکی از مهمترین کاربردهای آن که در این پایان نامه نیز به آن پرداخته شده است، مسائل مربوط به آسایش حرارتی می باشد. از سوی دیگر مدلسازی اتلافات حرارت از طریق تبخیر عرق بدن و تعیین میزان تری لباس از جمله مسائلی است که در تعیین شرایط آسایش حرارتی از اهمیت بسزایی برخوردار است. این در حالی است که در اکثر مدلهای حرارتی بدن فرض می شود تمامی تعرق صورت گرفته بر روی پوست بدن تبخیر شده و هیچیک نرخ تبخیر صورت گرفته در لباس را بررسی نمی نمایند. معادلات حاکم بر این مدلسازی شامل معادله انرژی و دو معادله انتقال جرم در فازهای مایع و گاز می باشد که در ترم تغییر فاز و جذب رطوبت با یکدیگر کوپل می باشند. در این پایان نامه پس از ارائه تئوری مدل لباس و مدل حرارتی بدن (مدل گایج )، روش حل عددی بیان شده است و پس از آن به اعتبار سنجی کد عددی در حالت های متفاوت پرداخته شده است. در فصول نتیجه گیری نتایج مربوط به تحلیل پارامترهای موثر بر نرخ تبخیر و تری لباس و نیز بررسی کمیت های آسایشی برای سه نوع لباس با کاربری متفاوت بیان شده است، نتایج حاکی از آن است که پارامترهای فیزیکی و ساختاری لباس نقش مهمی بر اتلافات تبخیری و تری لباس خواهد داشت. مثلا" با کاهش ضریب تخلخل لباس از 9/0 به 6/0، سهم اتلافات حرارت تبخیری حدود 40% افزایش می یابد و نیز معیارهای آسایشی فرد ارتباط فراوانی با شرایط محیطی و نوع لباس مصرفی وی خواهد داشت. بعنوان مثال زمانی که فرد لباس اداری ضخیم می پوشد، در محدوده دمایی 17 تا 23 درجه سانتیگراد احساس حرارتی خنثی دارد، در حالیکه این احساس برای لباس اداری تابستانه بین دماهای 21 تا 25 درجه خواهد بود.

با توجه به اهمیت روزافزون کاهش وزن در صنایع، تحقیقات گسترده ای جهت توسعه ی روش هایی که بتوان وزن قطعات تولیدی را، همزمان با افزایش استحکام، کاهش داد انجام شده است. یکی از روش ها یی که اخیرا بسیار مورد توجه قرارگرفته هیدروفرمینگ گرم لوله می باشد. یکنواختی پروفیل دمایی در این فرآیند در تغییر شکل یکنواخت لوله بسیار موثر بوده و نتیجتا واضح است که سیستم گرمایشی مورد استفاده دراین فرآیند از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به همین منظور در این پایان نامه با بررسی سیستم های حرارتی و عایق کاری ارائه شده توسط دیگر محققین و استفاده از تکنیک های آنالیز مقیاسی و همچنین شبیه سازی کامپیوتری، سیستم های حرارتی که بتوانند پروفیل دمایی یکنواختی در سطح لوله ایجاد کنند، پیشنهاد شده اند. با توجه به نتایج شبیه سازی های انجام شده دو سیستم از بین سیستم های پیشنهادی ساخته شده و نتایج حاصل از این دو طرح با یکدیگر مقایسه شده اند.نتایج حاصل از شبیه سازی های انجام شده و همچنین آزمایش های انجام شده نشان دهنده ی این امر بوده اند که گرمایش لوله به صورت مجزا و با استفاده از نازل هیترها پروفیل دمایی دمایی یکنواخت تری بدست می دهد. همچنین جایگزین کردن کفشک های زیرین با کفشک هایی از جنس سرامیک نیز در کاهش اثرات جابجایی طبیعی و یکنواخت شدن توزیع دما موثر می باشد.

هدف اصلی از انجام این تحقیق، ارائه راهکارهایی است که ضمن حفظ سادگی ساختار مدلهای استاندارد آسایش حرارتی، عملکرد این مدلها را در ارزیابی شرایط حرارتی بدن انسان بهبود بخشد. از سوی دیگر، همه مدلهای موجود برای پیش بینی احساس حرارتی افراد، بر مبنای معادلات موازنه انرژی برای بدن استوارند. این در حالی است که برقرار بودن موازنه انرژی برای بدن لزوماً به معنای احساس مطلوب حرارتی نیست و در حقیقت آنچه که احساس حرارتی افراد را تعیین می کند، پاسخ فرکانسی حسگرهای حرارتی پوست به محرکهای محیطی است؛ نه برقرار بودن موازنه انرژی برای بدن. با این توصیف، ساختار مدلهای مبتنی بر موازنه انرژی با فیزیک احساس حرارتی افراد همخوانی مناسبی ندارند. از همین رو است که این مدلها نمی توانند توصیف کننده خوبی برای تأثیر برخی پدیده ها از جمله عوامل ایجاد نارضایتی موضعی بر احساس حرارتی افراد باشند. بر این اساس، در پژوهش حاضر یک رویکرد جدید برای ارزیابی احساس حرارتی و میزان نارضایتی کلی افراد بر مبنای پاسخ فرکانسی حسگرهای پوست پیشنهاد شده است. برای این منظور، یک مدل زیست-گرمایی جدید بر پایه سیگنالهای حرارتی بدن و با در نظر گرفتن تأثیر سازوکارهای تنظیم حرارت توسعه یافته و با استفاده از آن، شاخصی جدید برای ارزیابی احساس حرارتی افراد بر اساس پاسخ حسگرهای پوست ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که شاخص جدید قادر است احساس حرارتی افراد را با دقت مناسبی تحت گستره وسیعی از شرایط فردی و محیطی پیش بینی نماید. از آنجایی که هدف نهایی همه مدلهای آسایش حرارتی، برآورد صحیح درصد رضایت و نارضایتی حرارتی افراد است، در این تحقیق نیز سعی شده تا با استفاده از شاخص احساس حرارتی جدید میزان نارضایتی حرارتی کلی افراد مورد ارزیابی قرار گیرد. با توجه به اینکه میزان نارضایتی حرارتی افراد علاوه بر احساس حرارتی ایشان به عوامل ایجاد نارضایتی موضعی به ویژه کوران وابسته است، لذا باید اثرات متقابل این عوامل بر نارضایتی حرارتی در نظر گرفته شود. بر این اساس، در تحقیق حاضر یک شاخص جامع برای برآورد میزان نارضایتی حرارتی افراد معرفی شده است. شایان ذکر است که شاخص جدید، اولین شاخص جامع برای ارزیابی درصد نارضایتی حرارتی کلی افراد محسوب می شود که ضمن مبتنی بودن بر پاسخ فرکانسی حسگرهای پوست، اثرات متقابل عوامل سراسری و موضعی ایجاد نارضایتی حرارتی را بطور همزمان در نظر می گیرد.

در تحقیق حاضر، تحلیل عددی جریان و انتقال حرارت در ناحیه ی ورودی و توسعه یافته تناوبی یک کانال با تیغه های متخلخل که با آرایش تناوبی روی دیواره های کانال قرار گرفته اند، مورد بررسی قرار می گیرد. برای حل میدان جریان در ناحیه متخلخل از مدل دارسی- فورچهیمر- برینکمن و از معادله ی ناویر- استوکس به منظور حل میدان جریان آزاد استفاده شده است و همچنین جهت محاسبه ی توزیع دما، شرط تعادل حرارتی در معادله ی انرژی در نظر گرفته می شود. به منظور گسسته سازی معادلات حاکم، از روش حجم محدود استفاده شده و میدان فشار و سرعت با استفاده از الگوریتم سیمپل حل می شوند. تأثیر پارامترهایی از قبیل ارتفاع تیغه، فاصله ی بین دو تیغه، عدد رینولدز و نسبت ضریب هدایت حرارتی تیغه ی متخلخل به ضریب هدایت سیال، بر میدان جریان و نرخ انتقال حرارت در دو مقدار از نفوذ پذیری (عدد دارسی) تیغه ی متخلخل مورد بررسی واقع شده است. نتایج حاکی از آن است که ضریب انتقال حرارت محلی به طور قابل توجهی به تشکیل و تغییرات ناحیه ی چرخشی ایجاد شده در پشت تیغه ها وابسته است. به طوری که در جاهایی که استفاده از تیغه های متخلخل منجر به ایجاد ناحیه ی چرخشی در میدان جریان شود، مقدار عدد ناسلت در ناحیه ی ورودی کمتر از عدد ناسلت در ناحیه ی توسعه یافته می شود. همچنین با محاسبه ی عدد ناسلت و ضریب اصطکاک متوسط در طول کانال، در جریان سیال هایی با عدد پرانتل مختلف، نشان داده شده است که در سیالات با عدد پرانتل بالا، عملکرد سیستم از نقطه نظر نرخ انتقال حرارت و افت فشار به میزان قابل توجهی بهبود می یابد.

سیستم سرمایشی تابشی سقفی بدلیل مصرف انرژی پایین و فراهم آوردن شرایط آسایش حرارتی مطلوب امروزه مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است. پدیده چگالش بخار آب موجود در هوا بر روی پانل-های سرد به عنوان محدود کننده ترین عامل توسعه این سیستم ها می باشد بطوریکه استفاده از این سیستم سرمایشی در مناطق آب و هوایی مرطوب غیر ممکن بنظر می رسد. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد سیستم های سرمایشی تابشی سقفی در دمایی نزدیک به دمای شبنم و در شرایطی است که احتمال رخداد چگالش زیاد است. بنابراین با مدلسازی عددی جریان هوای مرطوب بر روی یک پانل سرد، نرخ متوسط چگالش در شرایط متفاوتی از دما و رطوبت محاسبه شده است. با بررسی نتایج حاصل از حل عددی، پارامترهای سرعت و دمای شبنم هوا و دمای پانل سقفی به عنوان مهمترین پارامتر های موثر بر نرخ چگالش شناسایی شده و سپس با رگرسیون خطی بین نتایج، یک رابطه غیردیفرانسیلی ساده برای محاسبه نرخ دقیق متوسط چگالش بر حسب پارامترهای موثر پیشنهاد شده است. در همین راستا با افزودن این رابطه به نتایج حاصل از مدلسازی حرارتی یک اتاق در محیط نرم افزار energy plus، میزان چگالش این سیستم برای اقلیم های متفاوت آب و هوایی ایران مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که ساختمان هایی با طراحی حرارتی رایج در کشور تقریبا در تمامی اقلیم ها دارای مشکل جدی از لحاظ چگالش در سیستم های سرمایشی تابشی سقفی هستند. با طراحی حرارتی مطلوب با استفاده از سبک معماری نوین، میزان چگالش در اقلیم های بیابانی، گرم خشک و سرد به صفر رسیده و در اقلیم های گرم مرطوب و معتدل مرطوب تا 30 درصد کاهش می-یابد. در پایان پیشنهاداتی ارائه شده است تا با کمینه کردن میزان چگالش باقی مانده بتوان از سیستم-های سرمایشی تابشی سقفی در شرایط بحرانی چگالش نیز استفاده نمود.

در این تحقیق مطالعه جامع و دقیقی بر روی ارزیابی نوع شیشه پنجره به منظور کاهش مصرف انرژی سالیانه ساختمان و همچنین تاثیرات آن بر روی آسایش حرارتی افراد با استفاده از معیار فنگر انجام گرفته شده است. انتخاب شیشه مناسب برای ساختمان همواره چالشی بزرگ در ذهن طراحان بوده است، تحقیق حاضر نشان می دهد که میزان مصرف انرژی سالیانه به نوع شیشه کاری، شرایط اقلیمی، ارتفاع ساختمان، جهت و زاویه قرارگیری پنجره و نوع ساختمان از لحاظ عایق کاری وابسته می باشد. در این مطالعه 15 نوع شیشه رایج در بازار ایران در 6 ناحیه متفاوت اقلیمی کشور (تهران- تبریز- یزد – اصفهان – بندر عباس – رشت ) مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تحلیل و بررسی عملکرد انواع شیشه ابتدا فضای نمونه ای با ابعاد 7/2×6×8 متر که دارای یک درب در جداره شمالی و یک پنجره جنوبی به ابعاد3×2 متر می باشد مطابق بر استاندارد ashrae-140 انتخاب گردید و سپس یک ساختمان الگوی 4 طبقه به طور کامل مدلسازی شد. دمای تنظیم فضا به گونه ای در نظر گرفته شده است که معیار آسایش حرارتی افراد pmv همواره در حد امکان در بازه 5/0- تا 5/0 قرار گیرد تا در شرایط مساوی از لحاظ آسایش حرارتی میزان مصرف انرژی سالیانه با شیشه های گوناگون مقایسه گردد. نتایج نشان می دهند که با استفاده از شیشه مناسب می توان به طور متوسط تا 15% در مصرف انرژی سالیانه کاهش ایجاد کرد، به طور مثال با استفاده از شیشه دو جداره کم گسیل به جای شیشه تک جداره شفاف در فضای یاد شده و وضعیت اقلیمی شهر تهران می توان در حدود 10 % در انرژی مصرفی سالیانه صرفه جویی کرد . بیشترین میزان صرفه جویی انرژی با استفاده از شیشه دو جداره انعکاسی در بندر عباس قابل حصول می باشد که این مقدار در حدود 22/26 % در طول سال می باشد ولی در شهر هایی که بار گرمایشی از اهمیت بیشتری برخوردار می باشد برای اینکه بیشترین کاهش مصرف انرژی سالیانه را داشته باشیم شیشه های دو جداره کم گسیل توصیه می شود. کلمات کلیدی: شیشه پنجره، مصرف انرژی سالیانه، آسایش حرارتی ،اقلیم های ایران

سیستم های تابشی به دلیل فراهم اوردن شرایط مطلوب آسایش حرارتی در ضمن مصرف کم انرژی، که به منزله بازده بالای این سیستم ها تلقی می شود، توانسته اند جای خود را در میان سیستم-های تهویه مطبوع باز کنند. در میان انواع سیستم های تابشی موجود، پنل های گرمایش- سرمایش سقفی بسیار رایج بوده و در این تحقیق مورد توجه قرار گرفته اند. از آنجایی که به منظور دستیابی به شرایط آسایش حرارتی مطلوب و بازده مناسب هر سیستم، تطابق آن با شرایط اقلیمی باید مد نظر قرار گیرد، در این بررسی عملکرد پنل های هیدرونیک تابشی سقفی در حالت های گرمایش و سرمایش در شرایط آب و هوایی مختلف ایران و با رویکرد های مصرف انرژی و آسایش حرارتی شبیه سازی شده است. برای نیل به این هدف، نرم افزار energyplus که یکی از معتبرترین برنامه های شبیه سازی انرژی در ساختمان و مورد تأیید دپارتمان انرژی آمریکا نیز می باشد، مورد استفاده قرار گرفته است. مصرف انرژی سیستم های تابشی و آسایش حرارتی به صورت ساعتی و سالانه محاسبه شده و در اقلیم های مختلف مورد مقایسه قرار گرفته است. به منظور برآورد شرایط آسایش حرارتی، معیار آسایش فنگر در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است. در سیستم های سرمایش تابشی مسئله چگالش رطوبت هوا بر سطح پنل، عاملی محدود کننده محسوب می شود که به طور عمده متأثر از رطوبت هوا و بار حرارتی فضا می باشد و زمانی روی می دهد که دمای سطح پنل کمتر از دمای نقطه شبنم محیط باشد. همچنین در حالت گرمایش، تابش نامتقارن ناشی از سقف گرم موجب ایجاد نارضایتی برای ساکنین می گردد. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد در فضای نمونه تحت بررسی و در اقلیم های مرطوب، ریسک چگالش کاربرد سیستم های سرمایش تابشی را محدود می کند. در اغلب شرایط آب و هوایی به ویژه در مناطق سردتر، تابش نامتقارن ناشی از پنل تابشی در حالت گرمایش در ساعاتی از سال نارضایتی حرارتی بیش از حد مجاز ایجاد می کند. به منظور مقایسه سیستم های تابشی با سیستم-های متداول، فضای تحت بررسی به همراه سیستم فن کویل نیز شبیه سازی شده و نتایج این مقایسه نشان می دهد به طور متوسط سیستم های تابشی 11% در گرمایش و 6/8% در سرمایش مصرف انرژی سالیانه را کاهش می دهد.

در این تحقیق مدل سازی انتقال حرارت ترکیبی هدایت-تابش در عایق چندلایه در یک سیستم حفاظت حرارتی انجام شده است.معادلات حاکم بر مسئله انتگرالی-دیفرانسیلی هستند و حل دقیق ندارند. به همین دلیل برای این شبیه سازی از حل عددی به همراه حل های تقریبی استفاده شده است. معادلات حاکم اصلی شامل معادله ی انرژی و معادلات دوشار می باشند، که به ترتیب با استفاده از روش های حجم محدود و اختلاف محدود گسسته سازی شده اند. حل عددی ابتدا با حل اوزیسیک و سپس در دومرحله ی پایا و گذرا با داده های منتشرشده ی تجربی صحت سنجی شده است.با استفاده از حل پایا، شار حرارتی و رسانش حرارتی معادل به دست آمده است. با استفاده از حل بی بعد توزیع دمای بی بعد درحالت پایا در طول نمونه به دست آمده است، هم چنین نسبت شار های بی بعد تابشی و هدایتی در طول نمونه به دست آمده است. در مجاورت مرز گرم شار تابشی غالب است، بنابراین پیشنهاد شده است، بازتاباننده ها نزدیک به مرز گرم قرار گیرند. برای اختلاف دماهای پایین، مد غالب هدایت است، بنابراین تعداد بازتاباننده ها در عایق چندان بر رسانش معادل تاثیرگذار نیست. در حل گذرا تغییرات دمای سازه ی داخلی یک فضاپیما نسبت به زمان در طول فرآیند بازگشت به جو شبیه سازی و با داده های تجربی مقایسه شده است. مجموعا در هر سه مرحله ی صحت سنجی نتایج حل عددی تطبیق قابل قبولی با داده های منتشرشده در مراجع دارند. در آخر نیز با استفاده از نتایج به دست آمده، تحلیل پارامتریک برای عایق چندلایه انجام شده است. اثر پارامترهایی چون ضخامت عایق، بازتاباننده ها و جاگذاری آن ها و نوع پوشششان بررسی شده است. با توجه به رفتار شار تابشی در طول عایق، پیشنهاد شده است که برای کاهش هزینه، فقط برای فویل های نزدیک به مرز گرم از پوشش طلا استفاده شود. هم چنین مشخص شده است چگالی عایق یک مقدار بهینه دارد و این مقدار بهینه با ثابت بودن شرایط مرزی و مواد به کار رفته در عایق ثابت می ماند.

در سیستم تولید همزمان سرما، گرما و برق با مصرف سوخت توسط محرک مورد نظر و انتقال نیروی مکانیکی تولیدی به ژنراتور، برق تولید می شود و با بازیافت گرمای هدر رفته، گرما و همچنین با مصرف این گرما توسط چیلر جذبی، سرما تامین می شود. در این پژوهش، سیستم تولید همزمان برق، گرما و سرما نسبت به سیستم رایج برای منازل مسکونی در آب و هوای مختلف ایران، با معرفی چند معیار برای ارزیابی از جمله کاهش مصرف سوخت و کاهش انتشار آلودگی مقایسه شده است و در نهایت مدت زمان بازگشت سرمایه محاسبه می شود. برای طراحی سیستم تولید همزمان نیز استراتژی-های مختلفی مورد بررسی قرار گرفته که عبارتند از طراحی براساس1- ماکزیمم برق مورد نیاز، 2- ماکزیمم گرمای مورد نیاز، 3- بزرگترین مستطیل برق مورد نیاز، 4- بزرگترین مستطیل گرمای مورد نیاز. با توجه به بررسی انجام شده برای ساختمان مسکونی پنج و یازده طبقه برای شهرهای تهران، بندرعباس و اردبیل که به ترتیب دارای آب و هوای معتدل، گرم و سرد می باشند. به این نتیجه رسیده شده، که طراحی سیستم تولید همزمان برق، گرما و سرما در آب و هوای معتدل تهران براساس بزرگترین مستطیل برق و بزرگترین مستطیل گرما، در آب و هوای گرم بندرعباس براساس ماکزیمم برق و آب و هوای سرد اردبیل براساس بزرگترین مستطیل برق مورد نیاز، در صورتی که در تمام این استراتژی ها برای تامین سرما چیلر الکتریکی نیز در صورت نیاز در کنار چیلر جذبی به کار گرفته شود، بهترین استراتژی برای طراحی سیستم تولید همزمان سرما، گرما و برق می باشند.

چکیده استفاده از امواج فراصوت کانونی با شدت بالا، یکی از روش های درمان سرطان می باشد. بالا رفتن دما در بافت زنده در اثر گرمایش ممکن است منجربه پدیده های انعقاد، تبخیر و کربونیزاسیون شود که هریک به نوبه خود باعث بروز صدماتی بعضا" جبران ناپذیر در بافت می شود. برای یافتن پارامترهای موثر در بهبود عمل به روش امواج فراصوت کانونی با شدت بالا و جلوگیری از آسیب رسیدن به بافت های سالم لازم است که دمای نقاط مختلف را پیش بینی نمود، تا با انتخاب مناسب منبع تولید امواج فراصوت، توان، فرکانس، شدت ورودی و مدت زمان تابش بتوان با تولید حرارت لازم در نقطه کانونی بافت سرطانی را از بین برد بدون آنکه به بافت های سالم اطراف آسیبی وارد شود. در این تحقیق معادلات کامل موج شامل سه معادله پیوستگی، مومنتوم و معادله غیرخطی حالت به روش تفاضل محدود حوزه زمان مدل شده اند. همچنین جذب امواج اکوستیک درون بافت به معادلات پیوستگی و مومنتوم افزوده شده است. همچنین برای دقیق تر شدن شبیه سازی از شرط مرزی لایه کاملا" جاذب به عنوان شرط مرزی معادلات صوت استفاده شده است. در ادامه برای تحلیل حرارتی امواج فراصوت درون بافت از معادله زیست-گرمایی پنس استفاده و معادله به روش عددی صریح تفاضل محدود حل شده است. هدف در این تحقیق ارائه شبیه سازی دقیق انتشار امواج فراصوت درون بافت و تحلیل حرارتی بافت است. از نتایج برجسته این تحقیق می توان به این نکته اشاره کرد که اگر فرکانس منبع صوتی متمرکز شده در ناحیه فرکانسی میان 0.8mhz تا 1.5mhz باشد، شدت تغییرات دما نسبت به زمان در کانون بسیار بیشتر از خارج از این محدوده فرکانسی است. همچنین این تحقیق، به بررسی پارامترهای کاربردی و موثری مانند فرکانس موج فراصوت و شدت آن، برای بالا بردن کیفیت عمل جراحی پرداخته است و تحلیل حرارتی دقیقی برای کنترل بهتر فرایند عمل جراحی ارائه داده است.

اصلاح و ارتقای عملکرد پیل سوختی غشای تبادل پروتون مستلزم انجام تحقیقات بسیاری است که این امر بدون شبیه سازی جریان سیالات، انتقال حرارت و فرآیندهای الکتروشیمیایی میسر نمی شود. روش بولتزمن شبکه ای با قابلیت هایی مطلوب در شبیه سازی مسائل میکرو-مقیاس و چند گونه ای، برای مطالعه پیل سوختی می تواند ابزاری مناسب باشد. اما این روش به دلیل نوپا بودن، دچار مسائل و مشکلاتی است و در برخی زمینه ها راهکار رضایت بخشی برای مدلسازی ارائه نمی نماید. به همین دلیل نیاز به توسعه و ارتقای آن در زمینه شبیه سازی فرآیندهای پیل سوختی احساس می شود. در این رساله با توسعه گام به گام مدلی دوبعدی به روش بولتزمن شبکه ای، محیط متخلخل، جریان گونه های مختلف، انتقال حرارت و فرآیندهای الکتروشیمیایی در یک پیل سوختی غشای تبادل پروتون شبیه سازی شده است. برای نیل به این مدل، تلاش هایی جهت اصلاح روش های موجود صورت گرفته که منجر به توسعه روشی جدید در پیاده سازی شرط مرزی دما-ثابت، توسعه روشی جدید در مدل سازی انتقال حرارت ترکیبی و ارائه راه کارهای عددی مختلفی برای ارتقای مدلسازی هیدرودینامیکی و حرارتی روش بولتزمن شبکه ای گردیده است. در نهایت با استفاده از مدل حاصل، جریان سیالات، انتقال حرارت و فرآیندهای الکتروشیمیایی پیل در کاتالیست سمت کاتد مورد مطالعه قرار گرفته است.

سیستم سرمایش تابشی سقفی به دلیل فراهم آوردن آسایش حرارتی مطلوب با مصرف انرژی کم، امروزه مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است. پدیده میعان بخار ها آب موجود در هوا بر روی پانل های سرمایش سقفی یکی از عمده ترین اشکالاتی است که این سیستم ها با آن مواجه هستند. در این تحقیق به بررسی تجربی سیستم سرمایش تابشی سقفی از نظر پارامترهای آسایش حرارتی با منابع مختلف تأمین آب سرد در شرایط آب و هوایی شهر تهران پرداخته شده است. از 3 منبع چیلر تراکمی، برج خنک کن و کولر آبی به صورت جداگانه برای تأمین آب مورد نیاز پانل های سقفی استفاده می شود. برای برآورد آسایش حرارتی داخل اتاق از معیار آسایش فنگر استفاده و پارامتر pmv به کمک داده های تجربی محاسبه می شود. پارامترهایی همچون دبی آب، دمای آب خروجی و ورودی پانل، دمای سطح پانل، رطوبت و دمای هوای داخل و خارج و دمای متوسط تابشی در فواصل زمانی 5 دقیقه به صورت تجربی اندازه گیری و ثبت می شوند. داده های تجربی نشان می دهد گرادیان عمودی دمای هوا در سیستم سرمایش سقفی با هریک از منابع کمتر از 1 می باشد. بیشترین اختلاف دما هوای اتاق و دمای متوسط تابشی c°9/0 به دست آمده است. مشاهده می شود که با کاهش رطوبت هوای داخل اتاق و کنترل دمای سطح پانل می توان احتمال پدیده میعان بر روی پانل سرد را به حداقل رساند. برای بررسی مصرف انرژی منابع مختلف تأمین آب سرد با توجه به توان برودتی منتقل شده از پانل های سقفی پارامتری به نام ضریب کارایی تعریف شده است. کولر آبی وسیله سرمایشی ارزان قیمت و متداول در اکثر مناطق شهر تهران می باشد. در این تحقیق به امکان سنجی استفاده از آب جمع شده در کف کولر آبی برای سیستم سرمایش سقفی پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد استفاده از هریک از منابع تأمین آب سرد برای سیستم سرمایش سقفی مزیت ها و معایبی از نظر ایجاد شرایط آسایش حرارتی و ضریب کارایی منبع تأمین آب سرد دارند.

امروزه با افزایش چشمگیر هزینه حامل های انرژی و همچنین افزایش تقاضا برای انرژی های جدید، دولت ها به دنبال منابع جدید انرژی هستند که هم بتوانند نیاز های بشر را تامین کنند و هم از نظر هزینه بصرفه باشند. یکی از منابع جدید انرژی که در حال حاضر در کشورهای توسعه یافته همچون امریکا و کانادا مورد توجه قرار گرفته است استفاده از ظرفیت حرارتی خاک می باشد. این منابع انرژی از لحاظ اقتصادی درمقایسه با منابع جدید دیگر مقرون به صرفه بوده و آلودگی زیست محیطی بسیاری کمی دارد. در این طرح پژوهشی، گمانه حرارتی زمینی که به عنوان یکی از روش های متداول در پمپ های حرارتی با منبع زمینی می باشد مورد بررسی قرار گرفته است. پس از مطالعات اولیه، با مدل سازی عددی، پارامتر های هندسی گمانه های حرارتی تعیین شده و راهکارهای استفاده از این گمانه ها تحلیل و ارزیابی می گردد. همچنین الگوریتمی برای محاسبه حرارتی گمانه حرارتی پیشنهاد شده و سپس با استفاده از این الگوریتم، تعدادی جدول با کاربرد آسان برای طراحی گمانه حرارتی ارائه شده است.

در این پایان نامه نشان می دهیم که روش ناحیه ای هوا به عنوان یکی از روش های تحلیل انرژی ساختمان، کیفیت هوای داخل ساختمان ها را با دقت و سرعت مناسبی محاسبه می کند. این روش بر اساس معادلات جرم و انرژی در حجم های ماکروسکوپی می باشد و از معادلات بقا، معادله حالت، افت فشار هیدرواستاتیکی و قانون نیرو در شبکه های درشت استفاده می کند. مدل ناحیه ای هوا یک روش میانگین بین روش توده ای که اطلاعاتی راجع به توزیع دما نمی دهد و روش های عددی که توزیع دما و جریان را با جزئیات مشخص می کنند ولی شدیدا محاسباتی هستند، می باشد. روش های عددی با اینکه اطلاعات کاملی راجع به توزیع دما و جریان هوا در یک محیط می دهند ولی کاربران برای تعریف مسئله و محاسبات تلاش زیادی متحمل می شوند. مدل ناحیه ای محاسبات را بسیار سریع تر از روش های عددی انجام می دهد و اطلاعات حرارتی دقیق تری از روش توده ای فراهم می کند و توزیع دما و جریان هوا را با دقتی مشخص می کند که برای پیش بینی آسایش حرارتی کافی است. در این مقاله یک فضای نمونه شامل دو اتاق که توسط یک دریچه افقی با هم ارتباط دارند و بصورت طبیعی و اجباری تهویه می شوند، با استفاده از روش ناحیه ای هوا شبیه سازی شده و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از روش عددی و تجربی با هم مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که برای هندسه های ساده این روش توزیع دما در محیط های داخلی را با دقت قابل قبول در طراحی های مهندسی حتی برای مدت یک سال پیش بینی می کند.

سیستم های تابشی بدلیل مصرف انرژی پایین و فراهم آوردن شرایط آسایش حرارتی مطلوب، امروزه مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است. در این تحقیق سرمایش و گرمایش یک اتاق توسط سیستم تابشی دیواری با عبور آب گرم و یا سرد از درون پانل های دیواری مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق، تحلیل عملکرد پانل های سرمایش و گرمایش تابشی دیواری به لحاظ مصرف انرژی و شرایط آسایش حرارتی است. بنابراین با مدلسازی میزان مصرف انرژی و آسایش حرارتی توسط نرم افزار انرژی پلاس در شرایط گرمترین و سردترین روز سال برای ساختمان های استاندارد شده در ashrae140 با توجه به شرایط اقلیمی شهر تهران محاسبه شده است. با بررسی نتایج حاصل از این مدلسازی، در اتاق هایی با عرض کم(نسبت عرض به ارتفاع کمتر از2) استفاده از سیستم های دیواری پیشنهاد شده است، همچنین به منظور کاهش بیشینه اختلاف آسایش حرارتی در نقاط مختلف اتاق بهتر است که پانل ها در اتفاع بالاتری از کف اتاق نصب شوند. همچنین استفاده از سایه بان 44% بار سرمایشی را کاهش می دهد و بر گرمایش بی تاثیر است، پرده بار سرمایشی را 5/14% و بار گرمایشی را 6/1% کاهش می دهد. در همین راستا در حالت سرمایشی با دو برابر شدن مساحت پانل ها، هم آسایش حرارتی به مقدار زیادی مطلوب می شود(مقیاس آسایش حرارتی 5/1 واحد کاهش می یابد) و هم مصرف انرژی به اندازه 6/7% کاهش می یابد.

کمبود منابع مصرف انرژی و افزایش مصرف انرژی، همواره یکی از نگرانی های پیش روی جوامع امروزی می باشد. از آنجا که بخش مهمی از انرژی مصرفی، در ساختمان ها مصرف می شود، تاکنون تلاش های زیادی برای یافتن راه های کاهش مصرف انرژی در ساختمان ها انجام شده است. یکی از موضوعات مورد بررسی در این زمینه، تاثیر کاربرد مواد تغییر فاز دهنده (pcm) در کاهش مصرف انرژی ساختمان است. در تحقیق حاضر مطالعه جامع و دقیقی در مورد چگونگی عملکرد مواد تغییر فاز دهنده از دو جنبه آسایش حرارتی و مصرف انرژی در ساختمان های مسکونی و در اقلیم های مختلف ایران انجام شده است. نقاط ضعف و قدرت عملکرد سیستم های حاوی pcm در هر اقلیم و در ماه های مختلف سال، بررسی و شناسایی شده است. خواص ترموفیزیکی بهینه مواد تغییر فاز دهنده در هر اقلیم به گونه ای که بهترین عملکرد آنها را در پی داشته باشد، بدست آمده اند همچنین در تحقیق حاضر تلاش شده است تا با معرفی سیستم دولایه pcm، تاثیر کاربرد این این سیستم بر بهبود عملکرد مواد تغییر فاز دهنده در ماه های گرم سال مورد بررسی قرارگیرد. در این تحقیق از نرم افزار انرژی پلاس برای شبیه سازی استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که کاربرد pcm در بیشتر اقلیم ها، تاثیر قابل توجهی در بهبود شرایط آسایش حرارتی و کاهش مصرف انرژی ساختمان به دنبال خواهد داشت. بر اساس نتایج بدست آمده، کاربرد مواد تغییر فاز دهنده از لحاظ کاهش مصرف انرژی در اقلیم مرطوب شمال ایران بیشترین تاثیر و در اقلیم گرم جنوب ایران کمترین تاثیر را دارد.

نحوه ی اعمال شرط مرزی شار حرارتی ثابت در حل معادلات دیفرانسیل متوسط گیری شده ی حاکم بر جریان سیال و انتقال حرارت جابه جایی در محیط های متخلخل، در هنگام استفاده از فرض عدم تعادل حرارتی، از لحاظ فیزیکی با ابهام روبرو است. عدم وجود هیچ گونه مبنای تحلیلی ، تجربی، و یا عددی سبب شده است که محققین نتوانند با قطعیت در زمینه ی استفاده از مدل های موجود برای شرط مرزی شار حرارتی ثابت، تصمیم گیری نمایند. بنابراین لزوم انجام یک شبیه سازی عددی در مقیاس حفره از طرفی جهت شناخت بهتر فیزیک پدیده ی تقسیم شار حرارتی ثابت در مرز محیط متخلخل و از سویی دیگر جهت صحت سنجی مدل های موجود و شناسایی محدوده ی اعتبار هر کدام از مدل ها ضروری به نظر می رسد. بدین منظور در رساله ی حاضر، جهت بررسی مسأله ی تقسیم شار حرارتی در مرز محیط متخلخل، جریان سیال و انتقال حرارت جابه جایی در یک کانال متخلخل با استفاده از روش شبکه ی بولتزمن حرارتی به طور مستقیم (در مقیاس حفره) شبیه سازی شده است. در ادامه اثر پارامترهای مهم هندسی، ترموفیزیکی، و جریان، بر پدیده ی تقسیم شار حرارتی تحلیل شده است. نتایج نشان می دهد که برای بین فازهای جامد و سیال در مرز محیط متخلخل، تساوی شار حرارتی برقرار است به طوری که در مرز داریم ، در حالی که برای ، تساوی شار ذکر شده به هم خورده و میزان شار حرارتی دریافتی هر فاز، بسته به مقادیر مختلف ، ضریب تخلخل، و عدد پکلت حفره تغییر می کند. با مقایسه ی نتایج رساله ی حاضر با مدل های موجود مشاهده می شود که برای ضرایب تخلخل کوچک تر از مقدار بحرانی معرفی شده ی ، نتایج مدل های موجود، به جز یک مدل، با نتایج رساله ی حاضر، فارغ از تغییرات عدد پکلت حفره تطابق خوبی نشان می دهد. این در حالی است که برای اختلاف نتایج مدل های مختلف با یک دیگر و با نتایج رساله ی حاضر نمایان تر شده به طوری که اثر عدد پکلت، به عنوان پارامتر غایب در مدل های موجود، در این بازه از ضرایب تخلخل قابل صرف نظر کردن نمی باشد.

the study of air infiltration into the buildings is important from several perspectives that may be noted to energy and design of hvac systems, indoor air quality and thermal comfort and design of smoke control systems. given the importance of this issue, an experimental and numerical study of air infiltration through conventional doors and windows has been explored in iran. to this end, at first cracks around the conventional doors and windows in iran have been identified and their dimensions were measured. then the effect of crack dimensions on air infiltration was investigated and in order to predict the air infiltration rate through doors and windows, two common equations (power law and quadratic) was fitted to our obtained experimental data and compared based on the coefficient of determination with each other. the acquired results indicate that the air infiltration rate per unit width of the crack is constant and the depth of the cracks has negligible impact on the air infiltration rate. but the effect of the height of cracks is significant and with respect to depth and width of crack has greater effect on the air infiltration rate. power law equation compared to quadratic one is able to predict the experimental data more properly. also in order to predict air infiltration rate through doors and windows the constant coefficients of power law equation for cracks with conventional dimensions was obtained.

آسایش حرارتی افراد، کیفیت مطلوب هوا و مصرف انرژی پایین، شاخص‏های مهم و موثر در تعیین نوع سیستم تهویه مطبوع می‏باشند. به همین منظور توجه زیادی به استفاده از سیستم‏های تهویه مطبوع نوین معطوف بوده است. در مطالعات پیشین عمدتا آسایش حرارتی، کیفیت هوا و مصرف انرژی به صورت جداگانه مورد مطالعه قرار گرفته و تاکنون تحقیق جامعی که این شاخص‏ها را به صورت همزمان مورد توجه قرار دهد، انجام نگرفته است. در پایان‏نامه حاضر با توجه به اهمیت دستیابی همزمان به اهداف فوق، سامانه تلفیقی سرمایش تشعشعی هیدرونیک و تهویه لایه‏ای به عنوان رهیافتی جدید و کاربردی معرفی و مورد بررسی قرار گرفته است. لذا به کمک دینامیک سیالات محاسباتی (نرم‏افزار ایرپک)، سامانه پیشنهادی از لحاظ پتانسیل تامین آسایش حرارتی کلی و موضعی با کاربرد جداگانه هر یک از سیستم‏ها مقایسه شد. نتایج پژوهش حاضر نشان می‏دهد، سامانه تلفیقی پیشنهادی به خوبی توانایی تامین شرایط آسایش حرارتی کلی و موضعی را دارد. در ادامه پژوهش، به بررسی و تحلیل پارامترهای موثر بر شرایط آسایش حرارتی و کیفیت هوا در سامانه پیشنهادی پرداخته شده است. بدین منظور تاثیر چندین پارامتر فیزیکی-حرارتی شامل نرخ تعویض هوا، دمای هوای ورودی و دمای پانل سرمایش تشعشعی، و نیز دو پارامتر هندسی شامل نسبت پوشش سقف توسط پانل و محل دریچه خروج هوا مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است در فضای مجهز به این سامانه، محل دریچه خروج هوا پارامتری تاثیرگذار بر تامین همزمان آسایش حرارتی و کیفیت هوا می‏باشد. این در حالی است که در ترکیب دو سیستم سرمایش تشعشعی و تهویه جابجایی، که در مطالعات پیشین مورد بررسی قرار گرفته، محل دریچه خروج هوا پارامتری بی‏تاثیر معرفی شده است. از طرفی نتایج نشان می‏دهد، هنگامی که 30 تا 40 درصد از بار سرمایشی فضا بوسیله سیستم تهویه لایه‏ای تامین گردد، بهترین شرایط از لحاظ آسایش حرارتی و کیفیت مطلوب هوا حاصل می‏شود. ریسک چگالش بخار آب روی سطح پانل‏های سرمایش تشعشعی، محدودکننده‏ترین عامل توسعه این سیستم‏ها است. از اینرو به کمک نرم‏افزار انرژی پلاس، ریسک چگالش و برآورد مصرف انرژی در پنج اقلیم‏ مختلف ایران مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می‏دهد، سامانه پیشنهادی ضمن تامین شرایط آسایش حرارتی مطلوب، موجب جلوگیری از ریسک چگالش در اقلیم‏های سرد ، معتدل ، گرم و خشک و معتدل و مرطوب می‏گردد. اما در اقلیم گرم و مرطوب استفاده از سیستم رطوبت ‏زدا به منظور جلوگیری از ریسک چگالش الزامی‏ است. برآورد مصرف انرژی سامانه پیشنهادی و مقایسه آن با سیستم‏های تهویه رایج در اقلیم‏های مختلف، نشان‏دهنده مصرف انرژی پایین‏تر سامانه پیشنهادی است. این کاهش مصرف انرژی از 5 درصد در اقلیم گرم و خشک تا 60 درصد در اقلیم سرد متفاوت می‏باشد. براساس نتایج پایان‏نامه حاضر، تامین همزمان شرایط آسایش حرارتی، کیفیت مطلوب هوا و کاهش مصرف انرژی توسط سامانه پیشنهادی به عنوان رهیافتی جدید و کاربردی معرفی می‏گردد.

مشعل متخلخل به دلیل مزایای انتقال حرارت تشعشعی و کنترل‏پذیری احتراق کاربردهای متنوعی در صنعت یافته‏است. در اکثر مدل‏سازی‏های عددی پیشین رژیم جریان درون محیط متخلخل آرام فرض شده و با این فرض احتراق درون محیط متخلخل بررسی شده‏است. در حالیکه مشاهدات تجربی نشان می‏دهد که تغییر رژیم از آرام به مغشوش درون محیط متخلخل برای اعداد رینولدز پایین مشاهده می‏گردد. در تحقیق حاضر به مطالعه اثرات اغتشاش در جریان احتراقی درون مشعل متخلخل پرداخته و اثرات آن بر روی توزیع دما، سرعت سوزش و انتشار آلاینده‏ها درون مشعل متخلخل استوانه‏ای بررسی شده‏است. از سینتیک کامل gri 3. برای احتراق متان/هوا استفاده می‏شود. با توجه به وجود واکنش شیمیایی در مخلوط گازی و تشعشع در فاز جامد، برای هر یک از فازها معادله انرژی جداگانه‏ای نوشته شده و ارتباط بین دو معادله انرژی با استفاده از روابط تجربی برای ضریب انتقال حرارت حجمی برقرار می‏شود. انتقال حرارت تشعشعی در معادله انرژی فاز جامد با استفاده از تقریب جهت‏های مجزا تعیین گردیده‏است. اثرات اغتشاش نیز در مدل‏سازی با استفاده از معادلات که برای محیط متخلخل اصلاح شده‏است اعمال می‏گردد. از روش حجم محدود برای حل معادلات جریان و شار تشعشعی و از حل گذرای مبتنی بر تفکیک عملگرها برای حل معادلات سخت انرژی گاز و بقای گونه‏ها استفاده شده‏است. از آنجا که چندین مدل برای جریان مغشوش درون محیط متخلخل در تحقیقات پیشین ارائه گردیده‏است، مقایسه‏ای بین دو مدل پرکاربردتر صورت گرفته و مشخص گردید مدلی که مبتنی بر نفوذپذیری سیال درون محیط متخلخل است نسبت به مدلی که تنها به نسبت تخلخل وابسته است دقت بیشتری دارد. افزایش سرعت در ناحیه شعله به دلیل انبساط حرارتی در فرایند احتراق سبب می‏شود تا مقادیر انرژی جنبشی اغتشاشی و لزجت اغتشاشی ماکروسکوپیک در ناحیه شعله با جهش ناگهانی روبرو گردند. افزایش ضرایب نفوذ به واسطه اثرات اغتشاش علاوه بر افزایش ضخامت جبهه شعله سبب می‏گردد تا حرارت آزاد شده در اثر واکنش شیمیایی با سرعت بیشتری به دو ناحیه پیش‏گرمایش و احتراق انتقال یافته و از اینرو با افزایش پیش‏گرمایش مخلوط ورودی سبب افزایش مقادیر سرعت سوزش شده و نتایج مدل‏سازی را به داده‏های تجربی نزدیکتر می‏گرداند. دمای گاز نیز در مدل مغشوش کمتر از مدل آرام پیش‏بینی شده و همخوانی بهتری را با داده‏های تجربی نشان می‏دهد. اگر چه مقادیر co مستقل از اثرات اغتشاش بوده و برای هر دو مدل آرام و مغشوش همخوانی خوبی با داده‏های تجربی دارد اما نتایج نشان می‏دهد که با در نظر گرفتن اثرات اغتشاش میزان no که در مدل آرام انحراف قابل توجهی از مقادیر تجربی در ناحیه نزدیک به نسبت هم‏ارزی یک دارد در مدل مغشوش به نتایج تجربی نزدیک می‏گردد. به طور کلی می‏توان بیان نمود که اثرات اغتشاش برای مشعل متخلخل، به ویژه برای نسبت هم‏ارزی‏های نزدیک به یک (بزرگتر از 65/0) و برای محیط متخلخلی با قطر حفره بزرگ، مهم بوده و در نظر گرفتن آن سبب نزدیک‏شدن مقادیر سرعت سوزش، توزیع دما، co و no به داده‏های تجربی می‏گردد

سیستم تولید همزمان برق، حرارت و سرما، سیستم تامین کنندۀ انرژی است که در آن، انرژی الکتریکی مورد نیاز در محل به وسیلۀ محرک اولیه تولید شده و حرارت اتلافی از محرک اولیه به منظور تامین گرمایش و یا سرمایش بازیاب می¬گردد. در این پژوهش، به ارزیابی جامع سیستم تولید همزمان برق، حرارت و سرما تحت دو استراتژی تامین بار حرارتی و تامین بار الکتریکی نسبت به سیستم تامین انرژی متداول، برای ساختمان¬های اداری در اقلیم گرم و خشک ایران پرداخته شده است. برای سیستم تولید همزمان در استراتژی تامین بار حرارتی، دو حالت عدم فروش و فروش برق به شبکه مورد بررسی قرار گرفته¬اند. معیارهای صرفه¬جویی در مصرف انرژی اولیه، کاهش انتشار آلایندۀ دی اکسید کربن، کاهش هزینۀ عملکرد و نرخ بازگشت سرمایه، به منظور ارزیابی سیستم تولید همزمان، برای یک ساختمان اداری فرضی دارای ویژگی¬های عموم ساختمان¬های اداری کشور، به¬کار گرفته شده‏اند. همچنین به منظور انتخاب بهترین حالت عملکرد سیستم تولید همزمان با در نظر گرفتن تمام معیارها، از تکنیک ahp استفاده شده است. نتایج نشان می¬دهد که، بهترین حالت عملکرد سیستم تولید همزمان با در نظر گرفتن تمام معیارهای ارزیابی، استراتژی تامین بار حرارتی با فروش برق به شبکه می¬باشد. اما اگر شرایط فروش برق به شبکه به هر دلیلی محیا نباشد، استراتژی تامین بار الکتریکی نسبت به تامین بار حرارتی در اولویت است. در ادامه در این پژوهش، به آنالیز حساسیت اقتصادی سیستم تولید همزمان پرداخته شده است. بدین منظور، تاثیر تغییر قیمت گاز، خرید برق از شبکه و فروش برق به شبکه بر نرخ بازگشت سرمایه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می¬دهد که، برای هر سه حالت عملکرد سیستم تولید همزمان، افزایش همزمان پارامترهای اقتصادی، منجر به افزایش نرخ بازگشت سرمایه و لذا افزایش توجیه پذیری اقتصادی سیستم تولید همزمان می¬گردد. همچنین در این پژوهش، به منظور بهینه¬سازی اقتصادی سیستم تولید همزمان، دو روش طراحی افقی و طراحی عمودی مورد بررسی قرار گرفته¬اند. نتایج حاکی از آن است که، روش طراحی افقی به نرخ بازگشت سرمایۀ بالاتری نسبت به طراحی عمودی منجر می¬گردد و لذا راهکاری مناسبتر جهت بهینه¬سازی می‏باشد. در نهایت در این پژوهش، به بررسی تاثیر کاهش راندمان موتور گازسوز در بارهای جزیی بر معیارهای ارزیابی پرداخته شده است. نتایج نشان می¬دهد که، مقادیر معیارهای مختلف در حالت راندمان متغیر نسبت به راندمان ثابت، کمتر می¬باشند. اما اختلاف این مقادیر کم می¬باشد. اصلی¬ترین دلیل این امر را می¬توان، استفاده از روش بزرگترین مستطیل به منظور طراحی سیستم تولید همزمان در پژوهش حاضر دانست.

بخش قابل توجهی از انرژی اولیه توسط ساختمان¬های امروزی در کشورهای پیشرفته مصرف می¬شود. در کشور ما نیز بیشترین مصرف انرژی را بخش ساختمان به خود اختصاص داده است. به-طوری که در حدود 30 درصد مصرف انرژی در بخش ساختمان است. تهویه طبیعی یکی از راهکارهای مهم در زمینه کاهش مصرف انرژی ساختمان است. با توجه به اینکه بخش اعظم انرژی مصرفی در ساختمان مربوط به سیستم تهویه مطبوع است و هدف از سیستم تهویه مطبوع تامین آسایش حرارتی افراد است توجه به تامین آسایش حرارتی افراد و کاهش مصرف انرژی بسیار مهم است. در این پژوهش انواع راه¬های تهویه طبیعی برای اتاق استاندارد انتخاب شده از اشری از جمله تهویه یک¬طرفه با نیروی شناوری، تهویه یک¬طرفه با ترکیب باد و نیروی شناوری و همچنین تهویه عبوری بررسی شده و بهترین روش تهویه طبیعی با توجه به معیار آسایش حرارتی pmv و استاندارد میانگین سرعت هوا انتخاب شده است. با انتخاب بهترین حالت تهویه و بررسی موقعیت پنجره برای دماهای مختلف در تابستان، نتیجه می¬شود که در دماهای کمتر از 29 درجه¬ سانتی¬گراد آسایش حرارتی افراد داخل اتاق در محدوده کلاس c تا a استاندارد اشری سیستم¬های تهویه مطبوع قرار می¬گیرد. با توجه به این نتیجه که در دماهای کمتر از 29 درجه سانتی¬گراد نیازی به استفاده از سیستم تهویه مطبوع مکانیکی نمی¬باشد صرفه¬جویی در مصرف انرژی در 6 شهر مختلف ایران بررسی شده است و مشاهده می¬شود که 15درصد صرفه¬جویی در مصرف انرژی در اقلیم تهران تا 25 درصد صرفه¬جویی در مصرف انرژی در اقلیم شهر رشت بدست آمده است.

در یک پیوند انتها به پهلوی ساده، بستر شریان میزبان به دلیل وجود گردابه و نقطه¬ی سکون نوسانی معمولاً تحت تنش برشی با مقدار کم و به شدت نوسانی قرار می¬گیرد که می¬تواند سبب ضخیم شدن لایه¬ی داخلی رگ و در نتیجه ناکارایی پیوند بای¬پس گردد. در یک پیوند بای¬پس که در آن بخش پروکسیمال شریان میزبان کاملاً مسدود شده است ناحیه¬ی موجود در بین گرفتگی و محل اتصال پیوند به شریان میزبان همانند یک حفره عمل می¬کند. بر¬اساس مطالعات انجام شده، گردابه و نقطه¬ی سکون نوسانی متصل به آن، دو عامل همودینامیکی نامطلوب می¬باشند که به دلیل اصطکاک بین جریان ورودی از پیوند و سیال موجود در حفره¬ی مذکور همواره در تمام پیکربندی¬های پیشنهاد شده برای پیوند بای¬پس موجود می¬باشند. بنابراین هر تغییری در پیکربندی پیوند بای¬پس که بتواند این عوامل همودینامیکی را محدود و اثر آن¬ها را کاهش دهد می¬تواند باعث افزایش عمر پیوند بای¬پس گردد. در این تحقیق به ارائه¬ی یک پیکربندی جدید پیوند بای¬پس پرداخته می¬شود که می¬تواند اثر عوامل همودینامیکی مذکور را به طور موثر کاهش دهد. این پیکربندی با اعمال یک تغییر ساده و کاربردی در شکل بستر شریان میزبان ایجاد می¬شود. نتایج شبیه¬سازی¬های عددی نشان داده¬اند که این تغییر ساده توانایی کوچک کردن اندازه¬ی گردابه و نواحی¬ای از بستر شریان میزبان که در آن نقطه¬ی سکون نوسان می¬کند را دارد.

یکی از مهم¬ترین روش¬های غیرفعال در امر تهویه، سرمایش و گرمایش خانگی، استفاده از سامان? هواکش خورشیدی است که اساس کار آن، اثر دودکشی بوجود آمده توسط انرژی تابشی خورشید است. در این تحقیق، یک روند طراحی سامان? هواکش خورشیدی برای یک ساختمان مسکونی در اقلیم¬های گوناگون در ایران ارائه شده ¬است. انواع سامانه¬های هواکش خورشیدی از قبیل شیشه¬دار، بدون شیشه، دارای جاذب صفحه¬ای و دارای دیوار جاذب بررسی شده اند. ابتدا هواکش، مدل¬سازی شده و معادلات بالانس انرژی اجزای هواکش حل شده و سپس با استفاده از نتایج آزمایشگاهی مرتبط، مدل¬سازی¬ها اعتبارسنجی شده¬ اند. معیار طراحی هواکش خورشیدی، نرخ جریان حجمی هوای تولید شده توسط سامانه در نظر گرفته شده است. به این صورت که ابتدا با استفاده از قیدها و استانداردهای مربوطه، طراحی پارامترهای هندسی از قبیل ارتفاع و فاصل? هوا و ارتفاع ورودی، برای کمترین دبی حجمی هوای استاندارد انجام شده و سپس به نسبت دبی حجمی هوای مورد نیاز، عرض هواکش خورشیدی افزایش داده شده است. همچنین، با استفاده از نرم¬افزار انرژی پلاس، تأثیر انواع سامانه¬های هواکش خورشیدی با کارکردهای مختلف، بر بار برودتی و حرارتی اتاق بررسی شده است. نتایج نشان می¬دهد استفاده از سامان? هواکش خورشیدی در حالت تهویه باعث افزایش بار سرمایشی سالیانه و در حالت عایق حرارتی باعث کاهش بار سرمایشی سالیانه می¬شود. روش¬هایی برای جلوگیری از افزایش بار سرمایشی نیز در حالت تهوی? هواکش خورشیدی نیز پیشنهاد شده است. همچنین، نتایج نشان می¬دهد که استفاده از سامان? هواکش خورشیدی در حالت گرمایش باعث کاهش بار گرمایشی بخصوص برای اقلیم¬های گرم می¬شود. در پایان نیز جداول کاربردی سامان? هواکش خورشیدی ارائه شده است که با استفاده از این جداول می¬توان مقادیر پیشنهادی ابعاد سامانه را برای ساخت انواع هواکش¬های خورشیدی از جمله هواکش خورشیدی شیبدار و عمودی در ایران به کار برد.

در تحقیق حاضر، استفاده از سامانه¬های کانال زیرزمینی هوا (مبدل حرارتی زمین به هوا)، کانال اسپری آب و خنک¬کننده تبخیری مستقیم، بصورت ترکیبی جهت تأمین شرایط آسایش حرارتی و بار برودتی موردنیاز فضاهای مسکونی مورد توجه قرار گرفته است. در سامانه¬های ترکیبی معرفی شده، ابتدا هوای بیرون ضمن عبور از کانال زیرزمینی هوا و کاهش دمای آن، سپس جهت رسیدن به شرایط آسایش حرارتی از سامانه¬های کانال اسپری آب و خنک¬کننده تبخیری مستقیم عبور کرده و وارد فضای مورد نظر می¬گردد. مدل¬سازی ریاضی کانال زیرزمینی هوا و کانال اسپری آب بصورت عددی و مدل¬سازی ریاضی خنک¬کننده تبخیری مستقیم بصورت تحلیلی انجام شده است. بررسی مقایسه¬ای نتایج حاصل از مدل¬سازی اجزای سامانه¬های ترکیبی با نتایج تجربی، حاکی از دقت بالای مدل¬های ارائه شده در تحقیق حاضر می¬باشد. به کمک مدل-سازی¬های ارائه شده بررسی پارامتریک عوامل موثر بر عملکرد سامانه¬های ترکیبی انجام گردید. با توجه به نتایج بدست آمده از این بررسی پارامتریک، توصیه¬هایی جهت انتخاب ابعاد و پارامترهای موثر در انتخاب سامانه¬ها صورت گرفته است. با انتخاب صحیح و مناسب این پارامترها، با توجه به نتایج، می¬توان شرایط آسایش حرارتی را حتی در شرایط دشوار محیطی و بدون نیاز به سامانه¬های تهویه مطبوع مکانیکی برقرار کرد. در پایان، برای چند شهر ایران که دارای شرایط آب و هوایی متفاوتی هستند، امکان استفاده از هر یک از سامانه¬های ترکیبی معرفی شده بررسی شده¬است. نتایج نشان می¬دهند که در شهرهای ارومیه و تبریز، تنها با استفاده از کانال زیرزمینی هوا می¬توان شرایط آسایش حرارتی را در تابستان برقرار کرد. همچنین با توجه به نتایج، با استفاده از سامانه¬های مذکور در اکثر شهرهای ایران بجز شهرهای دارای شرایط آب و هوایی مرطوب، می¬توان آسایش حرارتی را برقرار کرد.

یکی از روشهایی که اخیرا برای رفع نقایص مربوط به سیستمهای مرسوم احتراقی مورد توجه قرار گرفته است استفاده از مشعلهای متخلخل می¬باشد. در این حالت فرایند احتراق در یک ناحیه مشخص درون و یا روی ماده متخلخل (pm) پایدار می¬گردد و انتقال حرارت به ناحیه پیش‏گرمایش جبهه شعله توسط هدایت و تشعشع صورت می¬پذیرد. حرارت منتقل شده موجب گرم¬شدن جسم جامد شده و در نتیجه گرم¬شدن مخلوط گازی می¬شود. از فواید احتراق در مواد متخلخل می¬توان به اندازه مشعل فشرده‏تر به دلیل دانسیته توان حرارتی بالاتر، پایداری شعله در این نوع احتراق و راندمان تشعشعی بالاتر اشاره کرد. به همین علت مطالعات عددی و تجربی زیادی در سالهای اخیر به این موضوع اختصاص داده شده است. انحراف نتایج عددی گزارش شده از نتایج تجربی در مقادیری مانند سرعت سوزش و آلاینده دی اکسید نیتروژن توسط محققین گزارش شده است. عدم در نظر گرفتن اغتشاش در شبیه¬سازی عددی به عنوان یکی از دلایل این عدم تطابق در منابع ذکر شده است. بنابراین، تعدادی معدودی از مطالعات در سالهای اخیر به شبیه¬سازی مشعل متخلخل با در نظر گرفتن اثرات اغتشاش اختصاص داده شده است. در تمامی این تحقیقات از معادلات میانگین¬گیری شده در داخل ماده متخلخل برای شبیه¬سازی جریان مغشوش واکنشی استفاده شده است. معادلات میانگین¬گیری شده برای جریان مغشوش در داخل ماده متخلخل شامل جمله¬هایی می¬باشند که برای آنها مدلهای مختلفی ارایه شده است که منجر به جوابهای متفاوت می شود. از این رو در این تحقیق شبیه¬سازی مقیاس حفره ی جریان واکنشی مغشوش به منظور مطالعه اثرات اغتشاش بر روی جریان واکنشی در داخل ماده متخلخل انجام شده است. نتایج حاصل از شبیه¬سازی مقیاس حفره در تحقیق حاضر با نتایجی که از معادلات میانگین¬گیری شده به دست آمده¬اند کاملا متفاوت است. با بررسی معادلات میانگین¬گیری شده نشان داده خواهد شد که این معادلات برای جریانهای مغشوش با عدد رینولدز پایین مانند جریان واکنشی مناسب نیستند. سپس یکی از معادلات ماکروسکوپیک ارایه شده برای جریان مغشوش در داخل ماده متخلخل برای جریان واکنشی اصلاح خواهد شد. پس از آن و در ادامه تحقیق حاضر مدلی ماکروسکوپیک برای جریان مغشوش با اعداد رینولدز پایین مانند جریان واکنشی در داخل ماده متخلخل ارایه شده است. سرانجام نشان داده شده است که نتایج به دست آمده از مدل¬های حاضر در تطابق کامل با نتایج حاصل از شبیه¬سازی مقیاس حفره قرار دارند.

در سال¬های اخیر، سیستم گرمایش قرنیزی به دلیل توزیع یکنواخت حرارت، پایین بودن دمای آب تغذیه و امکان استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مورد توجه بسیاری از مهندسان تهویه مطبوع قرار گرفته است. با این وجود، عدم استفاده از تجهیزات وزشی در ساختمان¬های دارای سیستم گرمایشی مذکور، می-تواند سبب کاهش کیفیت هوای داخل شود. در تحقیق حاضر میزان تأثیرگذاری جانمایی دریچه تأمین هوای تازه بر کیفیت هوای داخل و شرایط آسایش حرارتی ساکنان در ساختمان¬های دارای سیستم گرمایش قرنیزی بررسی شده است. سپس تأثیر دمای هوای بیرون بر کیفیت هوای داخل بررسی شده است و در انتها مقایسه¬ای بین کیفیت هوای داخل در ساختمان¬های دارای سیستم گرمایش قرنیزی با سیستم گرمایش از کف انجام شده است. برای این منظور به کمک دینامیک سیالات محاسباتی سرعت، دما، شاخص احساس حرارتی افراد، میانگین غلظت آلاینده و شاخص کیفیت هوای داخل در ناحیه تنفس برای اتاق نمونه شماره 600 استاندارد تاسیساتی اشری 140 بررسی شد. به منظور شبیه سازی میدان-های دما، سرعت و آلاینده از حلگر عددی اپن فوم استفاده شده است. از آنجایی که افزایش غلظت co2 در اتاق نشان دهنده¬ی ناتوانی سیستم تهویه در زدودن آلاینده¬های داخل می¬باشد، غلظت این گاز به عنوان شاخصی جهت بررسی کیفیت هوای داخل استفاده شده است. نتایج نشان داد که جانمایی صحیح دریچه تأمین هوای تازه، تأثیر قابل توجهی بر دمای هوا، شرایط آسایش حرارتی افراد و کیفیت هوای داخل دارد. به طوری که با تغییر محل دریچه سقفی تأمین هوا از نزدیکی دیوار خارجی به سمت مرکز اتاق، می¬توان متوسط دمای هوا در فضای نمونه را تا اندازه 1/1 درجه سلسیوس (از 4/21 به 5/22 درجه سلسیوس) افزایش ¬داد. همچنین، نتایج حاکی از آن است که انتخاب محل مناسب برای دریچه تأمین هوای تازه می¬تواند شاخص بهبود کیفیت هوای داخل را از حدود 44/0 به حدود 67/0 افزایش دهد. افزایش دمای جدار خارجی ساختمان نیز سبب بهبود کیفیت هوای داخل می¬شود؛ به¬طوری¬که افزایش دمای جدار خارجی از 10- درجه سلسیوس به 10 درجه سلسیوس، میانگین شاخص احساس حرارتی افراد در ناحیه تنفس را از 1- به 5/0- افزایش می¬دهد. در انتها مقایسه بین سیستم گرمایش قرنیزی و گرمایش از کف نشان داد که با متوسط دمای یکسان در ناحیه تنفس، میانگین غلظت آلاینده در سیستم گرمایش از کف حدود ppm20 بیشتر از سیستم گرمایش قرنیزی است.

ثابت کردن داخلی قطعات شکسته شده استخوان، بر اساس سوراخکاری موضع شکستگی و تثبیت آن بوسیله تجهیزاتی است که به استخوان پیچ می شوند. در حین سوراخکاری، احتمال دارد دما از محدوده مجاز c°47 فراتر رفته، آسیب جبران ناپذیر نکروز حرارتی بر جای گذارد. هدف تحقیق حاضر، آن بوده است که روش های مختلف سوراخکاری استخوان مورد بررسی قرار گیرند تا شرایط مناسب به لحاظ ایجاد حداقل آسیب گرمایی تعیین گردد.

در این میان بادگیرها در ساختمان به عنوان یک روش، نقش بسیار مهم و موثری در تهویه ی فضای درونی ساختمان ها به صورت طبیعی و بدون مصرف انرژی، داشته اند. هدف از این پژوهش برآورد میزان صرفه جویی انرژی با بهره گیری بادگیر سنتی توسط نرم افزار انرژی پلاس می باشد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در این پایان نامه برای اولین بار مدل ریاضی کاملی برای تحلیل حرارتی بافت سالم و سرطانی کبد در گرمادرمانی کبد توسط لیزر (litt) ارائه شده است. مدل ارائه شده شامل دو قسمت اصلی می باشد که عبارتند از مدلسازی نحوه توزیع تشعشع و جذب آن در بافت و مدلسازی انتقال حرارت تولید شده در اثر تابش لیزر . در مدلسازی تشعشعی ، برای اولین بار از روش تقریب استفاده شده است که نسبت به روشهایی که تا کنون بکار رفته، روش دقیقتر و جامعتری بوده، نیاز به عملیات سنگین کامپیوتری ندارد. در مرحله بعد، برای مدلسازی انتقال حرارت و محاسبه اثر خنک کنندگی جریان خون، از مدل پنس استفاده شده است. یکی از مزایای روش ارائه شده، در نظر گرفتن اثر ذوب چربی بر توزیع دما می باشد که بدین منظور روش انتالپی مورد استفاده قرار گرفته است. بمنظور افزایش دقت محاسبات، برخلاف سایر مطالعاتی که تاکنون در این زمینه انجام یافته، تغییرات ضرایب حرارتی و ضریب تراوش خون با دما در محاسبات لحاظ شده که منجر به غیر خطی شدن معادلات شده است. در نهایت بمنظور تکمیل محاسبات، با در نظر گرفتن توموری در میان بافت و لحاظ کردن خواص مختص به تومور، مدل کاملی تدوین شده که با تغییر قطر تومور در آن می توان توزیع دما را برای بیماران مختلف پیش بینی نمود. با توجه به غیر خطی بودن معادلات، از روش عددی حجم محدود جهت حل آنها استفاده شده و توزیع دما در بافت طی گرمادرمانی در زمانهای مختلف محاسبه شده است. مقایسه نتایج حاصل با نتایج بدست آمده از طریق آزمایش حاکی از دقت قابل قبول محاسبات می باشد. همچنین در نتایج حاصل، اثر خنک کنندگی جریان خون، ذوب چربی و لزوم در نظر گرفتن تغییرات ضرایب حرارتی نشان داده شده است. بعلاوه توسط نتایج حاصل اثر پارامترهای مختلف نظیر توان لیزر، طول موج، مدت زمان تابش و یا تغییرات ضرایب اپتیکی (توسط تزریق مواد رنگی مناسب) بر محدوده تاثیر گذاری لیزر در تومور با قطرهای مختلف قابل بررسی می-باشد. بنابراین نتایج حاصل می تواند راهگشای پزشکان در یافتن یک روند litt بدون خطر برای از بین بردن بافت سرطانی بدون آسیب رساندن به بافت سالم باشد.

در این تحقیق، یک الگوریتم جدید به نامidda برای طراحی آسایش حرارتی محیط اطراف انسان ارائه می شود. این الگوریتم از دو بخش اصلی تشکیل شده است: طراحی حرارتی معکوس و تحلیل مستقیم آسایش حرارتی. در بخش معکوس، در ابتدا دو شرط مرزی حرارتی به طور عمده توزیع دما و شار حرارتی، از قبل روی سطح طراحی (سطح بدن) در نظر گرفته می شود، سپس با استفاده از یک روش معکوس، یک دسته جواب اولیه با در نظر گرفتن قید های دقت و یکنواختی حل به دست می آید. دسته جواب های اولیه به دست آمده از بخش معکوس، از نظر ایجاد آسایش حرارتی در سایر نقاط محفظه و همچنین اطمینان از عدم وجود تابش نامتقارن از سطوح گرم و سرد، مورد بررسی قرار می گیرند. در نهایت پس از تحلیل آسایش حرارتی، یک دسته جواب نهایی به دست می آید به طوری که همه دسته جواب ها، شرایط مورد نیاز برای طراحی را با دقت مشخص برآورده می کنند. بدین ترتیب، طراح قادر است تا از میان طرح های متنوع موجود با توجه به شرایط، یکی را برای اجرا برگزیند.

استفاده روزافزون موا جاذب جامد در چرخ آنتالپی بعنوان مهمترین قسمت سیستمهای رطوبت زدا و خنک کننده در صنایع تاسیساتی خانگی، نیاز به طراحی چرخ آنتالپی برای کارکرد شرایط اپتیمم را ایجاب می کند. در این تحقیق با استفاده از روش عدد تفاضلات محدود اقدام به مدل سازی عمومی چرخ آنتالپی شده است . و نتایج به ازای شرایط کارکرد مختلف ، ارائه و تحلیل شده است . این روش دارای این مزیت است که به ازای تمامی مقادیر گام زمانی و مکانی، همگرا می شود. در پایان، روشی ساده و کوتاه برای تحلیل چرخ آنتالپی چرخ آنتالپی ارائه شده است که نسبت به روشهای قبلی دارای مزایای متعددی است . این روش بر این تئوری پایه گذاری شده است که مقدار اپتیمم نسبت دبی جاذب به دبی هوا در هر پریود مستقل از دمای هوای بازیافت کننده می باشد.

لوله های گرمایی وسایلی با قابلیت حرارت بسیار بالا هستند که غالبا مورد استفاده زیادی در سیستمهای حرارتی دارند. مزیت این وسایل انتقال حرارت از محیط گرم به محیط سرد به صورت پیوسته و بدون استفاده از هرگونه وسیله یا ابزار مکانیکی یا الکتریکی است . هر لوله گرمایی شامل سه قسمت ظرف ، سیال عامل و محیط واسطه است که مورد اخیر نقش پمپ را ایفا می کند و سیال را از قسمت چگالنده به قسمت تبخیر کننده منتقل می کند. در صورتی که لوله گرمایی بدون فتیله باشد و عمل برگشت مایع توسط جاذبه صورت بگیرد لوله گرمایی را ترموسیفون دوفازی می گویند. در این پروژه یک ترموسیفون دو فازی طراحی و ساخته شده و سپس به منظور تاثیر زاویه شیب بر رفتار انتقالی ترموسیفون آزمایشاتی صورت گرفته است بدین صورتکه قسمت تحتانی ترموسیفون (تبخیرکننده) با چند گرمکن در معرض حرارت قرار گرفته و قسمت فوقانی آن (چگالنده) توسط هوا خنک می شود. بین دو قسمت مذکور که ناحیه گذرا نامیده می شود عایق پیچ شده است . در هر مرحله قسمت تبخیر کننده در معرض حرارت قرار گرفته و زاویه شیب ترموسیفون (10-90 درجه نسبت به افق) نیز تغییر می کند. آزمایش نشان می دهد که ماکزیمم نرخ انتقال حرارت از لوله به زاویه شیب بستگی دارد به طوریکه مقدار ماکزیمم آن در شیب 70-90 درجه نسبت به افق و برابر q 230w است . همچنین ضریب هدایت موثر ترموسیفون به زاویه شیب بستگی دارد و با افزایش شیب و نیز گرمای ورودی پارامتر مذکور افزایش می یابد. در این بررسی همچنین مشخص شد که به دلیل بالا بودن مقاومت گرمایی قسمت چگالنده، بیشترین افت دما در قسمت مذکور و کمترین افت در قسمت آدیاباتیک دیده می شود. در انتها ضریب انتقال حرارت در قسمتهای چگالنده و تبخیرکننده و اثر زاویه شیب بر پارامترهای مذکور مورد بررسی قرار گرفته شده است .

علم انتقال حرارت بیولوژیکی از گذشته دور تا کنون مدنظر دانشمندان علم مهندسی و پزشکی بوده است . در این علم انتقال حرارت بین بافتها و اثرات گرما بر بافتها مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. بررسی رفتار حرارتی خون مستلزم شناخت خصوصیات فیزیکی و روابط حاکم بر آن بعنوان یک سیال می باشد. در این تحقیق رفتار حرارتی خون بعنوان یک سیال غیرنیوتنی مورد بررسی قرار گرفته است . جریان خون در رگ ، جریان سیال کیسن در یک لوله با مقطع دایره و با فرضیاتی چون سیال غیرقابل تراکم، جریان آرام، پایدار و کاملا توسعه یافته مدل شده است و بر همین اساس پروفیل سرعت جریان بدست آمده است . معادله انرژی بعنوان یک مدل ریاضی مناسب برای بررسی رفتار حرارتی خون با وجود یا عدم وجود ترم انتقال حرارت ناشی از تلفات لزجت و با فرضیات حاکم بر جریان از درنظر گرفتن یک المان در رگ و بالانس انرژی آن بدست آمده است . در معادله موجود از اثر هدایت محوری نسبت به هدایت شعاعی صرفنظر شده است . معادلات بدست آمده همانند دیگر مسائل مهندسی مکانیک در دو حالت شار حرارتی ثابت و دمای دیواره ثابت با روش تحلیلی حل شده است . در حل دو معادله برای شرایط دمای دیواره ثابت از یک روش تقریبی تحلیلی استفاده شده است . پس از حل و بررسی نتایج، مقادیر بدست آمده عدد نوسلت مقاسیه شده است . و در نهایت جهت تائید نتنایج پیشنهاد ادامه کار و یا ارائه نتایج از روشهای تجربی تقدیم شده است .

بررسی حرارتی ماهواره در شبیه ساز شرایط مداری به منظور تصحیح طراحی اولیه حرارتی بکار می رود . بدست آوردن معادله ای که تغییرات دمایی مدل ماهواره را در شبیه ساز نشان دهد برای تصحیح فرضیات طراحی لازم می باشد. از آنجا که شبیه سازی بطور کامل مقدور نمی باشد ، لذا معادله حاصله بایست تاثیر پارامترهای شبیه ساز را روی نتایج نشان دهد.

لوله های گرمایی وسایلی با قابلیت انتقال حرارت بالا هستند که انتقال حرارت در آنها به صورت پیوسته و بدون استفاده از هر گونه وسیله مکانیکی یا الکتریکی انجام می شود. به طوری که این لوله ها تحت هر شرایطی بر روی زمین و یا در فضا کارائی لازم را دارند و محدوده کارکرد دمایی بسیار وسیع (از ‏‎4k‎‏ تا ‏‎2600 k‎‏) دارند. همچنین انتقال گرما بین دو محیط، با اختلاف دمایی بسیار کم امکان پذیر می باشد.هر لوله گرمایی شامل ظرف، سیال کارگر و فتیله می باشد، در صورتیکه لوله گرمایی بدون فتیله باشد یعنی عمل برگشت مایع از چگالنده به تبخیر کننده توسط نیروی جاذبه صورت بگیرد لوله گرمایی را ترموسیفون دو فازی می گویند در این پروژه یک مبدل حرارتی مایع - گاز (رادیاتور) با استفاده از ترموسیفونهای دو فازی طراحی و ساخته شده است، بدین صورت که آب گرم در قسمت تبخیر کننده از روی مجموعه ترموسیفونها عبور می کند و حرارت از آب گرم به قسمت تبخیر کننده منتقل می شود و سیال کارگر تبخیر شده به سمت چگالنده می رود و عمل چگالش با استفاده از یک منبع سرد (توسط دمیدن هوا بر روی چگالنده) انجام می گیرد و سیال کارگر به سمت تبخیر کننده بر می گردد و این عمل به صورت پیوسته ادامه می یابد.نتایج نشان می دهد محدودیت جوش حداقل مقدار محدودیت گرمایی است که به ازا هر ترموسیفون 160 وات می باشد که در شرایط طرح، ظرفیت هر ترموسیفون 103 وات است و بنابراین به محدوده بحرانی نمی رسد. آزمایش نشان می دهد، مبدل حرارتی مذبور به ازا دبی 6 لیتر در دقیقه آب گرم 80 درجه سانتی گراد، توانایی انتقال 1730 وات را دارا می باشد. نتایج ضریب انتقال حرارت خارج چگالنده در حالت تئوری و آزمایش همخوانی خوبی دارند، همچنین ضریب انتقالی حرارت داخل چگالنده با افزایش دبی آب گرم (افزایش شار حرارتی) افزایش می یابد.

فرآیندهای پوشش به کمک اسپری پلاسما امروزه در صنعت دارای کاربردهای فراوانی است. به کمک این روش می توان پوشش با جنسهای متفاوت بر روی سطح قطعه کار ایجاد کرد. این پوشش باعث می شود که قطعه کار در مقابل سایش، خوردگی، دماهای بالا و ... محافظت شود. جهت انجام پوشش مواد اولیه پوشش به صورت پودر مناسبی درمی آیند و به داخل گاز پلاسما تزریق می شوند. به علت دمای بالا پلاسما ذرات پودر گرم و ذوب می شوند و به علت سرعت گاز پلاسما ذرات به سمت قطعه کار شتاب می گیرند. کیفیت پوشش به دست آمده به دما و سرعت ذرات هنگام برخورد به قطعه کار بستگی دارد و چنانچه ذرات کاملا ذوب نشده باشند باعث ایجاد شکنندگی و تخلخل در پوشش خواهند شد. بنابراین یکی از پارامترهای مهم در فرایند پوشش به کمک اسپری پلاسما پیش بینی زمان ذوب ذرات در جهت پلاسما است، که این امر مستلزم حل معادلات حاکم بر فرآیند انتقال حرارت به ذرات است. به علت کوچکی ذرات اثر نودسن نیز وارد این معادلات می گردد. جهت وارد کردن این اثر در معادلات از تقریب پرش پتانسیل هدایت حرارتی استفاده شده است. در این تحقیق میزان تاثیر از نودسن بر زمان شروع به ذوب ذرات، بر حسب پارامترهایی چون شعاع و جنس ذرات و دمای پلاسما بررسی شده است و نتیجه گرفته شد که شعاع ذرات بیشترین تاثیر دارد. بطوریکه برای شعاع های حدود ‏‎2 m‎‏ اثر نودسن باعث ایجاد حدود 90% اختلاف در پیش بینی زمان شروع به ذوب ذره می شود. در حالیکه برای شعاعهای بالاتر از ‏‎40 m‎‏ تقریبا می توان از آن صرفنظر کرد. بعلاوه در بسیاری از مقالاتی که قبلا در این زمینه ارائه شده بود، به علت کوچکی قطر ذرات، افزایش دمای داخل ذره یکنواخت فرض شده بود. در این تحقیق میزان تاثیر در نظر گرفتن پروفیل دمایی داخل ذره بر زمان شروع به ذوب ذرات، بر حسب پارامترهای گفته شده بررسی شده است و نیجه گرفته شد که برای ذرات با ضریب پخش بالاتر از 10 ودمای پلاسمای پائین تر از ‏‎10000k‎‏، در نظر گرفتن پروفیل دمایی تاثیر قابل ملاحظه ای در زمان شروع به ذوب ذره دارد.

جریان نوسانی یکی ازانواع مهم جریانهایی است که در اوایل از آن برای آنالیز انتشار امواج صوتی و بررسی پایداری جریانهای آرام استفاده می شده است. اما کاربرد عملی این نوع جریان، حالتهایی است که نوسانات بر روی جریان متوسط داخل یک لوله یا کانال سوار شده اند. از جمله کاربردهای صنعتی این نوع جریانها در سیستم سوپر شارژر موتورهای پیستونی، نیروگاههای برق، راکتورهای هسته ای و مبدل های حرارتی موتور استرلینگ است.همچنین سیستم گردش خون نیز یک جریان نوسانی است.در تحقیقات محققین روی انتقال حرارت جریانهای نوسانی داخل لوله مدور، عدد نوسلت به دست نیامده است و کوششهایی به عمل آمده تا به طور عددی مقدار عدد نوسلت پیش بینی شود. در تحقیق حاضر، معادله انرژی برای جریان نوسانی آرام داخل لوله با استفاده از توزیع سرعت یکنواخت روی سطح مقطع و با دو شرط مرزی ‏‎‏‎(a‎‏ دیواره دما ثابت و ‏‎(b‎‏ دیواره با شار گرمای ثابت به روش تحلیلی حل شده است و عدد نوسلت از نتایج آن و به طور تحلیلی محاسبه شده است.نتایج این تحقیق با نتایج تحقیقات عددی گذشته سازگاری خوبی دارد. در یک جمع بندی می توان اظهار نمود تحقیق حاضر موفق به ارائه مقدار عدد نوسلت در جریان نوسانی داخل لوله به طور تحلیلی شده است.

یک فضاپیما در مسیر پرواز خود چند رژیم جریان مختلف را تجربه می نماید، که محدوده هر یک از این رژیمهای جریان با توجه به ابعاد، ارتفاع پروازی و سرعت فضاپیما تعیین می گردد. در ارتفاعات زیاد بعلت اینکه هر یک از مولکولهای گاز به عنوان ذره ای جدا عمل می نماید. لذا معادلات ناویر-استوکس در این نواحی قابل کاربرد نخواهند بود، بلکه به جای آن از معادلات بولتزمن استفاده می شود.

برای صرفه جویی در مصرف انرژی ساختمانها و کم کردن تلفات حرارتی لازم است که در داخل جدارهای ساختمانی از عایق حرارتی استفاده شود. امروزه استفاده از عایق حرارتی به طور چشمگیری افزایش یافته است. ضخامت عایق حرارتی و همچنین محل قرارگیری این عایق در جدارهای ساختمانی مهم می باشد. ضخامت و محل عایق حرارتی در شرایط اقلیمی مختلف نیز متفاوت است.