تاریخچه خطوط لوله انتقال نفت خام و فرآورده های آن مورد مطالعه واقع گشت. در این تحقیق با مسائل ویژه طراحی خطوط انتقال سیالات نفتی و مشکلات اجرائی آن از ابتدای پیدایش این صنعت تا کنون آشنا شدم.همچنین مشکلات فراوانی در تهیه ، ساخت و نصب تجهیزات مربوط به سیستم انتقال وجود داشت ، که امروزه نیز مشکلاتی از قبیل مواد مناسب ، روشهای بازرسی و ..... در این صنعت نمایان میباشد . در این راستا توجه خاصی به مقوله ی مصرف انرژی و اتلافات آن در بخشهای طراحی، نصب و دستگاهها کردم. بدین منظور روشهای عملیاتی و فرآیندی انتقال سیالات نفتی توسط خطوط لوله مورد ارزیابی واقع شد . در گامهای بعد روابط و فرمولهای کلاسیک علمی و تجربی حاکم بر طراحی و نصب پروژه های خطوط لوله آورده و شرح داده شده اند . معادلات و روابط انرژی روابط کاربردی مهمی بودند برای بررسی انرژی در فرآیند انتقال سیالات نفتی بوسیله خطوط لوله که برای معرفی میزان مصرف انرژی و شرایط بازیافت و محاسبه اتلافات انرژی از آنها در این پایان نامه استفاده شده است . مورد مطالعاتی و تحقیقاتی این پایان نامه خطوط لوله منطقه شمالشرق میباشد. علت انتخاب خطوط لوله منطقه شمالشرق بعنوان مورد تحقیقاتی ویژگیهای خاص آن است که این منطقه را از یازده منطقه عملیاتی موجود در کشور متمایز نموده است . عوامل بارز موجود در این منطقه عبارت است از انتقال سیالات نفتی با شدت جریان بالا و فشار عملیاتی نسبتأ زیاد در مسافتی بالغ بر هزار کیلومتر و همچنین عامل مهم دیگر وجود تاسیسات فشار شکن علی آباد میباشد . که فشار عملیاتی این واحد حدود ???? پاند بر اینچ مربع است . فشار عملیاتی واحد علی آباد باعث شده است تا این مجموعه را در خاور میانه بی نظیر نماید. در بررسی محاسبات انجام شده جهت طراحی خطوط لوله منطقه شمالشرق من مواجه شدم به نکته مهم روابط و فرمولهای تجربی طراحی خطوط لوله انتقال سیالات نفتی که توسط شرکت طراح ارائه شده بود. که این روابط و فرمولهای تجربی با معادلات تئوری علمی دانشگاهی اختلافات قابل توجه ای داشتند. یکی از شرکتهای طراح خطوط لوله که فرمولهای تجربی و نمودارهای اختصاصی برای انتقال سیالات نفتی ابداع کرده است .شرکت خط لوله سرویس می باشد ، که از معادلات تجربی آن در طراحی خطوط لوله منطقه شمالشرق نیز استفاده شده است. یکی دیگر از موارد مهم این پایان نامه معرفی و شرح استانداردهای مورد نیاز و قابل استفاده در طراحی و نصب خطوط لوله می باشد که در بخشهایی از این تحقیق آورده شده و توضیح داده شده اند. نهایتأ دستاورد این پایان نامه ارائه شده است که عبارت است از محاسبات و نمودارهای تعیین پروفیلهای انرژی و فشار برای بخشهایی از خطوط لوله منطقه شمالشرق و همچنین به موارد اتلاف انرژی در مکانهائی از این منطقه و میزان انرژی قابل باز یافت که توسط سیستم خطوط لوله هدر میرود اشاره شده است . از نرم افزار شبیه ساز خطوط لوله انتقال سیالات نفتی و گازی برای شبیه سازی قسمتی از خطوط لوله منطقه شمالشرق نیز بهره برداری شده است و نتایج آن ارائه گردیده است .

هدف از انجام این پایان نامه، مطالعه ساختار جریان در اطراف یک استوانه دوار با وجود یک عملگر پلاسمایی با چهار دی الکتریک متفاوت است که عبارت اند از : پی وی سی، پی تی اف ای، پلی متیل متاکریلات (پلکسی گلس) و کوآرتز. برای سه مدل استوانه با جنس های دی الکتریک پی وی سی، پی تی اف ای، و پلی متیل متاکریلات توسط دو الکترود و برای مدل استوانه با جنس دی الکتریک کوآرتز توسط سه الکترود تخلیه الکتریکی صورت گرفت. با استفاده از یک منبع تغذیه فشار قوی با جریان مستقیم، بین الکترودهای واقع بر روی مدل های استوانه اختلاف پتانسیل الکتریکی صورت پذیرفت که این اختلاف پتانسیل الکتریکی باعث ایجاد پلاسما به صورت یکنواخت در فضای بین الکترودها و در نتیجه تشکیل رژیم برافروختگی شد. برای مدل های استوانه با جنس-های دی الکتریک پی تی اف ای و پلی متیل متاکریلات، تاثیر الکترودها و پلاسما بر روی توزیع فشار آن ها در یک آرایش خاص و برای مدل های استوانه با جنس های دی الکتریک پی وی سی و کوآرتز این تاثیرات در چندین آرایش مختلف از تحریک کننده های پلاسمایی بررسی گردید و نتایج نشان دادند که وجود الکترودها و پلاسما، توزیع فشار کلیه استوانه ها را دستخوش تغییرات می نماید و در نتیجه بر روی رفتار ضرایب پسا و برآی آن ها تاثیر گذار می باشد. در نهایت توسط دو لوله پیتوت، پروفیل سرعت در بالادست و پایین دست مدل های استوانه با جنس های دی الکتریک پی وی سی، پی تی اف ای و پلی متیل متاکریلات محاسبه شد و با داشتن پروفیل سرعت در مقاطع ورودی و خروجی، مقدار ضریب نیروی پسا از روش مومنتوم برای سه استوانه مذکور محاسبه گردید.

?حل عددی معادلات جریان تراکمناپذیر به دلیل کاربرد وسیع صنعتی آنها همواره مورد توجه محققین بوده? ?است. با توجه به اینکه بسیاری از مسائل مهندسی وابسته به زمان هستند، ارائه حل دقیق زمانی برای این? ?مسائل لازم به نظر میرسد. در پایاننامه حاضر چند الگوریتم پراجکشن برای حل معادلات ناویر استوکس? ?تراکمناپذیر گذرا در حوزه حجم محدود به کار گرفته شده است. این الگوریتمها شامل الگوریتمهای اصلاح? ?فشار غیرافزایشی، افزایشی و چرخشی هستند که روی شبکههای باسازمان یکجا پیادهسازی شدهاند. برای? ?انتگرالگیری زمانی الگوریتمها از حالتهای ضمنی، نیمهضمنی و کرانک نیکلسون استفاده شده است.? ?همچنین برای جلوگیری از پدیده نوسانی فشار و محاسبه سرعت روی وجوه حجم کنترلها، روش درونیابی? ?مومنتوم ری و چاو در شکل گذرا مورد استفاده قرار گرفته است. با اجرای الگوریتمهای حاصل بر مسائل? ?حفره با درپوش متحرک و پله ناگهانی در رینولدزهای مختلف مشخص شد که الگوریتم افزایشی نسبت? ?به دو الگوریتم غیرافزایشی و چرخشی پایدارتر است و در نسخههای زمانی مختلف پاسخهای مناسبی? ?ارائه میدهد. الگوریتم چرخشی اگرچه پاسخهایی مشابه الگوریتم افزایشی تولید میکند، در نسخه زمانی? ?کرانک نیکلسون همانند الگوریتم غیرافزایشی به ضریب تخفیف جهت همگرایی نیاز دارد. علاوه بر آن? ?الگوریتمهای غیرافزایشی و چرخشی برای همگرایی به اندازه شبکه محاسباتی وابسته هستند.?

در فصل اول ساختار سیستم کرایوکولر لوله پالسی تشریح شده است. یخچالهای لوله پالسی جزو خانواده بزرگی از یخچالهای کرایوژنیکی هستند که قابلیت های بالقوه ای در رسیدن به دماهای پایین دارند. یخچال لوله پالسی به واسطه فقدان عضو متحرک در ساختمانش باعث شده است که دارای ساختمانی ساده، هزینه ای به مراتب پایین تر و طول عمر بالا باشد. در فصل دوم مروری بر کارهای انجام شده تجربی و عددی در ارتباط با سیستم کرایوکولر لوله پالسی صورت گرفته است. در فصل سوم نحوه گسسته سازی معادلات حاکم بر سیستم توضیح داده شده است. در این فصل با توجه به این که مولد نوسان فشار سیستم، کمپرسور است، مش اول را متحرک و سایر مش ها ثابت در نظر گرفته شده است. فشار از ترکیب معادله حالت و پیوستگی بدست آمده و در معادله ممنتوم قرار داده شده است. از حل همزمان سه ماتریس حاصل از گسسته سازی معادله ممنتوم، معادله انرژی گاز و معادله انرژی جامد( که فقط برای جامد بازیاب حل می شود) ، دبی جرمی، فشار ، دمای گاز و دمای جامد بازیاب بدست آمدند. در فصل چهارم علاوه بر مش اول که کمپرسور است ، سایر حجم های کنترل نیز با سرعتی که تابعی از حرکت کمپرسور است حرکت داده شده اند و پس از گسسته سازی معادلات و حل ماتریس ها مجهولات بدست آمدند. در فصل پنجم نتایج حاصل از دو روش ارائه و با مرجع مقایسه شده اند.

رساله حاضر عملکرد یک عملگر پلاسمایی تخلیه سد دی الکتریکی را مورد مطالعه قرار می دهد. این مطالعه به دو روش آزمایشگاهی و عددی انجام شده است. اثرات سیکل کاری و فرکانس تحریک روی سرعت تولید شده توسط عملگر پلاسمایی در محیط ساکن و گردابه های تولید شده توسط آن بررسی شده است. نتایج حاضر ایجاد گردابه هایی برابر با فرکانس تحریک موج ولتاژ ورودی به عملگرها را نشان می دهد. مشخصه های سرعت تولید شده توسط عملگر در محیط ساکن توسط مدلسازی عددی تحقیق شد. این نتایج مورد تایید نتایج آزمایشگاهی قرار گرفت. در مدلسازی عددی از حل میدان الکتریکی با شرط مرزی توزیع چگالی بار الکتریکی خالص بر اساس شدت میدان الکتریکی مورد نیاز برای تشکیل پلاسما استفاده شده است. عملگرهای پلاسمایی به منظور کاربرد در کنترل جریان روی ایرفویل های nlf0414 و naca4412 مورد آزمایش قرار گرفت و تاثیر مدهای مختلف الکتریکی بر روی توزیع فشار حول ایرفویل، جدایش، سرعت و مشخصه های آشفتگی در دنباله نزدیک و فرکانس گردابه ها به طور آزمایشگاهی و عددی مطالعه شد. برای مدلسازی عددی از نرم افزار فلوئنت با مدل آشفتگی v^2-f استفاده شد. نیروهای حجمی در شرایط غیردائمی و توسط کد اعمالی نوشته شده برای مدلسازی پلاسما به بخش udf فلوئنت اضافه شد. این مطالعات برای زوایای حمله بعد از زاویه واماندگی انجام شده است. نتایج مدلسازی عددی و آزمایشگاهی عملگر پلاسمایی حول ایرفویل nlf0414 بهبود در توزیع فشار در سمت مکش، کاهش عرض دنباله و توانایی عملگر در کنترل فرکانس ریزش گردابه را نشان می دهد.