کوره های دوار در صنایع مختلف بخصوص فرآیند احیاء فلزات غیر آهنی بکار میرود. هدف از انجام این پروژه بررسی انتقال حرارت در داخل کوره های دوار است . انرژی کل تولیدی در داخل کوره شامل انرژی حاصل از احتراق سوخت ، واکنشهای شیمیایی شارژ کوره و نهایتا سوختن مواد احیاء کننده در شارژ است . انرژی های تلف شده از کوره عبارتند از انرژی حاصل از گازهای خروجی از کوره و احیانا مواد و ذرات معلق در آن، انرژی مواد مذاب در هنگام خروج از کوره همراه با سرباره ونهایتا اتلاف انرژی به وسیلهء انتقال حرارت بین کوره و محیط اطراف خواهد بود. برای تعیین بار حرارتی کوره تبادل انرژی های تشعشعی و جابجایی بین گازهای حاصل از احتراق و سطح داخلی کوره همراه با هدایت حرارتی در جدارهء لوله و اتلاف انرژی از جدارهء کوره به محیط اطراف مورد بررسی قرار گرفته است . با فرضیات مناسب معادلات انرژی کوره دوار بدست آمده و با توجه به شرایط مرزی این معادلات توسط کامپیوتر برای احیاء سنگ معدن روی حل گردیده است .

در بسیاری از پروسه های صنعتی و شیمیایی، فرآیند تقطیر اتفاق می افتد. به دلیل بالا بودن ضریب انتقال حرارت در تقطیر و همچنین ارتعاشات ناشی از نوع الگوی جریان رخ داده در سیستم، طراحی این سیستمها از حساسیت ویژه ای برخوردار است .پروژه حاضر سه هدف را تعقیب می نماید. در ابتدا بررسی جامعی در مورد فرآیند تقطیر الگوهای جریان و افت فشارهای ایجاد شده به عمل آمده است . سپس نقشهء الگوی جریان baker مورد بحث قرار گرفته و معادلات این الگوها تعیین گردیده است . به کمک این معادلات و معادلات تجربی ارائه شده برای محاسبهء ضریب انتقال حرارت و معادله انرژی و ممنتوم حاکم بر تقطیر و فرضیات مناسب ، مدلی برای محاسبهء افت فشار اصطکاکی در لوله های افقی ارائه شده است . این مدل با شش مدل دیگر مورد مقایسه قرار گرفته تا دقت مدل و محدودهء دقت تعیین گردد. در انتها نیز برنامه ای کامپیوتری جهت محاسبهء ضریب انتقال حرارت و افت فشار کلی د رلوله های افقی و همچنین محاسبهء پارامترهای فوق در لوله های عمودی (با فرض آنیولار بودن جریان) ارائه گردیده است .

تاکنون معادلات حالت زیادی برای پیش بینی خواص ترمودینامیکی ارائه گردیده است که معمولا" برای ناحیهء تک فاز بخار یا مایع قابل استفاده اند. بکارگیری این معادلات برای ناحیهء دوفاز مستلزم یک سری محاسبات پیچیدهء flash است که توسط کامپیوتر انجام میشود و بطور مستقیم قادر به پیش بینی خواص ترمودینامیکی برای این ناحیه نمیباشد. از اینرو در این پایان نامه سعی شده است تا معادلهء حالت ویریال برای این ناحیه مورد استفاده قرار گیرد. برای این منظور ضرایب ویریال بصورت تابعی از درجه حرارت و کیفیت سیال در نظر گرفته شده و سپس با اسفتاده از اطلاعات تجربی محاسبه شده اند. اینکار برای سه سیال آب ، آمونیاک و فریون 12 انجام شده است و سپس با استفاده از معادلات حالت حاصل و روابط ماکسول سایر خواص ترمودینامیکی از قبیل انرژی داخلی، آنتالپی و آنتروپی برای ناحیهء دوفاز محاسبه گردیده و با مقادیر تجربی مقایسه شده است ، نتایج حاصل نشان میدهد که معادلهء حالت فوق قابلیت خوبی در پیش بینی خواص ترمودینامیکی مواد خالص در ناحیهء دو فاز دارد. همچنین ضرایب ویریال برای یک نمونه گاز طبیعی (ناحیه ئ سراجهء قم) محاسبه و معادلهء حالت حاصل با سایر معادلات حالت از قبیل bwrs (1971), pr (1976), srk (1972) مقایسه شده است . نتایج حاصل نشان میدهد که معادلهء حالت ویریال تنها در مقایسه با معادلهء bwrs دارای دقت کمتری است . که این امر نیز بعلت تعداد بیشتر ثابتهای معادلهء bwrs است . البته با توجه به شکل سادهء معادلهء حالت ویریال، این مسئله از اهمیت چندانی برخوردار نیست .

هدف از انجام این پروژه بررسی روشهای مختلف حل لایهء مرزی در جابجائی آزاد روی یک صفحهء تخت قائم با درجه حرارت ثابت و متغیر برای دو نوع جریان آرام و مغشوش است .در این پروژه از دو روش انتگرالی و local nonsimilarity لایه مرزی جابجایی آزاد جریان مغشوش روی صفحه ای با درجه حرارت متغیر مورد تحلیل قرار گرفته است .

وقتی بخار ماده ای درمجاورت سطحی که دمایش از دمای اشباع بخار کمتراست قرار گیرد، به مایع تبدیل شده که به این عمل تقطیر گفته می شود. درکاربردهای صنعتی برای تبدیل بخار به مایع از کندانسورها استفاده می گردد. در دستگاههای سرد کننده خانگی (یخچالها و فریزرها) دو نوع کندانسورهای مفتولی و صفحه ای بکار می رود. در نوع اول مفتولهای نازک قائم برروی لوله کندانسور که به صورت مارپیچ قائم قرار دارد متصل اند و در نوع صفحه ای، لوله کندانسور در داخل جداره یخچال یا فریزر جاسازی شده است . هدف این پروژه بررسی ضریب انتقال حرارت کندانسورهای مفتولی و صفحه ای است . در کندانسورهای مفتولی فرض می شود که لوله کندانسور به صورت یک لوله طویل افقی است و با این فرض جریانهای جابجایی آزاد و اجباری خارج و داخل آن مورد بررسی قرار داده می شود و نهایتا با درنظر گرفتن عوامل متمایز کننده (خمهای لوله) لوله کندانسور، از مدل فرضی فوق، ضریب انتقال حرارت و افت فشار کندانسور مفتولی محاسبه می شود. در کندانسورهای صفحه ای بامتمایز کردن دوناحیه ایزوترم و غیر ایزوترم و معرفی دمای متوسط برای ناحیه غیرایزوترم مدل صفحه ای ایزوترم پیشنهاد شده که با بررسی آن، ضریب انتقال حرارت کندانسور صفحه ای بررسی خواهد شد.

دراین پروژه سیستم خنک کننده راکتور تحقیقاتی سازمان انرژی اتمی مورد بررسی قرار گرفته و باتوجه به میزان افت فشار درقلب ، لوله و اتصالات ، ماکزیمم دبی سیال خنک کننده محاسبه شده است و ازروی آن، ماکزیمم توان راکتوراز جنبه مسائل حرارتی و هیدرولیکی در آرایشهای مختلف قلب بدست آمده است . آنگاه جهت افزایش توان راکتور به mw 10 حداقل دبی مورد نیاز سیال خنک کننده محاسبه گردیده است . درجدول زیربطور خلاصه دبی ماکزیمم، توان ماکزیمم و حداقل دبی لازم برای افزایش توان به mw 10 در آرایش نه گانه قلب با سوخت باغنای بالا heu آمده است . سپس جهت تبدیل سوخت با غنای بالا heu به سوخت باغنای کم leu محاسبات تکرار شده و برای قلب با آرایش 14 بسته سوخت استاندارد و 5 بسته سوخت کنترل ماکزیمم دبی سیال برابر m3/hr 6ˆ815 و ماکزیمم توان راکتور در چنین حالتی برابر mw 67ˆ7 است اگر قدرت راکتور به mw 10 برسد، حداقل دبی مورد نیاز براین قدرت برابر m3/hr 1088 می باشد. درنهایت راههای مختلف جهت افزایش توان با تغییرات سیستم خنک کننده پیشنهاد شده است که بهترین روش برای این کار قرار دادن سیستمی موازی با سیستم خنک کننده موجوداست .