بیشترین میزان اتلاف حرارت در بویلر، هنگام خروج گازهای داغ از دودکش آن روی می دهد. وظیفه اصلی اکونومایزر، بازیافت این حرارت است. برخی از اکونومایزرها، به گونه ای طراحی شده اند که در آنها گرمایش آب، از طریق برقراری تماس مستقیم بین گازهای داغ خروجی از بویلر و آب، صورت می گیرد و سوپرمایزر نام دارند. امتیازات زیر، سوپرمایزر را از سایر اکونومایزرها، متمایز می سازد: 1. سوپرمایزر می تواند دمای گازهای داغ را به دمایی کمتر از نقطه شبنم آن رسانده و منجر به مایع شدن بخار آب موجود در گاز شود. این فرایند دارای دو مزیت است: • گرمای نهان تبخیر حاصل از چگالش بخار آب موجود در گازهای خروجی، می تواند بازیافت شود. • بخار آب موجود در گاز داغ که از بویلر خارج و تلف می شد، ذخیره می شود. 2. سوپرمایزر می تواند برخی از آلاینده های جوی مثل مونو اکسید کربن را کاهش دهد. به منظور بررسی قابلیتهای سوپرمایزر که به آنها اشاره شد، در این پروژه، یک نمونه سوپرمایزر ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفته است. سپس، داده های حاصل از آزمایش با نتایج محاسباتی، مقایسه شده است. نتایج حاصل، حاکی از راندمان حرارتی بالا و تأثیر عمده سوپرمایزر در زمینه کاهش آلاینده ها است. روند محاسباتی ارایه شده در پروژه حاضر، می تواند به عنوان راهنمایی برای طراحی اولیه یک سوپرمایزر به کار گرفته شود.

جریان دو فازی مایع –ذره در بسیاری از صنایع مانند صنایع نفت و پتروشمیایی رخ می دهد. در این پایان نامه پس از ساخت کانالی مستطیلی که جنس دیواره های آن از ورق پلکسی گلاس شفاف می باشد، جریان آشفته دو فازی آب-ذره مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی مولفه های اغتشاشی جریان از روش اندازه گیری به کمک لیزر (lda) استفاده کردیم. به این صورت که مولفه های اغتشاشی سرعت در راستای جریان و همچنین مولفه های اغتشاشی سرعت در جهت عمود به دیواره های کانال و نیز سرعتهای میانگین بوسیله دستگاه lda اندازه گیری شد. ارتفاع آب در کانال در مقایسه با عرض کانال اندک و در مقایسه با طول کانال بسیار بوده است. لازم به ذکر است که آزمایشات در سه حالت متفاوت تکرار شد. در حالت اول ذرات درون کانال سیال ریخته نشد، در حالت دوم ذرات به سیال اضافه شد و اندازه گیری انجام شد و در حالت سوم قدرت لیزر کاهش داده شد تا ذرات درشت تر ردیابی شوند. در نهایت این نتایج با نتایج حل عددی به روش شبیه سازی گرابه های بزرگ (les) مقایسه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

در میان جریانهای چند فازی که در یک گستره وسیع در طبیعت و صنعت مطرح می باشند، ته نشینی ذرات معلق در جریانهای سطحی و زیرزمینی از موارد مورد علاقه و توجه تمام پژوهشگران این زمینه در کشورهای مختلف می باشد. رسوب گذاری و ته نشینی ذرات فرایند بسیار مهمی در تصفیه آب و پسابهای صنعتی و فعالیت های صنعتی می باشد. صنایعی که آب مصرفی مورد نیاز خود را از منابع آبی همچون دریاها و رودخانه ها تامین می کنند از حوضچه های رسوب گیر ساحلی برای فرایند ته نشینی استفاده می کنند، متاسفانه به دلیل عدم توجه کافی به اساس طراحی این حوضچه ها، این صنایع اکثرا با مشکلات جدی انتقال رسوبات از درون این حوضچه ها به درون سیستمها و تاسیسات مکانیکی مانند پمپ، آب شیرین کن و غیره مواجه هستند. در این رساله با استفاده از سرعت سنج صوتی داپلر، نمونه برداری از آب و عکسبرداری به تحقیق و بررسی بر روی فرایند رسوب گذاری و تاثیرات جریانهای ثانویه بر رسوب گذاری در مدل حوضچه های رسوب گیر پرداخته شده است. با توجه به اهمیت حضور، نشست و تجمیع رسوبات در جریان این مدلها، پارامترهای اثرگذار بر روی رسوب گذاری و ایجاد جریانهای ثانویع مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر اثراتی که تغییرات دبی، قطر لوله و شکل ورودی بر روی عملکرد حوضچه میگذارند مورد آزمایش و تحلیل قرار گرفته است، همچنین حضور بفل ها به عنوان مستهلک کنندگان انرژی در ارتفاع های متفاوت و مکان های مختلف و تاثیرات تغییر شکل حوضچه نیز مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. و در نهایت نتایج بدست آمده از آزمایشها و همچنین پیشنهادات لازم ارائه گردیده است.

جریان خروجی از سدها، کانال ها ، لوله ها و همچنین آب رودخانه ها به دلیل انرژی جنبشی زیادی که دارد می تواند باعث ایجاد خسارت های فراوانی شود که شسته شدن بستر رودخانه ها و آسیب رسیدن به تاسیسات و سازه های موجود در مسیر جریان مانند پایه پل ها از این جمله می باشند. بنابراین باید به نحوی اثرژی جنبشی مازاد جریان را مستهلک نمود تا از قدرت تخریبی آن کاسته شود. حوضچه های آرامش سازه هایی هستند که با آرام نمودن جریان این هدف را محقق می سازند. با توجه به اهمیت حوضچه های آرامش، در این پروژه یک نوع از این حوضچه ها که در خروجی لوله ها و یا تونل ها قرار داده می شود بر طبق استانداردها طراحی گردید و با قرار دادن بافل ها، تقسیم کننده ها و موانع مختلف در حوضچه و تغییر محل قرارگیری آنها، شرایط هیدرودینامیکی جریان مورد بررسی قرار گرفت. همچنین برای بررسی اثر شرایط ورودی بر روی جریان، آزمایش ها با دو قطر لوله انجام پذیرفت و نیز ارتفاع لوله ورودی نسبت به کف حوضچه تغییر داده شد. در پایان با توجه به نتایج بدست آمده از آزمایش های انجام شده در این پروژه، توصیه هایی برای بهبود هندسه و عملکرد حوضچه صورت گرفته است.