مطالعه جریان بین دیواره¬های ساکن و دوار هم در شناخت جریان در حفره¬های توربوماشین و هم در طراحی دینامومترهای تست توربین اهمیت می¬یابد. در کار حاضر هندسه جدیدی برای حفره دیسک دوار و ساکن مورد بررسی قرار می¬گیرد. معادلات حاکم برای جریان تراکم ناپذیر آشفته، با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت تحلیل می-شوند. در بررسی اعتبار شبیه سازی، نتایج تجربی جریان درون حفره با مجرای شعاعی مبنای مقایسه بوده است. ساختار جریان درون حفره برای دبی جرمی¬های اعمالی ناچیز، از نوع بچلر می¬باشد. با افزایش دبی جرمی اعمالی بر حفره، هسته چرخشی جریان به تدریج ناپدید و پروفیل¬های سرعت محیطی درون حفره به استوارتسون تبدیل می¬شوند. با افزایش رینولدز جریان، هسته چرخشی جریان دوباره آشکار می¬شود. روند تغییرات ضریب گشتاور دیسک دوار، متأثر از ضریب دبی جریان اعمالی و پارامترهای بدون بعد هندسه خواهد بود. با افزایش دبی ورودی جریان و ثابت ماندن بقیه پارامترها، ضریب گشتاور دیسک دوار افزایش می¬یابد. افزایش رینولدز جریان، ضریب گشتاور دیسک دوار را کاهش خواهد داد. افزایش فاصله دیسک دوار و ساکن، ضریب گشتاور دیسک دوار را افزایش می¬دهد، همچنین کوچک کردن مجرای خروجی جریان، باعث افزایش ضریب گشتاور می¬شود. از کاربردهای عمده¬ی این تحلیل و توسعه آن، می توان به استفاده از نتایج آن در طراحی دینامومترهای هیدرولیکی تست موتور جت اشاره نمود.

تست کسکید، یکی از تست هایی است که برای تحلیل جریان در پره های توربین و کمپرسور به کار می رود. با توجه به این که انجام آزمایش فوق برای جریان های تراکم پذیر مشکل و هزینه بر است و همچنین تحلیل چنین جریانی تقریباً غیرممکن می باشد، استفاده از روش های عددی برای تحلیل چنین جریان هایی اجتناب ناپذیر بوده و باعث صرفه جویی در هزینه و زمان می شود. در این تحقیق، تحلیل جریان تراکم پذیر غیرلزج در کسکیدهای متقارن دوبعدی با استفاده از روش حجم محدود جیمسون و دنتون مورد مطالعه قرار گرفته و با هم مقایسه شده اند. برای تحلیل جریان از معادلات اویلر که از حذف ترم های ویسکوزیته و هدایت حرارتی در معادلات ناویر-استوکس به دست می آیند استفاده شده است. همچنین جملات مرتبه ی دوم و چهارم استهلاک مصنوعی برای پایداری حل به کار گرفته شده است. نتایج کد توسعه یافته در زبان فرترن با نتایج شبیه سازی جریان در نرم افزار فلوئنت و نیز نتایج عددی نی و چیما در کسکیدهای متقارن و برای عدد ماخ ورودی 675/0 مقایسه شده است. از کد تدوین شده که دارای دقت بسیار بالایی می باشد، می توان برای تحلیل جریان در کسکیدهای با هندسه های پیچیده تر استفاده کرد.

کمبود منابع آب با افزایش جمعیت، صنعتی سازی و توسعه کشاورزی در بسیاری از مناطق جهان به ویژه خاورمیانه، موجب استفاده از تکنولوژی مدرن به منظور تامین افزایش تقاضا برای آب آشامیدنی شده است. کشور ایران همانند دیگر کشورهای حاشیه خلیج فارس به دلیل قرار گرفتن در اقلیم خشک و کم بارش، در لیست کشورهای در معرض بحران آب قرار دارد تا جایی که پیش بینی می شود در سال 1400 هجری شمسی کشور ایران با کمبود شدید آب مواجه می شود. بنابراین استفاده از فرایندهای آب شیرین کن می تواند نقش مهمی در تامین منابع آب ایفا کند. با استفاده از این روش می توان آب های غیر قابل مصرف(مانند آب دریا) را به صورت آب مورد مصرف تبدیل کرد. در این پژوهش ابتدا انواع روش های نمک زدایی مورد بررسی قرار گرفته است. سپس روش های حرارتی به عنوان یکی از قدیمی ترین و موثرترین روش های نمک زدایی مورد مطالعه، مقایسه و دسته بندی قرار گرفته اند. در ادامه معادلات بقای جرم، شوری و انرژی در حالت پایا برای فرایند های med نوشته شده اند. پس از بررسی معادلات حالت پایا، فرایند در حالت گذرا نیز بررسی شده و معادلات حالت گذرا به دست آورده شده است. سپس با استفاده از معادلات به دست آمده، در نرم افزار متلب به شبیه سازی رفتار دینامیکی سیستم پرداخته شده است. در انتها معادلات به دست آمده بر روی یک آب شیرین کن از نوع med که در عسلویه کار میکند و مربوط به پتروشیمی کاویان می باشد، اعمال شده و جواب های حالت گذرا به دست آورده شده اند. سپس با استفاده از جواب های حالت گذرای به دست آمده و با استفاده از متد زیگلر و نیکولز به طراحی کنترل کننده ی مرسوم pid برای این فرایند پرداخته ایم.

دراین پایان نامه رفتار گذرای یک مبدل لوله - پوسته ای مورد ارزیابی قرار گرفته و توزیع دمای سمت لوله و پوسته بصورت تابعی از زمان، هنگامیکه تغییراتی در دبی و یا در دمای ورودی یک طرف داشته باشم، بررسی شده است . به منظور تحلیل موضوع، مبدل را به صورت مجموعه ای از سلول ها در نظر می گیریم که هر سلول خود مثل یک مبدل حرارتی عمل می کند ولی با توجه به آنکه ابعاد آن کوچک است ، می توان خواص ترمودینامیکی سیال درون آن را یکنواخت فرض کرد . هرسلول از دو قسمت لوله (شامل سیال لوله و قمستی از بدنه لوله) و پوسته (شامل قسمتی از بدنه لوله، سیال پوسته و قسمتی از بدنه پوسته) تشکیل شده است . جهت بررسی دقیق تر مبدل های گازبه گاز، جریان سیال در دو طرف تراکم پذیر فرض می شوند و بنابراین با نوشتن معادلات بقای جرم و انرژی در دو قسمت هرسلول به دستگاه معادلاتی خواهیم رسید که حل آنها تعیین کننده توزیع دمای هرطرف به صورت تابعی از زمان است (لازم به توضیح است که این آنالیزمبدل های با جریان تراکم ناپذیر را نیز دربرمی گیرد). حل دستگاه معادلات ایجاد شده با روش تکرار و انتخاب حدس اولیه انجام می شود و درنهایت تعیین افت فشار در هرسلول امکان پذیر است . درخاتمه، نتایج رفتارگذرای یک مبدل حرارتی بدنبال ایجاد تغییرات ناگهانی (پله)، خطی و سینوسی در دبی و یا در دمای ورودی جریان سمت لوله و یا پوسته ارائه و در هر مورد زمان لازم برای رسیدن به حالت دائم تعیین می شود. نتایج بدست آمده در حالت دائم، بانتایج روش e-ntu مقایسه و خطای ناشی از مدل فوق کمتراز 3 درصد می باشد.