در این پروژه به بررسی کاویتاسیون می پردازیم. در فصل اول به تعریف و چگونگی شکل گیری و انواع این فرایند و اهمیت و آثاری که کاویتاسیون ایجاد می کند پرداخته و معیاری برای سنجش آن به نام عدد کاویتاسیون بیان می کنیم. در ادامه به چگونگی تشخیص این فرایند و روش هایی برای کاهش خسارات ناشی از آن می پردازیم. هم چنین به بیان کاربردهای پدیده کاویتاسیون در صنعت نیز پرداخته و در فصل دوم چندین تونل کاویتاسیون که در کشور های مختلف ساخته شده و در آن آزمایشات مختلف صورت می گیرد را بررسی می کنیم. اما به دلیل گران بودن ساخت این تونل ها، در فصل سوم یک مدل ساده پیشنهاد شده است که بتوان در اولویت اول پدیده کاویتاسیون را در آن مشاهده نموده و سپس مدلی را برای آزمایش در آن بررسی کرد. در فصل چهارم صحت طرح و اطمینان از به وقوع پیوستن پدیده کاویتاسیون را توسط محاسبات عددی بررسی نموده ایم. در فصل پنجم نیز یک آزمایش ساده توسط تونل کاویتاسیون آزمایشگاه دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب انجام شده است.

ردیابی ذرات ریز جامد درون جریان سیال (آب و گاز) در حالتهای جریان آرام و آشفته مورد بررسی قرار گرفته است . معادله حاکم بر جریان سیال بین دو صفحه تخت توسط کد کامپیوتری کلک حل گردیده و از مشخصات بدست آمده توسط این کد برای حل معادله حرکت ذره استفاده گردیده است . برای تحلیل حرکت سیال از دیدگاه اویلری و تحلیل حرکت ذره از دیدگاه لاگرانژی استفاده شده است . سیال تراکم ناپذیر، پایدار و کاملا رقیق فرض شده است و در بررسی معادله حرکت ذره از نیروهای براونی، اثر میدان الکتریکی، لیفن سافمن صرفنظر گردیده و عواملی مانند نیروی اینرسی ذره، نیروی مقاومت سیال در برابر حرکت ذره، جاذبه ثقلی مورد مطالعه قرار گرفته است . از درگ استوکس در معادلات استفاده شده است . اثر تغییر دانسیته ذره، تغییر قطر ذره، تغییر مکان اولیه ذره و تغییر رینولدز جریان روی ذره بررسی شده است .

تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیرات وجود ذرات معلق (عمدتا به ابعاد رس و لای) درتغییرات ضرایب اصطکاک و افت انرژی در زیر جریانهای ورود به دریاچه ها موسوم به جریانهای غلظت و نیز جریان درمجاری باز صورت گرفته است . دراین بررسی ضمن مروری برتحقیقات انجام شده در زمینه مفاهیم اصطکاک درجریانهای مذکور و عوامل مرتبط، توجه ویژه ای به امکان بروز کاهش میزان تلفات انرژی و نیز ضرایب اصطکاک درحالات خاصی از وجود ذرات ، معطوف گشته و دراین مورد به اقدامات و فعالیتهای تحقیقی سالیان اخیر در زمینه کلی کاهش پسااشاره شده است . به منظور بررسی تجربی اثرات فوق در مجاری باز، آزمایشهایی در دو مرحله کلی : جریان حاوی ذرات و جریات غلظت حاوی مواد معلق دریک کانال آزمایشگاهی به طول 12 متر و مقطع مستطیل صورت گرفته و به این ترتیب با اندازه گیری و محاسبه پارامترهای مورد نظر، به مقایسه جریانهای همراه با مواد معلق و بدون آن، و تفاوتهای مشاهده شده، پرداخته شده است . بررسی های بعمل آمده امکان ایجاد کاهش مورد نظر را در پاره ای موارد تائید نموده وازسوی دیگر بیانگر تعدد عوامل و متغیرهای حاکم برپدیده می باشد. به طوریکه میزان این تغییرات درموارد گوناگون بسیار متفاوت بوده و حتی می تواند درجهت عکس عمل نماید . بنابراین ضمن اشاره به لزوم شناخت عوامل موثر، پیشنهادهایی برای ادامه بررسی ها و مطالعات تاامکان ارائه یک مبنای قابل اطمینان برای استفاده مهندسین در طراحی مجاری مناسب برای خروج بار جامد سیلابی از دریاچه های سدها و از سوی دیگر تصحیحات احتمالی لازم در روابط محاسبه جریانهای یکنواخت براثر وجود ذرات با غلظت و اندازه های معین، ارائه گردیده است .