هدف از این پایان نامه، شبیه سازی عددی توربین های بادی مگنوس با استوانه های دوار توسط نرم افزار ansys cfx و نهایتا ترسیم نمودار c_p بر حسب ? برای آنها می باشد، تا بتوان بازده آنها را با سایر توربین های بادی موجود مقایسه نمود.بر این اساس ابتدا یک استوانه ساکن و دوار در جریان هوای عمود بر آن قرار گرفته وضرایب لیفت و درگ بر روی آن محاسبه گردیده-است.در این مرحله از پروژه ابتدا یک حل پایدار انجام گرفته و تقریبا از تمامی مدل های توربولانسی جهت حل مساله استفاده گردیده است.اما به علت خطای بیش از حد، که علت آن را می توان نوسانی بودن نیروهای لیفت و درگ بر روی استوانه ذکر نمود، مجدا از یک حل گذرا برای تحلیل این مساله استفاده شده و مشاهده می گردد که می توان با استفاده از یک حل گذرا و مدل توربولانسی bsl جواب های نسبتا مناسبی را بدست آورد.حال با تعیین بهترین مدل برای تحلیل جریان بر روی استوانه؛ یعنی مدل bsl ؛ این مدل به عنوان مبنای محاسبات قرار گرفته است.در ادامه پروژه نیز با در نظر گرفتن دو نوع مدل مختلف برای شبیه-سازی توربین های بادی مگنوس، نتایج این شبیه سازی با نتایج کار تجربی انجام گرفته در این زمینه مقایسه گردیده است.نهایتا در انتهای پروژه نیز با افزایش سرعت زاویه ای استوانه ؛ به عنوان پره توربین؛ از 300 تا 8000 دور بر دقیقه نمودار c_p بر حسب ? برای این نوع از توربین ها ترسیم شده و می توان بازده آن را با سایر توربین های بادی موجود مقایسه نمود.در واقع می-توان با استفاده از این نمودار و در نظر گرفتن هزینه های ساخت نسبتا کمتر این توربین ها در قیاس با سایر توربین های بادی با پره-های ایرفویلی، اقتصادی بودن یا نبودن این توربین ها را نتیجه گرفت. بر این اساس، این پایان نامه در قالب پنج فصل نوشته شده است.در فصل اول، مقدمه ای مختصر پیرامون توربین های بادی مگنوس و مروری بر کارهای قبلی انجام شده در این زمینه ارائه شده است. در فصل 2 نیز مختصری راجع به جریان های ایده آل بیان شده-است.در فصل 3، معادلات حاکم بر جریان های لزج، مدل های مختلف توربولانسی و مزایا و معایب هر یک تشریح گردیده است.در فصل 4، هندسه مساله و نتایج بدست آمده در قالب نمودار، خطوط جریان و کانتورهای موردنیاز بیان شده است.نهایتا فصل 5 نیز، شامل یک نتیجه گیری کلی و چند پیشنهاد، جهت توسعه کار انجام گرفته می باشد.

در این تحقیق ساختار جریان و انتقال حرارت جابه جایی نانوسیالات در کانا های uشکل چرخان به صورت عددی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. بدین منظور چند هندسه مختلف طراحی که بسته به ابعاد، جریان نانوسیال درون آن در محدوده رژیم آرام و یا مغشوش قرار گرفته است. تمرکز اصلی تحقیق بر بررسی مستقل و ترکیبی برخی روش های قدیمی و نوین تقویت انتقال حرارت و مقایسه آن ها از جنبه های گوناگون خواهد بود. بدین منظور در فصل اول به معرفی برخی تکنیک های موثر بر افزایش انتقال حرارت نظیر استفاده از سطوح زبر، به کارگیری نانوسیالات و استفاده از میکروکانال ها پرداخته شده و مکانیزم های حاکم بر این روش ها تشریح گردیده است. در فصل دوم برخی از تحقیقات صورت گرفته پیرامون استفاده از این تکنیک ها در شرایط کاری نزدیک به تحقیق حاضر معرفی و نتایج مهم آن ها ذکر شده است. در فصل سوم مساله اصلی شرح داده شده و هندسه های مختلف تحت بررسی معرفی گردیده اند. تولید شبکه مناسب و انتخاب مدل توربولانسی دقیق در فصل چهارم مورد بررسی قرار گرفته و نتایج مقدماتی با مراجع تجربی اعتبارسنجی شده اند. پیش از ورود به بخش اصلی تحقیقات، چند نوع نانوسیال مختلف مورد مطالعه قرار گرفته و در نهایت نانوسیالات آب/اکسیدآلومینیوم و آب/اکسیدتیتانیوم به دلیل خواص قابل توجه حرارتی و عمل کرد مناسب برای بخش اصلی انتخاب گردیده اند. هم چنین برای مدل کردن نانوسیالات از مدل تک فاز استفاده گردیده و لذا چندین مدل مختلف نیز برای تعیین خواص مختلف ترموفیزیکی آن ها مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته و در نهایت دو مدل مناسب و جدید برای این منظور انتخاب گردیده است. فصول پنجم تا هفتم اختصاص به نتایج شبیه سازی جریان نانوسیالات در هندسه های تحت بررسی نظیر ماکروکانال با و بدون دندانه، میکروکانال و مینی کانال و مقایسه نتایج آن ها با یکدیگر خواهد داشت. در نهایت نتایج همه بررسی ها در فصل هشتم به صورت متمرکز مورد بررسی قرار گرفته و تکنیک های مختلف تقویت انتقال حرارت مقایسه و نقاط قوت و ضعف آن ها نسبت به یکدیگر سنجیده شده است. نتایج حاکی از این است که نانوسیالات باعث افزایش بسیار چشمگیر انتقال حرارت از کانال های مختلف شده اند، ولی به نظر می رسد از ترکیب این روش با برخی روش های دیگر نتایج بسیار مناسب تری حاصل می شود. استفاده از جریان نانوسیالات در مینی کانال بدون دندانه در میان سایر مکانیزم های مورداستفاده بهترین عمل کرد حرارتی را داشته و استفاده از آن باعث افزایش قابل توجه انتقال حرارت می شود. هر چند میکروکانال انتخابی نیز انتقال حرارت بالایی از خود نشان داده، ولی به دلیل عدم کارآیی مناسب حرارتی و افت فشار بسیار شدید در طول آن، عملاً باید از آن صرف نظر کرد. استفاده از دندانه ها نیز هر چند تاثیر بسیار قابل توجهی بر عمل کرد حرارتی ماکروکانال داشت، ولی استفاده از آن در میکرو و مینی کانال نه تنها مناسب نیست، بلکه کاهش شدید عمل کرد حرارتی را نیز در پی دارد. هم چنین نتایج شبیه سازی برای مینی کانال همگرا-واگرا از نظر حرارتی و افت فشار تفاوت چندانی با مینی کانال در حالت مستقیم نداشته و به نظر می رسد این دو هندسه از نظر حرارتی مزیت خاصی نسبت به یکدیگر ندارند.