برای اینکه قدرت جداسازی یک سانتریفیوژ را بیان کنند براساس دو طبقه بندی از متغیرها، قدرت جداسازی را نشان می دهند:پارامترهای جداسازی ( جداسازی ، فاکتورهای غنی سازی و تهی سازی) و پارامترهای جریان (جریان های تغذیه، تولید و زائد). هیچ کدام از این پارامترها به تنهایی نمی توانند میزان قدرت جداسازی سانتریفیوژ را بیان کنند. به عبارت دیگر برای اینکه یک ماشین با راندمان بالا داشته باشیم باید هم فاکتور جداسازی بالا و هم جریان تغذیه بالا داشته باشیم. پارامتری که به صورت کمی قدرت جداسازی سانتریفیوژ را بیان می کند ظرفیت جداسازی می باشد، که به طور همزمان پارامترهای جریان و جداسازی را لحاظ می کند. علیرغم انکه هیچ معنای فیزیکی خاصی ندارد این پارامتر به این خاطر مناسب است که از روی اندازه گیری دیگر متغیرها در ازمایشگاه می توان آن را بدست آورد. هندسه سانتریفیوژ نقش بسیار مهمی در مشخصات هیدرودینامیکی جریان داخل سانتریفیوژ بازی می کند. سانتریفیوژ ایگاسو برای مدلسازی انتخاب شد. برای این هندسه جریان چرخشی در نزدیکی دیواره به وسیله سه عامل تحت تاثیر قرار می گیرد. 1) میزان دبی ورودی 2) اختلاف دما بین دو انتهای سانتریفیوژ 3) نیروی درگ ناشی از اسکوپ. در این مطالعه با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی اثر اختلاف دمایی دو انتهای بالایی و پایینی سانتریفیوژ بر روی قدرت جداسازی آن مورد بررسی قرار گرفت. میزان دبی ورودی ثابت و برابر فرض شد. همچنین فرض شد که گرادیان دمایی به صورت خطی و با دمای میانگین 300 کلوین بر روی دیواره سانتریفیوژ باشد. نتایج محاسبات نشان داد که ماکزیمم قدرت جداسازی را در اختلاف دمایی بدست می اید..

هدف از انجام این پژوهش، شبیه سازی جریان خون در رگ قابل انعطاف دچار گرفتگی می باشد. با توجه به اینکه بیماری گرفتگی در شریان های بدن یکی از بحرانی ترین و شایع ترین بیماری ها می باشد و همواره عواقب خطرناکی در پی دارد، در دسترس بودن روشی برای پیش بینی ابعاد مختلف این بیماری می-تواند بسیار مفید باشد. در این پژوهش جریان خون غیردائمی و رفتار دیواره های شریان برای هندسه های واقعی آئورت شکمی و شاخه های پا در حالت های مختلف مدلسازی شده است. اثر متقابل میدان های جامد-سیال برای دو هندسه سالم و گرفته شده که از تصاویر سی تی اسکن بدست آمده بررسی شده است. خون بصورت غیرقابل تراکم و غیر نیوتنی و بافت جامد دیواره، بصورت ماده ای همگن، الاستیک و ایزوتروپیک فرض شده است. حل جریان سیال و تغییر شکل دیواره ها بطور همزمان توسط دو نرم افزار مکانیک محاسباتی انجام شد. برای آئورت سالم با فرض دیواره های انعطاف پذیر نتایج محاسبه شده با نتایج اندازه گیری شده در بدن انسان سالم هم خوانی دارد. نتایج فشار و سرعت بر روی خط میانی شریان ها در زمان های متفاوت، توزیع تنش برشی دیواره برای حالت های دیواره صلب و انعطاف پذیر ارائه شده است. با مقایسه نتایج حالت های دیواره صلب و انعطاف-پذیر برای هندسه سالم، می توان گفت که در حالت دیواره های انعطاف پذیر فشار ورودی محاسبه تقریباً 15% کمتر از حالت دیوار های صلب است. همچنین می توان گفت برای هندسه یکسان نتایج این دو حالت توزیع تقریباً مشابهی از تنش برشی روی دیوار را پیش بینی می کند هرچند که مقادیر بیشینه متفاوت می باشد. در پایان می توان گفت که تحت شرایط مدلسازی شده، اثر در نظر گرفتن انعطاف پذیری دیواره ها بر روی نتایج میدان سیال قابل توجه و مهم می باشد.

شتاب دهنده ی رم با استفاده از انرژی شیمیایی حاصل از احتراق، پرتابه ی مورد نظر را به سرعت های ماوراء صوتی می رساند. شکل پرتابه روی میدان جریان اطراف آن، قدرت شاک های مایل ایجاد شده در اطراف پرتابه و نحوه ی شروع احتراق بسیار موثر است. در نتیجه نیروی پیشران وارد بر پرتابه را تحت تاثیر قرار داده و در نهایت می تواند موجب افزایش یا کاهش سرعت خروجی پرتابه گردد. لذا در این پایان نامه اثرات تغییر پارامترهای هندسی روی حداکثر سرعت پرتابه بررسی شده است. برای این منظور از نرم افزار fluent برای مدل سازی عددی جریان احتراقی اطراف پرتابه استفاده گردیده است. بنا بر این معادلات حاکم بر سیال در جریان تراکم پذیر مغشوش (پیوستگی، بقاء مومنتوم، بقاء انرژی و مدل سازی توربولانس) به همراه معادلات بقاء گونه های شیمیایی حل گردیدند. پس از اعمال تغییرات در زاویه ی مخروط دماغه بین 8 تا 16 درجه و قطر پرتابه از 0/7 تا 0/95 قطر لوله مشاهده شد که زاویه 10 درجه و قطری معادل 0/9 قطر لوله توانایی رساندن پرتابه به سرعت بیش از 3 برابر سرعت c-j مخلوط را دارا می باشند که در مقایسه با سرعت هندسه های موجود حدود 50 درصد افزایش یافته است. همچنین با بررسی طول ناحیه ی احتراق مشخص شد که طولی برابر با شعاع لوله ی شتاب دهنده برای این ناحیه مناسب می باشد. در نهایت اثر زاویه مخروط انتهای پرتابه نیز بررسی شد که زاویه ی 10 درجه بیشترین نیروی پیشران را تولید نمود.

هدف از انجام این پژوهش، شبیه سازی هندسه قلب در حال تپش می باشد. با توجه به اینکه قلب یکی از اندام های حیاتی بدن می باشد، بررسی عملکرد دقیق قلب از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این پژوهش شبیه سازی هندسه قلب در حال تپش و تغییر شکل آن با استفاده از تصاویر سی تی-آنژیوگرافی انجام شده است. با بررسی های انجام شده از تصاویر تهیه شده از 21 فاز دیاگرام ecg فازهای 40و 95درصد برای طرف چپ قلب و فازهای 0و 20درصد برای طرف راست قلب به عنوان فازهایی با بیشترین و کمترین حجم بطن ها بدست آمده است. برخی از پارامترهای موثر در بررسی عملکرد قلب از جمله برون دهی قلبی و کسر تخلیه با استفاده از نرم افزار میمیکس محاسبه و با مراجع متفاوت و همین طور با مقادیر بدست آمده از دستگاه سی تی آنژیوگرافی مقایسه شده است که این قیاس ها در محدوده طبیعی بودن این مقادیر را تأیید می کند. با استفاده از این تصاویر چرخش قلبی در حال تپش حول محور طولی خود محاسبه و مشاهده می شود که هر چه از بالای قلب به سمت نوک قلب پیش رویم میزان چرخش قلبی کمتر می شود. همچنین میدان جریان خون در چند وضعیت مشخص قلب و در مرزهای ثابت به کمک نرم افزارهای دینامیک سیالات محاسبه گردیده که در این محاسبات خون به عنوان یک سیال نیوتنی و غیرقابل تراکم با لزجت ثابت فرض شده است. همچنین بعد از ساخت یک مدل ساده از قلب کامل به نحوی که حجم دهلیزها و بطن-های مدل اصلی قلب و مدل ساده شده و همین طور برون دهی هر دو مدل یکسان باشد، مقایسه بین نتایج میدان جریان مدل واقعی و مدل ساده بعمل آمده است. تنش برشی ایجاد شده بخاطر جریان خون در طرف راست و چپ قلب بررسی شده و می توان گفت که بیشترین میزان تنش برشی در مناطقی که تغییر سطح مقطع داریم و یا اینکه سطح مقطع به نسبت بقیه مناطق کوچکتر باشد اتفاق می افتد. بروز تنشهای بالا در این نواحی می تواند مشکلاتی را برای عملکرد قلب ایجاد نماید. در نهایت هندسه قلب ساده ارائه شده و با توجه به تعداد شبکه مورد نیاز کمتر، این مدل ساده می تواند برای بررسی عملکرد قلبی و حل جریان سیال با زمان محاسباتی کوتاهتری مورد استفاده قرار بگیرد. مسلماً اهمیت کاربرد این مدل ساده در مدلسازی جریان خون در قلب با دیواره های قابل انعطاف دو چندان خواهد بود.

در این پایان نامه نوفه ناشی از چرخش یک پروانه در محیط آب بررسی تجربی شده و نتایج حاصل از انجام آزمایش در یک محیط بسته آزمایشگاهی ذکر شده است. جهت انجام هر آزمایش ابتدا وسایل، ابزار و حس گرها کنترل می شود و پس از اطمینان از مناسب بودن جهت انجام آزمایش مربوطه، از صحت عملکرد و کالیبره بودن در محدوده مورد نیاز اطمینان حاصل می شود. بعد از آن بایستی فضای آزمایشگاه از لحاظ آکوستیکی شناسایی شود. میزان انعکاس صدا در محیط و تاثیر جاذب های صوتی به کار رفته در دیواره های محیط بررسی شده است. پس از طراحی و ساخت تجهیزات مورد نیاز و نصب آن اقدام به انجام دسته آزمایش ها شده است. آزمایش ها در چندین سرعت کاری پروانه صورت پذیرفته است. در هر دسته آزمایش نوفه خالص محیط و موتور اندازه گیری گردیده تا بتوان نوفه خالص پروانه را پس از اندازه گیری صدای کل محاسبه کرد. سپس با تعویض مکان حس گر در فاصله های مشخص در راستای طول و عمق همچنین تغییر زاویه قرارگیری حس گر نسبت به محور پروانه داده برداری شده است. این روند برای هر سرعت کاری تکرار شده و در نهایت بیش از 600 داده برداری صورت پذیرفته است. با مقایسه و بررسی نتایج مشاهده گردید که پروانه در محدوده فرکانسی زیر 50 کیلوهرتز، تقریبا در تمامی فرکانس ها نوفه ایجاد می کند. این نوفه در فرکانس های زیر 5 کیلوهرتز بلندی بیشتر از 90 دسی بل و در فرکانس های محدوده 5 الی 25 کیلوهرتز بین 80 و 90 دسی بل و در فرکانس های بالای 25 کیلوهرتز بلندی صدایی زیر 80 دسی بل را دارد. در این گزارش جهت مقایسه تنها به ذکر نتایج دو دسته آزمایش در مقیاس خطی و لگاریتمی اکتفا شده است. ما بقی نتایج در لوح فشرده ضمیمه شده قابل مشاهده می باشد.

در این مطالعه، میدان جریان مربوط به ایمپاکتور متقارن محوری در شرایط رقیق و در نسبت فشارهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. از روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو برای مدل کردن میدان جریان در اعداد نادسن 1/0، 01/0 و 0002/0 استفاده شده است. اعداد نادسن با استفاده از مقادیر فشار سکون در بالادست محاسبه شده اند. برای هر عدد نادسن، تاثیر مقادیر مختلف فاصله بین خروجی نازل و صفحه ایمپاکتور (l) و مقادیر مختلف نسبت فشار سکون بالادست به فشار محیط مورد مطالعه قرار گرفته است. در همه موارد، جت فراصوتی یا فزون فراصوتی در پایین دست نازل تشکیل می شود. نتایج مربوط به عدد نادسن 1/0 و 01/0 نشان می دهد بر خلاف میدان جریان عدد نادسن 0002/0، در برخورد جت فراصوتی با صفحه ایمپاکتور شاک اتفاق نمی افتد. تغییرات عدد چگالی ذره، سرعت محوری، دما و عدد ماخ در راستای محور جت و کانتورهای فشار کل و عدد ماخ در میدان جریان برای هر سه عدد نادسن 1/0، 01/0 و 0002/0 محاسبه و بحث شده اند. بطور کلی برای عدد نادسن 1/0 و 01/0، گاز با فشار مشخص در بالا دست از نازل خارج شده و تا رسیدن به فشار محیط بصورت یکنواخت منبسط میشود اما در میدان جریان عدد نادسن 0002/0 بجز در بعضی از نسبت فشارهای پایین، یک شاک کمانی در نزدیکی صفحه ایمپاکتور دیده میشود. قدرت و محل شاک به مقدار نسبت فشار (pr) و l/d بستگی دارد. نتایج نشان می دهد برای ??0.3 ( ?=(l?d)/?(p_0?p_b )که p0 فشار سکون بالادست و pb فشار محیط خارج است) تغییرات خواص جریان در راستای محور برای اعداد نادسن 0002/0 و 01/0 مستقل از نسبت فشار است. در تحقیق حاضر، همچنین حرکت ذرات نانو در میدان جریان ایمپاکتورهای فراصوتی/ فزون فراصوتی با دیدگاه لاگرانژین بررسی شده است. نمودار بازده جذب ایمپاکتور برای هر سه مقدار عدد نادسن 0002/0، 01/0 و 0.1 در مقادیر مختلف نسبت فشار و l/d محاسبه و رسم شده است. بطور کلی، قطر جدایش ایمپاکتور (قطر ذره ای که در آن بازده جذب ایمپاکتور برابر با 50% است را قطر جدایش ایمپاکتور گویند) با افزایش فاصله نازل تا صفحه ایمپاکتور کاهش می یابد. همچنین، برای جریانهای با اعداد نادسن 1/0 و 01/0 مقدار بازده جذب ایمپاکتور بیش از 95% است و نسبت فشار و فاصله نازل تا صفحه ایمپاکتور تأثیر قابل توجهی بر مقدار نشست ذرات روی صفحه یمپاکتور ندارد.

کیفیت جریانی که توسط ورودی به موتور تحویل داده می شود از اهمیت خاصی برخوردار است. یکی از جنبه های خاص کیفیت جریان پایداری آن می باشد که ممکن است توسط پدیده هایی دچار اختلال شود. از جمله پدیده هایی که سبب ناپایداری جریان در ورودی های مافوق صوت می شود پدیده نوسان موجهای ضربه ای می باشد که اصطلاحا به آن باز گفته می شود. بر این اساس در این پایان نامه سعی بر آن است که پدیده مذکور و عوامل موثر بر وقوع آن مورد بررسی قرار گیرد. به دلیل اثرات مخرب این پدیده بروی ورودی پیش بینی وقوع این پدیده و روشهای جلوگیری یا گذر از آن ضرورت می یابد. در این مطالعه دو روش نیمه تحلیلی برای پیش بینی پدیده باز ارائه گردیده است. روش اول بر اساس معیار فری می باشد که ورقه گردابه ای حاصل از برخورد موجهای ضربه ای را عامل آغاز پدیده باز می داند. روش دوم برطبق معیار شیب فشار می باشد که بر اساس آن در صورت تغییر شیب فشار در دهانه از منفی به مثبت با کاهش نسبت جریان پدیده باز رخ می دهد. در نهایت با استفاده از نرم افزار فلوئنت در یک ورودی معین عوامل وقوع این پدیده مدل سازی عددی شده است. صحت معیارهای ارائه شده برای پیش بینی پدیده با استفاده از نتایج تجربی و همچنین نتایج حاصل از مدل سازی عددی مورد ارزیابی قرارگرفته است. بررسی های صورت گرفته نشان می دهد که روش اول دارای محدودیت هایی است و تا بازه معینی کارایی دارد. روش دوم کارایی بهتری دارد و دقت آن قابل قبول است. نتایج حاصل از مدل سازی عددی نیز نقش ورقه گردابه ای و جدایش جریان در پدیده باز را نشان می دهند. میزان حساسیت نسبت فشار کل مورد نیاز برای شروع پدیده باز بدین شرح می باشد. با افزایش عدد ماخ از 2/7 به 2/8، نسبت فشار کل در حدود 6 درصد تغییر می کند. با افزایش عدد رینولدز از 106×3 به 106×6، نسبت فشار کل در حدود 0/8 درصد تغییر می کند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در ارتباط با کنترل شناور های سطحی (مثل کشتی ها و قایق ها و . . .) و همچنین کنترل شناور های زیر سطحی (مثل زیر دریائی ها و rov ها و . . .) تاکنون اقدامات گسترده ای صورت گرفته است. در این پایان نامه مدل سازی و کنترل یک شناور شش درجه آزادی درون آب مورد بررسی قرار می گیرد . شناور مورد مطالعه تنها مجهز به یک جفت پروانه تفاضلی است که به صورت متقارن در طرفین چپ و راست شناور تعبیه شده است. دینامیک حرکتی شناور به گونه ای می باشد که با افزایش مجموع سرعت پروانه ها عمل تغییر عمق و با افزایش اختلاف سرعت پروانه ها تغییر سمت شناور شکل می گیرد. در نقطه تریم، سرعت پروانه های این شناور با هم برابر و مساوی مقدار ثابتی است. شناور توصیف شده ابتدا مدل سازی ریاضی می شود و به فرم یک سیستم دو ورودی- دو خروجی در می آید که دارای 12 حالت می باشد. پاسخ های حلقه باز شناور استخراج شده سپس ساختار مناسب کنترلی انتخاب می شود و در نهایت عمق و سمت این شناور با کنترلر کلاسیک pid و کنترلر فازی کنترل می شود. از آنجا که این شناور به شدت غیر خطی می باشد در هر نقطه کار بایستی کنترلرpid متناسب با آن نقطه کار طراحی شود. کنترلر های فازی طراحی شده در ازای تغییر جمیع نقاط کار مقاوم می باشند و دارای پاسخ مطلوب تری نسبت به کنترلر های pid می باشند.

در این پایان نامه نرم افزار حل معادلات ناویه استوکس سهموی شده سه بعدی برای محاسبه ضریب نیروی ماگنوس اجسام مدور در جریان لزج فراصوت ارائه شده است . این نرم افزار روش رتبه دو الگوریتم بادسو را با بکارگیری جریان مغشوش فراصوت برای اجسام ساده مانند مدل اگیو - سیلندر غیرمماسی و مماسی در بردارد. این برنامه در هر مقطع بصورت ضمنی بوده و از تکنیک احجام محدود با سلولهای مرکزی استفاده می نمایند. برای نشان دادن صحت قسمت غیرلزج برنامه، نتایج مدل اویلر با نتایج برنامه سایر محققین برای یک مخروط ساده مقایسه شده است . نتایج الگوریتم رتبه دو بادسو جریان لزج در مقایسه با نتایج آزمایش جوابهای قابل قبولی را تا زاویه حمل شش درجه نشان می دهد. همچنین، این نتایج با نتایج رتبه یک بادسو مقایسه شده است . این مقایسه نشان می دهد که در قسمت جدایی جریان جوابهای رتبه یک بادسو به نتایج آزمایش نزدیکتر می باشد. این نتایج برای اعداد ماخ 3 و 4 و زوایای حمله 2، 6 و 10 درجه ارائه شده است . بعلاوه، برای محاسبه ضریب نیروی ماگنوس نیز مدل اگیو - استوانه در زوایای حمله 2، 4، 6 و 10 درجه و عدد ماخ 3 مورد استفاده قرار گرفته است . جهت اخذ نتایج بهتر در ناحیه جدایی جریان، دو مدل بهبود یافته جریان مغشوش آقایان بالدوین - لوماکس مورد ارزیابی قرار گرفته که نتایج دو مدل نشان می دهد که یکی دارای خطای بیشتر به جز در زاویه حمل 6 درجه است و دیگری دارای خطای کمتری است .

کدکامپیوتری supt یک بسته نرم افزاری است که جهت حل میدان جریان پتانسیل مافوق صوت سه بعدی حول اجسام با صفحه تقارن عمودن و زاویه حمله می باشد. جایگاه این کد در میان کدهای cfd حدفاصل روشهای تئوریکی خطی ساده و کدهای اویلری می باشد. دراین کد از لزجت مصنوعی جهت موج یابی استفاده شده است . در این کد حل جسم سه بعدی تبدیل به حل تعدادی مساله دوبعدی می شود که باروش پیشروی منظم می توان به نتایجی برای جسم سه بعدی رسید. استفاده از روش فاکتورگیری تقریبی ضمنی باعث شده که حل دو بعدی در صفحات جریان عرضی به کمک حل ماتریسها سه قطری به سرعت بدست آید. دراین کد معادلات ازفضای فیزیکی به فضای محاسباتی برده می شوند ودرآنجا حل می گردند. جهت انتقال، از شبکه منطبق برمرز که به طریق عددی و به کمک روش تولید شبکه جبری بدست آمده، استفاده شده است . تمام این تکنیکها باعث شده تا کد ذکرشده، دقت خوبی در مقایسه با کدهای اویلر داشته باشد، ضمن آنکه حافظه لازم و زمان کامپیوتری حل بسیار کاهش یافته است . این کد برای بالکهای نازک و بال-بدنه نتایج خوبی نمیدهد . علت آن، نحوه شبکه بندی حول جسم می باشد. مشکل دیگر این کد انبساط بیش از حد دربعضی از نواحی میدان جریان است که تولید دانسیته منفی کرده و موجبات توقف حل پیش می آید. دراین پروژه نامه کدمذکور تعمیم یافته و کدجدید نه تنها بعضی معایب کدقبلی رارفع کرده بلکه قابلیتهای زیادی برآن افزوده است . در کد جدید از شبکه های متعامد در مرز استفاده شده بطوریکه قابلیت حل کد قدیم رابرای حل بالکهای نازک بسیارافزایش داده و بالکهای نزدیک به صفحه تخت ، قابل حل شده اند. همچنین استفاده از شیوه ای جهت درنظر گرفتن دانسیته منفی باعث قبول شدن انبساطهای شدیدتر شده است . استفاده از روش چند ناحیه ای کردن میدان جریان حول جسم در صفحه جریان عرضی و تغییر ساختار کدقدیم برای آن، باعث شده تاحل بال-بدنه بسیار آسان شود. ازطرفی تولید شبکه برای هریک از نواحی، انعطاف پذیرتر شده است . کدجدید را می توان برای بال - بدنه مخروطی بابدنه مدور یابیضوی و هرسطح مقطعی ازبال بکار برد . توزیع فشار سطحی محاسبه شده توسط کد جدید برای بال تنهاو بال - بدنه با لبه حمله مادون صوت یا مافوق صوت بانتایج حل کننده های اویلر، دیگر حل کننده های پتانسیل کامل، روشهای تئوریکی خطی و اندازه گیریهای تجربی مقایسه شده است . درمجموع، تطبیق خوبی برای نتایج کد جدید با نتایج تجربی و نتایج روشهای دیگر بدست آمده است .

امروزه روشهای عددی به صورت گسترده ای برای حل میدان جریان سیال حول ایرفویل که یکی از مهمترین قسمتهای یک جسم پرنده می باشد مورد استفاده قرار می گیرند. دراین پروژه برای حل میدان جریان گذر صوتی (transonic) حول ایرفویل از معادله پتانسیل کامل (full potential-fp) استفاده شده است . الگوریتم بکار گرفته شده برای حل معادله fp از نوع af2 بوده که اولین بار بوسیله آقای هلست holst ارائه شده است . بدین منظور دوبرنامه کامپیوتری براساس روش هلست تهیه شده که هریک ازشبکه عددی مخصوص خوداستفاده می کنند. برنامه کامپیوتری shfoil1 تنها برای موارد بدون ((برآ)) (nonlifting) قابل استفاده است ، درصورتیکه برنامه کامپیوتری shfoilz برای کلیه موارد "برآ" و بدون "برآ" استفاده می شود. شبکه های عددی مورد نیاز هریک از این دو برنامه بوسیله دو برنامه جداگانه دیگر که به ترتیب shgrid1 و shgrid2 نام دارند تولید می شوند. دراین پروژه مبانی تئوری و جزئیات جریان پتانسیل، تولید شبکه عددی، روشهای عددی برای جریان گذر صوتی و الگوریتم عددی استفاده شده، تشریح شده اند. برای آنکه بتوان نتایج برنامه ها را با کار دیگران مقایسه کرد، نتایج تنها روی ایرفویل naca 12 بدست آمده است . قابل ذکر است که جریان اطراف هرنوع ایرفویل چهاروپنج شماره ای naca قابل حل می باشد. توزیع فشار برروی این نوع ایرفویل برای جریانهای زیربحرانی (subcritical) و فوق بحرانی (supercritical) و درزوایای حمله (angle of attack) مختلف بدست آمده است . اثر شرایط مرزی روی خط در تلکس (vortex sheet) غیر عمود بودن شبکه برروی سطح ایرفویل (nonorthogonality)، شرایط اولیه و پارامترهای مهم دیگر مانند ضریب آسودگی (relaxation factor)، پارامتر موج ضربه ای (shock parame) و استهلاک مصنوعی (artifical viscosity) بررسی و درفصل چهارم ارائه شده است . توزیع فشارهای بدست آمده، تطابق خوبی بانتایج دیگران دارد. امااختلاف جزئی درمحل موج ضربه ای نشان می دهد که با کار بیشتر می توان نتایج دقیقتری بدست آورد.

در این پژوهش آثار ناشی از فاصله هوایی ما بین بال و بالچه (gap effect) بر ضرایب آیرودینامیکی برا، ممان نصب و ممان لولا برای بالچه های ساده لبه فرار در جریان فراصوتی مورد بررسی قرار گرفته است . به هنگام باز شدن بالچه ناحیه مثلث شکلی ما بین بال و بالچه شکل می گیرد که این ناحیه مانند منفذ عبور جریان بین قسمتهای پرفشار و کم فشار بال عمل کرده و باعث تغییر توزیع فشار پیش بینی شده برای مجموعه بال و بالچه می گردد. در این تحقیق با بهره گیری از تئوری جریانهای مخروطی حل تحلیل ارائه گشته و با استفاده از حلهای تحلیلی سه برنامه برای تعیین اثر فاصله هوایی و لحاظ نمودن این اثر برای حلهای تحلیلی حد بیشترین مقدار این اثر تعیین شده و در دو برنامه دیگر با استفاده از برخی حلها مقدار نیروی برای ناحیه اثر فاصله هوایی حذف گشته استو در نهایت نتایج این سه برنامه و همچنین برنامه هایی که پیش از این بکار برده می شده، با نتایج آزمایشگاهی گرفته شده از تونل باد مافوق صورت مقایسه شده و میزان دقت هر یک تعیین شده است . این برنامه ها از نظر شکل هندسی بالچه محدودیتی ندارند. همچنین به منظور بهینه نمودن کدهای نیمه تجربی و افزایش دقت و کارایی آنها می توان هر یک از این برنامه ها را به عنوان زیر برنامه به آنها افزود.

در این پایان نامه جریان مافوق صوت بر روی اجسام شامل بال-بدنه چرخان و غیرچرخان به روش عددی حل شده است. بدین منظور از حل ترکیبی دو برنامه ناویه-استوکس سهموی ‏‎pns‎‏ و ناویه-استوکس لایه نازک ‏‎tlns‎‏ استفاده گردیده است.

برای حل عددی معادلات دیفرانسیل پاره ای حاکم بر جریان سیال نیازمند به استفاده از شبکه نقاط هستیم تا بتوانیم معادلات را در فضای فیزیکی حل تقریب زده و به معادلات تفاضل محدود یا حجم محدودتبدیل کنیم. این شبکه نقاط بر دو نوع می باشند. 1- شبکه سازمان یافته (یعنی خطوط شبکه و نقاط آن دارای ترتیب خاصی باشد). 2- شبکه بی سازمان (یعنی خطوط شبکه و نقاط آن دارای ترتیب خاصی نباشد). از حلهای بدست آمده در شبکه های بی سازمان مشاهده شده که در نزدیکی دیواره ها خطای بیشتری نسبت به حلهای بدست آمده در شبکه های با سازمان موجود می باشد. برای بررسی مشکل بالا در شبکه های بی سازمان در این پژوهش با تهیه یک برنامه کامپیوتری به روش حجم محدود در شبکه با سازمان دو مثال ساده جریان روی صفحه صاف و پله را حل نموده ایم سپس همین مثالها را با استفاده از از یک شبکه بی سازمان تولید شده به روش دلاونی حل نمودیم. با رعایت تعداد نقاط معادل برای حل روی دو نوع شبکه و با تغییر پارامترهای موثر بر شبکه سازی، اعم از تعامد، همواری و نسبت منظری اجزا، خطای هر قسمت را بطور جداگانه بررسی و نتایج را با نتایج تحلیلی برای صفحه و آزمایشگاهی برای پله مقایسه کردیم که نتایج بصورت زیر خلاصه می شوند.در ابتدا با تغییر تراکم در جهات مختلف شبکه و با استفاده از ضریب تراکم مناسب مشخص شد که نتایج بهتری تولید می شوند ولی با انتخاب نامناسب ضریب تراکم حتی در نقاطی که شبکه بازتر می شود خطای نتایج بیشتر نیز می شود . سپس نتایج دو شبکه با سازمان و بی سازمان را برای هر دو مثال با یک شبکه تقریبا یکسان از نظر شرایط مقایسه نموده و مشاهده شد که شبکه بی سازمان دارای خطای بیشتری نسبت به شبکه با سازمان می باشد. متعاقبا در شبکه بی سازمان ابتدا با تغییر پارامتر تعامد شبکه مشاهده شد که شبکه با تعدمد بیشتر دارای نتایج بهتری می باشد سپس با تغییر همواری شبکه نیز مشاهده شد که با تغییر این پارامتر و بهبود شبکه از نظر همواری نتایج بهتر می شوند ولی تاثیر این پارامتر به اندازه پارامتر تعامد نمی باشد. در کل با انتخاب یک شبکه بی سازمان با تعامد بهتر و هموارتر خطای این نوع شبکه ها در نزدیکی دیواره ها تقلیل می یابد.

پیش بینی دمای خروجی سیال از اتاق احتراق در توربین گاز بکار رفته در نیروگاه سیکل ترکیبی فارس جهت تصمیم گیری در مورد مسائل تعمیر و نگهداری از موارد مهم به شمار می رود. بدین منظور در این پایان نامه میدان جریان، توزیع دما و بررسی حساسیت آن نسبت به تغییر میران سوخت یا تغییر فشار سوخت ورودی یک اتاق احتراق این توربین گاز مشابه آنچه در نیروگاه سیکل ترکیبی فارس می باشد، بکمک نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی، مدلسازی شده است. سوخت و قسمتی از هوای ورودی به اتاق احتراق دارای چرخش ‏‎(swirling flow)‎‏ می باشند. از جریان چرخشی به خاطر کوتاهنتر شدن طول و پایداری بهتر شعله بهره گرفته شده است. جریانهای بازگشتی و واکنشی در این مدلسازی از طریق حل عددی معادلاتا دیفرانسیل حاکم که در زمان متوسط گیری شده اند و انجام مدلسازی فیزیکی برای جریان مغشوش، احتراق و تشعشع حرارتی انجام گرفته است. برای مدلسازی تنشهای اغتشاش از فرضیه بوزینسک توسعه داده شده در جریان چرخشی استفاده شده است. جریان مغشوش توسط مدل ‏‎(renormalized group theory)rng k-‎‏) مدلسازی شده است. احتراق توسط دو مدل رایج احتراقی مدل شده است. مدل اول، مدل آرهنیوس دو مولکولی ‏‎(bi-molecular arrhenius relation)‎‏ که معمولا در جریان آرام بیشتر کاربرد دارد و مدل دوم: با توجه به اینکه در جریانهای واکنشی مغشوش، تاثیر اغتشاش بر نرخ واکنش مهم است از مدل ‏‎(ebu:eddy break up)‎‏ که توسط اسپالدینگ برای نفوذ اغتشاش به کار گرفته شده استفاده می شود. بنابراین هر دو نرخ واکنش در حل با یکدیگر مقایسه می شوند و کوچکترین آنها-از نظر قدر مطلق-نرخ کنترل موثر را گزارش می کند تا در محاسبات استفاده شود. نتایج حاصله از شبیه سازی عددی در اتاق احتراق ساده جهت برآورد خطای نرم افزار با نتایج تجربی موجود برای توزیع سرعت، تمرکز سوخت و توزیع درجه حرارت مقایسه شده و این مقایسه توافق قابل قبولی بین نتایج عددی و تجربی نشان می دهد. علاوه بر این اتاق احتراق توربین گاز نیروگاه و ناحیه جریان معکوس بعد از کمپرسور تا اتاق احتراق بصورت سه بعدی مدلسازی و مطالعه حساسیت عملکرد اتاق احرتاق نسبت به تغییر کمیات مختلف انجام شده است.