در این پژوهش ابتدا با استفاده از معادله گیلمور، اثر تراکم پذیری مایع بر روی رفتار حباب کاویتاسیون مورد بررسی قرار گرفته است. با حل همزمان معادلات ناویراستوکس و معادله انرژی برای گاز درون حباب و مایع اطراف آن، انتقال حرارت هدایتی نیز مدل سازی شده است. نتایج حاصل از این شبیه سازی برای تک حباب، مطابقت خوبی با داده های آزمایشگاهی دارد. علاوه بر این، مشخص گردید که تراکم پذیری مایع و انتقال حرارت هدایتی، اثر قابل ملاحظه ای بر رفتار حباب دارد. سپس با به کارگیری معادلات غیرخطی مخلوط همگن حباب-مایع همراه با معادله گیلمور، دینامیک غیرخطی ابرحباب کروی، استوانه ای و محوری با لحاظ کردن اثر تراکم پذیری و انتقال حرارت هدایتی شبیه سازی شده است. میدان جریان اطراف ابرحباب کروی یک بعدی بوده و به صورت تحلیلی حل شده است. میدان جریان اطراف ابر محوری و استوانه ای نیز با توسعه یک برنامه کامپیوتری به صورت عددی شبیه سازی شده است. برای شبیه سازی فروریزش ابرحباب، معادلات فوق با معادلات حاکم بر ابرحباب به صورت همگیر حل شده است. فشار مایع دوردست ابر حباب به-صورت یک رابطه کسینوسی با دامنه و بسامد معین تغییر می کند. با کاهش فشار تحریک، ابرحباب رشد کرده و با افزایش آن ابرحباب فروریزش می کند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با فروریزش ابرحباب، موج فشاری در سطح ابر تشکیل شده و به طرف مرکز آن انتشار می یابد. با نزدیک شدن به مرکز ابر شدت موج افزایش یافته و در مرکز ابر به مقدار بیشینه خود می رسد. مشاهده شده است که فشار بالای درون ابرحباب فروریزش ابر را محدود می کند. قبل از اینکه ابرحباب به طور کامل فروریزش کند موج فشاری با قـــدرتی در مرتبه bar 10 به درون مایع اطراف ابر انتشار می یابد. قدرت موج فشاری به نوع ابرحباب، اندازه اولیه ابر، عدد کاویتاسیون، بسامد فشار تحریک و کسر حجمی حباب وابسته است. مدل سازی انتقال حرارت و تراکم پذیری موجب افزایش قدرت موج فشاری می شود. همچنین، اثرات تغییر فاز، واکنش شیمیایی و انتقال حرارت تشعشعی نیز بر روی رفتار تک حباب کروی بررسی شده است. انتقال حـــرارت تشعشعی اثر قابل توجه ای بر رفتار حباب ندارد ولی تغییر فاز، تجزیه مولکول های آب و واکنش با گاز درون حباب موجب کاهش قابل ملاحظه ی دمای درون حباب می شود.

قدرت و انرژی باد بهترین چشم انداز آینده را در میان انواع فن آوری های انرژی تجدید پذیر و پایدار دارا می باشد . جهت دستیابی به بیشترین و اقتصادی ترین انرژی از توربین باد ، می باید کارایی پره مورد ملاحضه قرار گیرد . در این تحقیق نتایج شبیه سازی ایرودینامیکی انجام شده بر اساس جریان پایایی است که با سرعت پایین از روی ایرفویل های nrel s809 ، du84-32 ، naca 63-415 ، ffa-w3-211 و wortmann fx 66-s-196 به صورت دو بعدی عبور می نماید . شبیه سازی صورت گرفته به کمک دینامیک سیالات محاسباتی توسط نرم افزار ansys cfx صورت پذیرفته است . شرایط بادی در این تحقیق با توجه به سرعت های باد در سایت های مختلف ایران می باشد . مدل توربولانسی در این تحقیق انتقال از جریان آرام به آشفته را لحاظ می نماید . نیرو های برآ و پسا ، پارامترهای مهمی در مطالعه بر روی کارایی توربین های بادی هستند . جهت دستیابی به بیشترین قدرت از توربین بادی ، بیشترین نسبت لغزش ( برآ به پسا )هدف است . کارایی پروفیل پره های گوناگون در سرعت های مختلف مورد بررسی قرار گرفته و بهینه ترین پره بر اساس بیشترین نسبت لغزش در هر سرعت محاسبه می شود . همچنین بهینه ترین زاویه حمله برای هر ایرفویل در سرعت های مختلف محاسبه شده است . نتایج محاسبه شده منبعی جهت تحقیق و پیشرفت بر روی ایرفویل های توربین بادی می باشد . نتایج عددی بدست آمده با نتایج تجربی تونل باد جهت صحت مدل ، مقایسه شده است . مقایسات نشان می دهند که کد دینامیک سیلات محاسباتی استفاده شده در مطالعه دقت خوبی در پیش بینی بارهای ایرودینامیکی وارده بر پره توربین باد داشته است . هنگامی که زاویه حمله تغییر می کند ، روش عددی توانایی پیش بینی کارایی ایرودینامیکی ایرفویل از قبیل ضرایب برآ و پسا را دارا است . ایرفویلی با نسبت لغزش بیشتر دارای کارایی بیشتری نسبت به ایرفویلی با نسبت لغزش کمتر است . از نتایج شبیه سازی انجام شده دریافت می شود که زاویه حمله اثری غالب بر روی انتخاب بهترین پروفیل دارد ، در حالی که سرعت باد همچین تاثیری ندارد . بهترین زاویه حمله برای ایرفویل های انتخابی جهت اکتساب بیشترین راندمان و کارایی در رنج 3- تا 6 درجه می باشد که با تغییر زاویه حمله در یک سرعت باد ، نسبت لغزش از ایرفویلی به ایرفویل دیگر تغییر می نماید . همچنین نتیجه می شود که با افزایش زاویه حمله بالاتر از رنج های بهینه ، نسبت لغزش کاهش می یابد و اختلاف بین نسبت لغزش ایرفویل ها بسیار کم شده و تقریبا همگی به سمت یک عدد میل می کنند .