در این پژوهش به بررسی تاثیر برخی پارامترهای هندسه دوار و تزریق، بر کاهش ضریب اصطکاک سطحی در جریان تیلور-کوئت به صورت عددی پرداخته شده است. جریان تیلور-کوئت مورد نظر در دو مقطع استوانه ای و مخروطی مورد بررسی قرار گرفته است. مدلی که برای این مسئله در نظر گرفته شده، متشکل از دو سیلندر هم مرکز است که سیلندر خارجی ثابت و سیلندر داخلی متحرک می باشد. معادلات حاکم بر جریان براساس روش عددی حجم محدود و با استفاده از طرح گسسته سازی بالادست مرتبه دوم حل شده اند. سیال عامل در کار حاضر روغن سیلیکن می باشد. جریان مغشوش، به صورت تک فازی (بدون تزریق) و دوفازی (با تزریق) بررسی شده است که در حالت دوفازی، حباب های هوا به عنوان فاز دوم به درون جریان تزریق شده اند. با دوران سیلندر درونی، تغییر ضریب اصطکاک سطحی وارد بر سیستم به دست آمده است. در پایان، تحلیل حساسیت پارامترهای مختلف هندسی و جریانی در جریان تیلور-کوئت بررسی شده است. نتایج نشان دادند، زمانی که درون جریان تزریق هوا صورت می گیرد، حضور حباب ها و افزایش نرخ تزریق آن ها روی ضریب اصطکاک سطحی اثر گذاشته و باعث شده این ضریب را در جریان تیلور-کوئت استوانه ای در بهترین حالت تا میزان 12 درصد کاهش دهد که این کاهش برای جریان تیلور-کوئت مخروطی 8 درصد است. استفاده از سیستم تیلور-کوئت مخروطی در مقایسه با استوانه ای، ضریب اصطکاک را در سرعت های دورانی پایین تا میزان 30 درصد کاهش می دهد. از پارامترهای اثر گذار روی ضریب اصطکاک سطحی در جریان تیلور-کوئت می توان به پارامترهای هندسی مانند فاصله بین دو سیلندر و شعاع سیلندر درونی اشاره کرد که حساس ترین پارامتر در این جریان می باشند.

بهبود انتقال حرارت و خنک¬کاری سیستم¬های حرارتی نقش بسیار مهمی در کاربردهای صنعتی و مهندسی دارد. نانوسیال و محیط متخلخل هر دو می¬توانند انتقال حرارت را بهبود می¬بخشند. در این پژوهش انتقال حرارت جابجایی ترکیبی جریان نانوسیال آب-اکسید آلمینیوم در یک مجرای بیضوی پر شده با محیط متخلخل به صورت عددی و سه بعدی بررسی گردیده است. فرض بر آن است که دیواره مقطع در دمای ثابت قرار دارد. جریان نانوسیال، آرام، دائمی، نیوتنی و تراکم ناپذیر می¬باشد و مدل جریان نانوسیال مدل همگن در نظر گرفته می¬شود. در محیط متخلخل از مدل گسترش یافته¬ی بریکمن-دارسی-فورچهمیر بهره برده شده است و فازهای سیال و جامد در محیط متخلخل در تعادل حرارتی می باشند. برای این تحلیل از روش حجم محدود استفاده شده است. نتایج حل عددی با نتایج پژوهش¬های پیشین مقایسه شده که انطباق خوبی را نشان می¬دهند. ترکیب نانوسیال و محیط متخلخل جهت بهبود انتقال حرارت اخیرا مورد استقبال محققین قرار گرفته است که بررسی انتقال حرارت نانوسیال در یک مجرا بیضوی پر شده با محیط متخلخل تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است. در این بررسی اثر پارامترهای عدد رینولدز، ضریب تخلخل، عدد دارسی، کسرحجمی نانوسیال، قطر نانوذرات و ضریب منظری مجرا روی پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی بررسی گردیده است. نتایج بررسی اثر عدد رینولدز نشان داد که، افزایش عدد رینولدز تاثیری بر عدد ناسلت ندارد ولی ضریب اصطکاک سطح را کاهش می¬دهد. نتایج بررسی اثر کسرحجمی نانوسیال و اثر قطر نانوذرات نشان داد که افزایش کسرحجمی و کاهش قطر نانوذرات عدد ناسلت را افزایش می¬دهد ولی تاثیری بر ضریب اصطکاک سطح ندارد به طوری که استفاده از نانوسیال با کسرحجمی 0/06 نسبت به سیال پایه، عدد ناسلت را 3/48% افزایش می¬دهد و کاهش قطر نانودرات از 100 نانومتر به 20 نانومتر عدد ناسلت را 13/2% افزایش می¬دهد. نتایج بررسی اثر تغییر ضریب تخلخل و عدد دارسی نشان داد که کاهش ضریب تخلخل و کاهش عدد دارسی، ضریب اصطکاک سطح، عدد ناسلت و افت فشار را افزایش می¬دهد، به طوری که با کاهش ضریب تخلخل تا 0/8نسبت به مجرای بدون محیط متخلخل عدد ناسلت 13/94 برابر و افت فشار 14/27 برابر می¬گردد و با کاهش عدد دارسی از 0/1 به 0/00001 عدد ناسلت 17/0 برابر و افت فشار 320 برابر می¬گردد. نتایج بررسی اثر ضریب منظری مجرا نشان داد که با افزایش ضریب منظری، عدد ناسلت، افزایش می¬یابد و ضریب اصطکاک سطح بدون تغییر باقی می¬ماند.