با بزرگ تر شدن شهرها و افزایش جمعیت آن ها از یکسو و گسترش صنایع و کارخانه ها از سوی دیگر مسأله جمع آوری و دفع فاضلاب از اهمیت زیادی برخوردار می گردد ، وجود فاضلاب ها یکی از عوامل آلودگی محیط زیست می باشد که می بایست جمع آوری ، پالایش و تصفیه گردد و در حد امکان به چرخه طبیعی بازگردانده شود. فاضلاب سیالی مرکب از آب و فاضلاب می باشد که با انتقال و خارج شدن آب احتمال ته نشین شدن لجن بسیار زیاد می باشد که همین امر موجب گردیده است تاکنون برای خارج کردن لجن از لوله ها هزینه های گزافی چون استفاده از نیروی انسانی ، ماشین آلاتی چون ,واترجت و ... پرداخت شود. با توجه به اینکه رفتار لجن فاضلاب رفتار سیال غیر نیوتنی می باشد ، می توان با استفاده از علم رئولوژی به مطالعه آن دسته از خواص ماده که حاکم بر روابط بین تنش و تغییر شکل می باشند پرداخت که استفاده از روابط موجود جهت محاسبه خواص رئولوژیکی به کمک اطلاعات تجربی، نیازمند داشتن درک عمیقی از مفاهیم تنش و کرنش است. در این مطالعه در فصل اول به بررسی شبکه های فاضلاب بر اساس ضوابط طراحی موجود و بررسی رفتار سیالات پرداخته ، مدلی نزدیک به رفتار لجن فاضلاب معرفی و مطالعاتی که در این زمینه تاکنون انجام پذیرفته بیان می نماییم، سپس در فصل دوم جریان سیال در لوله های شبکه های فاضلاب را تحلیل ، معادلات حاکم را بدست آورده و با ساده سازی معادله توزیع سرعت را محاسبه می نماییم. در فصل سوم به بررسی پارامترهای موثر بر سرعت جریان پرداخته و توزیع سرعت در لایه های مختلف را به صورت کانتور دو و سه بعدی ترسیم می کنیم و در نهایت در فصل چهارم تنش های وارد شده بر سیال لجن ته نشین شده و اثرات پارامترهای موثر بر جریان و تنش های سیال را در کانتورهای دو بعدی و سه بعدی ترسیم، بررسی نموده و در فصل آخر نتایج را ذکر و موثرترین راهکار جهت حرکت لجن ته نشین شده در کف لوله را ارائه و اقداماتی را که در آینده در ادامه این پروژه می توان انجام داد را بیان می نماییم.

مایع سینویال (sf) در اثر عارضه rheumatoid arthritis شدید به صورتweakly-shear-thinning در می آید. هدف این پایان نامه تحلیل جریان sf در حالت فوق است. از هندسه taylor-couette با فرض شکاف باریک برای شبیه سازی محل جریان استفاده شده است و کمیتهای عددی نزدیک به ابعاد و نسبتهای موجود در مفصل زانو انتخاب شده اند. جریان در مفصل به صورت taylor vortex flow در نظر گرفته شده است. معادلات بقای جرم و ممنتم نوشته و با اعمال فرضیات و معلومات ساده سازی شدند و با روش ریاضی galerkin projection به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شدند. با حل معادلات فوق به وسیله imsl سرعت، فشار و تنش به صورت مقداری و توابع، شکلهای سه بعدی و پروفیلهای آنها به وسیله نرم افزار maple به دست آمدند. همچنین اکسترممهای تمامی پارامترهای فوق با استفاده از برنامه نوشته شده به زبان fortran تعیین شدند. پارامترهای جریان در محدوده وسیعی از حالتweakly-shear-thinning که معرف شدتهای مختلف بیماری هستند تعیین شدند. در اثر انحراف جریان علاوه بر مولفه سرعت زاویه ای سرعتهای شعاعی و محوری نیز به صورت جزئی به وجود می آیند. با حادتر شدن بیماری مقدار و اعوجاج همه مولفه های سرعت و مولفه فشار افزایش می یابد. در بین مولفه های تنش غالب است که مقادیر حاصل برای آن با نتایج آزمایشگاهی سازگاری دارند. مقدار همه مولفه های تنش با پیشرفت بیماری افزایش می یابد ولی اعوجاج پروفیل تنش با کاهش بیماری بیشتر و افزایش فوق سبب می شود ماکزیمم تنش از دیواره دورتر شود. بررسی اثر پارامترهای هندسی بر تنش نیز نشان داد که کاهش شعاع دوران و ضخامت شکاف هر یک به تنهایی سبب کاهش تنش می شوند ولی کاهش شعاع دوران در کاهش تنش موثرتر است.