در سال های اخیر، توجه زیادی، روی کاهش درگ جریان گذرنده از سیستم های میکرو مقیاس سیالی معطوف شده است . یک روش پیشنهاد شده، ساختن حفره ها و شیارها در ابعاد میکرو روی دیواره های آب گریز میکروکانال است. اگر اندازه حفره ها به اندازه کافی کوچک باشد و مایع نتواند به درون حفره نفوذ کند سطح مورد نظر، به یک سطح فوق آب گریز تبدیل می شود. در این صورت سطح اولیه، به دو ناحیه تبدیل می شود: یکی ناحیه لغزشی در ناحیه حفره که جریان مایع، یک سطح مشترک هلالی شکل مایع- بخار را در این ناحیه شکل می دهد و ناحیه دوم، ناحیه بدون لغزش یا همان سطح مشترک جامد- مایع است که در بقیه سطح می باشد که البته در ناحیه لغزشی، تنش برشی بسیار اندک است. به صورت خلاصه می توان گفت که اثر این سطوح ، کاهش تماس بین مایع در حال جریان و دیواره های کانال است. با در نظر گرفتن این نکته که کاهش درگ ویسکوز حتی به مقدار چند درصد هم بسیار حائز اهمیت می باشد، این گونه سطوح با ساختارهای نانو و میکرو، پتانسیل بالایی را در ایجاد کاهش قابل توجه مقاومت اصطکاکی دارند. هندسه مورد بررسی در این مطالعه، یک کانال مستطیلی شکل با عرض زیاد است که سطوح فوق آب گریز به دیواره های بالا و پایین آن، اعمال شده است. سطوح فوق آب گریز مورد بحث از نوع میکرو ساختارهای منظم و طراحی شده هستند که به دو گروه کلی دسته بندی می شوند : گروه اول چیدمان شیار (ridges) (از قبیل ساختار طولی و ساختار عرضی) و گروه دوم چیدمان تیر (posts) (از قبیل مربعی معمولی و ساختار مربعی شطرنجی) می باشند. در این پروژه، تاثیر سه عدد بی بعد مهم، عدد رینولدز( بر اساس قطر هیدرولیکی کانال)، جزء کسری حفره( مساحت ناحیه حفره به کل مساحت ناحیه تکرار شونده) و مدول عرض نسبی(عرض ناحیه تکرار شونده به قطر هیدرولیکی) روی طول لغزشی و ضریب اصطکاک مورد بررسی قرار گرفته و همچنین مقایسه ای بین ساختار های مختلف انجام پذیرفته است. از یک نرم افزار حجم محدود مناسب مانند فلوئنت برای حل معادلات انتقالی جریان آرام و متلاطم در محدوده مایع استفاده شده است. در جزء کسری های متوسط و کوچک، دقت پیش بینی ها مناسب است اما با افزایش جزء کسری، دقت پیش بینی ها کاهش می یابد. همچنین با مقایسه مدل های توربولانسی رایج در کانال، مدل sstk? ، دقت بهتری را نسبت به سایر مدل های استفاده شده، ارائه می داد. همه نتایج برای حالت کاملا توسعه یافته ارائه شده اند .

با پیشرفت روز افزون علم و تکنولوژی، نیاز به وسایلی که باعث کاهش مصرف سوخت، افزایش نرخ اختلاط جریان، کاهش آلاینده ها و افزایش نرخ گسترش جت می شوند بیشتر می شود. نازل های سیالی نمونه ای از این وسایل هستند که موضوع تحقیق و بررسی تعداد زیادی از محققین در سایر نقاط جهان شده است. از نازل های سیالی برای کنترل مشخصات جریان جت استفاده می شود. نازل های سیالی بدون وجود قسمت محرک باعث تحریک غیر فعال جریان سیال می شوند. این تحریک باعث افزایش نرخ گسترش جت، کاهش مصرف سوخت، کاهش آلاینده ها و افزایش اختلاط جریان شده که از آن در مصارف صنعتی گوناگون از قبیل مشعل های صنعتی استفاده می شود. از ابتدای تحقیقات پیرامون جت های سیالی تاکنون شاهد پیشرفت های زیادی در این زمینه بوده ایم و هنوز هم این مبحث در حال پیشرفت است. در این تحقیق ابتدا شبیه سازی عددی جت های تحریک شده سیالی و عملکرد آن ها با استفاده از نرم افزار فلوئنت به صورت سه بعدی انجام گرفته است. در این پژوهش عملکرد مدل های مختلف متلاطم در شبیه سازی رفتار جت های تحریک شده سیالی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد نتایج به مراتب دقیق تری را ارائه می دهد. به sst k-? که از میان مدل های مورد بررسی، مدل همین دلیل در کلیه بررسی ها از این مدل استفاده شد. همچنین در این تحقیق اثر دمای سیال بر رفتار جت تحریک شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با کاهش دما جت سیالی متراکم تر شده و به تبع آن فرکانس تحریک نیزکمتر می شود. دمای سیال و فرکانس جت خود تحریک سیالی رابطه غیر خطی دارند. نرخ میرایی سرعت روی خط محور مرکزی جت با افزایش دما، بیشتر می شود و در بالاترین دما، بیشترین مقدار را دارد. برای بررسی اثر هندسه نازل سیالی بر جریان جت، چهار هندسه مختلف نازل مورد بررسی قرار گرفته است. در هندسه اصلی نازل سیالی، طول نازل درونی و بیرونی تغییر داده نشده است. مشاهده شده است که هندسه اصلی نازل سیالی، بیشترین گستردگی در جریان جت سیالی را ایجاد می کند.

خطوط لوله یکی از بهترین و ایمن ترین روش‏ها برای انتقال مقادیر زیاد فرآورده‏های نفتی و گازی می‏باشد. مواد رسوبی، ذرات آلودگی و آب موجود در فرآورده‏های نفتی و گازی عمر خطوط لوله را به هنگام بهره‏برداری کاهش می‏دهند. بنابراین لازم است که خطوط لوله در مدت زمان‏های مشخص و برنامه‏ ریزی شده بصورت متناوب توسط عملیات پیگرانی تمیز کاری شوند. در این پایان‏نامه نحوه حرکت پیگ در خطوط لوله واقعی با در نظر گرفتن پستی و بلندی های طبیعی در مسیر خطوط لوله مورد تحلیل قرار گرفته است. جهت این منظور ابتدا معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر جریان، شامل معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی با استفاده از روش مشخصه‏ها به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده است. سپس با استفاده از یک برنامه نوشته شده، دینامیک حرکت پیگ همزمان با معادلات حاکم بر جریان حل می شود تا اینکه تغییرات سرعت پیگ و تغییرات فشار رانش پیگ در طول خط لوله محاسبه شوند. از نتایج تجربی خط لوله نار برای اطمینان از صحت نتایج مدلسازی حرکت پیگ معمولی استفاده شده است و مطابقت مناسبی بین آنها مشاهده می‏شود. برای بدست آوردن سرعت مناسب پیگرانی در خطوط لوله گاز که باید بین 2 تا 7 متر بر ثانیه باشد، حرکت پیگ در خط لوله 29 اینچ با دبی‏های حجمی مختلف شبیه‏سازی شده است. همچنین سرعت حرکت پیگ با جریان میان‏گذر در خط لوله 40 اینچ تبریز- مرند شبیه سازی شده است که با نتایج تجربی مطابقت خوبی دارد. در نهایت از یک سیستم کنترلی ساده برای ثابت نگه داشتن سرعت پیگ استفاده شده است و نوسانات موجود در سرعت پیگ با استفاده از این سیستم کنترلی تا حد قابل قبولی از بین رفته‏ است.

در این تحقیق جداره های خارجی ساختمان تحت شرایط مرزی مختلف مورد تحلیل حرارتی قرار گرفته است. شرایط دمایی و تابشی فضای داخلی، ضرایب انتقال حرارت فضای داخلی و محیط بیرون، نوع سامانه های حرارتی و برودتی مورد استفاده در فضای داخلی، همچنین رطوبت هوا و میزان نفوذ آن در مصالح بکار رفته در جداره از جمله عواملی است که میزان اثرگذاری آن ها بر رفتار حرارتی جداره های خارجی ساختمان مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، معادله انتقال حرارت یک بعدی گذرا با روش حجم محدود به صورت ضمنی تحت شرایط مرزی نوسانی بر روی سطوح جداره حل شده است. نتایج این تحقیق میزان اثربخشی عوامل مطرح شده را بر عملکرد حرارتی جداره مشخص می نماید. برخی از عوامل از قبیل میزان رطوبت نسبی هوای محیط اطراف، نوسانات دمای هوای فضای داخل، ضریب انتقال حرارت داخلی و به تبع آن نوع سامانه حرارتی و برودتی، اثربخشی چشمگیری از خود نشان می دهند. نتایج بدست آمده از این تحقیق می تواند در جهت کاهش مصرف انرژی در بخش ساختمان مفید واقع گردد و مورد استفاده مهندسان و طراحان ساختمان قرار گیرد.

هیدرودینامیک مغناطیسی شاخه ای نسبتا جدید ولی مهم از دینامیک سیالات می باشد. این پدیده هنگامی که سیال هادی الکتریسیته تحت میدان مغناطیسی قرار گیرد، ایجاد می شود. به طور کلی عملکرد حرارتی گذرا و پایا، حفره ای مربعی حاوی سیال هادی تحت تاثیر میدان مغناطیسی به صورت جابه جایی آزاد و ترکیبی، مورد بررسی قرار گرفته است. تاثیر پارامترهایی همانند قدرت و شیب میدان مغناطیسی، غلظت نانو ذرات، اعداد رینولدز، رایلی، گراشف و ریچاردسون بر مقدار انتقال حرارت، میدان جریان و دما بررسی شده است. نتایج نشان می دهد، طی رفتار گذرا و رسیدن به حالت پایا، افزیش در غلظت نانوذرات و شیب میدان مغناطیسی، در اعداد رایلی کم، تاثیری بر عملکرد حرارتی نانوسیال ندارد. همچنین مقدار انتقال حرارت نسبت به زمانی که شیب میدان مغناطیسی در زاویه صفر درجه می باشد، دارای ماکزیمم نسبی است، که این مقدار در اعداد رایلی مختلف وابسته به غلظت نانو ذرات و قدرت میدان مغناطیسی افزایش یا کاهش می یابد. با فرض میل کردن زمان به سمت بی نهایت، جریان به سمت حالت پایا میل می-کند. در این حالت نتایج نشان می دهد، در اعداد رایلی کم افزایش در غلظت نانوذرات افزایش در مقدار انتقال حرارت و در اعداد رایلی بالا روندی برعکس را به همراه دارد. همچنین تاثیر قدرت و شیب میدان مغناطیسی در اعداد رایلی بالا چشمگیرتر است. بررسی انتقال حرارت ترکیبی نیز نشان می دهد، در اعداد ریچاردسون پایین افزایش در غلظت نانو ذرات افزایش در مقدار انتقال حرارت و در اعداد ریچارسون بالا روندی بر عکس را به همراه دارد. همچنین به منظور بررسی فرض عدم وابستگی دمایی خواص ترموفیزیکی نانوسیال، نیز مطالعاتی صورت گرفته شد. نتایج حاصل از شبیه سازی برای دو حالت خواص ترموفیزیکی نانوسیال تابعی از دما و خواص در دمای میانگین سطوح حفره در غیاب میدان مغناطیسی مقایسه شد. نتایج نشان می دهد، هنگامی که اختلاف دمای سطوح از میزان معینی کمتر باشد، می توان با تقریب نسبتاً مناسبی خواص ترموفیزیکی نانوسیال را مستقل از دما و در دمای میانگین حفره در نظر گرفت.

با توجه به اهمیت مدیریت گرمای تولیدی در قطعات الکترونیکی، میکروکانال ها به دلیل قابلیت بالا در جذب شار حرارتی تولیدی در سطوح کوچک، به طور فراوان در صنعت میکروالکترونیک مورد استفاده قرار می گیرند. کوچک بودن ابعاد کانال ها باعث اهمیت یافتن پارامترهای گوناگونی که در حالت عادی برای مجراهای معمولی از آن ها صرف نظر می شود شده است. از جمله این پارامترها می توان به اثر انتقال حرارت هدایتی درون دیواره و اثر خواص ترموفیزیکی متغیر سیال اشاره کرد که می تواند باعث ایجاد انحرافاتی در توزیع دما و انتقال حرارت نسبت به مجراهایی با ابعاد متداول شود. در این تحقیق ابتدا اثر انتقال حرارت هدایتی در دیواره بر نواحی ورودی و خروجی میکروکانال با مقطع مستطیلی با نسبت منظری مختلف به صورت عددی شبیه سازی شده است. جریان سیال به صورت آرام و شار حرارتی ثابت بر سطح خارجی دیواره میکروکانال اعمال شده است. اثر پارامترهای مختلف از جمله ضریب هدایت حرارتی دیواره، ضخامت دیواره میکروکانال و عدد رینولدز روی عدد ناسلت محلی در طول میکروکانال بررسی شده است. روابطی برای طول ناحیه خروجی برای هر سطح مقطع ارائه شده است و برای سطح مقطع های متفاوت رابطه-ای واحد برای عدد ناسلت موضعی در ناحیه خروجی ارائه شده است و دقت روابط بدست آمده ارزیابی شده است. در قسمت دوم تحقیق به بررسی اثر تغییر خواص ترموفیزیکی سیال بر انتقال حرارت در میکروکانال های مستطیلی پرداخته شد. بدین منظور اثر تغییر لزجت و ضریب هدایت حرارتی سیال بررسی و نتایج با حالت خواص ثابت با شار حرارتی و دمای ورودی متفاوت مقایسه شد. تاثیر این اثر بر عدد ناسلت موضعی در طول میکروکانال مورد بررسی قرار گرفت.

استفاده از سطوح آب گریز و سطوح ریبلت دار دو راهکار مهم و عملی جهت کاهش پسای اصطکاکی شناورها می باشد. با وجود آنکه بررسی کاهش درگ حاصل از سطوح آب گریز و ریبلت دار بطور جداگانه، بصورت آزمایشگاهی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است، اما تا کنون اثر ترکیبی این دو نوع پوشش بررسی نشده است. در این تحقیق سعی شد با استفاده از شبیه سازی گردابه های بزرگ، میزان کاهش درگ و مکانیزم آن بر روی سطوح ریبلتی آب گریز مورد بررسی قرار گیرد. در ابتدا جهت اعتبارسنجی و بررسی مدل های زیر شبکه مختلف، جریان درون کانال در عدد رینولدز اصطکاکی ?re?_?=180 مورد بررسی قرار گرفت که نتایج برتری مدل های دینامیک را نسبت به مدل های دیگر نشان داد. با این وجود با توجه به همگرایی مناسب و همخوانی خوب با نتایج dns، مدل wale جهت شبیه سازی در مراحل بعد انتخاب شد. در ادامه جهت اعتبار سنجی روش های عددی، جریان بر روی سطوح ریبلت دار و آب گریز مورد بررسی شد. شبیه سازی بر روی ریبلت در s^+=20 انجام گرفت که کاهش درگ بدست آمده حدود 8.5 درصد می باشد که با نتایج dns که حدود 6% است همخوانی مناسبی دارد. همچنین شبیه سازی بر روی سطح آب گریز در طول لغزش بی بعد l^+=0.981 صورت گرفت که کاهش درگ حدود 5/4 درصد مشاهده شد که با نتایج dns همخوانی خوبی دارد. همچنین مقایسه پارامترهای آماری اغتشاش با نتایج شبیه سازی عددی مستقیم مطابقت دارد. بنابراین نتایج بدست آمده از شبیه سازی، توانایی les برای شبیه سازی جریان بر روی سطوح آب گریز و ریبلت دار نشان می دهد. همچنین با بررسی استقلال حل از شبکه در حل جریان بر روی ریبلت، شبکه نهایی جهت حل جریان بر روی ریبلت آب گریز تعیین گردید. در انتها، شبیه سازی گردابه های بزرگ بر روی سطح ریبلتی آب گریز در سه طول لغزش انجام شده است. بدلیل انحنای سطح ریبلت و لزوم داشتن مقدار گردایان عمود بر سطح، یک udf جهت تبدیل مختصات از مختصات نرم افزار به مختصات مماس بر سطح تهیه شده است. با توجه به بررسی به عمل آمده، اگرچه مکانیزم کاهش درگ بسیار پیچیده می باشد، اما کاهش درگ بر روی سطوح ریبلتی را می توان برهم کنش عوامل زیر بیان کرد: عامل کاهش دهنده درگ: لغزش در راستای z بر روی صفحه بالایی باعث افزایش قدرت جریان های عرضی و در نتیجه افزایش درگ می شود. ریبلت ها با مانع شدن از وارد شدن گردابه های در راستای جریان در درون شیارها و نیز کاهش قدرت آنها، باعث کاهش جریان های عرضی در راستای z و در نتیجه کاهش گرادیان عرضی می شوند. با کاهش جریان عرضی نسبت به صفحه بالایی آب گریز کاهش درگ بهبود می یابد. عامل افزایش دهنده درگ: سرعت لغزش در شیارها نسبت به صفحه تخت بسیار پایین تر می باشد که باعث کاهش سودمندی آب گریزی می شود. با بررسی کاهش درگ بدست آمده، بنظر می رسد که سهم عامل افزایش دهنده درگ یعنی کاهش سرعت لغزش در شیارها بیشتر از سهم عامل کاهش دهنده درگ یعنی کاهش قدرت جریان های عرضی در راستای جریان می باشد.

در این تحقیق، حل عددی دامنه ی جریان در حالت جدایش شاک آزاد و محدود برای نازل های پیشران بهینه در حالت فرا انبساطی به صورت متقارن محوری انجام شده است. این تحقیق در دو حالت آدیاباتیک و با اعمال شار حرارتی سرمایشی روی دیواره ی نازل که باعث سرمایش می شود، بررسی شده است و تاثیرات شار حرارتی بر دامنه ی جریان و الگوی شاک مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه از نرم افزار fluent برای حل معادلات حاکم بر جریان استفاده شده است و نتایج حاصل از حل عددی در حالت آدیاباتیک با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده است که مطابقت مناسبی دارند. نتایج نشان می دهد که الگوی شاک تابع قوی از شرایط مرزی است. اعمال شار حرارتی باعث شکل گیری الگوی جریان در نسبت فشار های کمتری نسبت به حالت آدیاباتیک می شود و همین طور در روند افزایش فشار الگوی جریان در حالت روشن شدن، در نسبت فشار های کمتری شکل جریان به حالت مطلوب طراحی می رسد. نتایج حالت گذرا نیز نشان می دهد که میزان شار حرارتی اعمال شده روی دیواره ی نازل تاثیری بر قله ی فشار ندارد و مقدار آن ثابت است.

بررسی جریان¬های مافوق¬صوت در گوشه¬ها مورد توجه خاص دانشمندان علم آیرودینامیک بوده است این نوع جریان می¬تواند جریان¬های مافوق صوت در محل تقاطع بال و بدنه یا ورودی¬های مافوق صوت را شبیه سازی کند. به طور کلی یک جریان مافوق صوت در گوشه منجر به یک ساختار شاک سه بعدی می¬گردد. در این تحقیق به منظور اعتبار سنجی مدل عددی حاضر، با کار¬های منتشر شده قبلی مقایسه صورت گرفت که تطابق خوبی مشاهده شد. در این مطالعه، اثرات افزایش عدد ماخ و زاویه¬ی تمایل به عقب بر روی فشار، دما و توزیع تنش برشی و همچنین ساختار شاک به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفت. فهمیده شد که هر دو، عدد ماخ و زاویه تمایل به عقب اثرات فابل توجهی روی توزیع های ذکر شده و همچنین ساختار شاک دارند.

توربین بادی عمود محور با پره مستقیم، یکی از انواع توربین های بادی عمود محور مدرن جهت تبدیل انرژی باد به انرژی الکتریکی می باشد. قابلیت تولید توان در بادهای با سرعت پایین و مغشوش، عدم تولید سر و صدای آزار دهنده به همراه زیبایی ظاهری این نوع توربین ها، تولید این نوع را در ابعاد کوچک و برای کاربرد در محیط شهری بسیار مناسب می سازد. با توجه به اهمیت آیرودینامیک پره در ضریب عملکرد توربین، در این تحقیق جریان پیرامون پره توربین بادی عمود محور پره مستقیم به صورت دو بعدی توسط دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی شده است. در این راستا چند ایرفویل متداول ناکا سری چهار رقمی انتخاب و تاثیر ضخامت ایرفویل بر عملکرد توربین، مورد بررسی قرار گرفت. هندسه پره در نرم افزار گمبیت ترسیم و شبکه بندی شده و برای حل از نرم افزار فلوئنت که پایه آن بر اساس روش حجم محدود می باشد استفاده گردید. برای حل عددی جریان ناپایا حول ایرفویل، معادلات ناویر استوکس میانگینگیری شده رینولدز(rans) به کار گرفته شده است. با توجه به نتایج شبیه سازی و مقایسه ضریب توان توربین بادی عمود محور در چند ضخامت مختلف پره، ایرفویل naca 12 بهترین ضریب عملکرد را در محدوده نسبت سرعت نوک مورد بررسی (4< ?) نشان داد.

با توجه به توانایی های ذاتی برخی از جانداران دریایی در حرکت در آب، توجه خاصی به امکان الهام گرفتن از آن ها شده است. دلفین جزو آبزیانی است که به منظور دست یافتن به کاهش درگ از طریق الگو گیری از پوستش مورد توجه قرار گرفته است و تحقیقات متعددی انجام شده است. در این تحقیق بر اساس روش عددی، به منظور بررسی اثرات انعطاف پذیری پوست دلفین بر روی جریان سیال حول آن و نیروی درگ وارد شده بر آن، یک صفحه دو بعدی موج دار ابتدا به صورت ثابت و سپس به صورت متحرک بررسی شده است. این صفحه به منظور داشتن شباهت بیشتر به رفتار حرکتی پوست، حرکت افقی نداشته است و فقط در راستای عمودی دارای حرکت نوسانی می باشد . نتایج حاصله نشان می دهد که اگر صفحه بدون حرکت در نظر گرفته شود در مقایسه با صفحه صاف 20 درصد درگ اصطکاکی کمتری خواهد داشت، اما درگ فشاری تحمیل شده به آن باعث می شود که درگ کلی افزایش پیدا کند. اگر صفحه متحرک باشد ضریب نیروی درگ آن به صورت نوسانی بر اساس زمان تغییر می کند و حتی در بعضی از شرایط نیروی درگ منفی حاصل شده است و لذا امکان کاهش نیروی درگ توسط این پوشش ها وجود دارد.

در این تحقیق یک مدل هواپیمای سه بعدی در جریان مادون صوت و در دو حالت تراکم پذیر (ماخ 0/6) و تراکم ناپذیر (ماخ 0/1) برای دو نوع پرواز آزاد و تحت اثر زمین مورد بررسی قرار گرفت و ضرایب آیرودینامیکی دم هواپیما در حالتی که دیگر اجزاء هواپیما حضور داشتند و در حالتی که دم به تنهایی در میدان جریان مشابه قرار داشت برای زوایای حمله مختلف محاسبه گردید. مشاهده گردید که اثرات تداخلی بال، بدنه و سکان عمودی بر دم هواپیما موجب کاهش نیروی برآ و ضریب ممان دم هواپیما شده است و در زوایای حمله مثبت زیاد نیز باعث کاهش نیروی پسا گردیده است. همچنین مشاهده گردید که نرخ زاویه فروریزش، یک عدد مثبت می باشد که می تواند با زاویه حمله نیز تغییراتی داشته باشد که این مسئله در محاسبات پایداری هواپیما بسیار حائز اهمیت می باشد. نکته قابل توجه دیگر بررسی اثر فروریزش در جریان تراکم پذیر می باشد. به نظر می رسد در حالتی که جریان تراکم پذیر باشد، اثرات فروریزش تشدید شده و موجب کاهش بیشتر نیروها و ممانهای آیرودینامیکی دم هواپیما گشته که این امر تأثیری مستقیم بر پایداری طولی هواپیما خواهد گذاشت. همچنین مشاهده گردید که برای این مدل خاص از هواپیما، نرخ فروریزش بر روی دم افقی با افزایش عدد ماخ، بیشتر شده است. همچنین هواپیمای مورد نظر در زاویه حمله ثابت و در ارتفاع های مختلف از سطح زمین در جریان مادون صوت با عدد ماخ 0/1 (جریان غیر قابل تراکم) مورد بررسی عددی قرار گرفت. مشاهده گردید که با کاهش ارتفاع از سطح زمین نیروی برآی کل افزایش می یابد که علت آن افزایش فشار در سطح زیرین بال می باشد. همچنین تقریبا تغییری در ضریب نیروی پسا مشاهده نگردید که این امر باعث بالا رفتن کیفیت آیرودینامیکی کل هواپیما در مجاورت سطح شده است. ضریب ممان هواپیما نیز دارای روندی افزایشی با کاهش فاصله از سطح زمین می باشد. همچنین مشاهده گردید که با توجه به t شکل بودن دم هواپیما و فاصله زیاد آن از سطح زمین، عملا تحت اثر زمین قرار نگرفته و ضرایب آیرودینامیکی آن تقریبا تغییری نکرده است. علاوه بر این، هواپیما در ارتفاعهای بی بعد 0/35، 0/4 و 0/5 از سطح زمین قرار داده شد و برای زوایای حمله مختلف، ضرایب آیرودینامیکی و نرخ فروریزش بر روی دم افقی آن محاسبه گردید. همچنین مشاهده شد که ضرایب ممان و برآ با کاهش ارتفاع از سطح زمین افزایش می یابد اما ضریب پسا تغییرات چندانی ندارد. به نظر می رسد که برای این مدل هواپیمای خاص، نرخ فروریزش بر روی دم افقی، برای حالت تحت اثر سطح با حالت پرواز آزاد تقریبا برابر است. همچنین به نظر می رسد برای این مدل خاص از هواپیما و شرایط جریانی استفاده شده، نتایج بدست آمده از طریق روابط تجربی برای نرخ فروریزش بر روی دم افقی دارای دقت نسبتا خوبی در نزدیکی زمین و دقت کم در حالت پرواز آزاد می باشد. همچنین مشاهده گردید که برای ارتفاع های مختلف ذکر شده از سطح زمین نرخ فروریزش بر روی دم افقی تقریبا ثابت مانده و با زاویه حمله نیز تغییرات خطی دارد.

زمانیکه پروازی در سرعتهای ماوراءصوت صورت می گیرد، یک نیاز اساسی آن کاهش درگ و انتقال حرارت بسیار زیاد ناشی از دماغهی سرپخ مخروطی است. اسپایک متصل به دماغهی جسم سرپخ در جریان ماوراءصوت بصورت قابل توجهی میدان جریان اطراف آن را تغییر داده و بر شار حرارتی کل و درگ آن تاثیر میگذارد. این تحقیق، به مطالعهی تاثیر طول و شکل آیرودیسک بر کاهش انتقال حرارت و درگ در عدد ماخ 5/75 میپردازد. جریان بصورت دو بعدی متقارن محوری و همچنین سه بعدی در نظر گرفته شده است و معادلات ناویر استوکس بصورت تراکم‏پذیر همراه با مدل توربولانس اسپالارت آلماراس جهت شبیهسازی جریان متلاطم بصورت عددی حل شدهاند. جهت اعتبار سنجی، نتایج حاصل از تحلیل با دادههای تحلیلی و آزمایشگاهی مقایسه گردیده و تطابق مناسبی مشاهده شده است. نتایج نشان می دهد که طول، شکل و اندازه¬ی اسپایک تاثیر قابل ملاحظه ای بر ضریب درگ و انتقال حرارت دارد. همچنین مشاهده شد صفحه تخت همواره باعث کمترین میزان انتقال حرارت می شود.

پیشرفت های اخیر در زمینه ی ابزارهای میکروفلوئیدی و کاربرد عمده ی آن ها باعث شده است، دست یابی به تکنولوژی برای کاهش افت فشار در این وسایل از موارد کاربردی در این زمینه باشد. یکی از راه های موثر برای کاهش افت فشار، جایگزین کردن برخی نواحی سطح میکرو کانال با حفره است. سطح حفره ها بایستی کوچک باشد تا مانع از غلبه ی نیروی ناشی از فشار سیال به نیروی کشش سطحی بین سیال و هوا شود و سیال درون حفره نفوذ نکند. در اینصورت سطح فوق آبگریز ایجاد می شود. سطح آبگریز شامل سطوح جامد و حفره به صورت متوالی است. که در نتیجه تنش برشی روی سطح کم می شود. در این مطالعه، جریان آرام و متلاطم کاملاً توسعه یافته درون میکرو کانال شامل سطح فوق آبگریز با میکرو ساختار منظم و جابجا شده به صورت عددی بررسی شده است. جریان آرام در عدد رینولدز 100 و جریان متلاطم در رینولدزهای تلاطم 395 و 590 بررسی شده است.برای حل شرایط تلاطم از مدل تلاطم استفاده شده است. میکرو کانال در بازه ی عرض مدول نسبی 1≥ ≥w0/01 و جزء کسری حفره 0/9≥f≥0/1 بررسی شده است. نتایج نشان می دهد با افزایش عرض مدول نسبی و جزء کسری حفره سرعت لغزشی افزایش و ضریب اصطکاک کاهش می یابد. با تغییر رژیم جریان مقدار ضریب اصطکاک کاهش می یابد، همچنین افزایش عدد رینولدز تلاطم باعث افزایش سرعت متوسط و در نتیجه باعث کاهش ضریب اصطکاک می شود. با توجه به نتایج میکرو ساختار منظم عملکرد مناسب تری نسبت به میکرو ساختار جابجا شده دارد. در مجموع نتایج نشان می دهد حداکثر کاهش اصطکاک در جریان متلاطم در حدود 93% و در جریان آرام در حدود 85% است.