تاکنون برای اندازه گیری دبی آب روش های متعددی ابداع شده است. دبی سنج هایی که بر مبنای نوسان سیال عمل می کنند یکی از این روش هاست. در دبی سنج های نوسانی با ورود جریان سیال از یک نازل به داخل مجرایی دیفیوزر شکل (با دودیواره زاویه دار)، پس از مدت بسیار کوتاه، جت جریان ورودی شروع به نوسانی پایدار بین دو دیواره و در طول زمان کرده و باعث نوسانات منظم سرعت و فشار می گردد. با توجه به رابطه ای که بین فرکانس نوسان جت سیال با سرعت ورودی آن به مجرا دارد، می توان دبی عبوری را اندازه گیری کرد. این نوع دبی سنج ها دارای هیچ عضو متحرک نبوده و قابلیت آن را دارد که در دبی های بسیار کم خطای کمی داشته باشد. در این پژوهش بعد از بررسی اصول حاکم بر عملکرد دبی سنج های نوسانی، فرآیند مهندسی معکوس بر روی یک نمونه موجود آغاز می شود. بدین منظور، برای اطلاع از هندسه داخلی آن از روش غیرمخرب عکس برداری اشعه ایکس استفاده می شود. با بررسی دقیق تر هندسه ومدل سازی آن، یک نمونه آزمایشگاهی دبی سنج نوسانی طراحی و ساخته شده است. روند انتخاب نوع حسگر، داده برداری سیگنال های ارسالی از حسگر و بررسی پردازش سیگنال ها از جمله مسائل انجام گرفته است. به منظور آگاهی دقیق تر از چگونگی حرکت جریان سیال در مجرای دبی سنج، همچنین یافتن موقعیت مناسب قرارگیری حسگر های اندازه گیرنده نوسان، از شبیه سازی عددی جریان سیال استفاده می گردد. برای مطالعه عددی جریان غیر دائم، با استفاده از نرم افزار cfx، این مجرا شبکه بندی می شود. با توجه به آشفته بودن جریان، اثر مدل های آشفتگی standard k-? و shear stress transport k-? (sst) در حالت غیر دائم، بر روی جریان آب در مجرا مورد بررسی قرار گرفته، مدل آشفتگی مناسب انتخاب و در نهایت با نتایج تجربی انجام شده توسط نمونه ساخته شده، مقایسه می شود. تعیین موقعیت مناسب قرارگیری حسگر، استخراج نمودار مشخصه (فرکانس- سرعت ورودی) سیستم و برنامه نویسی یک نرم افزار برای پردازش سیگنال های دریافتی از حسگر و محاسبه خودکار دبی از دیگر موارد انجام شده است. در نهایت چگونگی عملکرد دبی سنج در دبی های پایین، با توجه به بررسی اثر کلی تغییر برخی پارامتر های هندسی، با انجام آزمایش کامل و استفاده از تحلیل میانگین مورد بررسی قرار گرفته است. در این جا با افزایش عرض دهانه ورودی و همچنین فاصله دهانه ورودی تا دیواره مانع، کمینه عدد رینولدز عملکردی سیستم روند کاهشی و سپس افزایشی دارد. با افزایش عرض دیواره مانع نیز روند کمینه رینولدز عملگردی سیستم حالت کاهشی دارد.

در دهه ی اخیر، شبیه سازی سه بعدی اجزای توربین های گازی به شدت مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از مسائلی که در طراحی و آنالیز اجزای توربین های گاز مهم می باشد، شناسائی میدان جریان و پیش بینی افتها وناپایداری های آیرودینامیکی است.از جمله ی این افتها و ناپایداری ها، جریان های برگشتی، واماندگی چرخشی، شوک های موضعی، سرج و ناپایداری های موضعی و کلی می باشد که عمر و عملکرد اجزاء سیستم را به شدت کاهش می دهد. از طرفی، پیش بینی مشخصات عملکردی توربین و کمپرسوربدون تستهای تجربی پرهزینه یک مزیت قابل توجه برای طراحی توربین های گاز به حساب می آید. از این رو، در دهه ی اخیر بررسی عددی پارامترهای موثر روی عملکرد توربین وکمپرسور نظیر فاصله ی محوری بین طبقات، روشهای کانتورینگ دیوارهای انتهایی مجرای توربین، تأثیر زبری و شکل ایرفویل روی تلفات، تأثیر فاصله لقی بین پره های روتور و پوسته و ... همزمان با ارتقاء رایانه ها بسیار مورد توجه و مطالعه قرار گرفته است. لذا در پژوهش حاضر، تحلیل عددی سه بعدی اجزاء دوار یک موتور توربوشفت شامل 3 طبقه کمپرسور محوری، یک طبقه کمپرسور گریز از مرکز و یک طبقه توربین جریان محوری فشار بالا، بمنظور شناسایی و امکان سنجی تبدیل آن به توربوجت با اضافه کردن یک نازل انتهائی صورت می پذیرد. تحلیل عددی جریان سه بعدی طبقات کمپرسور و توربین بصورت مجزا از هم توسط نرم افزار cfx انجام می شود. حل معادلات جریان تراکم پذیر از روش فشار مبنا و با دقت مرتبه دوم و براساس مدل آشفتگیsstصورت می گیرد. با تغییر شرایط مرزی ورود و خروج طبقات کمپرسور و توربین، منحنی عملکرد 4 طبقه کمپرسور و تک طبقه توربین بطور مجزا بدست می آید. همچنین، میدان جریان داخلی و افتهای موضعی ایجاد شده در اجزاء مختلف در نقاط طراحی و خارج طراحیمورد مطالعه قرار می گیرد. در نهایت، با طراحی نازل انتهای موتور و شبیه سازی عددی آن به همراه توربین فشار بالا، امکان تبدیل این موتور به موتور توربوجت مورد بررسی قرار می گیرد. نتایجشبیه سازی هایانجام شده نشان می دهد که در طبقه اول کمپرسور محوری به دلیل زیاد بودن کورد محوری پره ی روتور، جریان ثانویه ای از پایه تا نوک پره بوجود آمده که این نوع جریان ثانویه تنها در این پره پدید آمده و همچنین جریان در روتور طبقه ی اول جریان ترانسونیک است.در توربین جریان در نازل زودتر از روتور خفه شده که نشان می دهد جریان بالادستدر توربین، متأثر از جریان پایان دست نمی باشد و تغییر دور روتور نمی تواند تأثیری در شکل جریان در نازل داشته باشد، همچنین خفگی جریان در پایه پره زودتر اتفاق می افتد. در امکان سنجی انجام شده برای تبدیل موتور مذکور به موتور توربوجت این نتیجه حاصل شد که بدلیل کم بودن دبی ورودی این موتور،موتور فعلی برای تبدیل به موتور توربوفن مناسب تر است.

در این پژوهش عملکرد توربین های سرمایشی سرعت بالا با استفاده از شبیه سازی عددی بررسی می شود. توربین سرمایشی یک توربین عکس العملی جریان شعاعی است که با یک ژنراتور القایی روی یک شفت نصب می شود. در این پروژه، توربین سرمایشی مورد نظر مهم ترین بخش سیستم تهویه ی هوا ساز(air condition) هواپیما است که شامل یک توربین جریان شعاعی و یک فن گریز از مرکز می باشد. هدف از انجام این پروژه شبیه سازی عددی جریان سیال در توربین و فن و همچنین بدست آوردن منحنی عملکرد توربین سرمایشی می باشد که با توجه به تحریم شدید کشور در زمینه صنایع هوا فضا، داشتن توانمندی دانش طراحی در این زمینه بسیار اهمیت دارد. مراحل این پروژه شامل مدل کردن روتور توربین و فن با استفاده از نرم افزارهای کتیا و سالیدورکس، ایجاد شبکه ی مناسب و شبیه سازی عددی با استفاده از نرم افزار انسیس انجام می شود. با توجه به پیچیده بودن هندسه ی روتور، برای استفاده از ویژگی های نرم افزار توربوگرید که مخصوصاً برای ایجاد شبکه روی مدل های توربوماشینی طراحی شده، ابتدا هندسه ی روتور توربین و فن با استفاده از نرم افزار تولید پره مدل شده و سپس برای ایجاد شبکه، به نرم افزار توربوگرید انتقال داده می شود. پوسته های توربین و فن را با استفاده نرم افزار سی اف ایکس مش شبکه بندی می شود و در نهایت با به کارگیری نرم افزار سی اف ایکس به شبیه سازی عددی جریان سیال درون توربین و فن پرداخته می شود. تعریف شرایط مرزی در این پروژه برای توربین و فن در دو مرحله انجام شده است. در یک مرحله شرایط مرزی، برای بدست آوردن منحنی عملکرد توربین و فن می باشد که فرض می شود توربین و فن در شرایط آزمایشگاهی خاص هستند. در این مرحله نتایج نشان خواهد داد که پدیده خفگی در روتور توربین اتفاق می افتد، ماکزیمم بازده توربین در سرعت دورانی 27000 دور بر دقیقه، در دبی جرمی 174/0 کیلوگرم بر ثانیه، برابر 62 درصد می شود، همچنین چرخش زیاد جریان خروجی روتور توربین باعث مکش هوای بیرون به داخل دیفیوزر می شود. در مورد فن نتایج نشان خواهد داد که نسبت فشار فن در اکثر شرایط، کمتر از یک می شود، ماکزیمم بازده روتور فن در سرعت دورانی 50000 دور بر دقیقه، در دبی جرمی 3/0کیلوگرم بر ثانیه، برابر 63 درصد می شود، در تمامی حالات، بر روی سطح مکشی، جدایش جریان اتفاق می افتد، همچنین در پوسته ی فن پدیده های برخورد، بی نظمی و اختلاط مشاهده می شود. مرحله ی دیگر اعمال شرایط مرزی، موارد خواسته شده توسط صنعت می باشد. یکی از پارامترهای مهم برای صنعت، دمای خروجی توربین می باشد که به عنوان دمای هوای تهویه استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که با افزایش فشار ورودی، دمای خروجی کاهش یافته و کم ترین دمای خروجی از توربین در سرعت دورانی 62400 دور بر دقیقه حاصل می شود. همچنین با افزایش فشار ورودی توربین، بازده ی آیزنتروپیک کل به استاتیک کاهش، دبی جرمی افزایش و توان خروجی توربین افزایش می یابد. در فن با افزایش دبی جرمی و کاهش دمی ورودی، بازده ی آیزنتروپیک روتور، نسبت فشار روتور و توان مصرفی فن افزایش می یابد.

مبحث شبیه سازی و ناوبری یکی از مباحث مهم و ضروری وسایل متحرک می باشد. با توجه به اینکه سیستم های ناوبری بخصوص ناوبری های تلفیقی دارای کاربردهای مشابه هوافضایی می باشند. و همچنین نبودن سیستمهای آماده و اطلاعات آنها جهت بدست آوردن تکنولوژی بکار گرفته شده در این سیستمها اقدام گردید. در این پایان نامه در ابتدا به بررسی معادلات حرکت زیر دریایی پرداخته و ضمن استخراج معادلات غیر خطی حرکت زیر دریایی با استفاده از ضرایب هیدرودینامیکی موجود شبیه سازی کامل و دقیقی برای زیر دریایی انجام شده است سپس با ارایه نتایج شبیه سازی شش درجه آزادی حرکت زیر دریایی و با بکاربردن سطوح کنترلی مانورهای کاربردی خاص شبیه سازی شده است. در ادامه ضمن معرفی دقیق سیستمهای مختلف ناوبری، سیستم ناوبری اینرسی به عنوان یکی از پرکاربردترین و عمومی ترین سیستمهای ناوبری بدلیل عدم وابستگی به خارج از وسیله، مورد بررسی قرار داده و به معرفی روشهای دیگر ناوبری زیر دریایی و همچنین روشهای ناوبری تلفیقی پرداخته شده است سپس به کمک معادلات حرکت زیر دریایی و جدول خطای سنسورها، داده های اندازه گیری شتاب سنج، جایرو و سایر وسایل ناوبری تولید و با استفاده معادلات، سیستم ناوبری اینرسی و سیستم های ناوبری تلفیقی شبیه سازی شده است در نهایت با توجه به نتایج شبیه سازی، خطای تعیین موقعیت روشهای مختلف ناوبری مقایسه گردیده، و ناوبری بهینه ای براساس ابزارهای اندازه گیری و خطای تعیین موقعیت حداقل بدست امده است. نتایج بیانگر کارایی مناسب هر یک از سیستمهای ناوبری می باشد. مزیت این پروژه علاوه بر شبیه سازی دقیق معادلات حرکت شش درجه آزادی این است که می توان با توجه به ماموریت و دقت مورد نظر در ناوبری زیر دریایی و همچنین نتایج شبیه سازی سیستم های ناوبری مختلف بکار رفته در این پروژه به انتخاب سیستم ناوبری مناسب رسید

اهمیت تحلیل یاتاقان های ژورنال با توجه به کاربرد بسیار فراوان آن ها در صنعت بر هیچ کس پوشیده نیست. در اکثر تحلیل های یاتاقتن ژورنال از معادله ی رینولدز استفاده می شود که خود با فرضیاتی ساده کننده از معادلات بقای جرم و مومنتوم بدست می آید. روش های تحلیلی و عددی زیادی برای تحلیل یاتاقان ژورنال با استفاده از معادله ی رینولدز وجود دارد. روش های تحلیلی غالبا با ساده سازی هایی برای حالت هایی خاص همراه هستند که بعضا با خطای چشم گیر همراه هستند. علاوه بر این، این روش ها قادر به تحلیل هندسه های پیچیده ی یاتاقان نیستند. روش های تفاضل محدود خطای نسبتاً کمتری نسبت به روش های تحلیلی دارند و قادر به تحلیل همه ی نسبت های طول به قطر یاتاقان ساده هستند اما این روش ها نیز در تحلیل هندسه های پیچیده ی یاتاقان ناتوانند. هدف از این پایان نامه ارائه ی روشی جامع در تحلیل یاتاقان های ژورنال است. در این روش به منظور تحلیل جریان در یاتاقان ژورنال، معادلات بقای جرم و ممنتوم و معادله ی انرژی با استفاده از یک روش دینامیک سیالات محاسباتی مبتنی بر شبکه ی متحرک حل می شوند. این روش علاوه بر اینکه خطای کمتری نسبت به دو روش مذکور دارد، قادر به تحلیل هرگونه هندسه ی پیچیده ی یاتاقان ژورنال است. به منظور بررسی دقت این روش ابتدا یاتاقان های با طول کوتاه و بلند به دو روش تحلیلی و روش عددی مورد نظر در بارگذاری های مختلف، تحلیل شده و میزان خارج از مرکزی و بیشینه فشار بدست آمده از هر دو روش با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج حاکی از نزدیکی جواب های دو روش به ویژه در بارگذاری های سبک هستند. از آنجا که حلی تحلیلی برای معادله ی رینولدز در یاتاقان های با نسبت طول به قطر محدود وجود ندارد، در فصل چهارم روشی بر اساس بسط حل های تحلیلی یاتاقان کوتاه و بلند، برای تحلیل یاتاقان با نسبت طول به قطر محدود ارائه شده است. برای این نسبت طول به قطر نیز تحلیل به هر دو روش انجام شده و نتایج هر دو حل برای میزان خروج از مرکزی با هم مقایسه شده اند. مقدار خطا در این حالت کمتر از دو حالت دیگر است. پس از اطمینان حاصل کردن از دقت روش دینامیک سیالات محاسباتی مبتنی بر شبکه ی متحرک، یاتاقان های با هندسه ی پیچیده تر شبیه سازی شده اند. بدین منظور یاتاقان یک توربوشارژر در نظر گرفته شده است. ابتدا تاثیر تغییرات سرعت دورانی محور بر پارامترهای میزان خارج از مرکزی، زاویه ی تعادلی، دبی روانکار، میزان افزایش دمای بیشینه به وجود آمده در اثر تلفات اصطکاکی، میزان افزایش دمای روغن از ورودی تا خروجی و تلفات اصطکاکی بررسی شده است. نتایج حاکی از افزایش زاویه ی تعادلی، میزان افزایش دما و گشتاور اصطکاکی، و کاهش خارج از مرکزی با افزایش سرعت دورانی محور است. در انتها به منظور نشان دادن کارآمدی روش، یاتاقان توربوشارژر با چهار شیار محوری شبیه سازی شده است و نتایج آن با حالت بدون شیار مقایسه شده اند. با توجه به نتایج بدست آمده افزودن شیار به یاتاقان توربوشارژر موجب افزایش خارج از مرکزی و دبی روانکار، و کاهش زاویه ی تعادلی، میزان افزایش دما و گشتاور اصطکاکی است.

بادسنج دستگاهی برای سنجش سرعت باد می باشد که عموما برای کاربردهای هواشناسی مورد استفاده قرار می گیرد. استانداردهایی که برای کالیبراسیون بادسنج ها ارائه می شوند با توجه به نوع بادسنج ها متفاوت است. این بادسنج ها را می توان در محیط آزاد ودر یک ارتفاع معین که دارای رنج مناسبی از سرعت و جهت باد است کالیبره کرد. در بخش اول این پژوهش، یک بادسنج فنجانی شکل، در تونل باد دانشگاه کالیبره می شود. برای این منظور، بادسنج در مقطع آزمون تونل باد نصب شده و تحت زوایای مختلف و به ازای یک محدوده مشخص سرعت جریان تونل، مورد آزمایش قرار می گیرد تا منحنی کالیبراسیون آن استخراج شود. قبل از کالیبره کردن بادسنج، کیفیت جریان هوا با قرار دادن لانه زنبوری و دو لایه توری بهبود می یابد. برای بررسی کیفیت جریان مقطع آزمون، پروفیل سرعت و شدت توربولانس توسط هات وایر اندازه گیری می شود. اندازه گیری ها نشان می دهد شدت آشفتگی به 0.3 درصد می رسد و جریان مقطع آزمون نیز کاملاً یکنواخت می شود. پس از کالیبراسیون، سرعت لحظه ای و آشفتگی های جریان در پائین دست بادسنج توسط هات وایر اندازه گیری می شود. در بخش دوم پژوهش و به منظور مطالعه میدان جریان اطراف بادسنج، شبیه سازی عددی غیردائم جریان توسط روش شبکه متحرک در نرم افزار cfx انجام می شود. در نهایت، نتایج شبیه سازی عددی با نتایج تجربی مقایسه و ارزیابی می شوند. بررسی رفتار جریان در ناحیه ویک نشان می دهد، با دور شدن از بادسنج و خارج شدن از ناحیه ویک، میانگین سرعت جریان افزایش و مقدار توربولانس آن کاهش می یابد.

پرتاب با کمک هوای فشرده در زیر آب دارای مکانیزم پیچیده و شامل پارامترهای موثر زیادی است. در این تحقیق پس از استخراج روابط ترمودینامیکی، هیدرودینامیکی و دینامیکی حاکم بر سیستم و حل دستگاه معادلات مربوطه، به مطالعه میزان تاثیر پارامترهای موثر در پرتاب پرداخته شده است. نتیجه آن بود که حدود 90% از رفتار فرآیند پرتاب در گرو نحوه باز و بسته شدن شیر شلیک هوای فشرده است. لذا به دنبال بهینه ترین پروفیل تغییرات دریچه شیر برحسب زمان در اعماق مختلف آب پرداخته شد. به طوری که با اطلاعات تجربی از عملکرد سامانه واقعی مطابقت داشته باشد. مواردی همچون سرعت خروج پرتابه از دهانه جلویی دستگاه پرتاب، شتاب مجاز وارد بر پرتابه، فشار مجاز داخل لوله پرتاب، فشار لوله پرتاب در لحظه خروج از دهانه، فشار باقیمانده در کپسول پرتاب گر، مبنای تایید آنالیز سامانه پرتاب بر اساس اطلاعات واقعی هستند. پروفیل زمانی باز شدن شیر به صورت تابع ریاضی چندجمله ای و پروفیل زمانی بسته شدن شیر به صورت تابع کسینوسی تخمین زده شد و ضرایب این توابع با توجه به پارامترهای کنترلی پرتاب برای 5 عمق 10، 50، 100، 150، 200 متری آب بدست آمد. بهینه سازی در چنین سیستم هایی فرآیندی بسیار وقت گیر و پرزحمت است. یافتن روشی برای ساده سازی مدل حاکم بر سیستم، از جمله اصلی ترین اهداف این پروژه به حساب می آید. پس از تحلیل سیستم پرتاب پوزیتیو هوای فشرده در زیرآب، صحت فرضیات ساده کننده مسئله را با کمک شبیه سازی در نرم افزار فلوئنت بررسی نمودیم. شبیه سازی در این نرم افزار طی چند مرحله انجام گرفت. در هر مرحله صحت پاره ای از فرضیات بررسی شد. با توجه به طولانی بودن زمان شبیه سازی در نرم افزار، تغییرات پارامترهای پرتاب در طی فرآیند، به عنوان نمونه در عمق 100 متری آب به صورت دوبعدی متقارن محوری در فلوئنت تعیین و با نتایج تحلیل معادلات مقایسه گردید. در ادامه به بررسی شرایط مدل سازی و شبیه سازی سه بعدی فرآیند در نرم افزار پرداخته شد. باتوجه به محدودیت زمانی در این پروژه، امکان حل کامل مدل سه بعدی وجود نداشت. لذا تعدادی از نتایج میانی حل ارائه گردید.

در این تحقیق، طراحی بهینه ی آیرودینامیکی یک دیفیوزر s-شکل انجام می شود. یکی از روشهای طراحی آیرودینامیکی روش طراحی معکوس است که شامل روش های تکراری و غیر تکراری می باشد. در این روش، هندسه مجرا مجهول و توزیع فشار در راستای دیواره ها معلوم می باشد. با بهینه سازی توزیع فشار دیواره ها هندسه حاصل از طراحی معکوس بهینه خواهد بود. از این رو کدکامپیوتری حل معادلات لایه مرزی به روش انتگرالی توسعه داده می شود. این روش یک روش یک بعدی بوده و مناسب برای جریان های مغشوش و تراکم پذیر با گرادیان فشار معکوس می باشد. سپس، به منظور بهینه سازی توزیع فشار، کد لایه مرزی با الگوریتم بهینه سازی ژنتیک که یک الگوریتم تصادفی است، ترکیب می شود. قیدهای مختلفی برای بهینه سازی درنظر گرفته می شود که ازجمله ی آن صفر بودن شیب توزیع فشار در ورود و خروج مجرا می باشد. هدف از بهینه سازی توزیع فشار دستیابی به حداکثر بازیابی فشار استاتیک بدون جدایش لایه مرزی می باشد. بهینه سازی توزیع فشار با استفاده از 6 و 8 نقطه ی کنترلی انجام می گیرد.منظور از نقاط کنترلی نقاط متغیر در الگوریتم ژنتیک می باشد. سپس با استفاده از تابع spline یک تابع از درجه سه می باشد، توزیع فشار بین نقاط بهینه شده رسم می-گردد. انتظار می رود بهینه سازی با استفاده از 8 نقطه ی کنترلی نتایج بهتری را به همراه داشته باشد. توزیع فشار بهینه شده بعنوان توزیع فشار هدف برای طراحی معکوس در نظر گرفته می شود. برای طراحی معکوس از الگوریتم گلوله-اسپاین که بصورت برنامه نویسی در نرم افزار cfx اعمال می شود استفاده می گردد، که یک روش تکراری بوده و از الگوریتم تصحیح باقیمانده بهره می گیرد. شرایط مرزی استفاده شده برای حل جریان در نرم افزار cfx، سرعت متوسط در ورود و فشار متوسط استاتیک در خروج می باشد. همچنی جریان هوا با عدد ماخ و رینولدر 0.63 و وارد مجرا می شود و از مدل توربولانسی دومعادله ای sst که یک روش بسیار مناسب برای پیش بینی جدایش در جریان است، برای مدلسازی جریان مغشوش بهره گرفته می شود. پس از انجام فرآیند طراحی معکوس هندسه بهینه دیفیوزر s-شکل حاصل می شود.در این تحقیق فرآیند طراحی معکوس روی دیفیوزرهای مستقیم و s-شکل انجام می گیرد. نتایج حل عددی جریان داخل دیفیوزر مستقیم و s-شکل بهینه، بیانگر دستیابی به بازیابی فشار بالا بدون جدایش می باشد. همچنین طراحی های انجام شده نشان می دهد که استفاده از 8 نقطه ی کنترلی برای بهینه سازی توزیع فشار، نتایج مطلوب تری را حاصل می کند. در نهایت، با انجام این پروسه برای نسبتهای مختلف ارتفاع به طول مجرا، شکلهای بهینه مربوط به ضرایب بازیابی فشار ماکزیمم بدست می آید.

بهبود عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل از مسایلی است که از دیرباز بدان توجه شده است. در این رابطه از روش های فعال و غیر فعال زیادی جهت افزایش کارایی ایرفویل و یا بال هواپیما استفاده شده است. استفاده از فلاپ، ایجاد حفره بر روی ایرفویل، ایجاد شیارهای ریز، استفاده از ایرفویل پله دار، استفاده از ایرفویل با لبه ی ضخیم و ....از مواردی است که در این باره مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش بررسی ویژگی های جریان در دو روش مورد استفاده جهت بهبود عملکرد ایرفویل ریزو که ایرفویلی جدید است، مورد توجه قرار گرفته است. در روش اول از فلاپ تیغه ای و در روش دوم اثرات استفاده از ایرفویل با لبه ی ضخیم و اضافه کردن کویتی باز به آن جهت کاهش نیروی دراگ مورد توجه قرار گرفته است. در واقع عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل مانند میزان نیروی دراگ و نیروی لیفت و ... با استفاده از ابزار اندازه گیری مخصوص به خود مانند اندازه گیری نیروها با بالانس نیرویی یا بررسی توزیع فشار با استفاده از سنسور فشار مورد بررسی قرار می گیرد. در این پژوهش تنها اثرات استفاده از این موارد بر روی ویژگی های میدان جریان ایرفویل مانند فرکانس ریزش گردابه و عدد استروهال، توزیع سرعت لحظه ای و میانگین بر روی ایرفویل، توزیع ورتیسیته، سرعت در مقاطع مختلف و.... مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد. برای اندازه گیری سرعت از تکنیک تجربی piv استفاده می شود. در این روش ذراتی به سیال اضافه شده، با استفاده از نور لیزر ردیابی می شوند. سپس توسط دوربین فیلم برداری از آن ها عکس برداری می شود. با پردازش تصویر این عکس ها، سرعت سیال در هر نقطه بدست می آید.

امروزه دستگاه های تهویه مطبوع جزء جدایی ناپذیر ساختمان ها می باشند. در عصر حاضر عمدتاً وسیله های تهویه مطبوع مکانیکی بوده و با مصرف انرژی، شرایط مطلوبی را برای زندگی و آسایش انسان ها فراهم می کنند. با توجه به افزایش نگرانی بشر در مورد آلودگی های زیست محیطی و نیاز به منابع انرژی کارآمد، تهویه طبیعی از اهمیت خاصی برخوردار شده است. تهویه ای که با استفاده از انرژی های تجدید پذیر و بدون نیاز به دستگاه های تهویه مکانیکی باشد، تهویه طبیعی نامیده می شود. تهویه طبیعی در ساختمان ها با استفاده از باد و نیروی شناوری انجام می شود. بادگیر و دودکش خورشیدی با توجه به ساختار سازه خود و همچنین مکان مورداستفاده آن ها عمل تهویه را به خوبی انجام می دهند. بادگیر یک نمونه از روش های تهویه طبیعی است که در مناطق گرم و خشک مرکزی ایران و کشورهای حاشیه خلیج فارس به منظور تهویه طبیعی و سرمایش استفاده شده است. بادگیر علاوه بر کاهش آلودگی های محیط زیست و همچنین کاهش هزینه تهویه ساختمان باعث ایجاد یک محیط مطلوب و سالم برای ساکنان، در مقایسه با دستگاه های تهویه مطبوع فعال نظیر کولر و چیلر می شود. بادگیر هوای تازه در ارتفاع بالا که سرعت بالاتر و آلودگی کمتری دارد را از طریق کانال های رو به باد خود به فضای مسکونی زیر بادگیر هدایت می کند. در این پژوهش یک مدل بادگیر دوطرفه که نمونه واقعی یک بادگیر دوطرفه در شهر یزد هست در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شده و سپس عملکرد تهویه طبیعی این بادگیر در زاویه های مختلف بین 0 تا 90 درجه به کمک تونل باد و تونل دود موردبررسی قرارگرفته تا در هر شرایط محیطی عملکرد بادگیر تعیین شود. بدین منظور، فشار در وجه های داخلی بادگیر و دبی ورودی و خروجی بادگیر در زاویه های مختلف جهت باد و همچنین دبی بادگیر در حضور موانع بالادست در تونل باد اندازه گیری شده است. به منظور مطالعه الگوی جریان درون و اطراف بادگیر دوطرفه، الگوی جریان در ورودی و خروجی بادگیر دوطرفه تحت زاویه های مختلف جهت باد و همچنین الگوی جریان برای بادگیر دوطرفه در حضور موانع بالادست آزمایش آشکارسازی جریان به کمک دود انجام شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که عملکرد بادگیر دوطرفه به شدت وابسته به جهت وزش باد می باشد و برای دریچه رو به باد افزایش زاویه باد از یک زاویه مشخص (زاویه گذار) جهت جریان در بادگیر معکوس می شود. حضور موانع در بالادست جریان نیز بر عملکرد بادگیر تأثیر می گذارد به گونه ای که درجایی سبب افزایش دبی القایی به بادگیر و درجایی سبب معکوس شدن جهت جریان در داخل کانال بادگیر می شود. همچنین نتایج به دست آمده نشان می دهد که افزایش سرعت سبب افزایش دبی ورودی و خروجی بادگیر می شود.

لوله ورتکس یک وسیله ساده مکانیکی است که فاقد قسمت های متحرک بوده ویکی از تجهیزات مورد استفاده در سیستم تبرید می باشد، که در آن یک سیال پرفشار از طریق نازل های ورودی وارد لوله ورتکس شده و به دو جریان با دمای کمتر، و بیشتر از دمای ورودی منشعب می شودبدین صورت می توان دماهای تا 40- درجه سلسیوس را ایجاد کرد.اگرچه با وجود اینکه تاکنون مطالعات تجربی زیادی بر روی عملکرد لوله ورتکس صورت گرفته است اما همچنان فهم فیزیکی جریان و مکانیزم پدیده جدایش دمای گاز یا بخار عبوری از آن به دلیل پیچیدگی جریان و ناسازگاری نتایج تجربی به طور کامل استنباط نشده است. در این پایان نامه با هدف ثبت دماهای سرد و گرم ناشی از پدیده جدایش دما، برحسب کسر سرد، ابتدا به بررسی تجربی عملکرد یک نمونه از تجهیزات آزمایشگاهی لوله ورتکس با مدل r433 ساخت شرکت p.a.hilton واقع در بریتانیا پرداخته شده است.در ادامه با استفاده از روش های دینامیک سیالات محاسباتی موجود در نرم افزار ansys cfx14.5 شبیه سازی عددی جریان حالت دائم،تراکم پذیر و سه بعدی، با ایجاد شبکه محاسباتی دارای ساختار منظم و شش وجهی، برروی هندسه لوله ورتکس فوق الذکر و با استفاده از مدل های مغشوشی چون k-epsilon استاندارد، k-omega و sst k-omega انجام شده است.در پایان نمودار های دمای استاتیک خروجی سرد و گرم، ضریب عملکرد و راندمان آیزنتروپیک ناشی از نتایج شبیه سازی عددی با نتایج تجربی مقایسه شده است

جریان دوفازی گاز- پودر فلز خروجی از نازل شبیه سازی سده است. ناحیه تمرکز ذرات و فاصله آن از خروجی نازل به دست آمده است. با عکسبرداری از جریان خروجی از نازل، نتایج تجربی و عددی با هم مقایسه شده است. اثر پارامترهای مختلف مانند دبی گاز حامل و دبی گاز محافظ، دبی پودر، زاویه بین نازل ها و چگالی ذرات بر تمرکز ذرات بررسی شده است. اختلاط گاز آرگون و هوای محیط هم شبیه سازی شده است.

هدف این تحقیق،بهینه سازی پروفیل نازل فراصوت برای رسیدن به حداکثر یکنواختی سرعت در خروجی نازل است. برای این کار از روش بهینه سازی معادلات الحاقی استفاده شده است. ابتدا با حل یک مسئله طراحی معکوس، درستی روش و نحوه رفتار مسئله به ازای تعریف تابع هزینه روی مرزهای مختلف مشاهده شده است ودرنهایت نشان داده شده که برای بهینه سازی این مسئله نمی توان تابع هزینه را روی مرز خروجی تعریف کرد؛ سپس با بررسی توابع هزینه مختلف روی مرز دیواره جامد و مرز تقارن، تابع هزینه مناسب که قادر به بهینه سازی این مسئله است، به دست آمده است.

افزایش میزان لیپوپروتئین های با دانسیته کم در خون از جمله عوامل بروز بیماری های قلبی-عروقی به شمار می رود. هدف از انجام این تحقیق بررسی انتقال جرم این ذرات در دیواره رگ با استفاده از روش شبکه بولتزمن می باشد که بزرگ بودن عدد اشمیت ذرات چربی، منجر به واگرایی حل می شود. به منظور رفع این مشکل، شبکه بولتزمن با روش حجم محدود ترکیب شده است که میدان سرعت جریان خون توسط روش شبکه بولتزمن و معادله غلظت لیپیدها با روش حجم محدود حل می شود. روش ترکیبی توانایی حل مسئله انتقال جرم تا عدد اشمیت 107 را دارد و زمان حل را به مقدار قابل توجهی کاهش می دهد که این محدوده از عدد اشمیت، تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است. بالاخره حل مسئله انتقال جرم در رگ کرونری راست در دو مدل سیال نیوتونی و غیرنیوتونی برای هندسه ساده بدون گرفتگی و دو گرفتگی مختلف به شکل منحنی و مستطیل صورت گرفته است.

چکیده ندارد.