از خطوط لوله برای انتقال انواع محصولات خصوصاً در صنعت نفت و گاز استفاده می شود. برای داشتن عملکرد موثر، خطوط لوله باید در بازه های زمانی مشخص پیگ رانی شوند. پیگ ها برای داشتن عملکرد مناسب باید در سرعت ثابتی حرکت کنند و سرعت کنترل نشده و فزاینده پیگ می-تواند بسیار خطرناک باشد. برای کنترل سرعت پیگ و مطالعه رفتار دینامیکی آن و همچنین تخمین متغیرهای مرتبط با حرکت پیگ، مطالعه رفتار سیال در اطراف پیگ امری ضروری به نظر می رسد. در این پایان نامه، جریان سیال اطراف پیگ متحرک در لوله به طور کامل توسط نرم افزار تجاری قدرتمند ansys cfx شبیه سازی شده است. در ابتدا نیروی وارد بر پیگ ساکن، برای بای پس های مختلف به دست آمده و با نتایج موجود مقایسه شده که انطباق خوبی را نشان می دهد. در ادامه، برای حرکت شبکه اطراف پیگ متحرک در لوله، از روش شبکه بندی مجدد در تکنیک شبکه دینامیک موجود در نرم افزار ansys cfx، استفاده شده است. به طوریکه ابتدا، صحت استفاده از شرط مرزی تقارن جهت کاهش حجم محاسبات مورد بررسی و سپس استقلال از شبکه مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه میدان جریان بالادست و پایین دست پیگ و همچنین سرعت، شتاب و موقعیت پیگ در زمان های مختلف بدست آمده است. بدین منظور، معادلات ناویراستوکس و بقای جرم، برای جریان سیال لزج تراکم ناپذیر حل و از مدل تلاطم k-?، برای شبیه-سازی توربولانس استفاده شده است. در بررسی حرکت پیگ داخل لوله نتایج نشان داده است که در ابتدا، نیروی وارد بر پیگ از طرف سیال، زیاد است و با گذشت زمان به دلیل کاهش سرعت نسبی بین پیگ و جریان سیال، نیروی وارد بر پیگ کاهش می یابد. به طوریکه، با نیروی خارجی وارد بر آن (اصطکاک) برابر و برآیند نیروهای وارد بر پیگ، صفر می گردد. بدین ترتیب، شتاب پیگ به سمت صفر میل می کند و سرعت پیگ ثابت می گردد. هم چنین، با گذشت زمان و با جلو رفتن پیگ، به علت کاهش شتاب پیگ، تغییرات سرعت و فشار در طول لوله کاهش می یابد به طوریکه شرایط جریان به سمت حالت دائم پیش می رود. در بررسی تأثیر وجود پیگ بر سرعت جریان در طول لوله نیز مشخص می گردد که بیشترین تأثیر وجود پیگ، بر روی سرعت جریان خروجی پیگ می باشد و در فواصل دورتر از پیگ، تغییرات سرعت کمتر می باشد.

با توجه به اینکه کامپوزیت های زمینه پلیمری با الگوی اتصال 3-0 قابلیت ارتجاع دارند و برای ساخت نمونه های پیچیده مطلوب هستند، این الگو موضوع بسیاری از پژوهش ها در زمینه مواد پیزوالکتریک قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش ساخت فیلم کامپوزیت های pzt-pvdf با الکوی اتصال 3-0 و بررسی تاثیر نسبت حجمی و اندازه دانه pzt و همچنین بررسی تاثیر پارامترهای فرایند ساخت بر خواص آن ها بوده است. بدین منظور ابتدا کامپوزیت هایی همگن با نسبت حجمی سرامیک 1/0 تا 7/0 با محدوده اندازه دانه زیر میکرون و نانومتری به ترتیب با استفاده از همزن مافوق صوت و آسیاب ماهواره ای ساخته شد. روش های مختلفی برای شکل دادن فیلم های کامپوزیت بررسی شد که از میان آن ها روش ریخته گری نواری مطلوب شناخته شد. همچنین تاثیر سرعت خشک کن بر بافت کامپوزیت ها مورد مطالعه قرار گرفت. خواص دی الکتریک و پیزوالکتریک فیلم ها همچون ضریب بار پیزوالکتریک، ضریب ولتاژ پیزوالکتریک، ثابت دی الکتریک و ضریب شایستگی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که استفاده از همزن مافوق صوت و سرعت بالای خشک کردن، منجر به ایجاد کامپوزیت هایی با پراکندگی فاز همگن شده است. بیشترین ضریب بار پیزوالکتریک، ثابت دی الکتریک نسبی و ضریب شایستگی در این نوع از کامپوزیت ها مربوط به کامپوزیت حاوی 65 درصد حجمی pzt است. استفاده از همزن مافوق صوت و سرعت پایین خشک کردن، منجر به ایجاد حالت جزیره ای در بافت کامپوزیت شده است که ناشی از به وجود آمدن اختلاف نسبت فاز بوده است. خواص اندازه گیری شده این کامپوزیت ها نشان می دهد که تمامی خواص نسبت به حالت همگن کامپوزیت افزایش داشته اند. بررسی های انجام شده بر روی کامپوزیت های ساخته شده با استفاده از آسیاب ماهواره ای نشان می دهد که با افزایش یافتن سطح ویژه ذرات pzt آسیاب شده، در نسبت های حجمی کم pzt کاهش ویسکوالاستیک چشم-گیر بوده است؛ که این امر موجب عدم توانایی در بدست آوردن کامپوزیت های نرم و شکل پذیر همراه با خواص پیزوالکتریک شده است.