در حال حاضر یکی از مهم¬ترین چالش¬ها در رابطه با ساخت فوم¬ها، طراحی بر اساس ویژگی¬های کاربردی آن¬ها می¬باشد. بنابراین اولین قدم در زمینه طراحی آن¬ها، می¬تواند مشتمل بر انجام فرایند شبیه¬سازی و یا به عبارتی حل دقیق معادلات انتقال باشد که در واقع به دلیل پیچیدگی ساختار هندسی فوم¬ها، با دشواری¬های فراوانی همراه می¬باشد. از اینرو اغلب بررسی¬های عددی روی هندسه¬های ایده¬ال و غیر واقعی فوم، از جمله مدل کلوین صورت گرفته است. دلایل این امر را می¬توان در مشکل بودن ساخت هندسه واقعی فوم و نحوه مش زدن آن اشاره کرد. لذا در تحقیق حاضر شبیه¬سازی رفتار هیدرودینامیکی و حرارتی سیال در فوم¬های فلزی با هندسه واقعی و با استفاده از شبکه محاسباتی هگزاهدرال صورت پذیرفته است. بدین منظور معادلات پیوستگی، انتقال مومنتم و حرارت برای سیال داخل محیط متخلخل فوم (با درصد تخلخل¬های 85، 90، 95 و 98) به وسیله الگوریتم حجم محدود، حل گردیده است. نتایج بدست آمده نشان می¬دهد که ضرایب ترم خطی و غیر خطی معادله افت فشار (-dp/dx=αu + βu^2) به ترتیب در محدوده محدوده 2.31×〖10〗^(-4)<α<1.21×〖10〗^(-3) و 228<β<3733 قرار دارد. همچنین گرمای انتقال یافته به روش هدایت، وابستگی شدیدی به ضریب هدایت حرارتی فاز جامد نشان داد. اما میزان حرارت انتقال یافته در جابجایی اجباری، در طول کمی از بستر انجام می¬شود و بعد از آن تعادل دمایی بین جامد و سیال بر قرار می-شود. اما از طرفی نمودار فاکتور اصطکاک بر حسب عدد رینولدز نشان داد که در دامنه¬ی re < 1 جریان آرام و در دامنهre > 1 جریان وارد ناحیه گذرا می¬شود. در ضمن بایستی به این نکته اشاره نمود که با اعمال گرادیان حرارتی، عدد رینولدز گذرا متناسب با میزان تخلخل تغییر می¬کند. همچنین در کار حاضر رابطه¬ی جدیدی برای عدد ناسلت براساس مشخصات هندسی فوم توسعه داده شده که برای ارائه آن از دیدگاه میکروسکوپی استفاده شده است. با استفاده از این دیدگاه، محدودیت¬های مدل¬های پیشین از جمله عدم توجه به ساختار هندسی فوم، رفع شده است. از طرفی برای به دست آوردن پیچیدگی مسیر عبور جریان سیال، از روش تزریق ذره در داخل محیط متخلخل و رصد مسیر عبور ذره، استفاده شده است. مطابق با نتایج حاصل، فاکتور پیچیدگی با افزایش درصد تخلخل کاهش می¬یابد. همچنین این فاکتور میانگینی از طول مسیر پیموده شده به وسیله جریان می¬باشد و مقدار آن در جهات گوناگون به دلیل غیر یکنواختی توزیع تخلخل¬ها، متفاوت می¬باشد. در نهایت با اتکا به نتایج حاصل از این پژوهش، می¬توان بستری هر چند کوچک را در راستای توسعه¬ی طراحی فوم¬ها با کاربرد¬های مختلف، فراهم نمود.

تصویربرداری گوست یک روش تصویر برداری غیرمحلی است، به این معنا که نیازی به قرار گرفتن جسم مقابل دوربین تصویربرداری نیست. در این روش، تصویر یک جسم از محاسبه تابع همبستگی متقابل بین جریان های الکتریکی حاصل از آشکارسازی دو جفت باریکه با همبستگی بالا توسط دو آشکارساز جدا از هم به دست می آید. به طور کلی در یک آزمایش تصویرسازی گوست، یک منبع کلاسیکی(حرارتی یا شبه حرارتی) یا کوانتومی که دو باریکه نوری همبسته یا درهم تنیده تولید می کند، مورد استفاده قرار می گیرد. تفاوت قابل توجه بین دو روش این است که یک تصویر گوست شبه حرارتی همواره دارای یک پس زمینه یا نویز است، درحالی که تصویر گوست به دست آمده با استفاده از فوتون های درهم تنیده می تواند دارای تباین %100 باشد. تصویرسازی گوست کاربردهای بسیار گسترده ای دارد که از جمله مهم ترین آن ها می توان به رمزنگاری نوری اطلاعات با امنیت بالا، تصویربرداری از اجسامی که مستقیما در دید دوربین های عکس برداری نیستند و تصویربرداری سه بعدی با استفاده از آشکارسازهای تک-پیکسل اشاره کرد. در این پایان نامه یک تکنیک جدید برای تصویرسازی گوست محاسباتی با منبع نور شبه حرارتی معرفی و با عنوان " تصویرسازی گوست محاسباتی گزینشی" نام گذاری کردیم. این تکنیک بر پایه انتخاب گزینشی استوار است و قابلیت بازسازی یک تصویر n-پیکسل، با بهترین کیفیت و با تعداد n اندازه گیری و یا کمتر، با توجه به تعداد نقاط انتخاب شده در هر اندازه گیری را دارد. با استفاده از این روش توانستیم هم کیفیت تصویر گوست و هم امنیت اطلاعات کدگذاری شده را به طور چشمگیری افزایش دهیم.