در این پروژه که شامل دو بخش نظری و تجربی است، ابتدا به بررسی شارش سیال در ابعاد نانو لیتر و پیکو لیتر در داخل کانال های میکرو و نانو متری می پردازیم. پخش گونه های مخلوط شونده را در داخل میکرو ساختار ها مطالعه خواهیم کرد. انتظار داریم که به علت پایین بودن عدد رینولدز در ابعاد میکرونی دو گونه ی مخلوط شونده در داخل ساختار میکرونی با هم مخلوط نشده و مرز کاملا تیزی را تشکیل دهند. سپس به مرور روش های ساخت ساختار های نانو و میکرومتری پرداخته و مزیت استفاده از روش لیتوگرافی نرم را به عنوان یک روش جدید، ارزان و سریع در طراحی و ساخت اجزای میکرونی را تحقیق خواهیم کرد. در قسمت تجربی کار با استفاده از روش لیتوگرافی نرم به قالب گیری و ساخت کانال های میکرونی به روش لیتوگرافی نرم و با استفاده از الاستومر pdms خواهیم پرداخت و روش های مختلف شستشوی زمینه های سیلیکونی و چسباندن الاستومر pdms به زمینه های میکرونی را مورد مطالعه قرار خواهیم داد و به دنبال روش هایی برای ایجاد ساختار های میکرونی مقاوم در فشار های سیال بالا خواهیم بود. به عنوان کاربردی از این میکرو کانال های تولید شده می خواهیم پروفایل دو سیال را در عدد رینولدز پایین در داخل این کانال ها بررسی کنیم و روش های کم کردن زمان ئخش در ابعاد نانولیتر را به بحث خواهیم نشست و نهایتاً قصد داریم با آزمون روش های جدیدی مانند تحریک حباب به دام افتاده در داخل میکروکانال با استفاده از امواج فراصوت، استفاده از انبرک نوری و سلول پیزوالکتریک در به دام انداختن و اعمال نوسانات عرضی به ذره ی میکرونی در داخل کانال میکرونی و چرخاندن ذره ی دو شکستی در انبرک نوری در داخل کانال میکرونی مخلوط کننده های میکرونی فعال بسازیم. انتظار داریم بتوانیم زمان مخلوط شدن دو سیال را در داخل کانال های میکرونی تا چند صد مرتبه کاهش دهیم. در نهایت نیز با استفاده از بسته های نرم افزاری gambit و fulent به مدل سازی و شبیه سازی پخش در یک مخلوط کننده ی میکرونی چرخنده در اتصال t پرداخته و نتایج حاصله را با نتایج تجربی مقایسه و از آن برای پیدا کردن شرایط بهینه در مخلوط کننده های میکرونی در مقیاس نانو لیتر استفاده خواهیم کرد. کاهش زمان پخش در مدارات میکرو شاره که در کنترل و مدیریت واکنش های شیمیایی و زیست شناسی به کار می روند و نیازمند مخلوط شدن سریع گونه ها برای ایجاد واکنش هستند بسیار مهم و کاربردی می شود.

تعیین و تشخیص موقعیت اجسام و اهداف به طور گسترده در زمینه های مختلف نظامی، مخابراتی، رباتیک و اتوماسیون کاربرد دارد. سیستم gps روش غالب موقعیت یابی در محیط های بیرون و آزاد می باشد. این در حالی است که موقعیت یابی توسط این سیستم برای محیط های سربسته به دلایلی چون محو شدن چند مسیره، تداخل و شرایط عدم وجود خط دید مستقیم (non-los) با محدودیت هایی روبه رو می شود. در کنار تحقیقات rf و از جمله تکنیک های uwb، برای موقعیت یابی در محیط های بسته، تکنیک های تصویری و بینایی نیز به عنوان روش های مکمل مورد توجه قرار گرفته اند. تکنیک های نرم افزاری پردازش تعقیب هدف را می توان توسط ساختارهای ترکیبی سنسور تصویری-پردازنده دیجیتال جهت اجرای بلادرنگ (real-time) پیاده سازی کرد. در این روش توان مصرفی زیاد و سرعت پردازش معمولا محدود می باشد. سنسورهای تصویری هوشمند امکان پردازش موازی اطلاعات تصویری را با توان مصرفی پایین توسط المان های پردازشی آنالوگ (و یا ترکیب آنالوگ و دیجیتال)، فراهم می کنند. استفاده از الگوهای تصویری خاص برای برچسب گذاری اهداف یکی از روش های موثر جهت تمایز هدف از پس زمینه، در سنسورهای هوشمند محسوب می شود. هدف تحقیق حاضر، طراحی و آنالیز سنسورهای تصویری هوشمند cmos با توانایی تشخیص برچسب های نوری مدوله شده است. سنسورهای طراحی شده، تصویر پس زمینه را حذف کرده و مکان اجسامی را تشخیص می دهند که نور مدوله شده ارسال می کنند. از مشخصه های اصلی سنسورهای طراحی شده، عدم نیاز به لینک اضافه برای همزمان سازی سیگنال ارسال شده با فرآیند دمدولاسیون در داخل تراشه (عملکرد آسنکرون)، امکان تشخیص شناسه سیگنال ارسال شده و قابلیت انجام پردازش و تشخیص مکان به صورت درون پیکسلی می باشد. برای این منظور دو تکنیک متفاوت دمدولاسیون آسنکرون متعامد و دمدولاسیون آسنکرون ارائه می گردد و سلول های مداری مناسب جهت محقق کردن این تکنیک ها معرفی می شوند. در این روش ها، خروجی سنسور تصویری به ازاء هر پیکسل، تک بیتی خواهد بود که نشان دهنده وجود و یا عدم وجود سیگنال مدوله شده در آن نقطه از تصویر است. پیکسل های دمدولاسیون ارائه شده از لحاظ مداری مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفته و عملکرد آنها در شرایط واقعی و در حضور پارامترهای غیر ایده آل چون عدم تقارن المان ها، نویز تصادفی، تغییرات شرایط محیطی چون دما و شرایط ارسال سیگنال مدوله شده، آنالیز شده است و نتایج بدست آمده با استفاده از شبیه سازی های کامپیوتری مورد تایید قرار گرفته اند. همچنین عملکرد این سلول ها در یک ساختار آرایه ای و در حضور نوسانات ولتاژ تغذیه بر اثر امپدانس خطوط انتقال شبیه سازی و بررسی شده و با توجه به نتایج حاصل، مشخصات عملکرد سنسورها و همچنین محدوده کاری و حساسیت آنها بدست آمده است. با توجه به اینکه پهنای باند اطلاعات خارج شده از تراشه صرفا محدود به مکان جسم تحت تعقیب بوده و توان مصرفی تراشه پایین است، سنسورهای ارائه شده گزینه مناسبی جهت استفاده در شبکه های سنسوری توزیع شده (distributed sensor network) و همچنین ناوبری وسایل نقلیه هوشمند می باشند.

چکیده در این پایان نامه ما به بررسی یک پمپ موئین غیرفعال می پردازیم، که به سبب نیروی کشش سطحی کار می کند. در این میکروپمپ با قرار دادن دو قطره سیال با سایزهای مختلف در ابتدا و انتهای میکروکانال جریانی از قطره کوچک به قطره بزرگ در اثر اختلاف فشار لاپلاس ایجاد خواهد شد. بر اساس رفتار قطره ها در آزمایش سه فاز دیده می شود. در فاز اول شعاع ترکنندگی دو قطره ثابت است. در فاز دوم شعاع ترکنندگی قطره کوچک و زاویه تماسی قطره بزرگ ثابت است. در فاز سوم زاویه تماسی دو قطزه ثابت است. در این پایان نامه به بررسی تحلیلی این مسئله پرداخته و نتایج آن را با داده های آزمایشکاهی مقایسه می کنیم، که توافق خوبی را نشان می دهد. نهایتا پیشنهادهایی برای بهبود شارش و کنترل نرخ جریان در میکروپمپ های موئین ارائه می دهیم.

صنایع پلیمری و پلاستیکی اغلب با مسءلی مربوط به محصولات خود روبرو هستند که به ویژگی های شارش در این محصولات بر می گردد. یکی از این مساءل مربوط به خروج سیالاتی مانند پلاستیک مذاب از قالب است. در این حالت مشاهده می شود که سیال خارج شده از قالب قدری متورم می شود که چنین پدیده ای تورم قالب نام دارد. بدلیل کاربردهای صنعتی متنوع تاکنون بیشتر مطالعات به بررسی محلول ها و مواد مذاب پلیمری اختصاص یافته است. در این رساله قصد داریم جهت بسط و گسترش دامنه ی بررسی ها به گستره ی وسیع تری از مواد غیرنیوتنی،این پدیده را در مورد کف و امولسیون مورد مطالعه قرار دهیم. اساس کار بر پایه ی آزمایش ها و مشاهدات تجربی است که البته تا حدی نیز به تحلیل نظری نتایج حاصل خواهیم پرداخت. در گام اول کف را که در دسته ی مواد دوفازی قرار دارد و شامل حباب هایی در بستری از مایع است مورد بررسی قرار می دهیم.خواهیم دید که نتایج بدست آمده در مورد تورم قالب کف روندی برخلاف تمام موادی که تاکنون مورد مطالعه قرار گرفته اند نشان می دهد. در ادامه با معرفی رابطه ای نظری که اساس آن خاصیت کشسانی مواد ویسکوالاستیک است سعی در توجیه نتایج حاصل خواهیم داشت اما خواهید دید که این نظریه قادر به این کار نیست. با توجه به برخورداری کف از ساختار ریز و لذا پیچیدگی رفتار آن تحت تنش سعی می کنیم با مشاهده ی شارش کف درون میکروکانال، تا اندازه ای با نوع رفتار این ماده تحت تنش درون کانال آشنا شویم. مشاهدات هیچ گونه تغییر شکل و تغیییر حجم قابل ملاحظه ای در حباب های کف نشان نمی دهد اما نکته ی قابل توجهی که هنگام خروج سیال از دهانه ی خروجی کانال مشاهده می شود بازآرایی حباب های کف پس از حذف تنش های دیواره است که در نهایت آن را به عنوان عامل اصلی ایجاد تورم معرفی می کنیم. در ادامه امولسیون را به عنوان ماده ای با ساختار مشابه کف، البته شامل قطراتی از یک مایع توزیع شده در میان بستری از مایع دیگر مورد بررسی قرار می دهیم. نتایج بیانگر روند صعودی تورم رشته ی سیال بر حسب نرخ شارش است. خواهیم دید که باز هم نظریه های اراءه شده قادر به پیش بینی نتایج بدست آمده برای تورم امولسیون نیستند لذا با بررسی مدلی مبتنی بر تغییر شکل قطرات سعی در یافتن دلیلی برای ایجاد این پدیده در امولسیون خواهیم داشت که البته تا اندازه ای هم موفق به این کار می شویم اما آزمایش های انجام شده روی شارش امولسیون درون میکروکانال هیچ تغییر شکل قابل ملاحظه ای را نشان نمی دهند لذا فرض تغییر شکل قطرات امولسیون رد می شود. در جریان همین مشاهدات متوجه می شویم که قطرات امولسیون مشابه حباب های کف پس از خروج از کانال با جابه جا شدن نسبت به هم آرایش جدیدی را شکل می دهند که این خود باعث متورم شدن رشته ی سیال خروجی می شود. لذا در نهایت مشابه کف عامل اصلی در پدیده ی تورم قالب امولسیون را پدیده ی بازآرایی قطرات معرفی می کنیم.

در این پایان نامه به صورت آزمایشگاهی به مطالعه ی حباب های تولید شده در اثر مارپیچش و کمانش در سیال وشکسان می پردازیم. حباب های مورد مطالعه را به دو دسته ی حباب های ناشی از تاشدن نوسانی روبان سیال وشکسان و حباب های ناشی از مارپیچش ریسمان سیال وشکسان تقسیم بندی می کنیم. در حالت تا شدن نوسانی روبان سیال چهار حالت کلی الگو ی حباب ها مشاهده می شوند که در تمامی وشکسانی های مورد آزمایش تولید می شوند. در تمامی این حالت ها حباب های تولید شده تک سایز می باشند. مارپیچش ریسمان سیال به پنج حالت تقسیم می شود که در چهار حالت آن حباب تشکیل می شود. حباب های تولید شده در تمامی حالت ها به جز حالت کمانش ثانویه ی ریسمان سیال تک سایز می باشند. در حالت حباب های ناشی از مارپیچش ثانویه ی ریسمان سیال حباب های تولید شده از الگوی مارپیچه های فرما تبعییت می کنند که با ارایه ی مدلی ساده اشکال ایجاد شده توسط این حباب ها را مدل کردیم.

در این پایان نامه به بررسی رفتار فیلم نازک و وشکسان سیال حول استوانه ی افقی چرخان که به ناپایداری معروف است, می پردازیم. این فیلم نازک در سطح خارجی یک استوانه ی چرخان که تا ارتفاع مشخصی در سیال غوطه ور است, در سرعت های زاویه ای پایین تشکیل شده است. با افزایش سرعت زاویه ای استوانه, فیلم سیال ناپایدار شده, یکنواختی خود را از دست می دهد و در یک سرعت زاویه ای بحرانی حلقه هایی از سیال حول استوانه تشکیل می شوند. مشاهدات نشان می دهد که تعداد و ضخامت این حلقه ها به سرعت زاویه ای استوانه بستگی دارد, به طوری که با افزایش سرعت زاویه ای استوانه تعداد حلقه ها افزایش یافته و پهنای آنها کاهش می یابد. برای تحلیل تئوری این مسئله اثر نیروهای مهم را در نظر گرفته, بزرگی آنها را با هم مقایسه می کنیم. سپس با استفاده از روش مفباس بندی, رابطه ای برای پهنای حلقه ها به دست آورده, درستی این رابطه را با داده ها و نتایج تجربی به دست آمده از آزمایش, تحقیق می کنیم.

سرریزهای جانبی یکی از مهمترین و حساس ترین اجزاء سیستم های پخش سیلاب محسوب می شوند. بطوریکه عملکرد و طراحی نامناسب و غلط آنها، بر کل سیستم اثر سوء می گذارد و پخش سیلاب را با مشکل مواجه می کند. از این رو لازم است که رفتار هیدرولیکی سرریزهای جانبی به ویژه توزیع فشار بر روی سرریز و ضریب دبی عبوری از سرریز مورد مطالعه و بررسی بیشتری قرار گیرد. در تحقیق حاضر، با انجام آنالیز ابعادی و تعیین پارامترهای بی بعد، مشاهده شد که ضریب دبی عبوری از سرریزهای جانبی تابعی از عدد فرود بالادست سرریز، نسبت ارتفاع سرریز به عمق آب بالادست آن و نسبت عمق بالادست سرریز به عرض کانال اصلی می باشد. بنابراین آزمایشات برای سرریز با دو ارتفاع مختلف و کانال با سه عرض مختلف انجام گرفت. در کل 92 آزمایش روی یک سرریز جانبی به طول 4 متر و تحت شرایط واقعی در آزمایشگاه پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری انجام گرفت. با استفاده از داده های آزمایشگاهی، رابطه ای کلی برای تخمین ضریب دبی عبوری از سرریزهای جانبی که تابعی از عدد فرود بالادست سرریز، نسبت ارتفاع سرریز به عمق آب بالادست سرریز و نسبت عمق آب بالادست سرریز به عرض کانال اصلی می باشد ارائه شد. با حساسیت سنجی رابطه پیشنهادی مشخص شد که این رابطه نسبت به پارامتر عدد فرود بالادست سرریز جانبی حساسیت بیشتری دارد. این رابطه با داده های آزمایشگاهی سایر محققین مقایسه شد و دلایل اختلاف بین داده های آزمایشگاهی و سایر روابط ارائه شده برای ضریب دبی عبوری در سرریزهای جانبی تشریح داده شد. همچنین توزیع فشار در مقاطع طولی و عرضی روی تاج سرریز در نقاط تعیین شده بررسی شد. مشخص شد که پروفیل توزیع فشار در مقطع طولی، تابعی از عدد فرود در بالادست و پایین دست سرریز جانبی می باشد و برای شرایط زیر بحرانی، میزان فشار به سمت پایین دست سرریز جانبی افزایش می یابد. هدف اصلی این پایان نامه بررسی هیدرولیک جریان و تعیین ضریب شدت جریان در سرریزهای جانبی و همچنین بررسی توزیع فشار روی تاج این نوع از سرریزها می باشد

ما در بخش اول این پایان نامه به مطالعه ی پکش سیم های کشسان و پلاستیک درون محفظه های کروی خواهیم پرداخت. پکش سیم های کشسان را بر اساس میزان انباشتگی پیچش داخلی و هم چنین وجود یا عدم وجود انحنای ذاتی به دو رژیم منظم و نامنظم تقسیم می کنیم. سپس در هر رژیم تغییرات کسر پکش را با اندازه ی نسبی سیستم (نسبت شعاع سیم به شعاع کره) بررسی می کنیم. در نهایت نیز با کمینه کردن انرژی خمشی کشسانی، یک مدل ساده ی هندسی برای حالت منظم ارائه کرده و کمیت هایی چون کسر پکش، بعد جرم-اندازه، تعداد حلقه های تشکیل شده و انرژی خمشی را به دست می آوریم و با نتایج تجربی و شبیه سازی مقایسه می نماییم. هم چنین به طور مختصر اثر اندازه ی نسبی سیستم و اصطکاک را در کسر پکش سیم های پلاستیک بررسی کرده و نتایج آن را با پکش سیم های کشسان مقایسه می کنیم. در بخش دوم به مطالعه ی دینامیک رشته ی افتان کشسان بر روی یک سطح متحرک می پردازیم. وقتی سرعت سقوط رشته و ارتفاع ثابت است، با کاهش سرعت صفحه ی متحرک، سه رژیم مختلف قابل تشخیص است. در رژیم اول رشته به صورت یک "منحنی" روی سطح کشیده شده و به طور متناوب می لغزد. فاصله ی کشیدگی رشته از محل سقوط به صورت تابعی از سرعت صفحه به دست آمده است. هم چنین شکل منحنی رشته توسط محاسبات عددی پیش بینی شده است. در رژیم دوم رشته در محل تماس خود با صفحه شکل "پاشنه ای" دارد. در رژیم سوم نیز رشته بر روی صفحه طرح های "کوک زنی" جالبی بر جا می گذارد. ما فضای فاز این طرح ها را تعیین و با نمونه ی متناظر سیال مقایسه می کنیم. ما طول موج، بسامد و دامنه طرح های سینوسی را هم بر حسب سرعت صفحه ی متحرک به دست آوردیم.

در این رساله، حالت های پایا برای رشته ی سیال وشکسانی که از روزنه ی گردی خارج شده و بر روی سطح جامد می افتد بررسی شده است. مارپیچش، تا شدن و جریان ایستای محوری سه حالت پایایی هستند که رشته ی وشکسان پس از برخورد با سطح تجربه می کند. در ابتدا با ترسیم فضای حالت ها، مکان هر یک از حالت ها را در در فضای پارامترها مشخص کردیم. گذار بین حالت ها را بررسی کرده و دریافتیم که به هنگام گذار از یک حالت به حالت دیگر به عنوان نتیجه ای از تغییر پارامترها، رشته ی سیال حالت های میانی را تجربه می کند که در آن، دو یا سه حالت با همدیگر همزیستی می کنند. مشاهده شد که حالت مارپیچش بسامد بالا، از زیرحالت هایی تشکیل شده است که عبارتند از جریان ایستای محوری ( ستون مخروطی شکل پایا)، کمانش ثانویه و مارپیچش ثانویه. در همین فضای حالت ها، مکان هر یک از زیرحالت ها را برای مارپیچش رشته ی سیال مشخص کرده و چگونکی گذار بین این زیرحالتها را بررسی کردیم. در گام دوم، دینامیک تا شدن رشته ی سیال را بررسی کردیم. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که دینامیک تاشدن به هنگامی که با حالت مارپیچش می کند متفاوت است با وقتی که یا تنها حالت پایدار است یا با جریان ایستای محوری همزیستی می کند. در مورد اولی، ما با تا شدن دورانی روبرو هستیم که درآن، رشته ی سیال همراه با تا شدن یک حرکت دورانی نیز حول محور قائم انجام می دهد. رژیم غالب برای تا شدن رشته ی سیال در این مورد، رژیم لختی است. با توجه به آن روابط مقیاس بندی برای آن پیشنهاد شد. درآخر، دینامیک مارپیچش ثانویه را که قبلاٌ مشاهده نشده بود بررسی کردیم. با توجه به نتایج آزمایشگاهی دریافتیم که بسامد مارپیچش ثانویه با افزایش فاصله ی روزنه از سطح افزایش می یابد. روابط مقیاس بندی برای دینامیک آن پیشنهاد داده و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه کردیم.

در این پایان نامه چرخش ذرات دوشکستی واتریت توسط انبرک نوری بررسی می شود. انبرک نوری یک باریکه ی لیزر است که توسط یک شیئی با دهانه‎ی عددی بالا کانونی شده است. باریکه ی نور می تواند تکانه ی زاویه ای حمل کند که از انتقال این تکانه ی زاویه ای از نور به ذره ی زیرمیکرونی، گشتاور زاویه ای به ذره اعمال شده و ذره می تواند بچرخد این پایان نامه در دو بخش کلی نوشته شده است. در بخش اول ابتدا 1- تاثیر افزایش عمق تله اندازی 2- تاثیر افزایش توان لیزر 3- تاثیر جهت گیری ذره ی نامتقارن در تله 4- تاثیر تغییر روغن غوطه وری میکروسکوپ 5- تاثیر قرار گرفتن نانوذرات طلا روی سطح واتریت بر فرکانس چرخش ذره به صورت تجربی محاسبه می شود در بخش دوم از ذره ی چرخنده به عنوان مخلوط کننده ی میکرونی در مبحث میکروشاره ها استفاده می شود به این ترتیب که دو سیال آب و جوهر در یک میکروکانال t شکل به جریان واداشته می شوند و با چرخاندن ذره در مرز مشترک نمایه ی آب و جوهر فرآیند مخلوط شدن تسریع می شود

با توجه به رشد روز افزون صنعت و تکنولوژی، اخیرا نیروگاههای بادی جهت تولید توان در سطوح بالا مورد توجه قرار گرفته اند. اتصال این نیروگاه ها به شبکه انتقال مشکلاتی را در زمینه حفاظت خطوط انتقال بوجود می آورند. این مشکلات بدلیل تغییرات گسترده پارامترهای بهره برداری و ساختاری این نیروگاه ها که جزء خواص ذاتی آنها و عمدی آن ناشی از وجود نوسان غیر قابل کنترل انرژی ورودی است، می باشد. عملکرد حفاظت دیستانس خطوط انتقال در شرایط مختلف شبکه تحت تاثیر قرار می گیرد. در صورتی که خط انتقال حفاظت شده از یک سمت به مزرعه بادی متصل باشد به دلیل نوسان زیاد پارامترهای شبکه ناشی از وجود مزرعه بادی، رله ی دیستانس در بسیاری از حالات در معرض عملکرد اشتباه قرار می گیرد. در این پایان نامه که رله ی مستقر در باس دور مزرعه ی بادی مد نظر است، ابتدا پارامترهای تاثیر گذار بر روی مشخصه ی رله دیستانس در شبکه ی مورد مطالعه بررسی می شود، سپس به ارایه ی یک روش حفاظت تطبیقی مبتنی بر کانالهای مخابراتی سرعت پایین پرداخته شده است. از طرفی با توجه به اینکه یکی از پارامترهای مهم در حفاظت دیستانس، زمان عملکرد آن در برابر خطا می باشد، بنابراین در این کار با بکارگیری شبکه-های عصبی و با تعریف یک حوزه اطمینان در الگوریتم بکار رفته، زمان عملکرد رله نیز بطور چشم-گیری کاهش یافته است. در انتها جهت ارزیابی روش پیشنهادی، یک شبکه ی نمونه دارای مزرعه ی بادی در فضای pscad/emtdc شبیه سازی شده است و دقت روش با وجود انواع خطای متقارن و نامتقارن با استفاده از الگوریتم مرسوم dft مورد بررسی قرار گرفته است. که نتایج حاصله نشان می دهد این روش قادر است از عهده ی مشکلات ناشی از وجود مزرعه ی بادی برآید و درصد بالایی از خط انتقال را بدون بروز اضافه برد و یا کاهش برد حفاظت نماید و زمان عملکرد آن نیز بطور چشمگیری کاهش یابد.

با توجه به رشد روز افزون صنعت و تکنولوژی، اخیرا نیروگاههای بادی جهت تولید توان در سطوح بالا مورد توجه قرار گرفته اند. اتصال این نیروگاه ها به شبکه انتقال مشکلاتی را در زمینه حفاظت خطوط انتقال بوجود می آورند. این مشکلات بدلیل تغییرات گسترده پارامترهای بهره برداری و ساختاری این نیروگاه ها که جزء خواص ذاتی آنها و عمدی آن ناشی از وجود نوسان غیر قابل کنترل انرژی ورودی است، می باشد. عملکرد حفاظت دیستانس خطوط انتقال در شرایط مختلف شبکه تحت تاثیر قرار می گیرد. در صورتی که خط انتقال حفاظت شده از یک سمت به مزرعه بادی متصل باشد به دلیل نوسان زیاد پارامترهای شبکه ناشی از وجود مزرعه بادی، رله ی دیستانس در بسیاری از حالات در معرض عملکرد اشتباه قرار می گیرد. در این پایان نامه که رله ی مستقر در باس دور مزرعه ی بادی مد نظر است، ابتدا پارامترهای تاثیر گذار بر روی مشخصه ی رله دیستانس در شبکه ی مورد مطالعه بررسی می شود، سپس به ارایه ی یک روش حفاظت تطبیقی مبتنی بر کانالهای مخابراتی سرعت پایین پرداخته شده است. از طرفی با توجه به اینکه یکی از پارامترهای مهم در حفاظت دیستانس، زمان عملکرد آن در برابر خطا می باشد، بنابراین در این کار با بکارگیری شبکه-های عصبی و با تعریف یک حوزه اطمینان در الگوریتم بکار رفته، زمان عملکرد رله نیز بطور چشم-گیری کاهش یافته است. در انتها جهت ارزیابی روش پیشنهادی، یک شبکه ی نمونه دارای مزرعه ی بادی در فضای pscad/emtdc شبیه سازی شده است و دقت روش با وجود انواع خطای متقارن و نامتقارن با استفاده از الگوریتم مرسوم dft مورد بررسی قرار گرفته است. که نتایج حاصله نشان می دهد این روش قادر است از عهده ی مشکلات ناشی از وجود مزرعه ی بادی برآید و درصد بالایی از خط انتقال را بدون بروز اضافه برد و یا کاهش برد حفاظت نماید و زمان عملکرد آن نیز بطور چشمگیری کاهش یابد.

در این پایان نامه، ما به مطالعه ی تجربی و نظری انقباض ستون های باریک از شاره های وشکسان پرداخته ایم. این ستون های باریک معمولا بعد از جدا شدن یک قطره از حجمی از شاره ی وشکسان ایجاد می شوند. این ستون که از یک سر آن قطع شده، در اثر نیروی ناشی از کشش سطحی منقبض می شود. با تغییر چگالی ناحیه ای که ستون شاره در آن غوطه ور است می توانیم اثر مربوط به گرانش را تعدیل کنیم. ما سرعت انقباض ستون شاره را در شرایط مختلف و برای دو رژیم گرانشی و بدون گرانش اندازه گیری کرده ایم. در ادامه، با ارائه ی مدل های نظری مختلف مبتنی بر آنالیز ابعادی سعی کرده ایم به صورت تحلیلی سرعت انقباض ستون شاره را در رژیم های مختلف بررسی کنیم. مقایسه ی نتایج تجربی و نظریه ی مقیاس بندی در پایان آمده است.

وقتی قطره روی سطح جامد قرار می گیرد, دو نوع رژیم تعادلی مجزا به وجود می آید: ترکنندگی کامل که در این وضعیت زاویه تماس قطره با سطح جاد صفر است و ترکنندگی نسبی که در آن زاویه تماس قطره با سطح جامد مخالف صفر است. اندازه زاویه تماس به وسیله رابطه یانگ به دست می آید. در حالت تعادل نیروی حاصل از کشش سطحی مساحت سطح را کمینه می کند و انرژی در پائین ترین مقدار قرار می گیرد. در این پایان نامه به دو موضوع شکل تعادلی قطرات و دینامیک رسیدن به حالت تعادل پرداخته می شود. مطالعه استاتیک شامل دو مرحله است: به دست آوردن شکل تعادلی قطره ای که روی سطح قرار دارد و نیروی گرانش در جهتی وارد می شود که تمایل دارد قطره را روی سطح پخش کند. در این مرحله شکل قطره ی آویزان که نیروی گرانش تمایل به جدا کردن آن از سطح دارد نیز مورد مطالعه قرار می گیرد. شکل تعادلی قطرات به وسیله معادله دیفرانسیل درجه دو توصیف می شود که آن را با استفاده از روش رانگ-کوتا حل عددی می کنیم. در مساله دینامیک به حل معادلات پخش قطرات روی سطوح جامد می پردازیم و روند پخش آن ها را در رژیم های گرانش و بدون گرانش بررسی می کنیم. تعادل بین نیروی گرانش و نیروی کشش سطحی باعث به وجود آمدن شکل های مختلف قطرات روی سطوح می شود. در مطالعات تجربی در یک تکنیک نوین روش ماره را در اندازه گیری دینامیک مایعات به کار بردیم. در این مرحله تغییرات ضخامت فیلم مایع روی سطح جامد با گذشت زمان بررسی شد. با تحلیل داده های تجربی, نتایج حاصل را با روش تداخل سنجی ای که تانر استفاده کرده بود, مقایسه می کنیم و با در نظر گرفتن خطاها, اختلاف حاصل از روش ماره ای که استفاده کردیم از رابطه تانر قابل توجیه است.

به طور معمول، تصاویر حاصله از اطلاعات تصویربرداری دیجیتالی مانند دوربین ها و پویشگرها، کم و بیش همراه مقداری نویز است که موجب کاهش وضوح تصویر دریافتی می گردند. نویز تناوبی، به عنوان یکی از انواع نویزهای مطرح در تصویر، سیگنال ناخواسته ای است که به دلایل مختلف باعث ایجاد ساختارهای متناوب و تکرارشونده و کاهش کیفیت تصاویر می گردد. عوامل مختلفی از جمله تداخلات الکترومغناطیسی و الکتریکی در حین اخذ تصویر، ناپایداری حرارتی عناصر اپتیکی و بهره مدارات الکترونیکی در حسگرهای نوری وفرایند پویش در مرورگرهای الکترواپتیکی، می تواند باعث به وجود آمدن این نویز گردد. در این تحقیق الگوریتم های موجود برای کاهش نویز تناوبی مورد بررسی قرار گرفته، سپس در محیط نرم افزار matlab شبیه سازی و با یکدیگر مقایسه شده است. در ادامه روش های جدیدی برای آشکارسازی و کاهش این نویز در حوزه فرکانس، پیشنهاد شده است. در روش پیشنهادی اول، ابتدا بخش مربوط به فرکانس های نویز با اعمال الگوریتم تقطیع به روش آستانه گذاری بر روی طیف تصویر آلوده به نویز مشخص می شود. سپس الگوریتم رشد ناحیه تلاش می کند که پهنای باند مربوط به هر یک از فرکانس های نویز را به طور جداگانه تعیین کند. در نهایت فقط برای فرکانس های تخریب شده به وسیله نویز تناوبی، فیلتر برشی گوسی مناسب که روشی قدرتمند برای کاهش اثر نویز تناوبی است، اعمال می شود. در روش بعدی با چند بار اعمال یکی از الگوریتمها امکان تشخیص و کاهش نویزهای تناوبی با شدت کم فراهم می شود. در ادامه، بخش مربوط به فرکانس های نویز، با الگو گرفتن از روش های تشخیص نویز فلفل نمکی که یکی دیگر از نویزهای تصویری است، به طریق جدیدی، شناسایی می شود. الگوریتم های پیشنهادی از نظر کیفی، کمی و یا پیچیدگی محاسباتی با روش های موجود مقایسه شده است. نتیجه مقایسه بیانگر عملکرد بهتر روش های پیشنهادی می باشد.

تمام نگاری دیجیتالی میکروسکوپی تکنیکی است که با سازوکاری ساده تصاویر سه بعدی از نمونه های میکرونی بدست میدهد. استفاده از رایانه موجب افزایش سرعت و دقت در این روش گشته است. لیپیدها بخش اصلی غشائ سلولی را تشکیل میدهند، در نتیجه بررسی عوامل موثر بر رشد آنها در حفظ و نگهداری سلول اهمیت دارد. غشاهای لیپیدی ساختاری دولایه ای دارند که در مجاورت آب اشکال چربی را شکل میدهند. کشش سطحی از عوامل موثر بر رشد است. رطوبت موجب افزایش مدت زمان برخورد آب با لیپید شده و رشد اشکال چربی را کاهش میدهد. این کاهش متناسب با مدت زمان حضور لیپید در بخار آب است. به طور کیفی هرچه مدت زمان افزایش یابد رشد اشکال کاهش خواهد یافت. دما نیز بر رشد اشکال اثر دارد. در حضور دما تعداد اشکال افزایش، ضخامت آنها کاهش و طول اشکال افزایش میابد. این تغییرات نیز متناسب با مقدار گرادیان دمای اعمال شده است.

در این پایان نامه در آرایش پمپ-کاوه با استفاده از تداخل سنج دو توری، نمایه ی دما و ضریب پخش گرمایی نانوسیال در حضور عدسی گرمایی تعیین می شود. باریکه ی گاوسی لیزر پر توان پمپ پس از عبور از یک عدسی، در محل نمونه کانونی شده و عدسی گرمایی ایجاد می کند که به وسیله ی باریکه ی موازی کاوه تحریر می شود. فریزهای تداخلی از هم پوشانی مرتبه های یک و صفر دو توری تشکیل می شوند. نقش فریزهای تداخلی، قبل و بعد از تابش باریکه ی پر توان لیزر با روش تبدیل فوریه تحلیل می شوند. تغییرات فاز و به کمک آن نمایه ی دما در محل نمونه تعیین می شود. نمایه ی دمای تجربی در نزدیکی سطح سیال در حضور عدسی گرمایی با نمایه ی دمای به دست آمده از شبیه سازی مسئله ای مشابه با استفاده از نرم افزار comsol multiphysics مقایسه می شود. همچنین با تابش باریکه ی لیزر پمپ به عمق نمونه و بررسی رشد مرز منطقه ی هم دما با گذشت زمان، ضریب پخش گرمایی نانوسیال در یک بعد به دست می آید.

در این پایان نامه یک روش نو برای جابجا کردن دانه های کروی در یک کانال افقی لرزان با دیواره هایی با ریخت دندانه اره ای پیشنهاد شده است. نقش اساسی در رانش را برخورد دانه ها با دیواره ها و برهم کنش بین دانه ای که به چگالی شمار دانه ها وابسته است بازی می کنند. آزمایشها و همانند سازی های همسان آنها نشان می دهند که سرعت سوق دانه ها زمانی به بیشترین اندازه می رسد که شمار به 60 درصد بیشترین شمار دانه هایی که کانال را پر می کنند برسد. با یک جابجایی در درازای کانال می توان سرعت سوق را افزایش داد. افزون بر آن، فیزیک این پدیده ، نقش دیواره های کانال دندانه اره ای، زاویه ی بین آنها، پهنای کانال بر روی سرعت سوق دانه ها بررسی شده است. دیگر پارامترها مانند بسامد، دامنه ی نوسان نیز در نگر( نظر) گرفته شده است. جداسازی دانه هایی با اندازه های برابر ولی با چگالی های گوناگون از کارهای انجام شده است. باید یادآوری کرد که در این پایان نامه کانال بکار گرفته شده یک ابزار تازه برای جداسازی دانه ها است. با دگرگون کردن ریخت کانال در همانند سازی به بازده های گوناگون در جداسازی می رسیم. نقش بسامد و دامنه ی نوسان همانند بسیاری از پارامترهای دیگر در جداسازی بررسی شده است.

در این پایان نامه برا جداسازی میکرواگانیسم های دارای فتورسپتور از 2، 3 و 5- تری فنیل تترازولیوم کلراید (ttc) استفاده شد که به عنوان یک گیرنده ی هیدروژن مصنوعی در روند انتقال پروتون به حساب می آید. تست ttc یک تست ساده و حساس است که میتوان با استفاده از آن تولید هیدروژن را در طی انتقالات پروتونی تخمین زد. این اولین گزارش از استفاده از ttc برای اندازه گیری فعالیت نوری و انتخاب باکتری های حاوی فتورسپتور میباشد. 15 میکروارگانیسم تولید کننده ی رنگدانه از محیط های مختلف جداسازی شد. از میان آنها پنج میکروارگانیسمی که رشد سریعی داشتند توانائی پرتاب پروتون با استفاده از انرژی نورانی را نشان دادند. در این مطالعه وسیله ی نوری بر مبنای فتورسپتورها با ساختار ساندویچی ساخته شد که ساختمان آن از فلورین دوپد تین اکسید (fto) / فیلم فتورسپتور/ fto میباشد. عصاره ی سلولی میکروارگانیسم های جداسازی شده روی اسلاید fto با استفاده از روش dip coatin و الکترولیز لایه نشانی شد تا فتورسپتورها به صورت جهتدار روی اسلاید قرار گیرند. پاسخ فتورسپتورها به نور در مقابل طول موج های مختلف نور اندازه گیری شد تا مشخص شود بیشترین پاسخ مربوط به چه طول موجی است. نتایج به دست آمده نشان میدهد هر سلول نوری ساخته شده به یک طول موج مشخصی از نور پاسخ میدهد که این پاسخ آنها مربوط به نوع فتورسپتور به کار رفته در آنها است. این تفاوت در تولید جریان الکتریکی در مقابل طول موج های نوری این پیشنهاد را میدهد که میتوان از آنها برای جداسازی رنگها و اطلاعات نوری استفاده کرد.

تمام نگاری دیجیتالی روشی است که می توان با آن بعد سوم یعنی فرورفتگی ها و برجستگی های نقاط مختلف یک جسم را ثبت کرد و تصویر سه بعدی تشکیل داد. این تکنیک روشی بسیار موثر و کارا برای بررسی نمونه های زیستی است. از سوی دیگر تله اندازی ذرات میکرونی با استفاده از کانونی کردن باریکه ی لیزر که به آن انبرک نوری نیز گفته می شود روشی مناسب برای دستکاری و بررسی تغییرات ذره ی به تله افتاده است. این وسبله می تواند بدون اتصال مکانیکی به اجسام نانومتری و میکرومتری نیروهایی از مرتبه ی چند دهم تا چندصد پیکونیوتن وارد سازد و یا اینکه می تواند این نیروها را اندازه بگیرد. با انبرک نوری می توان اجسام را جابجا کرد و چرخاند. در این پایان نامه با استفاده از دو تکنیک ذکر شده تغییرات مورفولوژیکی باکتری در مجاورت مواد آنتی باکتریال مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا درصدد آن بودیم از باکتری موسوم به باکتری مغناطیسی به عنوان نمونه ی زیستی استفاده کنیم ولی طی چند ماه تلاش و آزمایش هایی که انجام دادیم به دلیل ناشناخته بودن این نوع باکتری و همچنین مشکلی که در کشت برایمان ایجاد شد نتوانستیم بر نتایج به دست آمده صحه بگذاریم و ادامه ی آزمایش ها را انجام دهیم. اما طی آزمایش هایی که با میکروسکوپ نوری انجام دادیم توانستیم اثر میدان را بر جهت حرکت باکتری ها مشاهده کنیم که نتایج به دست آمده به طور مفصل در فصل ششم گنجانده شده است. به دلیل وجود این مشکل از باکتری ای کولای به عنوان نمونه ی بعدی استفاده کردیم. در ابتدا با تکنیک تمام نگاری دیجیتالی(بدون داشتن تله ی نوری) تصاویری از این باکتری در مجاورت مواد آنتی باکتریال تهیه و تغییرات مورفولوژیکی این باکتری بررسی شد. آنتی باکتریال ها موادی هستند که با اضافه کردن به باکتری باعث متوقف کردن رشد و در مواردی منجربه از بین بردن آن ها می شود. آنتی باکتریال های مورد استفاده در این پایان نامه عبارتند از:بیگ اسپری، مانورپید، کومبی اینسترومنتس-ان، دسکوسید-ان، پراناسید جی-1، پراناسید ام-1. در مرحله ی بعدی با ترکیب تکنیک تمام نگاری دیجیتالی با تکنیک تله اتدازی این تغییرات بررسی شده است. این ترکیب چیدمان به گونه ای است که دو تکنیک عملکرد همدیگر را مختل نمی کنند و با ثابت نگه داشتن باکتری با تله ی نوری از آن تمام نگاری دیجیتالی تهیه کرد. تمام نگاشت های تهیه شده سپس در کامپیوتر با استفاده از روش انتشار طیف زاویه ای به صورت عددی بازسازی می شوند و اطلاعات مربوط به نمونه ها از آنالیز آنها استخراج می شود.

in the first part of this thesis we explored wetting and its dynamics for small droplets. first, we showed how a simple feature of water droplets on a surface, i.e. laplace pressure, can be exploited to build a micropump. we investigated capillary pumping in microchannels both experimentally and numerically. putting two droplets of different sizes at the in/outlet of a microchannel, will generally produce a flow from the smaller droplet to the larger one due to the laplace pressure difference. we show that an unusual flow from a larger droplet into a smaller one is possible by manipulating the wetting properties, notably the contact line pinning. in addition, we propose a way to actively control the flow by electrowetting. the dynamics and velocity of the contact line of the drops does not play an important role in this chapter. instead, we show that wetting properties are the key to controlling the flow. in the next chapter, sliding drops on an inclined plane are studied to investigate the dynamics of wetting. `shaped drops were made by adding ferrofluid to small magnets (~ 1 cm). the important feature of these drops is that the magnet preserves the shape of the drop and the contact line. therefore, we can impose the shape of the contact line and observe the consequences on the dynamics of sliding drops on an inclined plane. in this chapter, we observed a situation where a liquid object, submitted to its weight and viscous forces, adopts a different direction than the steepest descent. the main reason is a left/right dissymmetry of our systems. an asymmetric perimeter leads to a total viscous force that is not collinear with the velocity, this effect arises from the simple dynamics we have proposed. but, as we have seen with the half-disc geometry, even symmetric shapes can deviate from the steepest descent (even if, in average, the line of the largest slope remains a symmetry axis). another issue has then to account for: the total torque of the viscous forces has to play a stabilizing role for the drop. in our case, the half-disc has to be tilted. this is a new approach for studying contact line dynamics. more systematic measurement of the force acting on a moving contact line, while the velocity is not normal, can be performed. the subsequent chapters made a study of 3 scenarios which can occur for a falling liquid jet. the breakup of viscous threads of silicone oil, the spread of a non- newtonian liquid jet (dilute polymer solutions) over a horizontal plate and the coiling of yield stress fluids (foam and gel) were studied, respectively. thin jets of viscous fluid like honey falling from capillary nozzles can attain lengths exceeding 10 m before breaking up into droplets via the rayleigh-plateau (surface tension) instability. using a combination of laboratory experiments and wkb analysis of the growth of shape perturbations on a jet being stretched by gravity, we determined how the jets intact length lb depends on the flow rate q, the viscosity ?, and the surface tension coefficient ?. in the asymptotic limit of a high-viscosity jet, lb = (gq^2 ?^4/?^4)^(1/3), where g is the gravitational acceleration. the agreement between theory and experiment was good except for very long jets. a brief review of hydraulic jump for viscous and inviscid flow. expressions for the radius of the jump rj (from the impact point of the jet) were derived. correction to the viscous expressions due to the surface tension was also presented. the same approach was pursued for the case of non-newtonian power law fluids. some data for the hydraulic jump of dilute polymer solutions were also shown, however, the experiments of this chapter were still incomplete. finally, we present an experimental investigation of the coiling of a filament of a yield stress fluid falling on a solid surface. we use two kinds of yield stress fluids: shaving foam and hair gel, and show that the coiling of the foam is similar to the coiling of an elastic rope. two regimes of coiling (elastic and gravitational) are observed for the foam. hair gel coiling, on the other hand, is more like the coiling of a liquid system; here we observe viscous and gravitational regimes. no inertial regime is observed for either system because of instabilities occurring at high flow rates or the break up of the filament in large heights.

در این پروژه به منظور بهبود عملیات آشکارسازی لبه ها در تصاویر دیجیتال، یک مدل انطباق پذیر پیشنهاد شده است. یکی از بزرگترین معایب مدل های گذشته استفاده از ماسک هایی با اندازه ثابت می باشد که موجب محدود شدن دامنه کاربرد مدل ها در آشکارسازی لبه در تصاویر با درجات متفاوت سطوح خاکستری می گردد. در مدل پیشنهادی از هیستوگرام تصویر به عنوان معیاری برای انتخاب ماسک مناسب با توجه به ویژگی های تصویر استفاده شده است. وجود نویز در تصاویر از دیگر عوامل تاثیر گذار در عملیات آشکارسازی لبه می باشد که منجر به تشخیص نادرست لبه ها می گردد. در مدل پیشنهادی از فیلتر میانه دیجیتال به منظور حذف نویز ضربه از تصاویر استفاده شده است که موجب بهبود چشمگیری در حفظ جزئیات تصویر به ویژه لبه ها شده است. مدل پیشنهادی با بهره گیری از قابلیت پیکربندی جزئی در fpga های پیشرفته امروزی پیاده سازی شده است.

سیم پیچ های القایی از ساده ترین و قدیمی¬ترین نوع حسگرها برای اندازه گیری دقیق میدان های مغناطیسی متناوب می باشند که البته برای محدوده بسیار گسترده ای از بسامد های زیرهرتز تا مگاهرتز طراحی، تولید و استفاده می شوند. با توجه به حساسیت بالا، این حسگرها در سال های گذشته کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف به ویژه صنایع دقیق نظامی یافته اند. هم چنین به دلیل مصرف پایین انرژی، در ماهواره ها و فضاپیماها برای ردیابی تغییرات محیطی بسیار کوچک میدان مغناطیسی زمین و سیارات، مورد استفاده قرار گرفته اند. بنابراین لازم است طراحی این نوع حسگرها به گونه¬ای انجام شود که علاوه بر بالا بودن حساسیت حسگر به میزان مطلوب، شدت نوفه دریافتی کم و نسبت نشانک به نوفه آن زیاد باشد، در عین حال وزن آن تا حد امکان کم و ابعاد آن کوچک باشد. محاسبات نشان دادند که می¬توان هندسه¬ی حسگر را به گونه¬ای طراحی نمود که شدت نوفه گرمایی که سهم عمده¬ای در دامنه نوفه نهایی دارد، کمینه شود. هم¬چنین راه¬کاری برای افزایش نسبت نشانک به نوفه نیز معرفی شده است. علاوه بر این، بررسی نتایج به دست آمده نشان داد که وجود یک هسته¬ی فرومغناطیس در یک میدان مغناطیسی یکنواخت، بزرگی میدان را به شدت تقویت می¬کند اما یکنواختی آن را از بین می¬برد به طوری که شدت میدان در مرکز هسته مقدار بیشینه خود را دارد اما با نزدیک شدن به لبه¬ها بزرگی میدان افت می¬کند. با اضافه کردن دو دیسک فرومغناطیس (که متمرکزکننده مغناطیسی نامیده می¬شود) به دو طرف هسته، دیده شد که این متمرکز کننده¬ها، علاوه بر این که یکنواختی میدان مغناطیسی را تصحیح می¬کند، مقدار میدان بیشینه را نیز تا 150 درصد افزایش می¬دهد. سپس جنس¬های مختلف متمرکز کننده¬ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. این راهکار باعث افزایش چگالی شار عبوری از هسته حسگر و در نتیجه افزایش حساسیت حسگر شد. برای آشکارسازی خروجی حسگر که همان ولتاژ القا شده در حسگر است از تقویت کننده عملیاتی نوفه پایین ad620 استفاده شد و مدارهای الکترونیکی مناسب جهت استفاده از این تقویت کننده طراحی و ساخته شد.

مطالعه ی دینامیک مواد زیستی مانند باکتری‎ ها یا سلول های شناگر ‎‎زیستی هم برای زیست شناسان و هم برای فیزیکدانان از اهمیت بسیاری برخوردار بوده است. اندازه گیری میزان جنبدگی سلول ها و دیگر ساختارهای زیستی پارامترهای ماکروسکوپیکی که برای تخمین میزان این جنبندگی ها بکار می روند پژوهش ها بسیاری را به خود اختصاص داده اند. از پارامترهای ماکروسکوپیکی مورد توجه در این مطالعات‏، وشکسانی است. میزان فعالیت ذرات در یک سوسپانسیون روی وشکسانی آن اثر دارد. همچنین نشان داده شده است‏ که مایع حاوی باکتری‏، به عنوان یک سوسپانسیون فعال‏، وشکسانی متفاوتی نسبت به حالت بدون باکتری و یا نسبت به یک سوسپانسیون غیر فعال دارد.‎‎‎ در این پایان نامه برای بدست آوردن پارامتر های ماکروسکوپیکی‏، میزان اثری که این ساختارها در تغییرات سرعت چرخش‏ مایع در حال چرخش دارند. با چرخاندن فیلم نازکی از مایع تحت تنش های مختلف تغییر در سرعت چرخش اندازه گیری می شود. این تغییر در سرعت چرخش برای مایع حاوی باکتری و بدون باکتری در شرایط و تنش یکسان با تغییر در وشکسانی مایع متناسب است. رهیافت استفاد ه شده برای چرخش در این پایان نامه بر مبنای اعمال میدان های الکتریکی به مایع است. در این روش با اعمال میدان الکتریکی خارجی قوی به لایه ی نازک مایع که دو سر آن به اختلاف پتانسیل الکتریکی کوچکی وصل است‏، بطوریکه میدان و جریان الکتریکی در صفحه ی فیلم اعمال شوند‏، چرخش در لایه آغاز می گردد. بزرگی و جهت این چرخش را می توان با بزرگی و جهت میدان و جریان الکتریکی کنترل کرد. ‎‎در این پروژه، با استفاده از این تکنیک تغییرات وشکسانی لایه ی نازکی از سوسپانسیون حاوی باکتری ‎ای-کلای e-coli را نسبت به حالت بدون باکتری‏‏ و حاوی باکتری مرده اندازه گیری کرده ایم.‎‎ در ادامه به بررسی اثر میدان و جریان الکتریکی روی حجمی از مایع‏، به جای لایه ی نازک‏، از مایع پرداخته شده و چرخش در حجمی از مایع به شرط ایجاد تنها یک سطح آزاد‏، برای نخستین بار گزارش شده و مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین چرخش لایه ای آزاد از کریستال مایع 5cb در فاز نماتیک‏‏، با استفاده از تکنیک گفته شده‏، بررسی گردیده است. کریستال های مایع به دلیل خواص فیزیکی و اپتیکی ویژه شان توجهات زیادی به خود جلب کرده است. نحوه ی جهت گیری مولکول های کریستال مایع با تغییر میدان های الکتریکی اعمال شده کنترل گردیده است. در دهه های اخیر برهمکنش میدان الکتریکی و شاره، بسیار مورد توجه بوده و کاربرد فراوانی یافته است. دلیل توجه فراوان به این بخش، استفاده از میدان های الکتریکی برای کنترل رفتار شاره می باشد. با توجه به پیشرفت های اخیر در ساخت سیستم هایی در ابعاد کوچک کنترل شاره ها در ابعاد ریز اهمیت فراوانی یافته است و بر همکنش میدان الکتریکی و مایع برای کنترل رفتار مایع مورد توجه بوده است. تکنیک چرخاندن مایع‏، که در این پروژه ارائه شده است‏، کمک شایانی به عملی شدن ایده کنترل مایع در ابعاد کوچک و ساخت آزمایشگاه شاره ای کوچک با قابلیت های متنوع خواهد نمود. چنین آزمایشگاه کوچک این امکان را فراهم می کند، که تعداد بسیار زیادی آزمایش را بر روی مقدار اندکی شاره، با دقت و سرعت زیاد انجام داد.

فناوری های میکرو و نانو هم اکنون سهم چشمگیر را در پیشرفت فناوری در شماری از صنایع مانند الکترونیک، بیوپزشکی، داروسازی، صنایع تصفیه و استخراج نفت و ... به خود اختصاص داده اند. امروزه توجه دانشمندان به میکروشاره ها و سامانه های میکرو و نانو به دلیل کاهش ابعاد سامانه، حجم کمتر و انرژی ناچیزتر، هرچه بیشتر شده است. در نتیجه بررسی رفتار شاره در اینگونه سامانه ها از اهمیت ویژه ای برخوردارند. در این پایان نامه با کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی، شارش واداشته دو گونه کلویید در یک میکرو کانال باریک دو بعدی را بررسی کردیم. وجود دیواره ها سبب لایه ای شدن کلوییدها در راستای کانال می شود. بستگی پارامتر نظم لایه ای به پهنای کانال را به دست آوردیم و همچنین تعداد لایه های تشکیل شده در کانال با پهنای گوناگون را بررسی کردیم. بستگی شار کلوییدها به نیروی بیرونی را بررسی کردیم و نشان دادیم چنانچه نیروی بیرونی از یک حد آستانه بیشتر شود خطوط حرکتی جداگانه ای برای هر گونه از کلوییدها شکل می گیرد.

انبرک نوری ابزاری توانمند برای تله اندازی و دستکاری ذرات در ابعاد میکرون و زیرمیکرون می باشد. در سالهای اخیر، آزمایشهایی در زمینه میکرودستکاری در هوا انجام شده است که اطلاعات با ارزشی را به همراه داشته است. تله اندازی قطره میکرونی آب به صورت کاملاً کروی جهت اندازه گیری نرخ تبخیر آن یکی از مواردی است که به دلیل کاربردی که در میکروشاره، شیمی جو، لیدار، داروهای تنفسی و سایر صنایع و بخشهای علوم دارد حائز اهمیت می باشد. در مطالعاتی که قبلاً در زمینه تبخیر آب صورت گرفته است، مواردی چون اثرات سطحی و نحوه قرارگیری قطره روی سطح به دلیل تاثیر بالایی که بر روند تبخیر داشته است، توجه زیادی را به خود جلب نموده است. در تله اندازی نوری به وسیله انبرک نوری اثرات سطحی حذف شده و قطره به صورت کروی در تله نوری قرار گرفته و نرخ تبخیر آن اندازه گیری شده است. برای بررسی هنگامی که قطره به صورت تعلیق در هوا قرار می گیرد، ذرات بخار خارج شده با انرژی بالا اطراف قطره را احاطه کرده و در نتیجه دمای قطره کاهش می یابد و در عین حال همان ذرات بخار با دمای بالاتر سبب رسیدن قطره به دمای حباب رطوبتی اش شده و تبخیر قطره را موجب می شوند. در بررسی انجام شده در این زمینه نتایج حاصل از تبخیر قطره آب در هوا از الگوی پیش بینی شده در قانون توان دوم شعاعی در تقلیل کروی تا لحظه حضور در تله نوری پیروی کرده و نتایج حاصل از آن به صورت تجربی با پیش بینی های تئوری مطابق می باشد.

در این پایان نامه با استفاده از یک کانال دندانه اره ای شیب دار با دیواره های نامتقارن که در یک جهت مشخص حرکت رفت و برگشتی دارد، انتقال مواد دانه ای بررسی می شود. انتقال انرژی از صفحه ی زیرین باعث برخورد ذرات به دیواره ها و حرکت رو به بالای آن ها، در جهت عمود بر جهت نوسان کانال می گردد. با استفاده از این کانال، می توان حرکت کاتوره ای ذرات را به یک حرکت جهت دار تبدیل کرد. ما در این پایان نامه تأثیر کسر پکیدگی ذرات، زاویه ی صفحه و بسامد نوسان بر میانگین سرعت سوق را بررسی می کنیم. علاوه بر این نسبت کسر پکیدگی را که به ازای آن شارش ذرات در کانال بیشترین مقدار خود را دارد، مشخص می کنیم.

در این رساله، به بررسی دو مسئله پرداخته ایم. بررسی هر کدام از مسائل حدود ? ماه طول کشیده است و نتایج بدست آمده گزارش شده است. مسئله اول مربوط به بررسی پَک شدنِ سیم های با خواص پلاستیک درون محفظه کروی می باشد. این قسمت به طور تجربی انجام شده و قدمی به سوی فهمیدن فیزیک حاکم بر پَک شدنِ رشته های بلند در محفظه های کوچک در طبیعت است. به طور مثال مولکول دی ان آ انسان حدود ? متر است که در ابعاد حدود میکرومتر پک می شود. مکانیک و دینامیک این رشته ها بسیار پیچیده است و فیزیکدانان قادر به توجیه تمام این رفتار ها نمی باشند. یکی از روش های مرسوم برای حل مسئله های پیچیده، ساده سازی آنهاست. با ساده سازی شرایط و فیزیک مسئله می توان قسمت های مختلف این رفتار ها را بررسی کرد و به عملکرد این پدیده ها پی برد. آزمایش هایی همچون کار های انجام شده در این رساله نقطه شروع مناسبی برای دانش پژوهان آینده خواهد بود و مرجع مناسبی برای کسانی است که قصد پی بردن به فیزیک چنین سیستم هایی دارند. مسئله دوم طراحی الگوریتمی است که قادر به تحلیل توموگرام زنجیر در محیط های دانه ای است. رشته ها در طبیعت رفتار های مختلفی از خود نشان می دهند که بعضی از این رفتارها با تغییر ابعاد رشته، تغییر نمی کنند. یکی از روش های مرسوم بررسی این خواص در مقیاس های بزرگتر است. توموگرام یک زنجیر اطلاعات بسیار دقیق و از طرفی حجیم در اختیار ما قرار می دهد. از طرفی الگوریتم کلی برای تحلیل این اطلاعات وجود ندارد. طراحی یک الگوریتم مناسب بسیار زمانبر بوده و یکی از مهمترین قسمت های پرداختن به این نوع مسائل است. در فصل اول سیستم های فرکتالی معرفی می شوند که مقدمه لازم برای بررسی رفتار فرکتالی سیم های پک شده است. سیستم های پک شده پیچیدگی های ساختاری زیادی دارند و بررسی ابعاد فرکتالی این سیستم ها یکی از قدم های اولیه برای ساده سازی و نگاه کلی به رفتار این سیستم هاست. در فصل دوم چیدمان آزمایش و نحوه آماده سازی قالب های مورد نیاز برای ایجاد محفظه های کروی توضیح داده شده است. یکی از مهم ترین قسمت های انجام هر آزمایش، آماده سازی چیدمان است. یک چیدمان مناسب می تواند در دقت، سرعت و بازده آزمایش بسیار تاثیر گذار باشد. در فصل سوم اندازه گیری های انجام شده بررسی شده و خواص مشاهده شده سیستم توضیح داده می شود. داده ها بر اساس خواص قالب های مختلف دسته بندی شده و رفتار سیم ها در قالب های مختلف تحلیل می شود. در فصل چهارم به معرفی قسمت دوم این رساله و مسئله ای جدید می پردازیم. توموگرام ها اطلاعات بسیار زیاد و خوبی در اختیار ما قرار می دهند. ضعف بررسی توموگرام یک آزمایش در زمان بسیار زیاد در تحلیل داده هاست. در این قسمت ما روشی برای تحلیل توموگرام زنجیر معرفی می کنیم که به صورت خودکار توموگرام را بررسی کرده و مختصات زنجیر های داخل آن را به صورت یک لیست به کاربر تحویل می دهد. و در نهایت در فصل پنجم نتایج جمع بندی شده و مشخص شده است.

در این پایان نامه، طراحی وساخت حسگر فشارگاز گسیل میدانی مینیاتوری با استفاده از نانولوله های کربنی چنددیواره به عنوان کاتد وغشاءگرافن به عنوان آند،گزارش می شود.در پروژه حاضرازخواص مناسب گسیل میدانی نانولوله های کربنی(جریان بالا وولتاژآستانه پایین)وحساسیت بالای حسگرهای گسیل میدانی در فواصل آند-کاتدی نزدیک استفاده شده است همچنین گرافن به عنوان نازکترین غشای ممکن برای حسگرهای فشار،امکان ساخت حسگرهای فشار بسیارحساس در سطح کوچک را فراهم می کند که برای غشاء های غیرگرافنی مثل سیلیکون این مساله ممکن نیست.حسگر فشار پیشنهادی از خواص برتر هردو مورد بهره برده است و قادر به تشخیص مقداروجهت فشاراعمالی با حساسیت بالاست. در ساختار ارائه شده نانولوله های کربنی داخل حفره های میکرومتری که از زدایش غیر همسانگرد بستر سیلیکونی حاصل شده، رشد داده می شود؛ بطوریکه کاملا در احاطه حفره سیلیکونی قرار می گیرد.پس از آماده سازی کاتد، اکسیدگرافن تهیه شده به روش هامرز را برروی آن رسوب وسپس احیاء نمودیم. پس از اطمینان ازموفقیت ساخت حسگرنسبت به آزمایش آن اقدام ورفتار الکتریکی حسگر ساخته شده را با افزایش فشار بررسی کردیم. دیدیم که رفتار جریان-فشار حسگر ساخته شده از حالت خطی محض خارج است. این امر به دلیل رقابت بین دو پدیده افزایش جریان گسیل با میدان -افزایش رزیستانس با کرنش اتفاق می افتد. بیشترین حساسیت بدست آمده ((µa)/a)/pa 3ر49 دربایاس 5ر0ولت می باشدکه با توجه به ولتاژآستانه پایین واندازه فیزیکی آن،در مقایسه با حسگرهای دیگر فشاربسیار قابل توجه می باشد. همچنین با توجه به خواص الکترومکانیکی گرافن وبا عنایت به اینکه درساختار حاضر،گرافن برروی آرایه حفره ها، به صورت معلق رسوب یافته است، امکان رزونانس گرافن به عنوان رزوناتوررا نیزبررسی کردیم ودر فشار هوای اتمسفر،فرکانس رزونانس گرافن را در حدود mhz23 اندازه گیری کردیم. سپس رزوناتور را درحضور گاز بی اثرآرگون آزمایش کردیم در فشارهای بالاتر وپایین تراز اتمسفرتوانستیم گرافن را در بازه فرکانسی mhz5ر10- 5ر9به رزونانس درآوریم وبدین ترتیب نشان دادیم حسگرساخته شده همچنین می تواند به عنوان حسگررزوناتوری فشار یا گاز نیز عمل کند.

فرایند ساده خشک شدن فیلم نازکی از ژلی کلوئیدی شامل محلول آب نمک و نشاسته ی روی سطح شیشه الگوهای شبه درختی، ترک خوردگی های زیبا و بلورهایی با اندازه های مختلف تولید می کند. برخی از این الگوها با محلول آب نمک nacl به عنوان ماده ی میزبان و پودر نشاسته ی سیب زمینی به عنوان ماده ی مهمان تولید شدند و نشان داده شد که جزئیات ریخت شناسی آنها به عواملی همچون (آ) نسبت غلظت نشاسته به آب نمک ، (ب) سرعت تبخیر و (ج) شرایط محیطی مانند دما و رطوبت بستگی دارد و با تغییر آنها نوع، اندازه و شکل الگوها تغییر می کند. به طور مشابه محلول آب نمک kcl و زان تان کلوئیدی نیز استفاده شد و علاوه بر موارد بالا الگوهای حلقه مانند مشاهده شد. در این پایان نامه علل و عوامل ایجاد این الگوها از دید فیزیک مواد نرم و فیزیک سیالات پیچیده مطالعه شد و بُعد فرکتالی آنها با روش شمارش جعبه تعیین شد. علاوه بر کارهایی که در بالا بیان شد، سعی شد مسأله با مدل دی .اِل .اِی توسعه یافته، که توانایی تولید الگوهای درختی متفاوت را داراست، شبیه سازی شود. نتایج شبیه سازی شباهت زیادی با الگوهای تجربی دارد.

این پایان نامه شامل سه بخش جداگانه است در بخش اول آن، همزیستی سه حالت تا شدن، مارپیچش و پخش شعاعی برای ریسمان وشکسان نیوتنی در تماس با مرز جامد بررسی گردید. در بخش دوم ناپایداری مارپیچش در دو سیال غیر نیوتنی بطور آزمایشگاهی بررسی شد و در بخش سوم، روش های ایجاد انواع کف و بررسی کف دو بعدی بوسیله تحلیل داده های آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت.

چکیده : اصل استقلال امضاءها یکی از اصول مهم حاکم بر اسناد تجارتی است. هر متعهد سند تجارتی صرف نظر از صحت و سقم تعهدات سایر امضاء کنندگان در مقابل دارند? سند تجارتی مسئول است. در حالی که مقررات خاصی در مورد این اصل در حقوق تجارت بین المللی و حقوق تجارت داخلی اکثر کشورهای دنیا پیش بینی شده، در حقوق تجارت ایران هیچگونه تصریحی بدان نشده واز این رو اختلاف نظرهایی را موجب شده است. هر چند ملاحظات عملی و احساس نیاز به وجود این اصل برخی محققین را بر انگیخته تا از بعضی مواد قانون تجارت مانند ماده 249و251 این اصل را استنباط کنند اما با توجه به نقش بنیادین اصل مزبور در ایجاد اعتماد برای مقبولیت عامه اسناد تجارتی و تسهیل گردش آن بجای پول، این اصل باید صراحتاً در حقوق ایران مورد اشاره قرار گیرد.

چکیده ندارد.

مسئله فروشنده سیار جزءمسائل مشهورکلاسیک تحقیق در عملیات می باشد.این مسئله از جمله مسائل بهینه سازی ترکیبی است که زمان حل آن تابعی غیر چند جمله ای داردبه این معنی که با زیاد شدن تعداد شهرهازمان حل آن بصورت نمایی افزایش پیدا می کند. درمسئله فروشنده سیار تعدادی شهر وجود داردکه یک فروشنده می خواهد از یکی از این شهرها شروع وبه تمام شهرهاسفر نماید و در نهایت به شهر اول بازگردد به شرطی که از هر شهر فقط یکبار عبور نماید.هدف بدست آوردن یک مسیر برای این فروشنده می باشدبنحوی که طول(هزینه،زمان)کل مسیر طی شده توسط وی حداقل مقدار را دارا باشد.طی چند دهه اخیر،راه حلهای زیادی برای حل این مسئله ارائه شده است .از جمله روشهای کامل می توان به روشهای شاخه و کران،ساده سازی لاگرانژی،برنامه ریزی پویا و...اشاره نمود.همچنین روشهای ابتکاری زیادی از جمله شبکه های عصبی،جستجوی ممنوع،الگوریتم ژنتیک و...نیز برای حل مسئله فروشنده سیارمورد استفاده قرار گرفته است .در این تحقیق یک راه حل کامل براساس شاخه و کران و حل مجارستانی مسئله تخصیص برای حل مسئله فروشنده سیار بسط داده شده است .در ادامه روشهایی برای حل حساسیت مسئله فروشنده سیار ارائه شده که این روشها بر مبنای راه حل پیشنهادی می باشد.یکی از معروفترین روشهای حل کامل مسئله فروشنده سیار،روش شاخه و کران لیتل می باشدکه در این تحقیق روش پیشنهادی رابا آن و روش شاخه و کران استمن مقایسه نموده ایم .برای این منظور الگوریتم هر سه روش به زبان c++کدشده اندوبا استفاده از اعداد تصادفی مسائل مختلف فروشنده سیار تولید شده و با هر سه روش حل شده اند.نتایج نشان می دهد که متوسط زمان روش پیشنهادی کمتر از دو روش دیگر می باشدوبا افزایش تعدادشهرها کارآیی روش پیشتهادی بیشتر می شود.

ته نشینی رسوبات در محل های آبگیری از رودخانه یکی از مشکلات مهم آبگیرها می باشد. این پدیده باعث کاهش ظرفیت و بازده سیستم آبگیری و افزایش هزینه های لایروبی می شود. برای حل این مسئله تکنیک های بسیار زیادی مورد آزمایش قرار گرفته اند که عموما بسیار گرانقیمت هستند. معمول ترین راه حل لایروبی متناوب می باشد و یک روش جدید که به عنوان جانشین مناسب و ارزان قیمت مطرح شده است کاربرد صفحات مستغرق می باشد. صفحات مستغرق سازه های کوچک هدایت کننده جریان هستند که به منظور اصلاح الگوی جریان در مجاورت بستر کانال و باز توزیع جریان و انتقال رسوب در مقطع عرضی کانال به کار می روند. عملکرد صفحات مستغرق از طریق ایجاد چرخش ثانویه در جریان می باشد این چرخش ثانویه بزرگی و جهت تنش های برشی موجود در بستر را تغییر می دهد و باعث تغییر توزیع سرعت و الگوی رسوبگذاری و فرسایش در نواحی تحت تاثیر قرار گرفته از صفحات می شود. در این پروژه هدف اصلی مطالعه آزمایشگاهی مکانیزم رسوبگذاری در ورودی کانال انشعاب و مشاهده نقش عملکرد صفحات مستغرق در جلوگیری از ورود رسوب به داخل کانال آبگیر است . پارامترهای متغیر مورد مطالعه در این تحقیق، دبی جریان، قطر میانگین مصالح بستر و زاویه قرارگیری صفحات مستغرق می باشد. بعد از انجام آزمایشات اولیه در مجموع 54 آزمایش مختلف در دو گروه ترتیب داده شد. در سری اول آزمایشات (9 آزمایش) 3 دبی مختلف با 3 نوع مصالح بستر مختلف بدون حضور صفحات مستغرق مورد آزمایش قرار گرفت و در سری دوم آزمایشات (45 آزمایش) برای هر کدام از حالت های آزمایشات سری اول 5 زاویه مختلف قرارگیری صفحات مستغرق آزمایش شد. در طی انجام آزمایشات توپوگرافی ایجاد شده در بستر کانال اصلی و کانال آبگیر برداشت شد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت . به طور کلی مواردی که در این پروژه مورد مطالعه قرار گرفت به شرح زیر است : - بهینه یابی زاویه قرارگیری صفحات مستغرق به منظور هدایت رسوبات به مجرای اصلی و کنترل رسوبگذاری به منظور کاهش ورود رسوبات به مدخل انشعاب . - بررسی تاثیر افزایش دبی عبوری روی عملکرد سیستم صفحات مستغرق و مکانیزم رسوبگذاری. - بررسی اثر اندازه میانگین مصالح بستر روی عملکرد سیستم صفحات مستغرق. نتایج حاصل از این تحقیق به اختصار به شرح زیر است : - زاویه 18 درجه قرارگیری صفحات مستغرق، زاویه بهینه قرارگیری در مدخل آبگیر می باشد و در دامنه زوایای 15 تا 21 درجه قرارگیری صفحات عملکرد صفحات مستغرق مناسب است . - بطور کلی افزایش دبی عبوری باعث کمتر شدن نسبت ورودی به آبگیر می شود. - عملکرد سیستم صفحات مستغرق در آبراهه با مصالح بستر ریزتر بهتر است .