در صنایعی مانند پالایشگاه که وقفه در کار آن باعث ایجاد ضربات اقتصادی در کشورها واختلال در چرخه تولید می گردد بایستی پیش بینی های لازم برای جلوگیری از ایجاد اشکال در کار پالایشگاه صورت گیرد که در این خصوص پیاده سازی اصول ایمنی و داشتن شبکه های مقابله سریع با حوادث در اولویت قرار دارد و از همه مهمتر داشتن یک شبکه آتش نشانی منسجم و کارآمد جزء شاخصه های اصلی به شمار می رود. در چنین صنایعی استفاده از یک سیستم بهینه اطفا حریق که بتواند در کوتاهترین زمان آتش را مهار و از بروز خسارت جلوگیری نماید ضروری است. رکن و مهمترین جزء اصلی هر سیستم اطفا حریق آبی، شبکه آبرسانی می باشد. اطلاع از کارآمدی شبکه آبرسانی با توجه به حساسیت بالای آن همواره از اهمیت بالایی برخوردار بوده و مورد توجه کارشناسان می باشد. از آنجا که در این زمینه تا کنون تحقیقاتی صورت نگرفته است، در این پژوهش شبکه آب آتش نشانی شرکت پالایش نفت اصفهان به طور کامل و جامع مورد مطالعه قرار گرفت و شبیه سازی گردیده است. این شبیه سازی بر اساس محدوده های استانداردها و به خصوص استانداردnfpa انجام گرفته و وضع موجود پالایشگاه مشخص شده است. تمام الزاماتی را که این استاندارد و وزارت نفت جمهوری اسلامی ایران برای پالایشگاهها مشخص نموده اند، در این پژوهش برای انجام یک شبیه سازی جامع و مبتنی بر استاندارد مد نظر قرار گرفته است. این محدوده ها شامل پارامترهای گوناگونی از جمله محدوده فشار مناسب، محدوده دبی مناسب، قطر لوله ها، میزان ذخیره آب و سرعت و مشخصات سیال در شبکه آب آتش نشانی پالایشگاهها می باشد. کلیه خطوط لوله شبکه آب آتش نشانی، شیرهای اطفا حریق از جمله شیرهای هیدرانت و مانیتوری، پمپها، گره ها، موقعیت جغرافیایی زمین و مخازن دخیره آب شرکت پالایش نفت اصفهان در این شبیه سازی مدل شده اند و در حالتهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج این شبیه سازی اطلاع از وضعیت شبکه آبرسانی پیچیده و گسترده پالایشگاه را ممکن ساخته است. تحلیل نتایج همراه با راهکارهای لازم جهت بهره برداری از شبکه و چگونگی مطابقت آنها با استانداردهای مذکور ارایه شده است. همچنین تعدادی آزمایشات میدانی به منظور اطمینان از صحت نتایج شبیه سازیها در شرکت پالایش نفت اصفهان بر روی شبکه مورد نظر انجام گرفته و نتایج آن با شبیه سازیهای صورت گرفته و استانداردها مقایسه گردیه است. بررسی این جداول نشان از تقریب بسیار خوب شبیه سازیهای انجام گرفته با واقعیت دارد و همچنین بیانگر مطابقت نسبی خوبی با محدودها و الزامات استاندارد می باشد. یکی از دستاوردهای دیگر این پژوهش آن است که برا اساس نتایج خروجی از شبیه سازیها نقشه ریسک شبکه آب آتش نشانی پالایشگاه بر اساس معیارهای استاندارد و وضع موجود شبکه آب آتش نشانی استخراج و ارایه شده است. در همین راستا بر اساس معیارهای دیگر همچون تعدد مخازن، ضریب اهمیت آنها و مشخصات سیالات ذخیره شده نقشه های ریسک مرتیط، ارایه گردیده است. یکی دیگر از نتایج کاربردی این پژوهش آن است که مدلی نمونه را بیان می نماید، که آرایشی مناسب برای استفاده از شیرهای آتش نشانی جهت اطفا حریق را ارایه می دهد. این آرایش با رعایت محدوده های استاندارد مهار حریق را در کمتر از 15 دقیقه ممکن می سازد. ارایه این مدل بر اساس بهینه سازی شبکه با استفاده از الگوریتم ژنتیک در پالایشگاه اصفهان می باشد. الگوریتم ژنتیک، یکی از الگوریتمهای فرا ابتکاری است و برگرفته از علم ژنتیک است که بر اساس بقای برترین‏ها یا انتخاب طبیعی استوار است. یک کاربرد متداول الگوریتم ژنتیک، استفاده از آن بعنوان تابع بهینه‏کننده است. الگوریتم ژنتیک ابزار سودمندی در بازشناسی الگو، انتخاب ویژگی، درک تصویر و یادگیری ماشینی است. در الگوریتم‏های ژنتیکی، نحوه تکامل ژنتیکی موجودات زنده شبیه‏سازی می‏شود. این الگوریتم با الهام از طبیعت بر پایه اصل تکاملی «پایداری بهترین ها» استوار است و جز کلاس الگوریتم های بهینه سازی تصادفی قرار دارد. در واقع الگوریتم ژنتیک یک تکنیک برنامه نویسی بر اساس تکامل ژنتیکی به عنوان یک الگوی حل مسأله است که در این پژوهش از آن جهت اطفا حریق منطقه مورد مطالعه در کوتاهترین زمان استفاده شده است. کلمات کلیدی : پالایشگاه، اطفا حریق، شبکه آبرسانی، استاندارد nfpa ، نقشه ریسک، الگوریتم ژنتیک

امروزه برای درمان انواع ناباروری، اصلاح نژاد، جلوگیری از انتقال بیماری از مادر به جنین، جلوگیری از تولد نوزادان دارای نقص عضو، تعیین جنسیت پیش از لقاح و ... از روش های تلقیح مصنوعی استفاده می-گردد. در تلقیح مصنوعی از روش هایی همچون ivf، icsiو iui استفاده می-شود. لازمه ی موفقیت در این گونه روش های تلقیح مصنوعی، جداسازی و انتخاب اسپرم های قوی تر سالم تر و در مجموع باکیفیت تر است. از آنجا که پویا بودن به عنوان یک پارامتر مهم در ارتباط با کیفیت اسپرم در نظر گرفته می شود، عملیاتی که بتواند اسپرم های پویا را به بهترین شکل و کمترین خطر جدا کند، برای درمان نا باروری مطلوب است. برای جداسازی اسپرم پویا روش های متفاوتی ارائه گشته است که در این پژوهش در مورد اغلب این روش ها بحث رانده شده است. برخی از این روش ها ماهیتی پزشکی - مکانیکی - الکتریکی دارند. در میان روش های مختلف برای جدا سازی و سرندکردن اسپرم های پویا تر ، روش هایی که از میکرو کانال استفاده می-کنند، از نظر سادگی و کاربر پسندی و سازگاری با طبیعت، از دیگر روش ها پیش افتاده اند. سئو و همکاران سیستمی را طراحی کرده اند که متشکل از چهار کانال و سه مخزن می باشد. در این طراحی جریان موجود در کانال-ها، با استفاده از فشار هیدرواستاتیک ناشی از ارتفاع سیال در مخازن، تولید می گردد و با ایجاد یک جریان معکوس در کانال اصلی، فقط به اسپرم های پویا اجازه شنا در خلاف جهت جریان داده می شود. در این پژوهش، سیستم طراحی شده توسط سئو با استفاده از نرم افزار گمبیت شبکه بندی و به وسیله ی نرم افزار فلوئنت تحلیل شده است. ابتدا، نتایج سئو اعتبار سنجی شده است و سپس اندازه میکرو کانال ها بهینه شده، که طول کانال اصلی برابر mm 5 پیشنهاد شده است. یکی دیگر از روش های میکرو-سیالی موفق روش ژای و همکاران بوده است که در این پژوهش به توسعه و شبیه سازی روش مذکور پرداخته شده است. علاوه بر موارد فوق، در این پژوهش روشی با نام "روش جامع" ارائه گشته است، که با در نظر گرفتن ویژگی ها و خصوصیات سلول اسپرم و با در نظرگرفتن تجربیات محققان پیشین قادر است، اسپرم هایی با بالاترین کیفیت را ارائه کند.

شکل های موجود در طبیعت می تواند زمینه توسعه تکنولوژی های جدید را فراهم سازد. طراحی شناور زیرآبی با الهام از طبیعت همواره توجه بسیاری از مهندسین دریا را به دلایل مختلفی از جمله کاهش هزینه های جستجو در اقیانوس واکتشاف منابع جدید به خود جلب کرده است. هدف اصلی این تحقیق طراحی هندسه جسم زیر آبی با الهام از شکل بدنه و همچنین شبیه سازی آن با استفاده از بر نامه فلوئنت در حالت 3بعدی است. از روی عکس های دوبعدی، هندسه سه بعدی بدن دولفین ایجاد و مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس با الهام گرفتن از شکل بدنه دلفین، هندسه جسم زیر آبی ودم در برنامه کتیا تولید شده است. برای تحلیل مدل در حالت دم زدن نیز از روش مش بندی دینامیکی بهره گرفته شده است. همچنین شناور در حالت مستغرق مورد بررسی قرار گرفته است که در آن از اثرات سطح آزاد صرفه نظر شده است. هندسه مناسب با بررسی هیدرودینامیکی بدنه دولفین تحت تغییر شکل های دم و بدنه های مختلف طراحی شده است. چهار نوع بدنه و دم طراحی شده مورد بررسی قرار گرفته است و با یکدیگر مقایسه شده اند. در این تحقیق مدل های توربولانسی ?-k rdstanda، ?-k rng و ?-k استفاده شده است. نتایج بدست آمده از این پژوهش حاکی از این مطلب است که با افزایش سرعت در محدوده 1 تا 3 متر بر ثانیه نیروی درگ کاهش یافته و با تغییر فرم بدنه شناور زیر آبی میزان رشد نیروی درگ، کاهش می یابد. پس از تحلیل عددی هندسه های مورد بحث و تطبیق با مدل تجربی متوجه می شویم مدل چهارم مناسب تر می باشد. چون این مدل نیروی درگ کمتری را تحمل می کند. در ادامه با الهام گرفتن از حالت دم زدن دلفین در آب، به بررسی مشبندی دینامیکی مدل در حالت 2 بعدی برای خلق این حرکت اقدام شده است. با مشبندی دینامیکی متوجه می-شویم هنگامی که شناور در حالت دم زدن است میزان تولید نیروی درگ به میزان کمی کاهش می یابد. باید این نکته را در نظر گرفت برای ایجاد حرکت عینی شنای دلفین با مشکلات فراوانی روبرو هستیم و در کار حاضر بدنه دلفین صلب در نظر گرفته شده است و حالت دم زدن نیز مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی صحت مدل شبیه سازی شده، مدل با یک بستر آزمایشگاهی مقایسه شده است. پارامترهای مهم هیدرودینامیکی استخراج وبا نتایج شبیه سازی مقایسه شده اند که حاکی از انطباق نسبتاً مناسب نتایج است. از این رو می-توان از مدل شبیه سازی شده به منظور بهینه سازی و بررسی پارامترهای مورد نیاز استفاده کرد. این امر باعث کاهش هزینه های خطا در آزمایش و ساخت خواهد شد

کاربرد نانوگیره ها در ساخت، مونتاژ و جابجایی قطعات و مجموعه ها در مقیاس نانو به سرعت رو به گسترش است. از جمله این کاربردها می توان به جداسازی نانوذرات از محیط رشد آن ها، تغییرشکل نانوساختارها و انجام انواع آزمون های مکانیکی نظیر تست کشش برروی اجزاء ساخته شده از مواد جدید در دامنه های مختلف نیرویی اشاره نمود. جابجایی قطعات و ذرات در مقیاس نانو و تولید ساختارهای پیچیده در این مقیاس، بدون دراختیار داشتن نانوگیره هایی با دقت، حساسیت وکنترل پذیری مناسب امکان پذیر نیست. وجود نیروهای سطحی از یک سو باعث سهولت گیرش و انتقال ذرات و قطعات در مقیاس نانو می گردد و از سوی دیگر رهاسازی دقیق این ذرات و قطعات را با دشواری مواجه می سازد. بر این اساس، شناخت نانوگیره ها و بررسی عملکرد آن ها، هم به عنوان یک ابزار پرکاربرد مستقل و هم به عنوان وسیله ای برای ساخت سیستم های نانویی پیچیده تر اهمیت زیادی یافته است. از همین روست که طراحی، ساخت، پیاده سازی و بهبود عملکرد نانوگیره ها و برطرف کردن مشکلات نمونه های موجودآن ها توجه پژوهشگران زیادی را به خود جلب کرده است. هدف از پژوهش حاضر، ارائه یک متدولوژی برای طراحی دهانه نانوگیره ها برای دستیابی به اهداف خاصی همچون گیرش و جدایش نانو ذرات از بستر رشد آن ها بدون آسیب دیدگی هیچ یک از دو قطعه، به کمک روش دینامیک مولکولی می باشد. فرایند پیشنهادی برای انجام این کار به گونه ای است که برای حل مسایل مشابه همچون گیرش و کشش رشته های پلیمری و پروتئینی نیز قابل استفاده خواهد بود. در فرایند پیشنهادی ابتدا استحکام کششی و پایداری جانبی نمونه نانویی مورد آزمایش (در این جا نانولوله کربنی) به همراه انواع تغییرشکل های بازگشت ناپذیر ایجاد شده بر اثر اعمال بار جانبی به آن مورد بررسی قرار می گیرد. سپس عمق نفوذ ایجاد شده در دهانه نانوگیره در فرآیند گیرش نانولوله کربنی به ازای نیروهای مختلف به کمک نمودارهای نیرو- عمق نفوذ تخمین زده شده و حد مناسبی از عمق نفوذ به جا مانده در دهانه نانوگیره که تضمین کننده عدم آسیب نانولوله در حین گیرش و جدایش نانو ذرات باشد انتخاب می گردد. نتایج بدست آمده برای محاسبه نیروی اصطکاک بین دهانه نانوگیره و نمونه مورد استفاده قرار می گیرد و مقدار نیروی اصطکاک به ازای ضخامت های متفاوت دهانه تعیین می شود. هم چنین وابستگی عددی نیروی اصطکاک به سطح تماس بررسی شده و نتایج به دست آمده از طریق مقایسه با نتایج پژوهش های قبلی اعتبار سنجی می گردد. در مرحله بعد بر اساس نتایج بدست آمده معیاری برای طراحی دهانه این دسته از نانوگیره ها ارائه می شود. در پایان نیز آسیب احتمالی قسمت فوقانی دهانه نانوگیره به روش اجزاء محدود بررسی می گردد. کلمات کلیدی: نانوگیره، نانولوله کربنی، تست کشش، روش دینامیک مولکولی