مدل سازی در مهندسی
سال:1397 | دوره:16 | شماره:52 |تعداد مقالات:33

بمنظور آنالیز قابلیت اعتماد سازه های فولادی که در دریا بکار گرفته می شوند و بالتبع درمعرض خوردگی ناشی از اثرات آب خورنده دریا هستند ضرورت دارد که یک مدل فیزیکی که نمایشگر رفتار عمومی خوردگی فولاد در معرض آب دریا باشد و نیزیک مدل استوکستیکی که فرآیند خوردگی را بلحاظ رفتار احتمالاتی آن توصیف کند بکار گرفته شوند. دراین مقاله از مدل خوردگی ملچرز بمنظور توصیف رفتار فیزیکی خوردگی برای فولادهای دریایی استفاده می گردد. همچنین یک مدل احتمالاتی پیشنهاد می شود که درآن فرآیند خوردگی بصورت پلکانی مدل شده و هر پله آن یک پرش در مقدار خوردگی را نمایش می دهد. طول زمانی این پله ها ثابت و تعیینی گرفته می شوند اما پرش آنان متغیر های تصادفی مستقلی مدل می شوند که از توزیع گاما پیروی می کنند. در این نوشتار برخلاف فرآیند معمول گاما، پارامتر های شکل و مقیاس توزیع های گاما در هر پله متفاوت گرفته شده و بنابراین خوردگی تجمعی در هر زمان دلخواه در طول عمر سازه جمع n متغیر تصادفی با مشخصات احتمالاتی متفاوت خواهد شد. در این تحقیق پس از ارائه مدل احتمالاتی این فرآیند، شیوه ای جدید از کاربردروش تخمین پارامترهای «احتمال حداکثر» با استفاده از داده های خوردگی در کانال پاناما ارائه می گردد و در پایان از این مدل برای آنالیز قابلیت اعتماد سازه های دریایی در معرض خوردگی در مناطقی شبیه وضعیت اقلیمی کانال پاناما استفاده می گردد. نتایج اعمال مدل پیشنهادی در خصوص داده های موجوی نشان می دهند که مدل انعطاف پذیری مناسبی را برای نمایش میانگین و واریانس فرآیند خوردگی دارا می باشد.

مدول یانگ ترکیب پلی یورتان ترموپلاستیک و آکریلونیتریل بوتادین استایرن با درصد وزنی های مختلف محاسبه شد. مقایسه و ارزیابی بین نتایج تجربی و پیش بینی های تئوری بر اساس مدل های مختلف میکرومکانیک برای مدول یانگ بر اساس هر دو مورفولوژی قطره / ماتریس و هردوفاز پیوسته ارائه شده است. هر دومدل دوبعدی (موازی، سری، ماکسول، هالپین تسای، تاکایاناگی، دیویس و کران-پاتل) و سه بعدی (کلاریک، برنتسن و نیجهوف) برای پیش بینی مدول یانگ ترکیب پلیمری انتخاب شدند. در این کار بر اثر درصد وزنی ترکیب بر مورفولوژی و خواص مکانیکی تاکید شده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که با حضور کمتر از 20 درصد وزنی آکریلونیتریل بوتادین استایرن در ماتریس پلی یورتان مورفولوژی قطره ماتریس به وجود می آید ولی در درصد وزنی 30 درصد ذرات آکریلونیتریل بوتادین استایرن به صورت بیضوی کشیده شده در ماتریس پخش شدند و وارونگی فاز اتفاق افتاد. در ترکیبات 5، 10 و 20 درصد وزنی آکریلونیتریل بوتادین استایرن، که ذرات فاز پراکنده به صورت قطرات کاملا یکنواخت در ماتریس پلی یورتان پخش شدند، مدل تاکایاناگی موازی و مدل سری اجزا موازی برنتسن با دقت خوبی توانستند مدول را پیش بینی کنند. درصد وزنی 30 درصد که پدیده وارونگی فاز مشاهده شد و ترکیب تقریبا به صورت هر دو فاز پیوسته بود، مدل های کران و پاتل، سری نیجهف و کلاریک که بر پایه مورفولوژی هر دو فاز پیوسته اند، از دقت بالایی برخوردار بودند.

در این مقاله به مطالعه تجربی اثر جنس ابزار و سرعت دورانی قطعه کار در ماشین کاری تخلیه الکتریکی نیمه خشک پرداخته شده است. بدین منظور از 3 سطح سرعت دورانی قطعه کار و جریان تخلیه الکتریکی برای بررسی نرخ براده برداری، نرخ سایش ابزار و زبری سطح قطعه کار استفاده شده است. پس از انجام آزمایشات و تعیین سرعت مناسب، برای مشاهده بهتر اثر سرعت انتخابی، مقایسه ای بین ماشین کاری تخلیه الکتریکی نیمه خشک قطعه کار ثابت با ماشین کاری تخلیه الکتریکی نیمه خشک قطعه کار دوار صورت گرفت. در نهایت کار، جهت بررسی اثر دی الکتریک، مقایسه ای بین ماشین کاری تخلیه الکتریکی نیمه خشک قطعه کار ثابت با گاز دی اکسید کربن (CO2) و ماشین کاری تخلیه الکتریکی غوطه وری در نفت سفید انجام شد. نتایج نشان می دهد که سرعت دورانی 600 دور بر دقیقه باعث افزایش نرخ براده برداری، نرخ سایش ابزار و کاهش زبری سطح قطعه کار شده است. علاوه بر این، مقایسه بین ماشین کاری دوار و ثابت نشان می دهد که ماشین کاری در شرایط دوران قطعه کار بازده بالاتری دارد. ابزار مسی به دلیل مقاومت الکتریکی پایین، بیشترین نرخ براده برداری و با افزایش جریان تخلیه الکتریکی، بیشترین نرخ سایش را نسبت به سایر ابزارهای مورد آزمایش دارد. همچنین میزان زبری سطح قطعه کار در حالت ماشین کاری نیمه خشک قطعه کار ثابت با گاز CO2 کمتر از غوطه وری در نفت سفید می باشد.

در این پژوهش یک روش یک روش غیرمخرب به منظور تشخیص ترک در تیرها ارائه شده است. در این روش از تبدیل هیلبرت-هوانگ به عنوان یک روش پردازش سیگنال استفاده می شود. ترک که به صورت باز در نظر شده است، توسط فنر چرخشی مد لسازی می گردد. به منظور محاسبه فرکانس های طبیعی تیر ترکدار، تئوری تیموشنکو بکار گرفته شده است. سپس با استفاده از سیگنال های ارتعاشی تیر ترکدار، فرکانس های طبیعی تجربی به کمک تبدیل فوریه سریع و تبدیل هیلبرت-هوانگ محاسبه شده اند. سرانجام با کمینه نمودن یک تابع هدف به کمک الگوریتم کلونی زنبور عسل مصنوعی، محل و عمق ترک ها تعیین می گردند. تابع هدف به صورت مجموع وزنی مربعات خطای بین مقادیر عددی و تجربی فرکانس های طبیعی تیر ترکدار است. به منظور بررسی صحت روش ارائه شده، ترک هایی در محل ها و عمق های گوناگون در تیرهای فولادی ایجاد و پارامترهای ترک با دقت مناسب تشخیص داده شده اند. نتایج نشان می دهد که با استفاده از فرکانس های تجربی حاصل از تبدیل هیلبرت-هوانگ می توان ترک (خصوصا ترک در عمق کم) را با دقت بهتری نسبت به تبدیل فوریه سریع شناسایی نمود.

شکل دهی ورق های فلزی با استفاده از پرتوی لیزر از روش های نوین خمکاری ورق ها می باشد. انعطاف پذیری و سرعت عمل در این فرآیند شکل دهی از یک سو و امکان کنترل فرآیند از سوی دیگر سبب گردیده تا این روش در دهه اخیر مورد توجه محققین قرار گیرد. به دست آوردن پارامترهای موثر و بهینه جهت رسیدن به بیشترین زاویه خمش و بدون ایجاد ذوب سطحی، از جمله نکات اساسی در این زمینه می باشد. در این مقاله با استفاده از لیزر Nd: YAG پیوسته به شکل دهی قطعه کارهای فولادی در توان، سرعت و قطرهای مختلف پرتوی لیزر پرداخته شده است. نتایج این آزمایشات نشان داد که در توان های بالاتر و قطر پرتوی کوچکتر، منحنی زاویه خمش-سرعت به سمت راست میل خواهد کرد. همچنین مشخص گردید که در قطرهای کمتر پرتوی لیزر، تغییرات زاویه خمش نسبتا خطی و در مقادیر بالاتر غیر خطی می باشد. در ادامه به مطالعه عددی این فرآیند تحت شرایط مختلف پرداخته شد. نتایج حاصل از این بخش نیز نشان داد که با کاهش قطر پرتو، سرعت عبور و ضخامت قطعه کار و با افزایش توان، زاویه خمش افزایش خواهد یافت. در انتها با مقایسه مقادیر عددی و تجربی، اعتبارسنجی تحلیل اجزاء محدود فرآیند انجام پذیرفت و صحت نتایج مشخص گردید.

در این مقاله تحلیل اگزرژی یک سیستم پمپ حرارتی خورشیدی انبساط مستقیم در شرایط آب و هوایی شهر کرمانشاه به صورت عددی بررسی شده و بر خلاف کارهای دیگر، اثرات افت فشار جریان مبردR134a در کندانسور، تبخیرکننده/کلکتورخورشیدی و مجموعه ی لوله کشی در نظر گرفته شده است. به منظور محاسبه ی افت فشار مبرد دوفازی درون تبخیرکننده و کندانسور از مدل همگن افت فشار جریان درون لوله های افقی استفاده شد. سیستم شامل یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت با مساحت 4 مترمربع، یک تانک ذخیره ی آب گرم به حجم 150 لیتر، یک کمپرسور چرخشی نوع هرمتیک و یک شیرانبساط ترموستاتیکی می باشد. همچنین تاثیر عوامل مختلفی مانند دمای محیط، تابش خورشیدی، مساحت سطح کلکتور و سرعت کمپرسور، بر بازده اگزرژی و میزان تخریب اگزرژی سیستم، بررسی گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی هم خوانی خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشته و نشان می دهند که افزایش افت فشار در کلکتور خورشیدی/تبخیرکننده، اثر نامطلوبی بر ضریب عملکردگرمایی سیستم و بازده کلکتور خورشیدی دارد. همچنین در طول کارکرد یک ساله سیستم مشخص شد که بیشترین میزان بازده اگزرژی سیستم 7/22 درصد و کمترین تخریب اگزرژی سیستم 48/1 کیلووات، مربوط به ماه دسامبر با کم ترین میزان تابش خورشیدی می باشد. نتایج نشان می دهند که از میان تمامی اجزای سیستم، کلکتور خورشیدی کمترین میزان بازده اگزرژی با مقدار 6/12 درصد و بیشترین مقدار تخریب اگزرژی با مقدار 19/2 کیلووات را دارد.

کنترل ولتاژ و توان راکتیو در شبکه های توزیع جزو پایه ای ترین اقدامات بهره بردار شبکه توزیع است. این کار معمولا توسط کنترل محلی تپ چنجر قابل قطع زیر بار، خازن های پست و خازن های فیدر صورت می گیرد. امروزه استفاده از منابع تولید پراکنده (DG) در شبکه های توزیع این نحوه ی کنترل را دستخوش تغییر کرده است. در این مقاله ابتدا کنترل ولتاژ و توان راکتیو به صورت کنترل محلی بررسی شده و سپس چگونگی تاثیر حضور DG از نوع ژنراتور القایی بر این روش کنترلی ارزیابی می شود. در ادامه یک هماهنگی مناسب بین تپ چنجر قابل قطع زیر بار، خازن های پست و خازن های فیدر جهت کنترل مطلوب ولتاژ و توان راکتیو به صورت محلی ارائه می شود. نتایج نشان می دهد استفاده از کنترل محلی در حضور ژنراتور القایی بهینه نبوده و گاهی قیود بهره برداری نقض می شود. در نهایت سه روش برای کنترل ولتاژ و توان راکتیو در حضور ژنراتور القایی به منظور کاهش تلفات و رعایت قیود بهره برداری در طی شبانه روز پیشنهاد شده و نتایج ارائه می گردد. ژنراتور القایی در دو حالت توان ثابت و توان متغیر ارزیابی می شود. مطالعات شبیه سازی بر روی یک شبکه توزیع با 10 شین و ولتاژ 70/10kV صورت گرفته است.

در این مقاله یک توپولوژی جدید برای اینورترهای چند سطحی با استفاده از ماژول های چند سطحی و پل اینورتری ارائه شده است. یکی از ویژگی های اساسی این توپولوژی کاهش چشمگیر تعداد کلید های نیمه هادی و منابع تغذیه با افزایش تعداد سطوح ولتاژ خروجی می باشد. برای این ساختار آلگوریتمی جهت تعیین اندازه منابع ولتاژهای DC ارائه شده است. همچنین نحوه تعیین تعداد بهینه الما ن های مدار از جمله تعداد کلید ها، مدار درایور و منابع تغذیه برای دستیابی به بیشترین سطح ولتاژ در خروجی بدست آمده است. برای توپولوژی پیشنهادی نحوه کلیدزنی و تعیین بازه های کلیدزنی به منظور کاهش THD ارائه شده که با استفاده از این روش کلیدزنی، مقدار THD حداقل شده است. جهت ارزیابی و تایید عملکرد توپولوژی پیشنهادی یک نمونه اینورتر با تعداد سطوح 125 سطحی شبیه سازی شده است. همچنین برای نشان دادن قابلیت ساختار پیشنهادی یک نمونه شکل موج ولتاژ محتوی هارمونیک های مرتبه پنجم و هفتم توسط این ساختار تولید شده و نتایج بدست آمده مورد ارزیابی قرار گرفته است.

برای اولین بار، در این مقاله یک ترانزیستور اثر میدانی نانو لوله کربنی تونل زنی جدید پیشنهاد شده است که در این ساختار جدید به جای استفاده از یک دوپینگ سنگین در ناحیه درین ساختار متداول، از یک دوپینگ خطی استفاده شده است. این دوپینگ از وسط ناحیه درین به صورت خطی به سمت ناحیه کانال گسترش یافته است. میزان ناخالصی در محل اتصال کانال-درین صفر است. این ساختار ترانزیستور اثر میدانی نانو لوله کربنی تونل زنی با دوپینگ خطی (LD-T-CNTFET) نامیده می شود. رفتار الکتریکی افزاره پیشنهادی با شبیه سازی عددی کوانتومی و با استفاده از روش تابع گرین غیرتعادلی (NEGF) مورد بررسی قرار گرفته است. . نتایج شبیه سازی نشان می دهد که رفتار حالت روشن، حالت خاموش، نوسان زیر آستانه و کلیدزنی ساختار پیشنهادی در مقایسه با ساختار متداول بسیار بهتر می باشد. همچنین ساختار LD-T-CNTFET در مقایسه با ساختار متداول دارای فرکانس قطع بالاتری است و در نتیجه کاندیدای مناسبی برای کاربردهای با توان مصرفی کم و فرکانس بالا می باشد.

در این مقاله با استفاده از روش شناسایی الگو انواع مختلف خطا طبقه بندی می گردد. بدین منظور در ابتدا بردار ویژگی ها بر اساس مولفه های توالی بدست آمده از سیگنال های جریان و/یا ولتاژ با روش کارآمد و موثری نرمال سازی می شوند. سپس، تابع نظارتی پیشنهادی، روش طبقه بندی کننده بیز مبتنی بر کرنل را بکار می گیرد. طبقه بندی کننده مورد استفاده تنها با انتخاب پهنای باند تابع کرنل برای فضای ویژگی غیرخطی و پیچیده مناسب است. پردازش سیگنال با حداقل فرکانس نمونه برداری انجام می شود لذا از خروجی ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ رایج می توان استفاده نمود. علاوه براین، کارآمدی روش شناسایی الگو پیشنهادی از دیدگاه های مختلفی بررسی شده است و نتایج نشان می دهد حتی در شرایط نویزی، روش عملکرد قابل قبولی دارد.

در این مقاله روشی برای کاهش برهمکنش بین پایدارسازهای سیستم قدرت در شبکه های بزرگ چند ماشینه به منظور بهبود پایداری سیگنال کوچک پیشنهاد می شود. بردار بهره های نسبی فرکانسی (DRGA) معیاری برای شناسایی زوجهای ورودی و خروجی با ارتباط قوی به منظور تجزیه یک سیستم چند ورودی-چند خروجی به چند سیستم تک ورودی-تک خروجی در فرکانسهای مختلف می باشد. با استفاده از ماتریس DRGA، روشی کارآمد و ساده برای کسب اطلاعاتی در مورد نحوه برهمکنش PSSهای سیستمهای چند ماشینه در فرکانسهای مربوط به مدهای الکترومکانیکی سیستم قدرت معرفی می شود. سپس از این اطلاعات برای طراحی یک سیستم پس پردازشگر استفاده شده تا بتواند برهمکنش منفی بین PSS، ها را با آنالیز و کنترل سیگنالهای خروجی به حداقل برساند. برای افزایش انعطاف پذیری و به منظور کاهش حساسیت نسبت به تغییر نقطه کارسیستم مورد آزمایش قرار گرفته است. Matlab ها و سیستم پس پردازشگر پیشنهادی به صورت فازی طراحی شده اند. روش پیشنهادی بر روی سیستم آزمون دو ناحیه ای در محیطPSS نتایج بدست آمده نشان می دهد که پس پردازشگر فازی توانسته بطور رضایت بخشی با به حداقل رساندن تداخل منفی بین پایدارسازهای سیستم قدرت بطور همزمان هم پایداری سیگنال کوچک را اصلاح کرده و هم حساسیت این پایدارسازها به تغییر نقطه کار را کاهش دهد.

در این مقاله یک موتور جدید مغناطیسی خورشیدی برای خودروها ارائه شده است. هر یک از سیلندرهای این موتور دارای دو آهنربای دائم است که نیروی مغناطیسی بین آنها باعث حرکت پیستون سیلندر می شود. یکی از دو آهنربای دائم هر سیلندر به عنوان پیستون آن سیلندر عمل می کند. آهنربای دائم دیگر در هر سیلندر به طور متناوب چرخیده به طوری که قطبهای همنام و ناهمنام دو آهنربای دائم به صورت پریودیک مقابل هم قرار گیرند. نیروهای جاذبه و دافعه مغناطیسی که به این ترتیب در سیلندرهای موتور به وجود می آیند با هم هماهنگ شده به نحوی که باعث حرکت میل لنگ شوند. آهنربای دائم قابل چرخش هر سیلندر به وسیله یک موتور DC به حرکت در می آید که از طریق پنلهای خورشیدی موتور مغناطیسی خورشیدی تغذیه می شود. یکی از مزایای مهم موتور پیشنهادی حذف نیاز به موتورهای القایی گران قیمت و سنگین می باشد. علاوه بر این موتور پیشنهادی مجهز به باطری برای ذخیره و تغذیه انرژی بوده که زمان قابل استفاده موتور را افزایش می دهد. لازم به ذکر است که موتور مغناطیسی خورشیدی طراحی شده به عنوان اختراع با شماره 85138 در تاریخ 06/12/1393 در اداره ثبت اختراعات ایران به ثبت رسیده است.

نیرو محرکه مغناطیسی آن معرفی می شود. برای این منظور به کمک معادلات دینامیکی، الگوریتم مدل سازی ماشین القایی براساس مدارهای معادل دارای کوپل مغناطیسی بیان می شود. این مدل سازی به گونه ای شکل می گیرد که جریان لحظه ای سیم پیچی های استاتور و همه میله های روتور قابل محاسبه باشند. در ادامه رابطه تحلیلی جریان میله های روتور استخراج می گردد و سپس این رابطه برای شرایط پایدار ماشین تطبیق می یابد. در آخرین بخش نیز با کمک تئوری تابع سیم پیچی و رابطه تحلیلی بدست آمده برای جریان میله ها، نیرو محرکه مغناطیسی روتور محاسبه خواهدشد.

در این مقاله، استراتژی کنترل تطبیقی L1 برای پایدارسازی سیستم های آشوبناک با وجود نامعینی در مدل پیشنهاد می شود. برای طراحی کنترل کننده، نخست دینامیک سیستم به دو بخش خطی و غیرخطی تفکیک می شود. بخش خطی توسط فیدبک حالت جایابی و به رفتار یک مدل مرجع همگرا می شود. بخش غیرخطی شامل نامعینی توسط کنترل تطبیقی مبتنی بر الگوریتم تطبیق تصویر جبران می شود. این بخش شامل برداری مجهول در نرم بی نهایت بردار حالت و برداری معرف آفست است. یک رویتگر حالت هم رفتار مدل مرجع را توصیف می کند. همچنین، از پیش فیلترهای مرتبه اول با بهره واحد برای افزایش حاشیه پایداری استفاده می شود. ویژگی اصلی کنترل تطبیقی L1 مواجهه با هر دو نوع نامعینی های پارامتری و غیر پارامتری می باشد. تحلیل پایداری سیستم حلقه بسته بر مبنای تئوری لیاپانوف ارائه شده و عملکرد سیستم کنترلی با یکی از روش های کنترل تطبیقی مرسوم مورد مقایسه و ارزیابی قرار می گیرد. نتایج حاکی از عملکرد مطلوب روش پیشنهادی در پایدارسازی سیستم آشوبناک با وجود نامعینی در مدل می باشد.

بیش از سه دهه است که هیدرولوژیست ها، استفاده از مدل های چندمتغیره را جهت توصیف و مدل سازی داده های پیچیده هیدرولوژی، توصیه می کنند. درحالی که به تازگی اهمیت مدل های چند متغیره در آب شناسی مطرح شده است. در واقع در مدل های چند متغره با دخالت دادن عوامل موثر دیگر، می-توان نتایج توصیف، مدل سازی و پیش بینی پارامترهای مختلف را بهبود بخشید. در این مطالعه با استفاده دو مدل تک متغیره پریودیک آرما و چند متغیره پریودیک آرما جهت مدل سازی دبی ماهانه رودخانه نازلوچای واقع استان آذربایجان غربی در دوره آماری 1390-1341 مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج بررسی و صحت سنجی داده های مدل شده نشان داد که مدل چند متغیره پریودیک آرما به دلیل دخالت پارامترهای هواشناسی بارش و دمای حوضه، از دقت بیشتری نسبت به مدل تک متغیره پریودیک آرما برخوردار است. هم چنین مدل منتخب، نقاط بیشینه و کمینه دبی ها را به شکل مناسبی مدل می کند.

در چند دهه اخیر استفاده از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی سازه ها مورد توجه بسیاری بوده و سازه های فولادی و بتنی با هدف بهینه سازی وزن مورد بررسی قرار گرفته اند. اما بهینه سازی چند هدفه به منظور تعیین موازنه توابع هدف و استخراج جبهه پاراتو در سازه های فولادی و خصوصا بتن آرمه چالش برانگیز بوده است. در این مقاله توابع هدف هزینه و جابه جایی برای بهینه سازی قابهای خمشی بتن آرمه معرفی شده اند. با استفاده از روش جمع وزنی توابع هدف (Weight Sum Approach) مساله بهینه سازی از حالت دو هدفه به حالت یک هدفه تبدیل شده و مدل های طراحی به صورت مجزا بهینه شده اند. مقطع تیرها و ستونها به عنوان متغیرهای طراحی فرض شده اند و محدودیت های آیین نامه بتن آمریکا (ACI) به صورت قیود طراحی در نظر گرفته شده اند. قاب های خمشی بتن آرمه 4، 8 و 12 طبقه (نماینده سازه های کوتاه، متوسط و بلند) به عنوان مدل های مطالعه معرفی شده و نسبت تنش در تیرها و ستونهای جوابهای بهینه برای تیپهای مختلف نشان داده شده اند. تاریخچه بهینه سازی و جبهه پاراتوی توابع هدف برای مدلها ارائه شده اند. مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج الگوریتم کلونی مورچه ها مقایسه شده و کارایی الگوریتم اثبات شده است.

آگاهی از شوری لایه های خاک زیر زهکش ها بویژه در مناطقی با آب زیرزمینی کم عمق و شور مانند خوزستان منجر به انتخاب و طراحی بهترین عمق و فاصله زهکش می شود. در تحقیق حاضر کاربرد روش شبیه سازی شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی روند تغییرات شوری آب زیرزمینی زیر لوله های زهکش آزموده شد. به منظور واسنجی و اعتباریابی نتایج مدل از داده های جمع آوری شده از یک مدل آزمایشگاهی با ابعاد 8/1 در 1 در 2/1 متر استفاده گردید. در این مدل زهکش ها در عمق های 20، 40 و 60 سانتی متری و در هر عمق در سه فاصله 60، 90 و 180 سانتی متری نصب شدند. در روش شبکه عصبی مصنوعی از الگوریتم آموزش لونبرگ-مارکوارت با تابع انتقال سیگموئید، استفاده شد. پس از تجزیه و تحلیل آماری و محاسبه ریشه میانگین مربعات خطا، خطای استاندارد و ضریب همبستگی میزان برازش میان مقادیر واقعی و شبیه سازی شده تغییرات شوری آب زیرزمینی محاسبه شد. مقدار این شاخص ها به ترتیب 27/5 دسی زیمنس بر متر، 12/0 و 96/0 برآورد گردید. مقادیر این شاخص ها برای شوری خروجی از زهکش ها در اعماق و فواصل مختلف نسبت به زمان و با دبی های 07/0، 11/0 و 14/0 لیتر بر ثانیه به ترتیب برابر با 34/0 دسی زیمنس بر متر، 09/0 و 99/0 می باشد. نتایج نشان داد روش شبکه عصبی مصنوعی در شبیه سازی روند تغییرات شوری آب زیرزمینی زیر لوله های زهکش و همچنین روند تغییرات شوری زه آب خروجی در اعماق و فواصل مختلف زهکش ها از دقت خوبی برخوردار است.

در سال های اخیر با مطرح شدن بحث تقویت اعضاء بتن مسلح توسط ورق های FRP فصل جدیدی از مطالعات در این زمینه شکل گرفته است، که بخش قابل توجهی از این مطالعات بر طراحی برشی اعضاء تقویت شده با FRP متمرکز می باشد. با توجه به نسبت ابعاد تیرهای عمیق و بالا بودن تغییرشکل برشی ضعف عمده تیرهای عمیق را می توان پائین بودن ظرفیت برشی و به دنبال آن شکست برشی و ضریب شکل پذیری پائین دانست.، برای تقویت این اعضای بتنی روش های متعددی بکار رفته که یکی از موثرترین آن ها تقویت جان تیر عمیق به کمک ورقهای کامپوزیت می باشد، به منظور بررسی عملکرد این روش، در تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار ABAQUS، 104 نمونه تیر عمیق با تکیه گاه ساده تحت دوبار متمرکز مدلسازی شده ا و با استفاده از روش اجزاء محدود غیرخطی علاوه بر تعیین مناسب ترین الگوی نصب الیاف پلیمری (FRP) تاثیر نسبت دهانه ی برشی به عمق، مقاومت فشاری بتن، تاثیر نسبت آرماتور برشی و تاثیر تعداد لایه های FRP مورد بررسی قرارگرفت. بر اساس نتایج حاصله میزان اثر بخشی پارامترهای در نظر گرفته شده جهت تقویت تیرهای عمیق و مناسب ترین الگوی نصب بررسی شد. نتایج حاکی از افزایش متوسط 15 الی65 درصد در ظرفیت برشی بدست آمده از بکارگیری هرکدام از الگوهای مورد بحث می باشد. همچنین دراین تحقیق ضریب شکل پذیری برشی برای تیرهای عمیق تقویت شده بررسی گردید که نتایج نشان می دهد ضریب شکل پذیری برشی متاثر ازنسبت ابعادی تیر عمیق، مقاومت فشاری و الگوی تقویت می باشد، بطوری که وجود لایه های FRP باعث افزایش 5 تا 30 درصدی شکل پذیری در تیرهای عمیق تقویت شده، می شود.

در سیستمهای سازه ای تونلی-فرم که بارهای جانبی و ثقلی وارده توسط عملکرد مرکب دیوارهای برشی و سیستم دال تخت بتن آرمه انتقال می یابد، ب ه دل ی ل امکان جایابی ب ا زش و ه ا در نقاط مختلف پلان، برخی م ح د ودی ت ه ا ی م و ج و د م ع م ا ری ن ی ز برطرف می گردد. سهولت در اجرا و همچنین عملکرد مطلوب این نوع سیستم سازه ای در زلزله های گذشته، استفاده از آن را در ساختمانهای با ارتفاع متوسط و بلند با رشد چشمگیری مواجه نموده است. در برخی از آئین نامه های طراحی لرزه ای برای تخمین مقدار ضریب رفتار سازه، که رابطه مستقیم با میزان انرژی قابل جذب و شکل پذیری سازه دارد، روابط شبه تجربی ارائه می گردد که نتایج مطالعات آزمایشگاهی حاکی از عدم دقت کافی آنهاست. در این مقاله با استفاده از نتایج تحلیل غیر خطی بار-افزون بر روی 7 نمونه از سیستم سازه ای مورد بحث که توسط نرم افزار ABAQUS تحلیل شده، علاوه بر محاسبه مقادیر ضریب رفتار، اثر عوامل موثر در میزان شکل پذیری و ضریب رفتار سازه نیز بررسی شده است. نتایج بررسی حاکی از ظرفیت مطلوب این گونه سیستمهای سازه ای و تاثیرپذیری شکل پذیری آنها از عوامل مهمی از قبیل درصد نسبی دیوارهای برشی، لاغری و پارامترهای هندسی می باشد.

یکی از اتصالاتی که به علت اجرای دشوار کمتر مورد توجه طراحان قرار می گیرد اتصال مستقیم تقویت نشده جوشی است. تقریبا می توان گفت که این نوع اتصال بدون طراحی قابل استفاده است. مطالعات صورت گرفته بر روی این اتصال حاکی از وجود کرنش های پلاستیک در محل اتصال تیر به ستون بوده است که با عث کاهش سطح اطمینان این اتصال شده است. در این مقاله ابتدا مقایسه ای بین رفتار اتصال خمشی تیر I شکل به ستون قوطی، با استفاده از اتصال مستقیم تقویت نشده جوشی (WUF-W) با اتصال با ورق روسری و زیرسری (WFPRBS) و اتصال تیر با سطح مقطع کاهش یافته ()، انجام شده است. در ادامه پیشنهاداتی به منظور افزایش سطح اطمینان اتصال WUF-W ارائه گردیده است. مطالعات این مقاله نشان می دهد که جذب انرژی اتصال WFP نسبت به اتصالات WUF-W و RBSبه ترتیب 20 و 52 درصد افزایش داشته و سختی این اتصال در مقایسه با دو اتصال دیگر به ترتیب 25 و 46 درصد بیشتر بوده است. همچنین ظرفیت باربری اتصال WFP نسبت به ظرفیت باربری اتصالات WUF-W و و RBSبه ترتیب 19 و 54 درصد رشد داشته است. تقویت اتصال به کمک ماهیچه (Haunch) رفتار بهتری را نسبت به دو اتصال پیشنهاد شده دیگر از خود نشان داد، بطوری که توانست جذب انرژی، سختی و ظرفیت باربری اتصال WUF-W را به ترتیب به میزان 8، 18/5، 10/5 درصد افزایش دهد.

در طول دو دهه اخیر بحث شناسایی خرابی و پایش سلامت سازه ها با هدف کاهش هزینه نگهداری و بهبود ایمنی و قابلیت اطمینان سازه مورد توجه قرار گرفته است. پس از وقوع زلزله با توجه به وضعیت بحرانی موجود و تعداد زیاد سازه های بلند مرتبه امکان مراجعه حضوری به تک تک سازه ها وجود ندارد. این موضوع اهمیت توسعه روش هایی که بتوانند تنها با استفاده از سیگنال های پاسخ ثبت شده در مدت زمان زلزله، خسارت ایجاد شده در سازه را شناسایی کنند، برجسته تر می سازد. بسیاری از روش های موجود به خصوص روش های مبتنی بر پردازش سیگنال قادر به تعیین شدت خسارت نیستند، در حالی که تعیین شدت به عنوان یکی از اهداف اصلی شناسایی خسارت در تعیین اولویت ها و مدیریت بحران پس از وقوع زلزله نقش به سزایی دارد. در این مقاله تلاش شده است تا با بهره گیری از ابزار های پردازش سیگنال و هوش مصنوعی ویژگی های حساس به خسارت به گونه ای تعیین شوند که بتوان وجود آسیب، محل و شدت آن را تنها با استفاده از سیگنال های پاسخ ارتعاشی ثبت شده در مدت زمان زلزله، با دقت مناسب تعیین کرد. در ابتدا سه روش پردازش سیگنال زمان-فرکانس آنی مورد ارزیابی و مقایسه قرار می گیرند و روش EMD به عنوان روشی با بهترین عملکرد برای هدف شناسایی خسارت انتخاب می شود. سپس معیار خسارت مناسبی بر اساس سیگنال های خروجی از سنسور های جاسازی شده در سازه با بهره گیری از EMD استخراج می شود و در نهایت الگوریتمی برای شناسایی خسارت سازه ای ارائه و روی سازه بنچ مارک پایش سلامت سازه ASCE IASC-اعمال می شود. نتایج حاکی از آن است که تلفیق تکنیک پردازش سیگنال با هوش مصنوعی کمک شایانی به تحقق اهداف سه گانه شناسایی خسارت داشته است.

تا به امروز کلیه محاسبات مربوط به تعیین مقدار محتوای آب موجود در بین ذرات خاک در حالت غیراشباع براساس فرض دایروی بودن دانه های جامد خاک انجام گرفته است و با استفاده از این فرض ساده کننده بسیاری از کمیت های دیگر نظیر مکش ماتریسی و تنش موثر ناشی از کشش آب اطراف ذرات نیز مورد بررسی قرار گرفته است. لکن در مقاله حاضر با فرض بیضوی بودن دانه های خاک برای سه حالت مختلف از چیدمان ذرات بر روی هم، مقدار محتوای آب لنز به روش حجمی مورد محاسبه قرار گرفته است و نتایج بدست آمده با حالت کروی ذرات مقایسه شده است. همچنین با تغییر کمیت هایی نظیر شعاع های کوچک و بزرگ ذرات بیضوی، زاویه پرکنندگی، شعاع های لنز آب و مکش ماتریسی مقدار محتوای آب موجود در بین ذرات مورد مطالعه قرار گرفته و منحنی مشخصه آب و خاک نیز در چندین حالت ترسیم شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش زاویه پرکنندگی محتوای حجمی لنز برای چینش افقی حدود 2 تا 5 برابر بیشتر از سایر حالات است، در حالیکه با تغییر نسبت شعاع لنز، این مقدار برای چیدمان قائم بیشتر می باشد. همچنین مکش ماتریسی برای ذرات بیضوی با شیب اندکی نسبت به تغییر محتوای حجمی مقدار خواهد یافت که این موضوع برای نسبت قطر دوبرابری، با مکشی 4 برابر بزرگتر بدست می آید.

دیوارهای برشی ورق فولادی در سه دهه اخیر به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی (سیستم باربر جانبی) در ساختمان های مختلف بخصوص در ساختمان های بلند مورد استفاده قرار گرفته اند. این سیستم دارای سختی مناسب برای کنترل تغییر شکل سازه و همچنین دارای مکانیزم شکست شکل پذیر و اتلاف انرژی بالا می باشد و در ساخت ساختمان های جدید و همچنین تقویت ساختمان های موجود بخصوص در کشورهای زلزله خیز بکار گرفته شده است. به طورکلی سیستم دیوارهای برشی ورق فولادی از دیوارهای صفحه ای فولادی و دو ستون مرزی و تیرهای افقی کف تشکیل شده اند. در این تحقیق، نخست یک سیستم دیوار برشی ورق فولادی در منطقه ای با لرزه خیزی بالا برای یک ساختمان 5 طبقه با رعایت ضوابط لرزه ای آیین نامه AISC 341-05 طراحی شده، سپس جهت بررسی رفتار لرزه ای سازه و دستیابی به منحنی های هیسترزیس تحت بار دوره ای و تاثیر متغیرهای هندسی و فیزیکی بر رفتار آن با در نظر گرفتن آثار ناپایداری موضعی (کمانش) و نیز غیر خطی بودن مصالح، مدل نمونه دیوار طراحی شده و نمونه های مشابه آن که دارای ابعاد و مقاطع و حالات مختلفی (با بازشو، با سخت کننده) می باشند در برنامه اجزاء محدود ABAQUS مدل سازی و آنالیز شده، و نتایج حاصل ازآن مورد بحث قرار می گیرد. نتایج تحلیل ها نشان دهنده افزایش سختی، مقاومت برشی و جذب انرژی دیوار با افزایش ابعاد ستون و نیز افزایش نسبت عرض دهانه به ارتفاع می باشد. همچنین با افزایش تعداد طبقات مد خرابی اصلی دیوار به صورت کمانش کلی در پای ستون ظهور می کند، که این خود همراه با زوال مقاومت و سختی می باشد. از نتایج دیگر می توان به افزایش شکل پذیری متناظر با افزایش ابعاد باز شو و کاهش مقاومت، سختی و جذب انرژی در دیوار اشاره کرد. در خصوص دیوار های با سخت کننده نیز می توان از افزایش مقاومت، سختی، جذب انرژی و نیز شکل پذیری با افزایش تعداد سخت کننده ها یاد کرد.

یکی از دلایل عدم رقابت پذیری صنعت خودرو در داخل کشور، مدیریت نادرست در تامین قطعات اولیه و حمل آنها به شرکتهای خودروساز داخلی است. این مقاله با ارائه رویکردی یکپارچه در تصمیم گیری های مربوط به زمانبندی سفارشات در مراحل تولید و حمل شامل تخصیص سفارشات به تامین کنندگان و وسایل نقلیه، تعیین توالی تولید در تامین کنندگان و نحوه ی حمل سفارشات به شرکت ایران خودرو دارد. ناوگان حمل و نقل مربوط به انتقال سفارشات از قطعه سازان به شرکت خودروساز نیز یک ناوگان مشترک در نظر گرفته شده است. به منظور حل مساله از یک الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. نتایج مقایسه مدل پیشنهادی با رویکرد غیریکپارچه و همچنین توسعه الگوریتم ارائه شده برای نزدیکترین مساله در ادبیات موضوع به مساله ما روی تعداد زیادی از مسایل مختلف نشان از برتری مدل پیشنهادی دارد. از سوی دیگر مقایسه نتایج حاصل از مدل پیشتهادی با شرایط واقعی شرکت ایران خودرو نشان از برتری قابل ملاحظه الگوریتم پیشنهادی دارد. یکی از دلایل عدم رقابت پذیری صنعت خودرو در داخل کشور، مدیریت نادرست در تامین قطعات اولیه و حمل آنها به شرکتهای خودروساز داخلی است. این مقاله با ارائه رویکردی یکپارچه در تصمیم گیری های مربوط به زمانبندی سفارشات در مراحل تولید و حمل شامل تخصیص سفارشات به تامین کنندگان و وسایل نقلیه، تعیین توالی تولید در تامین کنندگان و نحوه ی حمل سفارشات به شرکت ایران خودرو دارد. ناوگان حمل و نقل مربوط به انتقال سفارشات از قطعه سازان به شرکت خودروساز نیز یک ناوگان مشترک در نظر گرفته شده است. به منظور حل مساله از یک الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. نتایج مقایسه مدل پیشنهادی با رویکرد غیریکپارچه و همچنین توسعه الگوریتم ارائه شده برای نزدیکترین مساله در ادبیات موضوع به مساله ما روی تعداد زیادی از مسایل مختلف نشان از برتری مدل پیشنهادی دارد. از سوی دیگر مقایسه نتایج حاصل از مدل پیشتهادی با شرایط واقعی شرکت ایران خودرو نشان از برتری قابل ملاحظه الگوریتم پیشنهادی دارد.

سیستم های کانبان یکی از راهکارهای موثر کنترل موجودی در سیستم های تولید به هنگام هستند. ارزیابی سیستم کانبان که بر اساس مکانیزم کنترل جریان مواد تعریف شده و مقدار و زمان مناسب تولید محصولات را کنترل می کند، از اهمیت به سزایی برخوردار است. در این مقاله، روشی جدید برای تنظیم پویای تعداد کانبان ها در هر مرحله با توجه به مقدار تقاضای پس افت در ایستگاه آخر ارائه شده است. از جمله مزایای روش پیشنهادی، سادگی تنظیم پارامترهای روش است. برای تعیین تعداد کانبان ها و ارزیابی روش پیشنهادی در سیستم کانبان تعمیم یافته، یک مدل شبیه سازی ارائه شده است. تاثیر تغییر پویای تعداد کانبان ها، روی شاخص های متوسط میزان تولید، متوسط موجودی نیم ساخته، متوسط زمان تولید یک محصول و نرخ بهره وری ماشین آلات بررسی شده است. از مدل شبیه سازی جهت بررسی تخصیص غیریکسان کانبان ها به مراحل مختلف تولید نیز استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که بکارگیری سیاست پیشنهادی تنظیم پویای تعداد کانبان ها در سیستم کانبان تعمیم یافته و تعیین مناسب پارامترها در طول فرآیند تولید می تواند افزایش نرخ تولید و کاهش تقاضای پس افت را در مقایسه با روش های موجود به همراه داشته باشد.

تنظیم زمان های پیشروی قطارها (فاصله زمانی میان شروع حرکت دو قطار متوالی) یک مسئله مهم برای شرکت های راه آهن شهری محسوب می گردد. در این مسئله با دو هدف متضاد متوسط زمان سفر مسافران و نرخ پربودن واگن مواجه هستیم. تا کنون روش های مختلف بهینه سازی چندهدفه برای حل این مسئله مورد بررسی قرار گرفته است اما هیچکدام از این رویکردها واریانس اهداف و همچنین همبستگی میان آن ها را در فرآیند بهینه سازی لحاظ ننموده اند. از این رو، این مطالعه یک رویکرد مدل سازی و حل بر اساس شبیه سازی گسسته – پیشامد و متدولوژی سطح پاسخ برای این مسئله ارائه می نماید که نه تنها میانگین اهداف را در یک ناحیه مطلوب قرار می دهد بلکه همچنین سعی می نماید حساسیت آن ها را نسبت به متغیرهای اختلال کمینه کند و در عین حال همبستگی میان اهداف را نیز در نظر گیرد. به منظور بررسی عملکرد رویکرد پیشنهادی، خط 4 مترو تهران مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده برتری رویکرد پیشنهادی را نسبت به تکنیک های موجود نشان می دهد.

در این پژوهش انتقال حرارت نانوسیالات از سطح کروی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته است. در شبیه سازی ها از مدل های مختلف جریان جهت دست یابی به نتایج بهینه استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج حاصل از روابط نیمه تجربی معتبر مورد مقایسه قرار گرفت و در نهایت مدل RNG k-&epsilon جهت شبیه سازی برگزیده شد. نتایج نشان می دهد کهاستفاده از نانوسیالات موجب بهبود انتقال حرارت در کانال پرشده می شود. با5 برابر شدن غلظت نانوذرات انتقال حرارت 6/2 برابر بهبود می یابد. در جریان های با رینولدز کم (2/11 Re=) استفادهازنانوسیالاتحاوینانوذرات نقره حداکثر 8/2 برابر موجببهبود انتقال حرارت نسبت به نانوسیالات حاوی نانوذرات اکسید آلومینیوم می شود. با افزایش رینولدز از میزان تاثیر نانوسیالات بر میزان انتقال حرارت کاسته می شود به طوریکه در 11190= Re اثر هر سه نوع نانوذرات نقره، اکسید آلومینیوم و مس بر درصد بهبودی یکسان است.

یکی از مهمترین فرایندهای مورد استفاده در صنایع شیمیایی، فرایند های جذب و دفع سطحی می باشند. در این مقاله ابتدا فرایند دفع دی اکسید کربن را به صورت تجربی بر روی بستری از کربن اکتیو بررسی کرده ایم. در مرحله بعد با استفاده از یک هندسه دو بعدی و با روش عددی المان های جزئی به کمک نرم افزار COMSOL فرایند دفع دی اکسید کربن را از بستری از ذرات کربن اکتیو مدل کرده و اثر برخی از پارامترهای موثر بر فرایند دفع دی اکسید کربن را بررسی کرده ایم. برای مدل سازی بستر کربن اکتیو در این مقاله تغییرات در هر دو فاز ساکن و متحرک در دو حالت پایا و وابسته به زمان بررسی شده است. بر اساس نتایج گزارش شده در این کار، ضریب انتقال جرم برای دی اکسید کربن و فلاکس خروجی دی اکسید کربن از ذرات بستر، جزء مهمترین پارامتر های موثر بر این فرایند هستند.

در این مقاله با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی، خواص مکانیکی پلی وینیل پیرولیدون تقویت شده با نانولوله های کربنی تک جداره مورد بررسی قرار می گیرد. اثر قطر و کایرالیتی نانولوله بر مدول الاستیک نانوکامپوزیت تقویت شده با نانولوله های کربنی مطالعه می شود. نشان داده می شود که پلیمرهای تقویت شده با نانولوله های زیگزاگ از نانولوله های آرمچیر، دارای مدول یانگ طولی بزرگتری هستند. به عنوان نمونه، استفاده از نانولوله های (5و5) و (0و9) که دارای قطرهای تقریبا برابر هستند، برای تقویت ماتریس پلیمری با درصدحجمی 10% به ترتیب منجر به مدولهای 43/78 و 55/81 گیگاپاسکال برای نانوکامپوزیت حاصل خواهد شد. به علاوه، افزایش قطر بر مدول یانگ طولی، تاثیر معکوس خواهد داشت. در نهایت با توجه به عدم توانایی مدلهای المان محدود موجود در بررسی خواص مکانیکی پلیمرهای متشکل از اتم هایی به غیر از کربن، یک مدل المان محدود بر پایه ی شبیه سازی دینامیک مولکولی ارائه می شود. نتایج به دست آمده با استفاده از این مدل، با دقت قابل قبولی به نتایج شبیه سازی دینامیک مولکولی نزدیک است. به علاوه، ضریب همبستگی قطر و مدول یانگ حاصل از روش دینامیک مولکولی برابر با 8375/0-و ضریب همبستگی قطر و مدول یانگ حاصل از روش المان محدود، 8781/0-به دست می آید.

در این مقاله یک مدل بر اساس موازنه نیرو با در نظرگرفتن اهمیت نیروهای پیوند هیدروژنی، ون دروالس و گرانشی برای تخمین اندازه تعادلی کلوخه های شکل گرفته طی سیال سازی نانوذرات گسترش داده می شود. همچنین تاثیر بخار مواد قطبی مختلف شامل متانول، اتانول، 1-پروپانول، 2-پروپانول، 1-بوتانول، 2-بوتانول و آمونیاک بر اندازه کلوخه های نانوذرات سیلیکا و کیفیت سیال سازی آنها با استفاده از انجام آزمایش هایی در یک راکتور بستر سیال مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. آزمایش ها نشان می دهند که استفاده از این مواد موجب بهبود چشمگیر کیفیت سیال سازی و دست یابی به انبساط بستر بالا برای نانوذرات سیلیکای آب دوست می شوند. در همین راستا برای بررسی نحوه تاثیر استفاده از بخار مواد قطبی مختلف دارای پیوند هیدروکسیل بر کیفیت سیالیت نانوذرات آب دوست، نیروی دافعه الکترواستاتیک به مدل اضافه شده و اندازه کلوخه ها با در نظر گرفتن این نیرو محاسبه می گردد. نتایج بدست آمده تطابق خوبی بین اندازه محاسبه شده توسط مدل و مشاهدات آزمایشگاهی نشان می دهند. بطوریکه تاثیر الکل های متانول، 2-پروپانول و اتانول در بهبود کیفیت سیال سازی نانوذرات سیلیکای آب دوست نسبت به سایر مواد بیشتر بوده و متعاقبا کوچکترین اندازه کلوخه ها نیز در حضور این سه الکل محاسبه می گردد. همچنین اندازه کلوخه های محاسبه شده با استفاده از مدل پیشنهادی در مقایسه با اندازه کلوخه های اندازه گیری شده با تصویربرداری لیزری، خطای کمتر از 11 % را نشان می دهد که این خطا در مقایسه با مدل های ارائه شده توسط دیگر پژوهشگران کمتر می باشد.

تبدیل کاتالیستی مستقیم متان به متانول روش جدیدی است که به واسطه آن فرایند میانی و هزینه بر تولید گاز سنتز حذف می شود. با استفاده از این تکنولوژی می توان از میادین گازی با ذخیره کم و میادین غیرمتعارف، بدون نیاز به ساخت واحدهای پرهزینه تبدیل گاز به محصولات مایع بهره برداری لازم را به عمل آورد. در این مقاله مدلسازی و شبیه سازی فرایند تک مرحله ای تبدیل متان به متانول در یک راکتور بستر سیال پر شده با کاتالیست پنتااکسید وانادیوم مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا راکتور در شرایط پایا شبیه سازی شده و تاثیر پارامترهایی مانند دمای راکتور و زمان اقامت واکنش دهنده ها داخل راکتور روی درصد تبدیل متان و انتخاب پذیری محصولات مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله بعدی شبیه سازی ناپایای فرایند انجام گرفته و رفتار حلقه باز راکتور نسبت به اغتشاشات وارده به پارامترهای مهم اثر گذار در دمای راکتور و انتخاب پذیری محصولات بررسی شده است. در شرایط پایا برای زمان اقامت 9 ثانیه بیشترین بازده تولید متانول در فشار و دمای ورودی 50 بار و 773 کلوین به دست آمد. در این شرایط درصد تبدیل متان 32. 2 و انتخاب پذیری متانول برابر 42. 1 درصد به دست آمد. نتایج نشان می دهد که با افزایش دمای راکتور و زمان اقامت، درصد تبدیل متان زیاد ولی انتخاب پذیری متانول کم می شود. همچنین دمای سیال خنک کننده و زمان اقامت داخل راکتور بیشترین تاثیر را در عملکرد راکتور دارند. نتایج شبیه سازی روند مشابه با نتایج به دست آمده برای نمونه آزمایشگاهی راکتور بستر ثابت مشابه را نشان می دهد.

در مقاله حاضر مبدل حرارتی دولوله ای مارپیچ پر شده از محیط متخلخل که تحت شار حرارتی نامتقارن قرار دارد به صورت تحلیلی مورد مطالعه قرار می گیرد. معادلات مومنتوم و انرژی به دستگاه مختصات گرمانو انتقال داده شده و سپس پروفیل های سرعت و دما بر حسب توان های انحنای بدون بعد به کمک روش اغتشاشات بدست می آیند. همچنین کانتورهای سرعت و دما برای ارائه دید بهتر هندسه پیچیده مورد بررسی، ارائه می شوند. نتایج مشخص می سازند که پروفیل سرعت محوری به دلیل انحنای هندسه، نامقتارن می باشد که شدت این عدم تقارن تابعی از انحنا است. همچنین نشان داده می شود که عدد ناسلت با افزایش انحنا و همچنین افزایش نسبت شعاع لوله داخلی به لوله خارجی افزایش پیدا می کند.