شناخت فیزیک و مکانیسم عملکرد موج­شکن­های توده­سنگی تحت اثر برخورد امواج تابشی، به دلیل پیچیدگی­های فراوان اندرکنش موج و سازه متخلخل، نیازمند مطالعات پایه و اساسی است. بدین منظور در پژوهش حاضر، با انجام مدل­سازی عددی و درنظر گرفتن مشاهده­های آزمایشگاهی، به مطالعه و فهم بهتر جریان­های ایجاد شده در بیرون و داخل سازه موج­شکن سکویی چندلایه در اثر اندرکنش امواج با سازه متخلخل پرداخته می­شود. برای انجام درستی­آزمایی نتایج حاصل از مدل­سازی عددی با نتایج مدل آزمایشگاهی سازه موج­شکن سکویی چندلایه، جریان بیرون سازه و داخل محیط متخلخل به­ترتیب توسط نوسانات سطح آب جلوی سازه و دامنه تغییرات فشار مقایسه می­شوند. در این تحقیق با مطالعه تغییرات فشار داخل سازه در اثر پر و خالی شدن محیط متخلخل و همچنین بررسی الگوی جریان خروجی از داخل موج­شکن توده­سنگی در زمان وقوع بیشینه­ی پایین­روی موج مشخص گردید که نیروی ناشی از گرادیان فشار مثبت که به سمت خارج سازه جهت­دهی شده و همچنین نیروی عمودی ناشی از جریان تراوشی ایجاد شده از داخل به خارج سازه در طول جریان پایین­رونده موج بر روی شیب سازه، به­صورت هم­زمان اتفاق افتاده و بیشترین تأثیر را بر ناپایداری سازه دارد.

در این مقاله، انتقال حرارت هدایت بین دو صفحه موازی، حاوی چند لایه متخلخل متفاوت، با در نظر گرفتن تولید حرارت داخلی، تحت شرایط عدم تعادل حرارتی، مورد مطالعه قرار گرفته است. شرایط مرزی در صفحات بالا و پایین به صورت دما ثابت در نظر گرفته شده است. ابتدا، معادله انتقال حرارت در هر لایه برای فازهای جامد و سیال استخراج شده و سپس با در نظر گرفتن شرایط مرزی حرارتی در هر لایه، نسبت به حل تحلیلی معادلات انتقال حرارت اقدام شده است. حل تحلیلی ارائه شده، حالت عمومی دارد و برای هر تعداد لایه متخلخل با ضخامت های مختلف معتبر می باشد. نتایج این تحقیق، تاثیرات نسبت های تخلخل هر لایه، ضرایب هدایت حرارتی سیال و جامد و همچنین ضریب انتقال حرارت جابه جایی در مقیاس حفره را بر توزیع دما و اختلاف دمای بین دو فاز سیال و جامد نشان می دهد.

در این مقاله، فرایند برگشت شعله و استقرار آن در داخل محیط متخلخل سرامیکی دولایه ای از جنس SiC به صورت تجربی بررسی شده است. با توجه به اهمیت استقرار شعله بر روی سطح این مشعل ها برای ایجاد حداکثر بازده، عوامل موثر بر پدیده برگشت شعله به زیر سطح همچون نرخ آتش و میزان چگالی حفره و نیز نحوه برگشت شعله، از طریق اندازه گیری دما در طول محیط متخلخل، مورد مطالعه قرار گرفته است. مخلوط ورودی شامل گاز طبیعی و هوا به صورت ترکیبی با نسبت هم ارزی 0.65 بوده و به صورت کاملا پیش مخلوط وارد مشعل می شود. برای بررسی چگونگی برگشت شعله، نحوه پیش گرمایش و بهبود سرعت شعله از طریق رصد بیشینه دما در داخل بستر متخلخل بررسی و توضیح داده شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش نرخ آتش در یک چگالی حفره ثابت، میزان پیش گرمایش لازم برای برگشت شعله افزایش و زمان برگشت شعله کاهش می یابد. با افزایش چگالی حفره، زمان برگشت شعله و پیش گرمایش لازم برای برگشت شعله کاهش می یابد.

فرآیند های زیادی موجب تشدید آلودگی مربوط به نیترات در آب های زیرزمینی می شوند. آبشویی نیترات از زمین های کشاورزی علاوه بر زیان های اقتصادی ناشی از استفاده بیشتر از کود های نیتراته، لطمات جبران ناپذیری به محیط زیست وارد می کند. کاربرد بایوچار در خاک به عنوان یک روش مطلوب برای کاهش آبشویی عناصر غذایی خاک مطرح شده است. بدین منظور، این پژوهش با هدف کاربرد بایوچار برگ درخت خرما بر کاهش آبشویی نیترات از خاک و بررسی تأثیر تغییرات افزایشی وکاهشی ضریب انتشار و ضریب ایزوترم جذب بر منحنی رخنه و پروفیل توزیع نیترات انجام شد. در این پژوهش از مدل HYDRUS-1D برای مقایسه تغییرات منحنی رخنه و پروفیل توزیع نیترات در نقاط مختلف نمونه خاک استفاده شد. پارامترهای هیدرولیکی بایوچار از طریق اندازه گیری به دست آمدند. نتایج نشان داد که افزایش مقدار عددی ایزوترم جذب بایوچار باعث می شود منحنی رخنه نیترات به سمت راست کشیده شده و غلظت نیترات خروجی کاهش یابد؛ در حالی که با افزایش ضریب انتشار طولی بایوچار، کاهش غلظت نیترات خروجی کاهش یافته و منحنی رخنه به سمت چپ کشیده می شود. . وجود لایه بایوچار، مقدار نیترات توزیع شده در انتهای ستون را حدود 61 درصدکاهش داد. با افزایش مقدار عددی ایزوترم جذب و کاهش ضریب انتشار بایوچار، سرعت انتقال آلاینده به اعماق خاک کاهش می یابد که این به معنای خروج دیرتر و کمتر املاح از ستون خاک با لایه بایوچار می باشد. نتایج آنالیزمومنتم نشان داد که میزان جرم آلاینده ی خروجی از ستون در حالت بدون بایوچار 36/15 میلی گرم بر سانتی متر مکعب بر ساعت و در حالت استفاده از بایوچار برابر 78/13 میلی گرم بر سانتی متر مکعب بر ساعت است که بیانگر کاهش 3/10 درصدی در خروج آلاینده از ستون می باشد. این مقدار در تمامی تیمارهای پژوهش کمتر از شاهد بود و نشان می دهد که بایوچار تحت هر شرایطی باعث جذب آلاینده از محیط آبی و کاهش میزان فرونشت آن به اعماق خاک خواهد گردید.

در کار حاضر، معادله فشار متناظر با جریان سیال تراکم ناپذیر در محیط های متخلخل به شدت ناهمگون با استفاده از روش حجم محدود چند مقیاسی چند درجه تفکیکی به صورت عددی حل شده است. به منظور تمرکز بر اثرات ساختار میدان تراوایی مطلق روی عملکرد و دقت روش چند مقیاسی، جریان به صورت تک فاز مدلسازی شده و از اثرات گرانش و تغییرات خواص سیال با فشار صرف نظر شده است. نتایج روش چند مقیاسی چند درجه تفکیکی از نظر دقت با نتایج روش حجم محدود استاندارد برای چند میدان تراوایی به شدت ناهمگون مقایسه شده اند. این میدان های تراوایی مطلق از لایه های مختلف دهمین مساله مقایسه ای انجمن مهندسی نفت استخراج شده اند. برای میدان های تراوایی مطلق ناهمگونی که در آن ها تغییرات تراوایی به صورت تدریجی صورت می گیرد، نشان داده شده است که روش حجم محدود چند مقیاسی چند درجه تفکیکی نتایج قابل قبولی را تولید می کند. این در حالی است که نتایج عددی و همچنین تحلیل های ریاضی نشان می دهند که برای میدان های تراوایی مطلق با ساختار کانالی، در حالت کلی ممکن است که در میدان فشار روش چند مقیاسی نوسانات غیر فیزیکی به وجود آید. در اینگونه موارد، مقادیر انتقال پذیری درشت مقیاس ممکن است به گونه ای محاسبه شوند که ماتریس ضرایب دستگاه فشار درشت مقیاس در روش چند مقیاسی شرط های کافی برای یکنوا و همچنین مقید بودن جواب دستگاه معادله خطی (یعنی شرط M-ماتریس بودن) را از دست بدهد.