بهبود شرایط زیستمحیطی رودخانه ها یکی از جنبه های اصلی مهندسی رودخانه در دهه های گذشته بوده است. سازه های زیست محیطی عموما با هدف کنترل بستر رودخانه ها، تثبیت سواحل و بهبود شرایط اکوسیستم رودخانه ها طراحی و اجرا می شوند. صفحات متصل به ساحل یکی از انواع سازه های زیست محیطی می باشند که در تحقیق حاضر تاثیر حالت های مختلف هندسی و نفوذپذیری این سازه ها بر الگوی جریان متلاطم مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از نرم افزار فلوئنت و مدل گرداب های بزرگ، میدان جریان حول صفحات متصل به ساحل در یک کانال مستقیم شبیه سازی شده است. دقت و قابلیت مدل گرداب های بزرگ، با مقایسه مقادیر پروفیل سطح آب به دست آمده از مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی، مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج برآیند سرعت حول صفحات متصل به ساحل، نشان دهنده وجود دو ناحیه در اطراف این سازه ها می باشد که ناشی از اثرات موضعی صفحات متصل به ساحل و تنگ شدگی کانال تشکیل شده اند. پارامترهایی هم چون سرعت دماغه، سرعت بیشینه و زاویه انحراف جریان تحت تاثیر اندرکنش گردابه های مختلف، شرایط هندسی و ساختاری صفحات متصل به ساحل دچار تغییر می شوند. به طور کلی با افزایش نفوذپذیری، صفحات متصل به ساحل تاثیر قابل توجهی بر الگوی جریان ندارند. هم چنین با افزایش نفوذپذیری، بیشینه تنش برشی بستر به محور مرکزی کانال منتقل می شود.

در این مقاله، یک مدل عددی دو بعدی بر اساس معادلات رینولدز در ترکیب با مدلهای آشفتگی (k-ε) و تنش جبری صریح (EASM)، برای پیش بینی تطبیقی جریان با سطح آزاد روی توپوگرافی صلب دو بعدی )دیون(، ارایه شده است. کاربرد مدل نشان می دهد که برای شبیه سازی صحیح جریان و آشفتگی روی دیونها، مدل (k-ε) ناکافی است و حداقل باید اصلاح شود )به علت وقوع جدایش و انحنای خطوط جریان( در این حالت، به کارگیری مدل تنش جبری که روش اقتصادی محاسبه تنشهای آشفتگی بدون حل کامل معادلات انتقال آنهاست می تواند روش بهتری باشد؛ بنابراین در این تحقیق از نسخه صریح آن (Wallin and Johansson (2000) استفاده شده است. معادلات دیفرانسیلی حاکم، با روش حجمهای محدود بر روی یک شبکه محاسباتی جا به جا نشده حل شده است. به منظور اجتناب از تقریب مرزها، از سیستم مختصات منحنی غیر متعامد استفاده شده است. نتایج )میدان سرعت، خصوصیات تلاطمی و توزیع اصطکاک( با اطلاعات آزمایشگاهی Mierlo and Ruiter (1988) مقایسه و موافقت کلی خوبی نشان داده شده است. جزییات محاسبات نشان می دهد که استفاده از مدل تنش جبری، پیش بینی خصوصیات تلاطمی و طول ناحیه برخاستگی را بهبود نسبی می بخشد و این مدل، بستر مناسبی را برای توسعه مطالعات بار بستر، مقاومت جریان و مهاجرت دیونها فراهم می سازد.

پیش بینی الگوی جریان باد در اطراف ساختمان های بلند، بدلیل مطرح شدن مسایلی چون آسایش پیاده رو، مشکل عدم تخلیه آلاینده های مضر در سرعتهای پایین باد و .... امروزه جایگاه ویژه ای پیدا کرده است. جریان آشفته باد در اطراف ساختمان بدلیل پیچیدگی های فیزیکی از جمله وجود گوشه های تیز، اثر زمین، وجود گردابه های مختلف و سایر عوامل یکی از بهترین گزینه ها برای ارزیابی دقت و کارآیی مدل های توربولانسی می باشد. در یک مجموعه ساختمانی علاوه بر دشواری های ذکر شده، تاثیر ساختمان ها بر یکدیگر و بوجود آمدن نواحی بسیار پرسرعت در بین ساختمان ها باعث می گردد تا برای حصول جواب های مورد اعتماد از یک شبکه ریز به همراه یک مدل توربولانسی دقیق استفاده شود که موجب افزایش هزینه محاسباتی خواهد شد. مدل DES از روش های نسبتا جدید RANS-LES برای شبیه سازی جریان آشفته است که زمان اجرای شبیه-سازی در آنها نسبت به روشهای رایج LES کمتر می باشد. در این مقاله جریان آشفته باد در سرعت های مختلف بر روی پردیس دانشگاه تربیت مدرس با استفاده از مدل DES شبیه سازی شده و بدلیل تعداد زیاد نقاط شبکه از یک کلاستر بمنظور پردازش موازی استفاده شده است. بمنظور صحت سنجی، نتایج حاصله از روش DES با مدل های متداول توربولانسی مانند اسماگورینسکی مقایسه شده اند. نتایج حاکی از آن است که دقت روش DES مطلوب می باشد.

تخمین پروفیل سطح آبدرآبخوان هاهنگامی با اهمیت خواهد شد که متأثر و هم زمان با تغذیه ی سطحی (مانند بارش) باشد. تغذیه ی سطحی می تواند موقعیت و وضعیت نیمرخ سطح آب را دچار نوسان کند و مهندس طراح نتواند پروفیل سطح آب را به خوبی برآورد کند. این حالت در شرایطی سخت تر خواهد شد که مصالح آب خوان درشت دانه یا به اصطلاح مصالحی با نفوذپذیری بالا و سرعت جریان آب نیز در وضعیت غیردارسی باشد. به همیندلیلضروریاستبامحاسبة مقداردقیق نیمرخنشتازآب خوانودر نظرگرفتنمسائلفنی، از خطرهایجانیومالیمحتملجلوگیری شود. در همین راستا باارائه ی یکحلتحلیلی(ریاضی) بااثر تغذیه و فرضیاتغیردارسیوجریانمتلاطمتوسعه یافتهبهبررسیپروفیلجریاندرونمصالحدرشت دانهپرداختهشدهاست. در این تحقیق، از داده های یک مدل آزمایشگاهی با طول، عرض و ارتفاع به ترتیب 5، 6/0 و 1 متر، با شیب 0135/0 و دارای شرایط مرزی تراز آب بالادست و پایین دست مختلف و متأثر از تغذیه سطحی، مدل سازی و برای مقایسه و ارزیابی مدل تحلیلی این پژوهش از معادلات دیگر محققان استفاده شد که در نهایت نتایج حاصل از این تحقیق، دقت بالای حل ارائه شده را نشان داده است.

در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی تخلیه زهاب چگال تحت جت سطحی منفرد و متلاطم در جریان های پایدار پرداخته شده است. تاثیر پارامترهای هیدرولیکی شامل دبی تزریق و غلظت جت چگال و پارامترهای هندسی شامل قطر و زاویه همگرایی نازل تخلیه کننده جریان بر پیشروی محدوده جریان جت بررسی شد. جت هیدرولیکی سطحی به قطرهای 5، 8 و 15 میلی متر تحت زاویه های همگرایی مختلف نازل، در آزمایشگاه هیدرولیک آزمایش شد. خصوصیات مهم منحنی های پایین افتادگی جریان جت که شامل حد انتهای پیشروی افقی جریان جت نسبت به محل خروج یا موقعیت نقطه شیرجه (Xp)، حداکثر طول مرز بالایی (Xmax) و حداکثر طول مرز پایینی (Xmin) است، بررسی گردید. نتایج بررسی ها نشان می دهد که توسعه محدوده پیشروی جریان جت سطحی چگال در اعداد فرود فوق بحرانی صورت می پذیرد. همچنین، تحلیل داده ها نشان می دهد که به طور میانگین با افزایش زاویه همگرایی نازل جت، از 15 به 90 درجه، Xp به اندازه 41 درصد، Xmax به اندازه 40 درصد و Xmin در حدود 45 درصد افزایش می یابد. نتایج به دست آمده از این تحقیق با استفاده از تحلیل آماری نشان می دهد که بین خصوصیات منحنی پایین افتادگی با عوامل توسعه جریان جت رابطه غیرخطی با دقت قابل قبولی برقرار است.

در این مقاله میدان جریان متلاطم در بین دو ریپل به صورت عددی و آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق از دستگاه سرعت سنج سه بعدی اولتراسونیک Micro-ADV جهت اندازه گیری میدان سرعت در اطراف و روی ریپل ها استفاده شد. برای این منظور سرعت سیال در 128 نقطه بر روی یک شبکه منظم، به صورت سه بعدی اندازه گیری شد. پس از اندازه گیری سرعت، برای رسم خطوط جریان و مشخص کردن ناحیه جداشدگی از روش ردیابی خطوط جریان (Stream tracing) استفاده شد. علاوه بر آن میدان جریان متلاطم توسط روش حجم محدود با استفاده از چهار مدل اغتشاشی Standard k-e، RNG k-e، Standard k-e، SST k-e به کمک نرم افزار Fluent محاسبه گردید. نتایج نشان داد که مدل های تلاطمی Standard k-e، RNG k-e از هم خوانی بهتری نسبت به دیگر مدل های تلاطمی با نتایج آزمایشگاهی برخوردار است.

در این مقاله، تحلیل جریان و حرارت از روی دسته لوله های دایروی استفاده شده در مبدل های حرارتی مورد مطالعه قرار گرفته است. از نرم-افزار انسیس 15 برای شبیه سازی استفاده شده است. مدل k- W SST، به منظور شبیه سازی جریان متلاطم استفاده شده است. در این مقاله جایگزین کردن یک شکل متفاوتی از لوله ها در یک ردیف خاص برای افزایش عملکرد آن ها مورد بررسی قرار گرفته است. رژیم جریان متلاطم بوده و همان طورکه می دانید اصطکاک تاثیر مهمی در این نوع از رژیم جریان دارد. به این ترتیب تعویض لوله دایروی با لوله بیضوی مورد نظر قرار گرفته است. ضمن اینکه، تنش های حرارتی به علت تقارن سطح مقاطع دایروی در آن ها نسبت به اشکال دیگر کم تر است. نتایج حاصل حاکی از افزایش 24% کارایی دسته لوله دایروی با تغییر شکل ردیف پنجم لوله های دایروی با لوله های بیضوی با همان قطر هیدرولیکی و مساحت است.

مناطق دارای پتانسیل بالای استفاده از انرژی پاک و نامحدود خورشیدی گزینه مناسبی برای بکارگیری سیستم های آب شیرین کن خورشیدی می باشند. ایران دارای مناطق وسیع برخوردار از تابش مناسب خورشید بوده و با وجود منابع آب شور در شمال و جنوب کشور، موقعیت مناسبی برای بکارگیری سیستم های آب شیرین کن خورشیدی را داراست. تحول و پیشرفت عملکرد آب شیرین کن های خورشیدی در دستور کار محققین در سال های اخیر بوده است تا بتوانند بیشترین بهره را از توسعه این سیستم در شرایط بحران آب داشته باشند. در این تحقیق با استفاده از یک سیستم آب شیرین کن خورشیدی به بررسی هم زمان اثر ذخیره سازی گرمای اضافی با استفاده از PCM ها و بکارگیری متلاطم سازها در مسیر جریان یک مبدل مارپیچ و همچنین اعمال تغییرات در دبی آب شور، در دبی تولیدی آب شیرین در منطقه معتدل مرطوب پرداخته شده است که بررسی همزمان این شرایط نوآوری این تحقیق می باشد. این آزمایشات در طول یک سال انجام گرفته است. نتایج آزمایشات نشان داده که در ماه های سرد (آذر تا فروردین) استفاده از PCM تاثیری در کارایی سیستم ندارد. اما تاثیر PCM روی افزایش زمان کار سیستم در ماه های گرم (اردیبهشت تا آبان) از تاثیر مخزن ذخیره آب گرم بیشتر است. نتایج، افزایش میزان آبدهی سیستم در اثر استفاده از مخزن ذخیره سازی گرما تا 7% و استفاده از PCM تا 14% را نشان می دهد. همچنین استفاده از متلاطم سازها نیز توانسته است با افزایش میزان انتقال حرارت تا 14% نسبت به حالت ساده، موجب افزایش میزان آبدهی سیستم گردد. بیشترین میزان آب شیرین استحصالی نیز 2250 میلی لیتر در روز بوده است.