---

از آنجایی که الگوریتم لتیس بولتزمن در یک شبکه کارتزین تعریف می شود، مدل سازی مرزهای منحنی محدود به یک سری خطوط شکسته است که جدا از کاهش دقت شبیه سازی می تواند نتایج غیر فیزیکی نیز به دنبال داشته باشد. رایج ترین ایده برای بهبود دقت شبیه سازی، برونیابی اطلاعات لازم در گره های مرزی است. در اغلب تحقیقات گذشته، متناسب با فاصله گره تا مرز منحنی از دو رابطه برای انجام برونیابی استفاده شده است که می تواند تغییرات شدید توابع توزیع ذرات را به هنگام تعویض رابطه به دنبال داشته باشد. در این مقاله طرحی جدید برای اعمال شرط مرزی پیشنهاد شده است که برونیابی صورت گرفته در آن تنها نیازمند به یک رابطه است و محدود به جریان سیال نبوده بلکه در تمامی مسائل فیزیکی قابل اعمال می باشد. به طور خاص برای شبیه سازی جریان سیال نیز شرط مرزی جدیدی معرفی شده است که در عین استقلال از شکل هندسی مرز، از برقراری شرط عدم لغزش در گره های مرزی اطمینان حاصل می نماید. طرح شرط مرزی جدید به کمک تعدادی از مسایل کلاسیک اعتبارسنجی گردیده است. نتایج نشان دهنده دقت و پایداری قابل قبول مدل شرط مرزی حاضر در شبیه سازی و حفظ تمامیت فیزیکی مرزهای منحنی می باشد.

---

در این مقاله با ارائه دو مدل جدید و مناسب از معادلات پواسون و ارنست - پلانک در روش لتیس بولتزمن، جریان الکترواسموتیک در یک ریزمجرای تخت با توزیع غیر یکنواخت بار سطحی دیوار مورد بررسی قرار گرفته است. حل معادلات ارنست - پلانک در تعیین توزیع یونها از آن جهت حائز اهمیت است که بر خلاف توزیع بولتزمن، اثر مکانیزم مهم جابجایی نیز در توزیع یونها لحاظ می شود. ارزیابی صحت مدل به کمک شبیه سازی تغییرات پتانسیل الکتریکی و جریان الکترواسموتیک در یک ریزمجرای تخت با بار سطحی یکنواخت که حل تحلیلی و عددی آن نیز موجود است، صورت گرفته است. در نهایت جریان الکترواسموتیک در یک مجرا با بار سطحی غیر یکنواخت (موضعی) در دوحالت منفرد و موازی شبیه سازی و مورد بررسی قرار میگیرد.

---

 

---

در این تحقیق اثرات توزیع پتانسیل سطحی ریزمجرا و تغییرات هندسی آن بر میزان اختلاط در جریان های الکترواسموتیک مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه های مورد بررسی شامل کانال های مستقیم، همگرا، واگرا و همگرا-واگرا است. شبیه سازی جریان الکترواسموتیک با تکیه بر حل معادلات ناویر-استوکس و نرنست – پلانک برای محاسبه توزیع میدان سرعت و بار الکتریکی به کمک روش عددی شبکه بولتزمن صورت گرفته است. صحت شبیه سازی با مقایسه میان حل عددی بدست آمده از روش شبکه بولتزمن و حل تحلیلی موجود در شرایط بارگذاری یکنواخت مورد ارزیابی قرار گرفته است و در نهایت میدان جریان و پدیده اختلاط در حضور بارگذاریهای ناپیوسته سطحی به منظور دست یابی به الگوی اختلاطی مناسب بررسی شده است. نتایج عددی حاکی از بهبود قابل ملاحظه اختلاط در ریز مجراهای همگرا است که در عین حال با کاهش نسبتاً زیاد دبی همراه بوده است و بالعکس استفاده از میکروکانال‌های واگرا منجر به افزایش دبی و کاهش اختلاط شده است. از این رو با استفاده از هندسه‌های همگرا - واگرا می‌توان به تعادل مناسبی از دبی و راندمان اختلاط دست یافت. نتایج عددی نشان می‌دهد که استفاده از ریزمجرای همگرا – واگرا سبب ایجاد راندمان اختلاط ۹۰٪ همراه با دبی مناسب در مقایسه با ریز مجرای واگرا- همگرا می‌شود.

---

در این پژوهش به ارائه مدلی برای پیش‌بینی نحوه تغییر اندازه فشار در طول قالب، محاسبه مقدار آغشتگی و محاسبه نیروی لازم برای انجام فرآیند پالتروژن در قالبی با سطح مقطع دایره‌ای شکل که دو توده الیاف تقویت کننده از آن عبور می‌کند، پرداخته شده است. نیروی لازم برای کشش الیاف و درجه آغشتگی تعیین کننده‎ترین پارامترهای مرتبط با فرآیند پالتروژن هستند که به ترتیب بر هزینه انرژی مصرفی برای تولید محصول و کیفیت پروفیل تولید شده تاثیر مستقیم دارند. ایده اساسی در ارائه این مدل به دست آوردن معادلات توصیف کننده رفتار پلیمر در ناحیه پلیمر خالص (بین الیاف و دیواره قالب) و ناحیه متخلخل درون الیاف تقویت کننده و سپس برقراری ارتباط بین معادلات این دو ناحیه با استفاده از رابطه پیوستگی است. مزیت این مدل نسبت به مدل‌های موجود امکان مدل‌سازی همزمان بخش مستقیم و بخش مخروطی قالب، محاسبه نیروی لازم برای انجام فرآیند و امکان بررسی تاثیر انواع پارامترهای مربوط به هندسه قالب، ویژگی‌های مواد و شرایط انجام فرآیند است. در این پژوهش با استفاده از این مدل تاثیر موقعیت و قطر توده الیاف بر نیروی لازم برای انجام فرآیند، فشار درون قالب و مقدار آغشتگی ارزیابی شده است. با توجه به امکان محاسبه همزمان نیرو و آغشتگی، می‌توان از این مدل در برقرار کردن شرایط بهینه‌ای بین هزینه تمام شده و کیفیت پروفیل تولید شده بهره برد.

---

در این مقاله، یک مدل تحلیلی دوبعدی برای پیش‌بینی رفتار بالستیک ورقهای نازک کامپوزیتی چندلایه بر اساس معیارهای سای-هیل و کرنش ماکزیمم معرفی می‌شود. در ابتدا سعی در تعیین تغییرشکل لحظه‌ای ورق کامپوزیت همراه با انتشار موج عرضی از نقطه برخورد ضربه، تعیین کرنش‌ها و تنش‌های غیرخطی در ورق است. سپس انرژی جذب شده توسط هر یک از مودهای شکست و تغییرشکل ورق کامپوزیت از جمله انرژی تغییرشکل الاستیک، انرژی شکست کششی طولی و عرضی، انرژی جنبشی حرکت محلی، انرژی ورقه ورقه شدن و ترک خوردگی ماتریس محاسبه می‌شود. برای بررسی شکست لایه‌های مختلف ورق کامپوزیت در حین نفوذ پرتابه از معیارهای سای-هیل و کرنش ماکزیمم استفاده می‌شود. همچنین اثر نرخ کرنش روی خواص مکانیکی لایه‌های ورق کامپوزیتی به صورت لحظه‌ای در حین فرآیند نفوذ اعمال می‌شود. در نهایت نتایج مدل تحلیلی حاضر بر اساس معیارهای سای-هیل و کرنش ماکزیمم با نتایج تجربی مقایسه می‌شود. معیار کرنش ماکزیمم تطابق خیلی خوبی نسبت به معیار سای-هیل در محاسبه سرعت حد بالستیک از خود نشان می‌دهد. با توجه به نتایج بدست آمده سهم انرژی شکست در مقایسه با انرژی تغییرشکل الاستیک با افزایش ضخامت بیشتر و بیشتر می‌شود. همچنین به ترتیب انرژی جنبشی حرکت محلی ورق، لایه لایه شدن و ترک خوردگی ماتریس سهم کمتری در فرآیند جذب انرژی دارند.

---

امروزه استفاده از پمپ بجای توربین در پتانسیل‌های آبی خیلی‌کوچک (< ۵۰۰ Kw) به‌ دلیل هزینه تمام شده کمتر، سهولت در نصب و راه‌اندازی و تعمیر و نگهداری به‌طور موفقیت آمیزی رواج دارد. البته از آنجا که راندمان پمپ در عملکرد معکوس نسبت به توربین‌های رایج کمتر می‌باشد، لذا در ظرفیتهای بالاتر چندان استفاده نمی‌شوند. در تحقیق حاضر تحلیل اثر پارامترهای هندسی چرخ یک پمپ گریز‌ از مرکز نظیر؛ تعداد و هندسه لبه ورودی پره‌ها و پره‌های جداکننده در هنگام عملکرد معکوس (توربینی)، به منظور ارتقای کارائی آن مورد نظر می‌باشد. از اینرو، ابتدا اسکن هندسه یک پمپ موجود در نرم‌افزار"سی اف توربو" بازطراحی و سپس در نرم‌افزار " انسیس سی اف ایکس" شبیه‌سازی و منحنی‌های عملکرد حالت کارکرد توربینی آن استخراج گردید. نتایج عددی برای هندسه اولیه، تطابق قابل قبولی با نتایج آزمایشگاهی موجود داشت. پس از اطمینان از روش شبیه‌سازی عددی، تحلیل عددی با تغییر پارامترهای هندسی چرخ انجام پذیرفت. نتایج عددی نشان دادند که استفاده از تعداد هفت پره، انحنادار کردن لبه ورودی به‌همراه پخ سمت مکش و پره‌های جداکننده با طول ۲۰% نسبت به طول کلی پره، به طور مستقل راندمان نقطه طراحی را به ترتیب ۰,۶%، ۱.۷% و ۱% ارتقا می‌دهند. در ادامه با بررسی جامع تاثیر هر یک از پارامتر‌های هندسی، دو هندسـه مناسب طراحی گردید. نتایج نشان دادند که طرح اول (تعداد شش پره، گرد کردن لبه ورودی به همراه پخ سمت مکش و پره‌های جداکننده با طول نسبی ۲۰%) با افزایش راندمان به میزان ۲% مناسب‌ترین هندسه برای شرایط کاری نقطه طراحی می‌باشد.

---

در این پژوهش راهگزینی جریان الکترواسموتیک در مواجه با یک سه راهی دوبعدی Y شکل به صورت تحلیلی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی نشان داده شده است که می توان تنها با تغییر ولتاژ اعمالی در دو انتهای مجرا، مسیر عبور جریان از یک سه راهی را تعیین نمود. در بررسی تحلیلی جریان با معرفی یک سری فرضیات ساده کننده، روابطی تقریبی برای نسبت ولتاژ مورد نیاز جهت تغییر مسیر جریان و دبی عبوری پیش و پس از تغییر مسیر ارائه گردیده است. در این تحلیل فاصله دو انشعاب خروجی از سه راهی و ضخامت بی بعد لایه دوگانه الکتریکی به عنوان متغیر انتخاب شده‌ و اثرات آنها بر شرایط نهایی جریان مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش تحلیل عددی تمامی معادلات حاکم بر جریان شامل معادلات ناویر-استوکس، پواسون- بولتزمن و لاپلاس در هندسه سه راهی به صورت عددی و با کمک روش لتیس بولتزمن حل شده است. مقایسه نتایج روابط تقریبی استخراج شده و نتایج حاصل از حل عددی معادلات حاکم، حاکی از دقت بسیار خوب روابط استخراج شده است که در مقایسه با حل عددی پیش بینی نسبت ولتاژ مورد نیاز برای تغییر مسیر جریان و دبی جریان را با هزینه محاسباتی بسیار پایین‌تر فراهم می‌آورد. این امر خود موید مزیت استفاده از روابط معرفی شده، در طراحی سیستم های میکرو الکترو مکانیکی است.

---

در این تحقیق اثرات توزیع پتانسیل سطحی و تغییرات هندسی بر میزان اختلاط الکترواسموتیک مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه مورد بررسی در این پژوهش، مجموعه‌ای از میکرو کانال‌های همگرا-واگرا دوبعدی با نسبت‌های مختلف واگرایی است. شبیه سازی جریان الکترواسموتیک به کمک روش عددی شبکه بولتزمن و با تکیه بر حل معادلات ناویر-استوکس و پواسون-بولتزمن برای محاسبه توزیع میدان سرعت و بار الکتریکی صورت گرفته است. صحت شبیه سازی با مقایسه میان حل عددی به دست آمده از روش شبکه بولتزمن و حل تحلیلی موجود در شرایط بارگذاری یکنواخت مورد ارزیابی قرار گرفته است. در ادامه از روش سطح پاسخ به منظور ارائه رابطه کلی بین متغیرها جریان و در نهایت بهینه سازی شرایط جریان براساس دبی عبوری و راندمان اختلاط استفاده گردیده است. نتایج عددی حاکی از آن است که با افزایش میزان نسبت پتانسیل سطحی و نسبت واگرایی، دبی افزایش و راندمان اختلاط در خروجی کاهش می‌یابد. نوع بارگذاری تاثیر چندانی در میزان دبی ندارد در حالی که اثرات آن بر راندمان مخلوط قابل توجه است. علاوه بر این نتایج نشان داده‌اند که میزان حساسیت دبی و راندمان اختلاط به تغییرات زتاپتانسیل سطح بیشتر از تغییرات نسبت واگرایی است. در انتها پارامترهای بهینه‌ توسط روش سطح پاسخ محاسبه شدند. بر اساس این بهینه‌سازی، مقادیر بهینه ۰,۵، ۰.۶ و pp-nn به ترتیب برای نسبت پتانسیل سطح، نسبت انسداد و نوع بارگذاری جهت حصول بیشینه دبی و راندمان اختلاط به طور همزمان به دست آمدند.

---

با عنایت به سیاست­گذاری بین­المللی از سال ۲۰۱۵ مبنی بر حرکت در مسیر توسعه پایدار و بنا به تضاد پرداخت یارانه انرژی با اهداف توسعه پایدار( SDG[۱] ) ، مطالعه حاضر به بررسی آثار پرداخت یارانه بر تحقق توسعه پایدار در کشورهای منتخب می­پردازد. به این منظور، با طراحی و ساخت شاخص ترکیبی توسعه پایدار، عملکرد ۵ کشور اول جهان به­لحاظ پرداخت بیشترین یارانه انرژی، با اقتصادهای بزرگ جهان از حیث بالاترین میزان GDP (عمدتاً بدون پرداخت یارانه انرژی) مورد ارزیابی قرار گرفته است. شاخص ترکیبی هدف بر اساس طراحی مدل­های تصمیم­گیری چند معیاره و استفاده از رویکردهای هفتگانه: Z Score ، Max-Min ، McGranahan ، EJ-Scoring ، Guttman ، TOPSIS و VIKOR در بازه زمانی ۲۰۲۰-۱۹۹۰ محاسبه، و نتایج حاصله در سطوح ایستا و پویا مقایسه گردیده­اند. رتبه­بندی کشورها در سطح پویا، ضمن رفع ایرادات موجود در سطح ایستا، بیانگر ارتباط منفی قوی بین پرداخت یارانه انرژی و تحقق توسعه پایدار می­باشد. همچنین نتایج، نشان­دهنده اوضاع نامطلوب ایران در پرداخت یارانه انرژی (رتبه اول جهان) و تحقق توسعه پایدار (رتبه آخر بین کشورهای مورد بررسی) بوده، در مقابل، آلمان بدون پرداخت یارانه انرژی، رتبه اول در این مطالعه را کسب نموده است. نهایتاً نتایج آنالیز حساسیت، بیانگر سهم بالای شاخص امید به زندگی، درآمد سرانه و شاخص آموزش در شاخص ترکیبی هدف می­باشد.