---

در این مقاله، طراحی مسیر بازگشت به جو یک کپسول فضایی از لحظه خروج از مدار اولیه تا رسیدن به شرایط عملکرد سیستم بازیابی مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور دو روش حل عددی مسائل کنترل بهینه با رویکرد چند بازه ای توسعه داده شده و مورد استفاده و مقایسه قرار گرفته است. روش اول در دسته روشهای پرتاب (شوتینگ متد) قرار دارد که بهینه سازی در آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک صورت می پذیرد. در این روش با بهره گیری از مدل جامعی برای توصیف تاریخچه کنترلی، به طور همزمان تعداد و چینش بازه ها و نوع تاریخچه کنترلی در هر بازه بهینه می شود. روش دوم موسوم به روش شبه طیفی می باشد که در آن متغیرهای حالت و کنترل برای ارضای همزمان قیود و شرایط بهینگی در نقاطی موسوم به گره ها تعیین می شوند. این روش هم با رویکرد چند بازه ای حل شده و با روش اول مقایسه گشته است. روشهای توسعه داده شده که در انتها عملکرد آنها مورد مقایسه و تحلیل قرار گرفته، قابل استفاده برای حل کلیه مسائل کنترل بهینه و طراحی مسیر می باشند.

---

در این پژوهش به بررسی تاثیر طول مشخصه میدان آشفته بر روی دینامیک جریان و مشخصات لایه اختلاط بدون برش دوبعدی پرداخته شده است. برای این منظور از شبیه سازی عددی معادلات ناویر-استوکس تراکم ناپذیر دو بعدی با روش عددی شبه طیفی بهره گرفته شده است. با استفاده از تابع جریان و فرم چرخش معادلات ناویر- استوکس، صفر بودن دیورژانس میدان سرعت تضمین شده است. با محاسبه پارامترهای آماری نظیر ممان های سوم وچهارم و مشتق مکانی آن ها، اثر تغییر نسبت طول مشخصه روی دینامیک بین دو جریان مغشوش مطالعه شده است. هم چنین اثر تغییر نسبت طول مشخصه روی میزان اختلاط توسط پارامترهای طول و شعاع انحنای لایه اختلاط بررسی شده و نشان داده شده است که با افزایش اختلاف طول مشخصه در جریان مغشوش دو سوی لایه اختلاط، میزان ناهمسانی و اختلاط افزایش می یابد.

---

این مقاله، روش جدیدی در طراحی مسیر حرکتی بهینه را معرفی می سازد. در این روش مشارکتی، ویژگیهای مطلوب روشهای مدرن بهینه سازی در کنار دقت بالای روشهای گرادیان پایه در یک ساختار بهینه سازی دو لایه به کار گرفته می شود. لایه اول برای رفع کامل وابستگی به شرایط اولیه، سه الگوریتم مدرن بهینه سازی را به کار می گیرد. این سه الگوریتم در قالب ساختاری با تبادل متقابل اطلاعات، جستجوی جامعی را در فضای حل به انجام می رساند. روش مورد استفاده در خانواده روشهای پرتاب قرار می گیرد و برای افزایش کارایی آن، مدل جامعی برای بیان پروفیل کنترلی به کار گرفته می شود. استفاده از الگوی به کار برده شده، نرخ همگرایی را بهبود داده و امکان دستیابی به یک حل اولیه مطلوب در حداقل زمان را فراهم می آورد. نتیجه نهایی این لایه، به لایه دوم بهینه سازی داده می شود. در این لایه با بهره گیری از نتایج حاصله از لایه داخلی، یک روش از مجموعه روش های بر هم نشانی مستقیم، موسوم به روش شبه طیفی گاوس-رادو مورد استفاده قرار می گیرد. ساختار در نظر گرفته شده، بازدهی روش شبه طیفی در دستیابی به پاسخ نهایی را بهبود بخشیده و دقت و سرعت حل مساله را ارتقاء می دهد. پس از ارزیابی الگوریتمهای بهینه سازی هر دو لایه، مساله بازگشت به جو یک کپسول فضایی مورد بررسی قرار گرفته و اثر تغییر قیود بر میزان حرارت جذب شده مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.

---

در این پژوهش به بررسی تأثیر میدان مغناطیسی ثابت و یکنواخت خارجی بر خصوصیات اختلاطی یک جریان همسانگرد دوبعدی هیدرومغناطیس و مشخصه‌های دینامیکی و ساختاری آن پرداخته شده است. برای این منظور از شبیه‌سازی عددی مستقیم به روش شبه طیفی جهت حل معادلات هیدرومغناطیس دوبعدی تراکم‌ناپذیر بهره گرفته شده است. محاسبات نشان می‌دهد که میدان مغناطیسی خارجی ثابت، سبب تغییر شکل گردابه‌ها در راستای خطوط میدان می‌شود و با افزایش شدت میدان مغناطیسی این تغییر شکل افزایش می‌یابد. این تغییرات، بر مشخصه‌های دینامیکی و همچنین بازده اختلاط جریان تأثیرگذار است. بررسی بازده اختلاط نشان داد که با افزایش شدت میدان مغناطیسی و یا کاهش ضریب انتشار مغناطیسی، بازده اختلاط سیال کاهش می‌یابد. جهت بررسی عوامل تاثیرگذار بر کاهش اختلاط، دینامیک گردابه‌های کوچک و بزرگ مورد توجه قرار گرفت. بررسی اثر میدان مغناطیسی خارجی بر نرخ اتلاف انرژی که با تغییرات دینامیک گردابه‌های کوچک در ارتباط است نشان می‌دهد که نرخ اتلاف انرژی ناشی از لزجت سیال در حضور میدان مغناطیسی خارجی نسبت به حالتی که میدان مغناطیسی حضور نداشته باشد کاهش می‌یابد. این در حالی است که نتایج نشان می‌دهد نرخ اتلاف انرژی کل در مقایسه با حالت عدم حضور میدان مغناطیسی روند افزایشی دارد. از طرفی جهت نشان دادن دینامیک گردابه‌های بزرگ، انرژی کل، جنبشی و مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که در حضور میدان مغناطیسی خارجی، به دلیل وجود نیروی لورنتز، انرژی از میدان سیال به میدان مغناطیسی منتقل می‌گردد که هر دو روند دینامیک گردابه‌های کوچک و بزرگ سبب کاهش اختلاط سیال می‌شود.