---

در سیستم¬های پرتابه به علت بالا بودن سرعت ورود به جو در اثر فشرده شدن مولکولهای هوا و امواج ضربه¬ای قوی در جلوی پرتابه گرمایش آیرودینامیکی شدیدی بوجود می‌آید. استفاده از پوشش مواد فداشونده روی سازه اصلی مستلزم مدلسازی مناسب جهت تعیین شار¬حرارتی در مرز است که اندازه¬گیری آن به صورت مستقیم امری غیر¬ممکن یا بسیار دشوار است. در کار حاضر تخمین شار¬حرارتی به روش فیلتر کالمن انجام می¬شود که به علت تخمین آنی شار حرارتی محل بهینه حسگرهای دمایی را در یک مرز متحرک در اختیار قرار می دهد. علاوه بر این از نتایج کار حاضر می توان در طراحی حسگرهای شارسنج استفاده نمود. نتایج روش کنونی برای تعیین موقعیت بهینه سه حسگر دمایی در مرز متحرک فدا شونده و از بین بردن اغتشاشات در لحظه سوختن حسگر برای تخمین دقیق تر شار حرارتی ارائه می شود.

---

جوشش جریانی مادون سرد زمانی رخ می‌دهد که دمای توده‌ی سیال کمتر و دمای سطح تماس بیشتر از دمای اشباع متناظر با فشار سیال باشد. اهمیت ویژه جوشش در این است که باوجود اختلاف دمای کم میان مایع و سطح تماس، انتقال حرارت زیادی مبادله می‌شود، که دلیل این امر بالا بودن میزان گرمای نهان سیال است. در این مقاله اثر سرعت جریان و زبری سطح روی جوشش جریانی مادون سرد آب خالص بررسی ‌شد. بدین منظور یک دستگاه آزمایش طراحی و ساخته شد. دستگاه متشکل از یک کانال شیشه‌ای به سطح مقطع ۳۰×۲۰ میلی‌متر و طول ۱۲۰ سانتی‌متر است. قطعه‌ی مورد آزمایش که یک هیتر استوانه‌ای مسی به قطر ۱۲ میلی‌متر هست، در کف کانال تعبیه‌شده است. آزمایش‌ها برای زبری‌های ۶۵/۰، ۵/۲ و ۴/۴ میکرومتر در سرعت‌های ۵/۰، ۷/۰ و ۹/۰ متر بر ثانیه انجام شدند. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد با افزایش زبری سطح، ضریب انتقال حرارت جوشش جریانی افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش سرعت، در دماهای سطح جوشش پایین، افزایش انتقال حرارت مشاهده شد. درحالی‌که در دماهای سطح جوشش بالا، عکس روند مذکور مشاهده شد. نتیجه بدست آمده برای اثر سرعت در دماهای سطح جوشش بالا، ناشی از در نظر گرفتن همزمان جابجایی و جوشش و بر هم کنش آن‌ها می‌باشد، که تا کنون به صورت آزمایشگاهی ارایه نشده بود. این کار آزمایشگاهی برای سطح مسی انجام نشده بود.

---

در این پژوهش، مشخصه­ های الکتروگرمایی آند به‌صورت تحلیلی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور دو زیرناحیه جریان پلاسمای شبه­خنثی و غیرخنثی در نزدیکی دیواره الکترود در نظر گرفته شده­اند. برای ناحیه غیرخنثی یک رابطه بین افت ولتاژ و چگالی جریان با استفاده از معادلات بقای جرم و مومنتوم الکترون ارائه شده است. همچنین، برای تعیین افت ولتاژ و چگالی جریان در زیرناحیه جریان شبه­خنثی، روابطی مبتنی بر معادلۀ میدان مغناطیسی القایی و قانون اهم استخراج شده است. الگوریتم حل پیشنهادی مبتنی بر ارضای شرط پیوستگی جریان است که با استفاده از روش سعی و خطا همگرا می­گردد. به منظور اعتبارسنجی الگوریتم تحلیلی توسعه داده شده، رانشگر پلاسمایی مغناطیسی دانشگاه پرینستون با جریان تخلیه الکتریکی ۸ کیلوآمپر و دبی­های جرمی ورودی ۴ و ۲۴ گرم بر ثانیه مطالعه شده است. نتایج تحلیلی به‌دست آمده نشان می­دهد که تحت دبی­های جرمی ورودی ۴ و ۲۴ گرم بر ثانیه به ترتیب، مقادیر شار حرارتی در بازه­ ۴۸۰ تا ۱۳۵۰ و ۴۰۰ تا ۱۴۹۰ وات بر سانتی­متر مربع ، چگالی جریان الکتریکی در بازه­ ۲۴ تا ۹۰ و ۳۳ تا ۱۴۰ آمپر بر سانتی­متر مربع و افت ولتاژ در بازه­ ۵,۸ تا ۱۱ و ۴.۹ تا ۶ ولت تغییر می­کنند. الگوریتم تحلیلی، شار حرارتی، چگالی جریان الکتریکی و افت ولتاژ در امتداد لبه آند را مشابه داده­های تجربی پیش­بینی کرده است. مشاهده شده که چگالی جریان و شار حرارتی در نزدیکی وسط لبه آند، جایی که افت ولتاژ آند کمینه شده، بیش­ترین مقدار خود را اختیار کرده است. با استفاده از قانون دوم ترمودینامیک نشان داده شد که تابع چگالی احتمال سرعت موثر دارای توزیع گاوسی است. بنابراین، تحت این شرایط انتروپی بیشینه شده و در نتیجه نمودارهای چگالی جریان و شار حرارتی قله­ ای شکل شده­اند.

---

در این مقاله، یک روش مرز غوطه‌ور-لتیس بولتزمن جدید برای شبیه سازی مسائل حرارتی همراه با شرط مرزی شار حرارتی ثابت توسعه داده شده است. در این روش شرط مرزی عدم لغزش با استفاده از روش اصلاح سرعت ضمنی و شرط مرزی شار حرارتی ثابت با توجه به اختلاف بین شار حرارتی مطلوب و شار محاسبه شده در روند حل اعمال می‌شود. اصلاح سرعت به عنوان یک جمله نیرویی به معادله بولتزمن افزوده می‌گردد و برای اصلاح دما، یک جمله چشمه/چاه گرمایی در معادله انرژی منظور می‌شود. حذف فرآیند پیچیده‌ی تولید شبکه، سادگی و کارآیی در عین حفظ دقت، از مزیتهای بارز روش پیشنهادی می‌باشد. با استفاده از این روش، جریان جابجایی آزاد حول یک استوانه دایروی داغ با شار حرارتی ثابت، درون محفظه‌ای با دیواره‌های سرد در اعداد رایلی ۱۰۳ تا ۱۰۶ مورد مطالعه قرار گرفته است. بعلاوه، اثرات تغییر موقعیت قطری استوانه بر الگوهای جریان و انتقال حرارت و همچنین توزیع عدد ناسلت محلی روی سطح استوانه و دیواره‌های محفظه بررسی شده است. نتایج حاصل، نشان می‌دهد که مکان وقوع عدد ناسلت بیشینه به شدت به موقعیت قطری استوانه وابسته است. با توجه به نتایج این شبیه‌سازیها، می‌توان اظهار داشت که روش حاضر قادرست شرط مرزی شار حرارتی ثابت را به درستی اعمال کند.

---

در این مطالعه، مسأله انتقال حرارت معکوس تخمین شار حرارتی مجهول در مرز یک تیغه یک بعدی توسط الگوریتم ژنتیک و دو نسخه اصلاح شده از این الگوریتم حل شده است و نتایج به دست آمده از نسخه‌های متفاوت الگوریتم ژنتیک با یکدیگر مقایسه شده‌اند. دو نسخه اصلاح شده بر پایه رهیافت بازآرایی ژن‌ها توسعه داده شده‌اند. در این رهیافت یک تابع هزینه اضافی به الگوریتم ژنتیک متداول اضافه می‌شود تا بازده محاسباتی آن را افزایش دهد. نتایج به دست آمده با به کارگیری اندازه‌گیری‌های دمایی شبیه‌سازی شده بدون خطا نشان می‌دهند الگوریتم‌های ژنتیک اصلاح شده می‌توانند همگرایی و دقت حل معکوس را در مقایسه با الگوریتم ژنتیک متداول بهبود ببخشند و حتی با تعداد اندک نسل‌ها و اندازه‌ جمعیت نه چندان زیاد تخمین‌های دقیقی را برای شار حرارتی مفروض ارائه ‌دهند. نتایج نشان می‌دهند الگوریتم ژنتیک اصلاح شده (۲) در همه پارامترهای سنجش حل‌ها، جواب‌های بهتری نسبت به الگوریتم ژنتیک متداول و دیگر نسخه اصلاح شده ارائه می‌دهد. همچنین، در این مطالعه تأثیر اضافه نمودن ترم منظم‌سازی تیخونف به تابع هدف بر روی پایداری حل بررسی می‌شود. هرچند در این مطالعه تنها یک مسأله یک بعدی ساده برای تشریح رهیافت بازآرایی ژن‌ها حل شده است، اما انتظار می‌رود این رهیافت در حل معکوس مسائل چند بعدی پیچیده نیز موفق ظاهر شود.

---

جوشش استخری توانایی دارد که شار حرارتی زیادی را در یک اختلاف دمای کوچک منتقل نماید و این امر می‌تواند با استفاده از روش‌های اصلاح و بهبود سطح افزایش پیدا کند. در پژوهش حاضر به بررسی انتقال حرارت جوشش استخری بر روی ۴ سطح با جهت گیری‌های مختلف پرداخته شده است. به همین منظور یک دستگاه آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. هدف اصلی، ارائه یک روش ساده و مقرون به صرفه و با ماندگاری طولانی‌تر در کارهای صنعتی، همراه با داشتن بیش‌ترین میزان شار حرارتی بحرانی در برابر کم‌ترین اختلاف دمای سوپر هیت سطح بوده است. نتایج بدست آمده از مطالعه نشان داده‌ که فاکتور زبری سطح باعث به تعویق افتادن اتصال حباب‌ها شده و شار حرارتی اندکی افزایش می‌یابد. علاوه بر فاکتور زبری، دو فاکتور تفکیک حباب از سیال در فرآیند دفع گرما و تغذیه بیشتر سایت‌های هسته‌زایی و میکرولایه زیرین حباب می‌توانند با اهمیت‌تر از زبری سطح باشند. به طوری که سطح با زبری کم‌تر و با جهت گیری زبری یک بعدی افزایش شار حرارتی بیش‌تری را نسبت به سطح با زبری بیش‌تر و با جهت گیری زبری دایروی شکل نشان داده است. در انتها با ایجاد یک سطح میکروکانال که ترکیبی از روش‌های تفکیک سیال- حباب و تغذیه بیش‌تر میکرولایه زیرین حباب بوده است، می‌توان بدون اضافه کردن هیچ گونه ذرات اضافی به سیال پایه، شار حرارتی را تا ۱۳۱% و ضریب انتقال حرارت را تا ۲۱۱% افزایش داد.

---

بازگشت پلوم خروجی در اثر انبساط ناشی از اوج گرفتن یک موشک، تداخل و برهمکنش آن با بدنه موشک و بخصوص سینی کف همواره یکی از دغدغه های محققین و طراحان موشک بوده است. هدف از تحقیق فعلی، بررسی پارامترهای مختلف تاثیر گذار بر فرایند بازگشت پلوم بر بدنه یک موشک فرضی است. برای این کار شار حرارتی در شش ارتفاع مختلف و در نسبت فشارهای گوناگون بررسی شده و اثر پارامترهای مختلف، نظیر شرایط پروازی مختلف، مدلهای توربولانسی، مدلسازی یا عدم مدلسازی نازل و طول سینی کف موشک بر شار حرارتی وارد بر سینی کف و بدنه موشک بررسی شده است. در ادامه پدیده جدایش جریان دراثر القای پلوم بررسی شده است. جهت تولید شبکه و حل جریان از نرم افزارهای گمبیت و فلوئنت استفاده شده است. نتایج حاصل نشان داد با افزایش ارتفاع، جریان خروجی در پشت موشک به تدریج باز شده و در ارتفاعات بالا کل سینی کف را در بر می گیرد. همچنین نتایج نشان می دهد عدم مدلسازی جریان داخل نازل باعث انبساط سریع تر جریان در خروجی و کاهش شار حرارتی می شود. کاهش شار حرارتی در نقاط مختلف سینی کف متفاوت بوده و درنزدیکی نازل به ۸۳ درصد در فواصل دور از نازل به صفر می رسد. همچنین تاثیر افزایش طول سینی کف بررسی شد و ملاحظه گردیدکه با افزایش طول سینی کف، گردابه های انتهای جسم گسترده تر شده و باعث افزایش شار حرارتی می شود، به گونه ای که با دوبرابر شدن طول سینی، حداکثر شار حرارتی افزایشی ۲۰ درصدی دارد.

---

بهبود انتقال حرارت در صنایع مختلف و مشخصاً در مبدل‌های حرارتی کاربرد فراوان دارد. بهینه‌سازی انتقال حرارت در مقابل عدم افزایش انرژی مورد نیاز پمپاژ، منتج به افزایش راندمان کل در سیستم‌های مختلف خواهد شد. در این پژوهش بررسی جریان سیال و انتقال حرارت جابجایی اجباری در رژیم جریان آرام توسعه یافته هیدرودینامیکی، در یک لوله افقی و تحت شارهای حرارتی یکنواخت و پله، به صورت آزمایشگاهی مورد توجه است. تاثیر استفاده از سه مدل مختلف اعمال شار حرارتی یکنواخت، پله صعودی و پله نزولی بر انتقال حرارت و جریان سیال، بررسی می‌گردد. مطالعه تاثیر پارامترهای مختلف بر مشخصه‌های انتقال حرارت و جریان سیال در مدل-های مختلف اعمال شارهای حرارتی، گزارش شده است. آنالیز عدم قطعیت صورت گرفته و حداکثر مقدار قابل قبول ۱,۸ درصد بدست آمده است. در این مقاله برای اعتبار سنجی، بررسی نتایج اولیه در قیاس با رابطه معروف شاه و لاندن صورت گرفته است و تطابق نتایج آزمایشگاهی و تحلیلی با حداکثر خطای ۸.۵ درصد گزارش شده است. در این پژوهش دو رویکرد تحلیل انرژی و اگزرژی مورد توجه قرار دارد و در تحلیل با رویکرد انرژی، بهبود ضریب انتقال حرارت جابجایی اجباری ۱۹.۳ و ۲۲.۳ درصد به ترتیب برای مدل دو و سه نسبت به مدل شماره یک بدست آمده و در تحلیل اگزرژی، مقادیر بازگشت ناپذیری ۰.۰۸۸۷، ۰.۱۰۳۷ و ۰.۰۸۰۷ به ترتیب برای مدل‌های یک، دو و سه گزارش شده است. نتایج نشان می‌دهد که مدل شماره سه دارای بیشترین مقدار متوسط ناسلت و کمترین مقدار تولید آنتروپی است

---

چکیده تشعشع حرارتی نقش کلیدی در انتقال حرارت بین شعله و محیط اطراف آن دارد. بنابراین ارائه روشی قابل اعتماد برای اندازه‌گیری تشعشع شعله در مطالعه احتراق امری ضروریست. این درحالیست که اندازه‌گیری شار تابشی از شعله در محفظه به دلیل تأثیر دیواره‌ها چالش برانگیز است. تشعشع ساطع شده توسط دیواره‌ها و بازتابش تشعشع شعله از دیواره‌ها باعث مداخله در اندازه‌گیری تشعشع شعله می‌شود. دیواره‌هایی با دمای بالا یا بازتابش بالا، می‌تواند باعث افزایش خطا در اندازه‌گیری تشعشع شعله شود. در این مقاله، پارامترهای مختلف مؤثر در شدت تشعشع شعله مورد بررسی قرار گرفته است. این بررسی‌ها بر اساس شدت تشعشع دیواره و شار حرارتی تشعشعی دیواره انجام شده است. برای محاسبه تشعشع شعله یک روش نظری ارائه شده است که برای تأیید درستی آن، با نتایج شبیه‌سازی عددی مقایسه شده است. در این شبیه‌سازی مشعل SM۱ دانشگاه سیدنی مورد بررسی قرار گرفته و از مدل احتراقی فلیملت پایا و مدل توربولانسی k-ɛ اصلاح شده، بهره برده شده است. به دلیل پایین بودن ضخامت اپتیکی مدل مورد مطالعه، در شبیه‌سازی عددی از مدل تشعشعی DO استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی عددی با نتایج تئوری مطابقت خوبی داشت و تخمین تشعشع شعله از دقت قابل قبولی برخوردار بود. نتایج نشان داد اختلاف تشعشع شعله از تشعشع دیواره هنگامی بیشتر از ۲۵% می‌شود که مقدار ضریب تشعشع دیواره از ۰,۸ کوچکتر و یا دمای دیواره از ۳۳۰k بیشتر شود.

---

---

نان مسطح( نان با ضخامت کم و سطح صاف) بر خلاف نان حجیم در کشورهای اندکی از جمله ایران مورد استفاده قرار می­گیرد و تحقیقات بسیار کمی درباره آن انجام شده است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی عددی و آزمایشگاهی میزان تخلخل و روشنایی سطح در نان مسطح پخته شده با پروفیل­های مختلف شار حرارتی پله­ای صعودی می­باشد. در این پژوهش، به منظور بررسی اثر پروفیل­های مختلف شار حرارتی در فرایند پخت نان مسطح متخلخل، نان­های مورد نیاز با استفاده از دستگاه ساخته شده در مقیاس آزمایشگاهی پخته شده و معادلات انتقال گرما، جرم، تخلخل و روشنایی به صورت عددی با استفاده از روش تفاضل محدود در نرم افزار مطلب مدل­سازی شده­اند. نتایج نشان داد که مقادیر آزمایشگاهی و عددی مطابقت خوبی با یکدیگر دارند. سه پروفیل شار حرارتی پله­ای صعودی با گام­های زمانی مختلف به صورت آزمایشگاهی و عددی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجربی نشان دادند که وضعیت تخلخل نان پخته شده با پروفیل شار حرارتی صعودی با چهار پله، منظم­تر و میانگین مقادیر قطر و مساحت منافذ در تصاویر حاصل از عکس [۱]SEM نسبت به پروفیل­های مورد بررسی دیگر بیشتر می­باشد. همچنین با توجه به نتایج تجربی و عددی مشاهده شد پارامتر مربوط به روشنایی سطح نان( L* ) برای نان پخته شده با پروفیل شار حرارتی صعودی با چهار پله در محدوده مناسب می باشد.

---

احتراق اشتعال تراکمی‌ مخلوط همگن به دلیل بازده حرارتی بالا و تولید اکسیدهای نیتروژن و دوده ناچیز، توجهات بسیاری را به خود جلب کرده است. انتقال حرارت از گازها به دیواره‌های محفظه احتراق تاثیر زیادی بر روی احتراق و فرایند شکل‌گیری آلاینده‌ها در موتور اشتعال تراکمی مخلوط همگن دارد. در این مطالعه برای اولین بار با در نظر گرفتن سوخت گاز طبیعی، از مدل صفربعدی تک‌ناحیه­ای کوپل با سینتیک مفصل شیمیایی برای ارزیابی مدل‌های نیمه‌تجربی انتقال حرارت آناند، وشنی، هوهنبرگ، آسانیس و هنسل جهت تعیین شار حرارتی در موتور اشتعال تراکمی مخلوط همگن استفاده شد. برای این منظور ابتدا مدل سه‌بعدی دینامیک سیالات محاسباتی کوپل با سینتیک مفصل شیمیایی با داده‌های تجربی صحت‌سنجی شد و مدل سه‌بعدی به‌عنوان مرجع و پایه مقایسه برای ارزیابی مدل صفربعدی قرار گرفت. از روش سطح پاسخ به‌منظور بررسی اثر پارامترهای ورودی عملکردی موتور شامل فشار ورودی (۵/۱ ،۲۵/۱ ،۱) بار، نسبت هم‌ارزی (۷/۰ ،۵/۰ ،۳/۰) و دور موتور (۱۴۰۰ ،۱۱۰۰ ،۸۰۰) دوربردقیقه بر پارامترهای خروجی فشار درون سیلندر و شار حرارتی استفاده شد. نتایج مدل‌سازی صفربعدی نشان داد که در بیشتر مواردی که مورد بررسی قرار گرفت مدل آناند بهترین قابلیت را برای پیش‌بینی شار حرارتی ارائه می­دهد. همچنین مدل هوهنبرگ شار حرارتی را بیشتر از مقدار محاسبه شده توسط مدل سه‌بعدی پیش‌بینی می‌کند درحالیکه مدل‌های آسانیس و هنسل شار گرمایی را کمتر از مقدار ارائه شده توسط مدل سه‌بعدی برآورد نمودند. علاوه بر این مدل وشنی نمی‌تواند برای مدل‌کردن شار حرارتی در موتور اشتعال تراکمی مخلوط همگن در این شرایط استفاده شود.