چکیده: ترانزیستورهای نانونوار گرافنی نوع شاتکی (SBGNRFET)، علی رغم ویژگی های بارزی که نسبت به ترانزیستورهای متداول دارند، دارای جریان خاموش نسبتاً زیاد و نسبت پایین می باشند. در این مقاله ساختار جدیدی از ترانزیستور نانونوار گرافنی نوع شاتکی ارائه شده که در آن گیت ترانزیستور به دو قسمت تقسیم شده است. به گیتی که در سمت درین قرار گرفته است، ولتاژ ثابت متصل شده و گیتی که در سمت سورس قرار گرفته است، گیت اصلی ترانزیستور می باشد. ساختار SBGNRFET ارائه شده با مشخصه های هندسی و فیزیکی و در بایاس های متفاوت با استفاده از شبیه ساز عددی مبتنی بر توابع گرین غیر تعادلی شبیه سازی شده و کارایی افزاره مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده بهبود نسبت تا 7/6 برابر در می باشد. در این ولتاژ نسبت از 2/1 در ترانزیستور SBGNRFET معمولی به 01/8 در ترانزیستور جدید رسیده و جریان خاموش از µ A 5 به µ A 7/0 کاهش یافته است. همچنین در، به عنوان ولتاژ تغذیه، نسبت از 97/3 به 8/15 و جریان خاموش از µ A 63/0 به µ A 16/0 رسیده است.

مقیاس بندی طول کانال، جریان نشتی افزاره بدون پیوند دوگیتی (DGJL-FET) را افزایش می دهد و در نتیجه توان مصرفی افزاره در حالت خاموش افزایش می یابد. در این مقاله، ساختار نوینی برای کاهش جریان نشتی افزاره DGJL-FET پیشنهاد شده که Modified DGJL-FET نامیده می شود. در ساختار Modified DGJL-FET آلایش کانال در زیر گیت با آلایش سورس و درین یکسان، اما بیشتر از میانه کانال است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد با کاهش ضخامت لایه آلاییده زیر گیت، D، جریان نشتی کاهش می یابد. برای افزاره پیشنهادشده با طول کانال  10nmجریان خاموشی دو دهه بزرگی کمتر از افزاره Regular DGJL-FET است. عملکرد افزاره Regular DGJL-FET و Modified DGJL-FET برای طول کانال های مختلف بر حسب نسبت جریان حالت روشنی به جریان حالت خاموشی (ION/IOFF)، شیب زیر آستانه (SS) و تاخیر ذاتی گیت مقایسه شده است. برای افزاره Modified DGJL-FET، D و آلایش میانه کانال به عنوان پارامترهای اضافی برای بهبود عملکرد افزاره در رژیم نانومتر در نظر گرفته شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد در افزاره پیشنهادشده با طول کانال 15nm، SS و ION/IOFF نسبت به افزاره Regular DGJL-FET به ترتیب 14% و 106 دهه بزرگی بهبود یافته است.

عبور جریان هجومی بالا از ترانسفورماتورهای قدرت باعث کاهش طول عمر و عملکرد نادرست رله های حفاظتی آن ها می گردد. در این مقاله یک محدود کننده جریان هجومی حالت جامد (SSICL[1]) جدید برای ترانسفورمر های قدرت ولتاژ متوسط جهت به کارگیری با مدارشکن های موجود ارایه می شود. ساختار پیشنهادی متشکل از مجموعه سوییچ های نیمه هادی دوسویه مشابه و یک مقاومت محدودکننده جریان هجومی می باشد. با استفاده از یک روش مبتنی بر فیلتر کالمن[2]، جریان هجومی ترانسفورماتور در طول فرآیند مغناطیسی کاهش داده شده است. در واقع شکل جریان هجومی به وجود آمده مطابق با جریان تخمینی توسط یک فیلتر کالمن با پاسخ کند تعیین می شود. ساختارSSICL پیشنهادی در محیط MATLAB-SIMULINK شبیه سازی شده و یک نمونه اولیه آزمایشگاهی تکفاز از آن پیاده سازی گردیده است. الگوی کنترلی ساختار پیشنهادی با استفاده از میکروکنترلر dsPIC30F4011 اجرا شده است. به منظور ارزیابی عملکرد محدود کننده جریان هجومی حالت جامد جدید آزمایش هایی صورت گرفته است. نتایج شبیه سازی و آزمایش ها نشان می دهد که ساختار ارایه شده می تواند به طور قابل توجهی جریان هجومی ترانسفورماتور را کاهش دهد.

در این مقاله مساله شبکه جریان چند کالایی با جریان های مساوی روی کمان های معین مطرح می شود. قیود تساوی ایجاب می کند که جریان کمان های عضو زیر مجموعه های معین، برای کالاهای مجزا و مشخص مساوی باشند. به منظور حل این مساله ابتدا با استفاده از الگوریتم تخصیص ظرفیت یک جواب شروع، برای مساله به وجود می آوریم: سپس با استفاده از تکنیک تخفیف لاگرانژین روی قیود کلی یک کران پایین، و بعد با استفاده از الگوریتم سیمپلکس شبکه محاط شده، یک کران بالا را برای مقدار تابع هدف محاسبه می کنیم آنگاه کران های بالا و پایین را تعدیل کرده تا به جواب بهینه یا جواب بسیار نزدیک به بهینه برسیم.

در ترانزیستورهای اثر میدان بدون پیوند سیلیکون بر روی عایق (SOI-JLFET)، آلایش سورس-کانال-درین از یک سطح و یک نوع است. بنابراین فرایند ساخت آنها نسبت به ترانزیستورهای اثر میدان مد وارونگی سیلیکون بر روی عایق آسان تر است. با این حال، شیب زیرآستانه (SS) زیاد و جریان نشتی بالا در SOI-JLFET، عملکرد آن را برای کاربردهای سرعت بالا و توان پایین با مشکل مواجه کرده است. در این مقاله برای اولین بار استفاده از گیت کمکی در ناحیه درین SOI-JLFET برای بهبود SS و کاهش جریان نشتی پیشنهاد شده است. ساختار پیشنهادشده "SOI-JLFET Aug" نامیده می شود. انتخاب بهینه برای تابع کار گیت کمکی و طول آن، سبب بهبود هر دو پارامتر شیب زیرآستانه و نسبت جریان روشنی به جریان خاموشی نسبت به ساختار اصلی، Regular SOI-JLFET شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد ساختار SOI-JLFET Aug با طول کانال nm 20، mV/dec 71 ~ SS و نسبت 1013 ~ ION/IOFF دارد. SS و نسبت ION/IOFF ساختار SOI-JLFET Aug نسبت به ساختار Regular SOI-JLFET با ابعاد مشابه، به ترتیب 14% و سه دهه بزرگی بهبود یافته اند. افزاره SOI-JLFET Aug می تواند کاندید مناسبی برای کاربردهای دیجیتال باشد.

در این تحقیق معادله یک بعدی جریان توام آب و هوا (جریان دو فاز) که براساس جمع جبری سرعتهای آب و هوا استخراج شده برای زهکشی یک ستون قائم مورد آزمون و ارزیابی قرار گرفته است. برای تعیین بعضی از ضرائب این معادله )نفوذ پذیری نسبی فازهای خیس کننده و غیرخیس کننده krw وKra، و درجه اشباع موثر، (Se از روابط بروکز و کوری (1964) استفاده شده است. برای تعیین ضرایب هیدرولیکی معادلات بروکزوکوری شامل هیدرولیکی اشباع، پتانسیل نقطه ورود هوا، شاخص توزیع اندازه خلل و فرج، تخلخل و رطوبت باقیمانده، آزمایشات لازم بر روی ستونی از شن انجام گرفته، و سپس همان ستون مجددا اشباع و آزمایش زهکشی برای تعیین حجم آب خروجی به صورت تابعی از زمان صورت گرفته است. در تمام موارد از آب لوله کشی شهری هواگیری شده استفاده گردید. ستون خاک ازلوله پلکسی گلاس به قطر 3.2 سانتیمتر ساخته شد و یک فیلتر درجه بندی شده (شن در اندازه های مختلف) در انتهای ستون قرار داده شد. شن خشک شده در هوا به صورت یکنواخت از طریق قیف وارد لوله شده و پس از برخورد با توریهای کار گذاشته شده در دستگاه پرکننده با سرعت یکنواخت و از ارتفاع ثابتی )حدود 8 سانتیمتر( درون ستون قرار گرفت مقایسه نتایج حل معادله با داده های تجربی نشان می دهد که در زمانهای کوتاه و طولانی بین نتایج محاسباتی و داده های تجربی توافق خوبی وجود دارد. از طرفی با استفاده از معادلات بروکز و کوری پارامترهای D* و α (پارامترهای در برگیرنده گرانروی نسبی) محاسبه و اثر تغییرات این دو برروی نتایج محاسبات مورد ارزیابی قرارگرفت. این ارزیابی نشان می دهد که اثر تغییرD* روی نتایج کاملا معنی دار بوده ولی تغییرات α چندان تاثیری روی محاسبات ندارد و برای مقاصد عملی می توان آن را برابر واحد فرض کرد، که ضمن داشتن دقت کافی به میزان قابل توجهی از حجم محاسبات می کاهد.

سیستم مترو به عنوان سیستم حمل و نقل عمومی امروزه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع سیستم یکی از پرمصرف رین سهم مصرف انرژی در آن به جز مصارف جابجایی مسافران، مربوط به سیستم تهویه تونل و ایستگاه است. در این پژوهش، حرکت قطار درون چهار ایستگاه و تونل های بینابین از سیستم قطار شهری زیرزمینی مدل سازی شده است. مدل تونل و ایستگاه ها با درنظرگرفتن مواردی مثل سالن بلیت، راه پله ها، سکوی تردد مسافران و سیستم تهویه شبیه سازی شده است. ابتدا صحت حل عددی با مقایسه با نتایج آزمایشگاهی منتشرشده در پژوهش های قبلی بررسی شده، سپس میدان جریان ناشی از حرکت قطار در تونل و ایستگاه ها در حالت های فن روشن و فن خاموش محاسبه و مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که حرکت قطار بر میدان جریان در اطراف بازشدگی فن ها و نیز دریچه های تهویه سقف سکو تاثیر گذار بوده وعملکرد سیستم تعویض هوای طراحی شده را به شدت تغییر می دهد. علاوه بر این میدان جریان در کل تونل و ایستگاه ها به طور کامل متاثر از حرکت قطار و اثر پیستونی ناشی از آن است. حرکت قطار سبب می شود که مقدار دبی تبادل شده از درب های ورودی ایستگاه و نیز دبی تبادل شده بین هر ایستگاه و تونل اصلی تقریبا به ده برابر حالت پایا برسد. همچنین جریان هوایی که از حرکت قطار نشات می-گیرد چندین برابر جریان هوایی است که از عملکرد سیستم تعویض هوا به وجود می آید. بنابراین استفاده بهینه از اثر پیستونی می تواند تاثیر بسزایی در کاهش مصرف انرژی داشته باشد.

در این مقاله جریان آرام نوسانی نانوسیال عبوری از یک کانال مستطیلی با دیواره دمای ثابت را در حالت غیردائم به صورت عددی مورد مطالعه قرار داده ایم. برای این منظور دستگاه معادلات دیفرانسیل حاکم بر مدل دوبعدی جریان نانوسیال و انتقال حرارت در کانال به صورت جبری گسسته سازی شده و با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده است. تاثیر پارامترهای مختلفی از جمله فرکانس نوسانات، عدد رینولدز، دامنه نوسانات و همچنین اثر کسر حجمی نانوذرات را بر روی سرعت افقی، افت فشار ، ناسلت متوسط و عدد ناسلت کلی در کانال بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که افزایش دامنه نوسان تاثیری بر روی دوره تناوب نوسانات و مدت زمان برخورد نانوسیال با دیواره نمی گذارد و موجب افزایش عدد ناسلت می شود. همچنین با افزایش فرکانس نوسانات، تعداد نوسانات افزایش یافته، دوره تناوب نوسانات کاهش یافته و مدت زمان برخورد نانوسیال با دیواره کاهش یافته است، ولی تاثیر محسوسی بر افزایش عدد ناسلت نمی گذارد. علاوه بر آن، با افزایش عدد رینولدز و کسر حجمی نانوذرات، میزان انتقال حرارت از نانوسیال نیز افزایش می یابد. همچنین با بررسی اثر جریان نوسانی بر روی نانوذرات مختلف، مشخص شد که ناسلت نسبی ماکزیمم برای سیال حاوی نانوذرات نقره از دیگر سیالها بیشتر است.

استفاده از روشهای عددی در بررسی ماهیت پدیده های طبیعی، حیطه وسیعی از علوم را به خود اختصاص داده است. به منظور بررسی عوامل موثر در مکانیسم پدیده گردابه جاری شونده، ضمن بررسی پارامترهای مربوط به هیدرودینامیک حول پایه های استوانه ای، با بکارگیری داده های تجربی مناسب و روشهای آنالیز طیفی، به بررسی جریان اطراف پایه های استوانه ای واقع در معرض جریان یکنواخت آب در حالت جریان آشفته (با مد نظر قرار دادن نیروهای عرضی اعمالی به آن و فرکانس پدیده گردابه جاری شونده) پرداخته شده است. آنگاه با بررسی نحوه معرفی مناسب پارامترهای لازم برای یک نرم افزار کامپیوتری مورد استفاده در روشهای مکانیک سیالات محاسباتی، شرایط آزمایشگاهی مذکور مدلسازی شده و سپس نتایج آن با داده های تجربی مفروض، مقایسه گردیده و نتیجه گیری های لازم انجام گرفته است. نهایتا با به کارگیری نتایج برنامه، به منظور بررسی نحوه دست یابی به داده هایی که مستقیما از اندازه گیریهای تجربی مذکور حاصل نگردیده، به بررسی مکان یابی نقطه انشعاب واقع بر پایه استوانه ای، اقدام شده است.