امروزه طراحی و اجرای بناهای بتنی، سنگی و خاکی یکی از راه­های مناسب برای کنترل و انحراف آب رودخانه­ها می­باشد. سازه­های توری سنگی و مهم­ترین آن­ها، سرریزهای پلکانی گابیونی به دلیل تأثیر قابل ملاحظه پله­ها بر میزان استهلاک انرژی جریان، پایداری مناسب، اقتصادی بودن، سهولت اجرا و بالا بردن سطح اکسیژن مخلوط در آب رواج بیشتری یافته و توجه روز افزونی به آن می­شود. هدف از این تحقیق بررسی میزان افت انرژی و مشخصات پرش هیدرولیکی و همچنین ارزیابی نقش تخلخل سرریز پلکانی همراه با بسته­های گابیون بر افت انرژی می­باشد. برای این منظور پنج مدل فیزیکی شامل سه مدل سرریز پلکانی گابیونی با سه تخلخل 35، 40 و45 درصد، یک مدل سرریز پلکانی نفوذ ناپذیر و یک تندآب ساخته شد. شیب تمامی مدل­ها ثابت و معادل 1:2 (افقی:عمودی) در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می­دهد که سرریزهای پلکانی گابیونی می­توانند مشخصات پرش هیدرولیکی شامل اعماق مزدوج، طول پرش و طول غلتاب را نسبت به نوع نفوذ ناپذیر آن به مقدار قابل­قبولی کاهش دهند. مقادیر افت نسبی انرژی در سرریزهای پلکانی گابیونی بزرگتر از سرریز پلکانی نفوذ ناپذیر است. حداکثر افت انرژی مربوط به مدل پلکانی گابیونی با تخلخل 45 درصد می­باشد که مقدار آن در حدود 86 درصد است که این مقدار نسبت به سرریز پلکانی نفوذ ناپذیر هشت درصد بیشتر است.

آبشار قائم ممکن است در رودخانه ها و آبراهه های طبیعی بر اثر فرسایش بستر بوجود بیاید و یا در مسیر کانالهای انتقال آب و زهکشها جهت کاهش شیب بستر ساخته شود. استفاده از آبشارهای قائم متوالی در سرریزهای پلکانی به منظور استهلاک انرژی جریان، صرفه جویی در هزینه احداث حوضچه آرامش پایین دست، جلوگیری از پدیده کاویتاسیون نیز معمول می باشد. ارزیابی کمی و کیفی افت انرژی در آبشارهای قائم و عوامل موثر بر آن از اهداف مقاله حاضر می باشد که در نظر گرفتن آن در طراحی آبشارها موجب می شود طول حوضچه آرامش کاهش یافته و در نتیجه صرفه جویی در هزینه های احداث حاصل خواهد شد. به این منظور پس از آنالیز ابعادی، در آزمایشگاه هیدرولیک گروه آبیاری دانشگاه شهید چمران اهواز سه مدل فیزیکی متفاوت از آبشار قائم ساخته شد و پارامترهای مورد نیاز جهت یافتن ضرایب و توانهای معادلات حاصله از آنالیز ابعادی و محاسبه میزان افت انرژی جریان از روی آبشارها اندازه گیری گردیدند. نتایج حاصله نشان می دهند که مقدار افت انرژی از روابط غیر خطی تبعیت مینماید و تابع ارتفاع آبشار و عمق بحرانی است. و مقدار افت انرژی نسبی از 10.0 درصد (به ازایyc/h=0.94 ) تا 94.3 درصد (به ازایyc/h=0.02 ) تغییر داشته است. این مطالعه نشان می دهد که حبابهای هوای بوجود آمده در جریان در آبشار قائم موجب خطا در قرایت عمق جریان و تخمین مقدار تلفات انرژی و در نتیجه ابعاد حوضچه آرامش مورد نیاز می شود. به منظور ارزیابی تحقیقات قبلی انجام شده در این زمینه، نتایج تحقیقات مور، رند، وایت، راجاراتنام و چمنی با نتایج این تحقیق مقایسه گردیدند. این مقایسه نشان می دهد که مدل ارایه شده توسط وایت افت انرژی جریان از روی آبشار قائم را زیادتر از دیگر محققین برآورد می کند. نتایج حاصله توسط مور، راجاراتنام و چمنی سازگاری خوبی با نتایج تحقیق حاضر دارند. رند افت انرژی نسبی کمتری را محاسبه مینماید. بعلاوه طول حوضچه آرامش مورد نیاز سازه آبشار به وسیله سایر روشها 20% بیش از روش وایت است.

ترکیب سرریز زیگزاگی با سرریز پلکانی یک ترکیب خوبی از سرریزها برای تخلیه سیلاب از مخازن سدها است. زیرا از یک طرف، سرریز زیگزاگی ظرفیت تخلیه سیلاب را افزایش می دهد و از طرف دیگر، سرریز پلکانی باعث افزایش افت انرژی در پایین دست سرریز می شود. در ادامه به ترکیب این دو سازه و تغییر ابعاد آنها برای بیشتر کردن استهلاک انرژی آب پرداخته شده است. به منظور بررسی آزمایشگاهی این پژوهش، از یک فلوم با قوس 90 درجه در دانشگاه آزاد واحد اهواز استفاده شد و با انتخاب مدل های زیگزاگی روی پله در سه شکل زیگزاگ، دو طول و سه عرض متفاوت زیگزاگ و پنج دبی، در مجموع 90 آزمایش انجام شد. پس از تحلیل نتایج مشخص شد که در ترکیب سرریز پلکانی با سرریز زیگزاگی از نظر شکل پله به ترتیب اشکال مثلثی، مستطیلی و ذوزنقه ای، شاهد کاهش افت انرژی هستیم. سرریزهای زیگزاگی دو سیکله دارای افت انرژی بیشتری نسبت به تک سیکله ها هستند که به دلیل افزایش طول خزش و استهلاک است. با افزایش yc/h 02/0 تا 032/0 شاهد افزایش افت انرژی هستیم ولی با افزایش (yc/h) از 032/0 به 057/0 روند عوض شده و شاهد کاهش افت انرژی هستیم که این پدیده به دلیل استغراق پله ها، کاهش زبری پله ها و افزایش شدت ورود هوا است که در استهلاک انرژی تاثیر می گذارد.

با توجه به اهمیت فرایند خنک کردن و گرم کردن یک جسم جامد، تولید انتروپی در جریان محدود در اطراف یک مانع مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، شبیه سازی عددی جریان لایه ای آرام و انتقال حرارت نانو سیال ها با نانو ذرات Al2O3 یا نانو لوله های کربن (CNTs)با شکل های مختلف در نظر گرفته شده است. معادله های ناویر-استوکس و انرژی به صورت عددی در یک سیستم مختصات متناسب با هندسه جسم، با استفاده از روش حجم کنترل حل شده اند. الگوهای جریان و میدان های دما برای مقادیر مختلف غلظت ذرات به طور دقیق بررسی شده اند. علاوه بر این، اثرات شکل و غلظت نانو ذرات بر انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، تاثیر نانو سیال ها بر افت فشار و توان پمپ مطالعه شد. از سوی دیگر، کمینه کردن تولید انتروپی به عنوان معیار بهینه سازی در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که در بیشتر موارد، نانو سیال ها انتقال حرارت و همچنین افت فشار را افزایش می دهند. همچنین، شکل نانو ذرات مکانیزم انتقال حرارت در نانو سیال ها مهم است. نانو سیال ها با نانو ذرات استوانه ای CNT نسبت به نانو سیال های که دارای نانو ذرات Al2O3 با شکل کروی هستند، انتقال حرارت را بیشتر افزایش می دهند. برای نانو سیال حاوی CNT با غلظت %5/0 انتقال حرارت خیلی بیشتر از توان پمپاژ افزایش یافته است که این نانو سیال را یک انتخاب اقتصادی می سازد.

شیر کنترل دبی یکی از سازه هایی است که بدون استفاده از تمهیدات الکترونیکی فقط با انجام برخی اقدامات مکانیکی می تواند برای تحویل آب به صورت حجمی در خطوط لوله مورد استفاده قرار گیرد. برای مدل سازی ریاضی شبکه های تحت فشار، شیرفلکه ها با مقادیر افت آنها (یا روند تغییرات افت) به برنامه ها معرفی می شوند. از این رو، اطلاع از روند تغییرات افت در هر نوع از شیرفلکه ها بسیار ضروری است. در تحقیق حاضر به برآورد ضریب افت انرژی در شیرهای کنترل دبی پرداخته شده است. برای این منظور، شیرهای کنترل برای دبی های طراحی 5 و 10 لیتر بر ثانیه ساخته شدند و عملکرد آنها به صورت آزمایشگاهی آزمون گردید. نتایج نشان داد که شیر کنترل دبی می تواند با دقت مطلوبی علی رغم تغییرات فشار، دبی تقریباً ثابتی را تحویل دهد. میزان افت انرژی ناشی از قسمت ورودی شیر کنترل دبی و کل سازه به صورت جداگانه مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت. با اندازه گیری ضریب افت انرژی در ورودی سازه و همچنین افت کل سازه مشاهده شد که در فشار های پایین، میزان ضریب افت انرژی در ورودی جریان تأثیر بسزایی در افت کل دارد. همچنین ملاحظه شد که با افزایش اختلاف فشار بین بالادست و پایین دست سازه، ضریب افت انرژی کل افزایش می یابد. به عبارت دیگر به لحاظ هیدرولیکی عامل اصلی ثابت ماندن دبی در شیرهای کنترل، تغییرات هوشمند افت متناسب با افزایش یا کاهش اختلاف فشار در خط انتقال است. در انتها با انجام آنالیز ابعادی روابطی تجربی برای محاسبه ضریب افت ارائه شد.

بررسی سری های زمانی از انرژی الکتریکی تولید شده توسط توربین های بادی و سلول های خورشیدی نشان می دهد، که انرژی تولید شده با توجه به شرایط جغرافیایی افت و خیزهای زیادی به همراه خود دارد. این افت و خیز های موجود باعث شده است که نه تنها سهم دریافتی از این منابع اندک باشد بلکه موجب ناپایداری نیروگاه های برقی شده است. با بررسی چندین داده مختلف از کشورها و نواحی متفاوت با بسامد ثانیه و دقیقه نشان می دهیم که رفتارهای مقیاسی متفاوتی در بازه های مختلف زمانی وجود دارد و دیگر خصوصیات تصادفی و غیرخطی آنها را آشکار می سازیم. همچنین به مقایسه رفتارهای غیرگوسی این مناطق با هم می پردازیم و نشان می دهیم که بررسی خواص بس برخالی این داده ها به ما کمک می کند تا میزان ناپایداری این انرژی های دریافتی را بهتر بسنجیم.

در این مقاله با بکارگیری از روش ضربی و ساختن تابع انرژی برای سیستمهای ترموالاستیسیتی افت نمایی تابع انرژی در بررسی حل سراسری در دامنه محدود در فضای WÌÂn مورد بررسی قرار گرفته است.

در آبگیری از رودخانه ها همواره ذرات رسوب به همراه آب به صورت بارهای کف و رسوبات معلق وارد تاسیسات انتقال و تنظیم آب می شوند و تغییراتی در شرایط جریان لوله ها و کانال ها ایجاد می کنند. ابن تحقیق با هدف بررسی تاثیر رسوبات معلق بر میزان افت انرژی در لوله های صاف انجام شده است. بدین منظور آزمایش هایی با مخلوط آب و رسوب با غلظت های 0.1 تا 5 درصد حجمی ذرات رسوب ریزدانه با قطرهای میانه 0.04، 0.064، 0.15، 0.25 و 0.72 میلی متری در دو سری سیستم لوله پلی اتیلن با قطرهای داخلی 66 و 80 میلی متر انجام گردید. نتایج نشان داد وجود رسوب در جریان آب در اعداد رینولدز پایین تاثیر قابل توجهی بر میزان افت بار در لوله های صاف دارد به گونه ای که افزایشی تا 125 درصد را نسبت به آب صاف نشان می دهد. نتایج همچنان نشان داد که مقدار افت انرژی با افزایش غلظت و قطر ذرات به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. با افزایش عدد رینولدز تاثیر بار رسوبی بر افت کاهش یافته و مقدار آن به افت آب خالص نزدیک می شود. در برخی موارد، در اعداد رینولدز بالا، حضور بار رسوبی موجب کاهش افت انرژی، تا کمتر از مقدار آن برای آب صاف نیز می گردد.

با تکنیک طیف سنجی افت انرژی الکترون بازتابی(REELS)، در انرژی کم می توان خواص الکترونیکی لایه های نازک و نانو ساختارها و ساختار الکترونی سطح را تعیین کرد. در این مقاله، با استفاده از سطح مقطع ناکشسان تجربی REELS به دست آمده به روش توگارد – چورکن دورف، تابع دی الکتریک تیتانیت استرانسیم با روش یوبرو-توگارد تعیین می شود. سطح مقطع تئوری با توافق خوبی با تجربی در انرژی 1423 و زاویه ی ورودی و خروجی ° 35، ° 15 به دست آمد. علاوه بر این، توزیع زاویه ای پارامتر تحریک پذیری سطح برای این بلور در انرژی های 1000، 1423، 2000، 2500و 3000 تعیین شد. در این راستا از تعریف پائولی و توگارد، که به عنوان تغییر در احتمال تحریک پذیری یک الکترون که بواسطه حضور سطح در مقایسه با الکترون در حال حرکت در محیط نیمه بی نهایت است، استفاده شد. محاسبه این پارامتر بر پایه ی سطح مقطح پاشندگی ناکشسان دیفرانسیلی الکترون، به دست آمده از نرم افزار QUEELS که برای طیف افت انرژی الکترون بازتابی معتبر است، می-باشد.