یکی از کاربردهای انرژی خورشیدی، در خشک کن خورشیدی می باشد. اما این نوع خشک کن ها دارای بازدهی پائینی هستند که برای افزایش بازده و صرفه جویی در مقدار انرژی مصرفی بهینه سازی صفحه جاذب آن ها در اولویت قرار دارد. بدین منظور، جریان هوای داخل محفظه صفحه جاذب خشک کن خورشیدی با استفاده از روش مدل سازی دینامیک سیالات محاسباتی ((CFD)) شبیه سازی شد سپس روند انتقال حرارت، توزیع جریان و سرعت هوای داخل محفظه تحلیل گردید و بصورت آزمایشگاهی صفحات مختلف جاذب مورد مقایسه قرار گرفتند. در این تحقیق سه حالت مختلف صفحه جاذب با ورودی یکسان و سه حالت خروجی متفاوت (دایره ای، متداول و متخلخل) بررسی شد که در صفحه با خروجی متخلخل، صفحه با ضریب تخلخل 0314/0 استفاده شد. نتایج نشان داد که بین داده های تحلیلی و تجربی، ضریب تبیین (R2) بالای 97 درصد برقرار بود. در صفحات دایره ای و متداول انباشت حرارتی در گوشه ها وجود داشت که با تغییر در نوع خروجی و تبدیل آن به حالت خروجی متخلخل از تلفات گرمایی و انباشت حرارت جلوگیری بعمل آمد.

فرایندهای بسیاری برای کاهش انتشار دی اکسید گوگرد توسعه پیدا کرده است. فرایند رایج برای کاهش آلاینده دی اکسید گوگرد، استفاده از سنگ آهک است. در این تحقیق، فرایند گوگردزدایی مستقیم به صورت یک واکنش (جامد- گاز) غیرکاتالیزی در یک رآکتور ثابت بستر پر شده از کلوخه های آهک به صورت دینامیکی مدل شده است. مشاهده گردید که سه عامل دما، فشار سیستم و غلظت گاز، تاثیر قابل ملاحظه ای در میزان گوگردزدایی دارند. در این بررسی دیده شد که جمله نفوذ در داخل لایه های محصول به طور محسوسی تابع دما بوده و به سختی با درجه سولفوردارشدن تغییر می کند. به علت آنکه در دماهای بالا کلوخه شدن ذرات سنگ آهک رخ می دهد، لایه های محصول در این دماها متخلخل می باشند. نتایج این مدلسازی تطابق قابل قبولی با اطلاعات تجربی دارد.

تشکیل اکسیدهای نیتروژن (ناکس) در شعلۀ آشفتۀ از قبل نامختلط بیودیزل از دیدگاه اولری- لاگرانژی در این مقاله بررسی شد. ابتدا احتراق به وسیلۀ دینامیک سیالات محاسباتی4 مدل شد. تخمین مشخصه های جریان سیال واکنش دهنده در شعلۀ آشفته، به وسیلۀ حل معادلات موازنۀ جرم، مومنتم، انرژی، تولید و انتقال ناکس است. از مدل ترتیب گسسته برای مدل تشعشع و افزایش دقت پیش بینی مدل در مشخص کردن دما و سطح اجزا استفاده شد. دمای احتراق و غلظت آلایندۀ منوکسید نیتروژن ارائه و با آزمایش ها مقایسه شد. مدل ارائه شده توانایی قابل قبول در محاسبۀ سطح آلایندۀ منوکسید نیتروژن از خود نشان داد. اختلاف میان سطح آلایندۀ ناکس در مدل و آزمایش ها ناشی از به کارگیری سازوکار احتراق ساده شده برای بیودیزل و نبود میسر القایی تشکیل منوکسید نیتروژن در آن سازوکار احتراق است. از مدل برای بررسی پراکندگی اکسیدهای نیتروژن در محیط احتراق استفاده شد. نتایج حاکی از تشکیل اکسیدهای نیتروژن در نواحی بعد از شکل گیری شعله است.

متمرکزکننده ها کارکرد­های بسیاری دارند که یکی از آنها استفاده در فرآیند نمک زادیی از آب شور به روش تبخیر و تقطیر است. به دلیل وجود حرارت بالا در جاذب متمرکزکننده ها، این امکان فراهم می شود تا با طراحی یک سامانۀ مبدل حرارتی، زمینۀ تبخیر آب شور به ­وجود آید. در این پژوهش سعی شد تا به کمک روش دینامیک سیالات محاسباتی ((CFD)) دو هندسه جاذب مارپیچی و استوانه ای بررسی شوند. برای این منظور، سیال عامل بر اساس ویژگی­های آب شور دریا در نرم افزار Fluent Ansys تعریف شد و ایجاد هندسه و تحلیل حرارتی بر اساس شرایط اولیه و مرزی سامانه در نظر گرفته شدند. با بررسی نتایج اعتبارسنجی کیفیت شبکه­بندی، شبکۀ بهینه در هر دو هندسه المان مربعی مربعی شکل بود. تحلیل حرارتی جاذب نشان داد که در هندسۀ استوانه ای، توزیع حرارتی در کف هندسه بیشتر است تا در سطح بالایی آن. نتایج تحلیل تغییرات عدد ناسلت، تمرکز تنش حرارتی را در مقطع خروجی سیال نشان دادند. با این همه، و برخلاف هندسۀ استوانه ای، توزیع حرارت در هندسۀ مارپیچ به­ طور یکنواخت، متقارن و بدون تمرکز تنش حرارتی بود. این تمرکز تنش در هندسۀ استوانه ای موجب می شود تا احتمال انتقال فرآیند تبخیر از داخل محفظه به لوله های انتقال به وجود آید. مقایسۀ نتایج تحلیل عددی رفتار حرارتی در دو هندسۀ جاذب نشان داد که مزیت هندسۀ مارپیچ در یکنواختی توزیع حرارت است که باعث افزایش بازده حرارتی در فرآیند نمک­ زدایی می شود. در مقابل، مزیت هندسۀ استوانه ای در طراحی ساده، جایگذاری آسان، عایق بندی سریع و استفاده از مواد قابل دسترس برای ساخت نسبت به هندسۀ مارپیچ است.

هدف این مقاله، مطالعه عددی مشخصه های انتقال حرارتی و جریان نانوسیالات درون میکروکانال استوانه ای با سطح مقطع های مستطیلی، مثلثی و دایره ای و همچنین مقایسه سیال پایه آب و دی اتیلن گلایکول است. اندازه و شکل این مقطع ها تأثیر قابل توجهی روی عملکرد گرمایی و هیدرولیکی مبدل حرارتی میکروکانال دارد. نانوسیالات استفاده شده در این تحقیق شامل آب و دی اتیلن گلایکول به عنوان سیال پایه و نانوذرات شامل SiO2، Cu، Al2O3 و CuO است. برای حل مسئله و استخراج داده های مورد نیاز یک شبیه سازی سه بعدی برای میکروکانال با استفاده از نرم افزار ANSYS FLUENT 15. 0 انجام شد و تأثیر شکل سطح مقطع جریان سیال و نوع نانو سیالات استفاده شده، روی پارامترهای انتقال حرارت و جریان سیال بررسی شد. از نتایج به دست آمده در این تحقیق، مشاهده می شود که با افزودن نانوذرات به سیال پایه میزان انتقال حرارت و افت فشار افزایش پیدا می کند. همچنین نتایج نشان می دهد که کانال های مستطیلی بهترین عملکرد را در بین سه هندسه بررسی شده دارا است و بدترین عملکرد مربوط به کانال های مثلثی است زیرا میزان ضریب انتقال حرارت جابه جایی در کانال های مستطیلی و دایره ای به ترتیب 19/26 و 10/88 درصد بیشتر از کانال های مثلثی گزارش شده است و در پایان، سیال پایه دی اتیلن گلایکول به جای آب در یک دبی یکسان استفاده شد و مشخص شد که عملکرد سیال پایه آب به مراتب بهتر از دی اتیلن گلایکول است به این ترتیب که ضریب انتقال حرارت جابه جایی برای سیال پایه آب در غلظت سه درصد نانوسیال Al2O3 به میزان 80 درصد بیشتر از سیال پایه دی اتیلن گلایکول به دست آمد.

در پژوهش حاضر، که بر اساس ترکیب رؤیت گر غیرخطی فیلتر کالمن هیبریدی(HEKF) و دینامیک سیالات محاسباتی ((CFD)) است، تمامی ضرایب هیدرودینامیکی یک بیضی گون در صفحه ی افقی تخمین زده می شود. برای این کار، ابتدا یک مدل عددی با استفاده از نرم افزار تجاری انسیس CFX و با بهره گیری از الگوریتم تجدید شبکه در روش شبکه ی متحرک توسعه داده شده است. با استفاده از این شبیه سازی و انجام محاسبات مربوطه، تعدادی از ضرایب هیدرودینامیکی به دست آمد. سپس با کمک کد شبیه سازی شده ی فیلتر کالمن هیبریدی در محیط نرم افزار متلب و اعمال معادلات حرکتی حاکم بر یک جسم بیضی گون، ضمن به کارگیری از اطلاعات مکانی و سرعتی به دست آمده از مانور بیضی گون در محیط CFX، دیگر ضرایب هیدرودینامیکی مجهول تخمین زده شد. نتایج به دست آمده از روش پیشنهادی حاکی از تطابق خوب ضرایب جرم افزوده ی تخمینی از مدل شبیه سازی شده با مقادیر تحلیلی موجود است.