برای پنج دهه است که جریان در اطراف دیسک دوار به عنوان نمونه ای به منظور تحلیل جریان لایه مرزی سه بعدی در رژیم آرام-مغشوش مورد بررسی قرار می گیرد. مطالعه چنین جریانی به درک صحیح از فرآیند گذرا در این زمینه کمک نموده است. تحلیل هیدرودینامیکی برس تمیز کننده دوار که کاربرد آن در دستگاه تمیز کننده بدنه کشتی ها می باشد، به روش های متفاوتی قابل انجام است. در این مقاله، نتایج تحلیل عددی توسط نرم افزار Fluent، تحلیل ابعادی و آزمایشات میدانی مقایسه شده اند. در واقع، یک مطالعه نیمه تجربی به منظور بررسی جریان لایه مرزی در اطراف دیسک دوار در داخل آب توصیف گردیده است. داده های محاسباتی به منظور بررسی نحوه تغییرات نیروی مکش و گشتاور ایجاد شده تهیه تا راه برای یک طراحی بهینه هموار گردد. نتایج حاصل از آزمایش نه تنها با پیش بینی های تئوریک، بلکه با نتایج استخراج شده از مطالعات دیگران انطباق خوبی نشان داده است.

در مطالعه حاضر انتشار جریان گل آلود رهاسازی توده به صورت دوبعدی، تحت تأثیر جریان باد با استفاده از نرم افزاری متن باز، مدل سازی شده است. جهت حل این مسئله از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ به منظور مشاهده دقیق تر پدیده های آشفته، استفاده شده است. با توسعه حل گر دوفازی نرم افزار مذکور به گونه ای که معادلات روش حجم سیال با معادله اسکالر غلظت جفت شوند، مسئله سه فاز به صورت یک فاز مخلوط سیال چگال و آب خالص درکنار فاز هوا شبیه سازی می شود. نتایج نشان می دهد که افزایش سرعت باد سبب کاهش نیروی شناوری محرک جریان گل آلود و هم چنین افزایش درون آمیختگی می شود که معنای آن آلودگی سریع تر نواحی آبی است. این افزایش سرعت باد باعث افزایش تنش برشی دیوار نیز می شود با این تفاوت که مقدار تنش برشی دیوار در سرعت های باد کم، چشم گیر نیست و این خود مانع از تغییر قابل ملاحظه در رفتار رسوب گذاری جریان می شود. با بررسی رفتار رسوب گذاری جریان، مشاهده می شود که در سرعت های باد زیاد، جریان باد موافق با جریان گل آلود، تأثیرات زیان بارتری نسبت به جریان باد مخالف دارد و انباشت رسوب آن بیش تر است.

توسعه گسترده طراحی و ساخت کشتی های چند بدنه در نیمه دوم قرن بیستم آغاز شد. امروزه، تعداد زیادی از این شناورها با طرح های مختلف ساخته می شود. با این وجود مطالعات عددی و آزمایشگاهی کمتری بر روی رفتار آنها در مقایسه با شناورهای تک بدنه انجام شده است. طول و فاصله دو بدنه از عوامل موثر بر الگوی موج ایجاد شده در اطراف و بین دو بدنه و در نتیجه مقاومت موج سازی شناور هستند. در این پژوهش تاثیر پارامترهای هندسی شامل نسبت طول به قطر و فاصله دو بدنه بر عملکرد هیدرودینامیکی یک شناور با سطح آبخور کوچک با روش دینامیک سیالات محاسباتی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بررسی تاثیر طول به قطر بر ترکیب سیستم موج اطراف بدنه آزمایش کشش برای دو مدل با نسبت های مختلف در محدوده سرعتی گسترده مورد شبیه سازی قرار گرفته است. همچنین جهت ارزیابی اثر فاصله دو بدنه بر تداخل امواج بین دو بدنه نیز دو مدل به فاصله های مختلف در سرعت های گوناگون در محیط دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی شده اند. شبیه سازی ها برای دو آبخور مختلف انجام شده است. تاثیر عدد فرود، نسبت طول به قطر و اندازه آبخور بر رفتار هیدرودینامیکی مدل نیز مورد بررسی قرار گرفته است. مقاومت فشاری، اصطکاکی و تداخلی دو بدنه محاسبه و الگوی موج اطراف بدنه و بین دو بدنه استخراج و با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده است که نشان دهنده تطابق منطقی نتایج عددی و آزمایشگاهی است.

گردابه نعل اسبی در اطراف تلاقی برجک-بدنه زیردریایی ایجاد شده و تاثیر مهمی در یکنواختی جریان و یک پروانه زیردریایی دارد، و نمی توان اثر گردابه نعل اسبی را روی عملکرد هیدرودینامیکی زیردریایی نادیده گرفت. گردابه نعل اسبی نویز هیدرودینامیکی زیردریایی را افزایش می دهد و باعث غیر-یکنواختی جریان پروانه می شود. یک روش مناسب برای کاهش اثرات جریان گردابه ای، استفاده از مولدهای ورتکس است. در تحقیق حاضر به کمک روش مرئی سازی با روغن و شبیه سازی عددی با نرم افزار اپن فوم، میدان جریان در اطراف یک مدل زیرسطحی استاندارد با استفاده از مولدهای ورتکس در زوایای حمله 0o£a£30o بررسی شده است. استفاده از روش آزمایشگاهی در تونل باد و شبیه سازی عددی در مطالعه حاضر به بررسی فیزیک اثر مولدهای ورتکس روی ساختار گردابه های تشکیل شده در اطراف زیرسطحی کمک نمود. در این مطالعه، نتایج حاصل نشان می دهند که استفاده از مولدهای ورتکس باعث کاهش قدرت گردابه نعل اسبی، خط جدایش، اندازه ابعاد گرادبه های عرضی و نیروی پسا می شود.

این یک واقعیت است که شکل تابع شکاف یاتاقان یکی از اجزای مهم طراحی است. از سوی دیگر، بررسی‎های تجربی حاکی از آن است که یاتاقان‎های با صفحات ناهموار و یا دارای انحناء، عملکرد هیدرودینامیکی بهتری دارند. بنابراین در مقاله حاضر اثرات عملکرد تابع شکاف نمایی به عنوان شکاف یاتاقان کشویی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. ابتدا فرمول بندی جدیدی از یک یاتاقان کشویی با تابع شکاف خطی تحلیل شده‎است و سپس با توجه به سایش در سطح یاتاقان و تغییر هندسی سطح به سطحی انحنادار، یک یاتاقان با سطح سایش یافته، مورد تحلیل قرار گرفته‎است. معادلات حاکم با استفاده از روش اجزای محدود حل شده و نتایج مربوطه حاصل شده‎اند. همچنین ذرات آزاد شده از سایش یاتاقان به صورت افزودن نانوذره به سیال روغن در نظر گرفته شده و مورد تحلیل قرار گرفته ‏است. داده های تحلیل حاضر نشان می‏ دهد بدون در نظر گرفتن نانو ذرات جامد، نیروی ظرفیت تحمل بار در یاتاقان کشویی با تابع شکاف نمایی 3/1 درصد نسبت به شکاف خطی بهینه افزایش نشان می‏ دهد. همچنین تحلیل نقش نانوذرات نشان داده است که ظرفیت تحمل بار یاتاقان کشویی اگر درصد حجمی نانوذرات به %2 برسد در مقایسه با نتایج عملکرد شکاف خطی بهینه تا 13/1 درصد افزایش را نشان می‎دهد.

در این پژوهش حرکت آزادانه حباب در کانال عمودی به صورت تجربی در محدوده نیروی تنش سطحی غالب برای 5 سیال مختلف نیوتونی مورد بررسی قرار گرفت. مسیر حرکت حباب در آب، محلول 30 درصد و 50 درصد حجمی گلیسیرین به صورت زیگزاگ و در دو محلول 80 درصد و 100 درصد حجمی گلیسیرین به صورت خطی مشاهده شده است، همچنین سرعت صعود و ضریب منظر نیز با روش آنالیز تصویر توسط نرم افزار متلب استخراج شد. مقایسه نتایج کار حاضر با نتایج سایر محققین و روابط موجود جهت حدس زدن سرعت حباب از تطابق خوبی برخوردار بود. تاثیر میدان مغناطیسی (عمود بر مسیر حرکتی حباب) بر خصوصیات هیدرودینامیک حباب نیز برای هریک از محلول ها مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که حضور میدان مغناطیسی هرچند در نحوه حرکت حباب تاثیری ندارد و در محدوده مورد بررسی موجب تغییر حرکت زیگزاگی یا خطی نمی شود ولیکن باعث کاهش دامنه حرکت می شود که این میزان کاهش با افزایش لزجت کاهش می یابد. همچنین حضور میدان سبب افزایش سرعت صعود حباب می شود که درصد این افزایش سرعت با افزایش لزجت افزایش می یابد. حضور میدان مغناطیسی باعث افزایش ضریب منظر می شود که با افزایش لزجت میزان تغییرات ضریب منظر کاهش می یابد.

اختلاط دائمی و مناسب آب در حوضچه­های پرورش ماهی با هدف ایجاد بالاترین میزان یکنواختی، به حداقل رساندن مناطق راکد، توزیع مناسب اکسیژن و حذف پسماندهای جامد در کف حوضچه­ها امری ضروری است. در این پژوهش اثر حالت نصب ورودی جریان و نیروی مومنتم جریان ورودی در حوضچه­های هشت­ضلعی بر اختلاط هیدرودینامیکی جریان به­وسیلۀ مدل سازی آزمایشگاهی بررسی شد. بدین منظور حالت نصب ورودی جریان در سه سطح با زاویه­های 90، 60 و °30 و نیروی مومنتم جریان ورودی در چهار سطح با مقادیر  004/0،  009/0،  013/0 و  N018/0، به­وسیله منحنی توزیع زمان ماند  و راندمان هیدرولیکی حوضچه­های هشت­ضلعی تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که حالت نصب ورودی جریان با زاویه °90 به ازای هر چهار نیروی مومنتم موجب عدم تشکیل جریان گردابی و وقوع اتصال کوتاه در جریان حوضچه می­شود که به موجب آن راندمان هیدرولیکی حوضچه در محدوده ضعیف قرار می­گیرد. به منظور ارتقا راندمان هیدرولیکی حوضچه، ورودی جریان در زاویه­های 60 و °30 نصب شد که نتایج بیانگر افزایش عملکرد راندمان به میزان 68/2 و 26/3 برابر زاویه نصب °90 است. همچنین مشاهده شد برای هر سه حالتِ نصب ورودی جریان، راندمان هیدرولیکی رابطه­ای عکس با نیروی مومنتم جریان ورودی دارد.