شبیه سازی روشی مناسب و کم هزینه برای تعیین عوامل موثر در مصرف انرژی و روش های بهبود بازده فر در اجاق های گاز است. اما این وسیله ساده به علت ماهیت فیزیکی آن (عدم وجود جریان غالب) با مشکلاتی مواجه است. سرعت سوخت سوخته شده بسیار کم است. و نیز شرایط مرزی پیچیده ای بر مساله حاکم است. چنانچه بخواهیم همه معادلات حاکم بر جریان و انرژی را به طور کامل (سه بعدی و گذرا) حل کنیم مساله بسیار پیچیده می شود. حتی بعد از حل مساله سازوکاری برای تایید صحت عملکرد وجود ندارد.در نوشتار حاضر با رعایت یک سری فرضیات، معادلات دیفرانسیل ساده تری مورد استفاده قرار گرفته است. این معادلات مدلی ترمودینامیکی از رفتار محفظه فر، ظرف داخل فر، عایق بندی، محفظه ای احتراق و شیر کنترل گاز ارایه می دهند. و با استفاده از الگوریتم های عددی حل می شوند. به این ترتیب می توان اطلاعات متعددی از حالت های مختلف فر به دست آورد. اما نکته مهم تایید روش حل است. با انجام یک سری آزمون ها در آزمایشگاه اعتبار مدل، مورد بررسی و تایید قرار گرفته است.

محاسبه وزن مواد بار کوره های ذوب، اغلب از راه موازنه جرم ساده عناصر آلیاژی در مواد ورودی و مذاب خروجی انجام می شود. اما در فرایندهای ذوب، پیچیدگی ها و پدیده های گوناگونی هست که اغلب در محاسبات موازنه جرم نادیده گرفته می شود و سبب عدم اطمینان در محاسبه بار کوره می گردد. خطای محاسبه، باعث اصلاح چندباره ذوب، تأخیر در تخلیه، افزایش هزینه و کاهش کیفیت مذاب می شود. در پژوهش حاضر تلاش بر این بوده که پیچیدگی ها و جنبه های مهم مساله ذوب، که اغلب نادیده گرفته شده، در کوره شناسایی و در یک مدل ریاضی مناسب درنظر گرفته شود. هدف پژوهش حاضر توسعه مدلی است، که نه تنها وزن مواد اولیه برای ترکیب شیمیایی ذوب هدف را بهینه سازی کند، بلکه هدررفت ناهمگن عناصر آلیاژی، ناخالصی های غیرفلزی مواد بار، و اصلاح ذوب اولیه در کوره را نیز درنظر بگیرد. این مقاله، یک مدل بهینه سازی استاندارد و یک الگوریتم حلقه ی تکرار برای موازنه جرم غیرخطی مساله ذوب ارایه می کند. یک مساله ذوب آلیاژ برنج با 7 عنصر آلیاژی و 8 نوع مواد بار در مقیاس صنعتی طرح و بررسی گردید، تا کارکرد مدل را مورد آزمایش قرار دهد. نتایج عددی مدل کسر وزنی مواد اولیه، و وزن و ترکیب شیمیایی ذوب اصلاح شده را با کمترین هزینه مواد نشان می دهد. تحلیل بهینه بودن جواب، تایید کرد که کمترین مقدار هزینه به دست آمده است. مدل استاندارد غیرخطی، ابزاری قابل اعتماد و سریع برای بهینه سازی هزینه و محاسبه بار کوره است که پتانسیل های قابل توجهی برای کاهش هزینه و تسهیل اتوماسیون صنعتی فرایند ذوب ایجاد می کند.

امروزه با توجه به مزایای هیدرات در انتقال وذخیره سازی گاز طبیعی، این موضوع مورد توجه محققین قرار گرفته است. همچنین با توجه به شرایط تشکیل هیدرات که در دمای پایین وفشار بالایی می باشد سعی شده است این شرایط به شرایط محیطی نزدیک شود و برای این کار از افزودنی هایی استفاده شده است که این نقاط ترمودینامیکی را تغییر می دهد. برای پیش بینی این نقاط، مدل های ترمودینامیکی نیز وجود دارد که غالبا دارای ثوابت ومعادلات زیادی می باشند .در این تحقیق، از مدل ترمودینامیکی ساده ودقیق برای پیش بینی نمودار های فازی دما- فشار هیدرات گاز پروپان و همچنین گاز پروپان در حضور افزودنی های غیر محلول سیکلوهگزان (CH)، متیل سیکلوهگزان (MCH)،تتراهیدروپیران (THP) و سیکلوبوتانن (CB) استفاده شد. این مدل بر مبنای برابری فوگاسیته در فاز های مایع وهیدرات می باشد. از تئوری واندروالس-پلاتیو برای بیان فوگاسیته فاز هیدرات استفاده شد. برای فوگاسیته فاز گاز وهمچنین ترکیبات آلی غیر محلول در آب معادله حالت PRاز میان معادله حالات مورد بررسی مناسب تر شناخته شد .دربخش عملی با استفاده از این دستگاه، نقاط تجزیه هیدرات گاز پروپان در حضور بهبود دهنده های غیر محلول در آب به دست آمد. نتایج حاصل از مدل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه و دقت مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. توافق خوبی بین داده های آزمایشگاهی و مدل سازی به دست آمد. درصد خطای مطلق در سیستم های پروپان خالص، آب + پروپان+ تتراهیدروپیران، آب + پروپان+ سیکلوبوتانن، آب + پروپان+ متیل سیکلوهگزان به ترتیب 3.19% ، 4.10%، 4.16% و 2.33% به دست آمد.

در دنیای پیشرفته امروز، به ویژه در حوزه های مهندسی مکانیک و صنایع هوافضا، کامپوزیت ها به دلیل ویژگی منحصربه فرد استحکام بالا در کنار وزن کم، جایگاه برجسته ای یافته اند. با این حال، رفتار پیچیده این مواد، تحلیل دقیق و ابزارهای پیشرفته ای را برای مدل سازی و پیش بینی آسیب های ساختاری آن ها می طلبد. پژوهش حاضر با بهره گیری از ترکیب مدل های چندمقیاسی مزو-ماکرو و مفاهیم مکانیک آسیب پیوسته، رویکردی نوین برای تحلیل و ارزیابی خرابی در ساختارهای کامپوزیتی ارائه می کند. این مطالعه از چارچوب مدل های چندمقیاسی شبه همزمان بهره می گیرد که با استفاده از روش های پیشرفته شبیه سازی المان محدود و ابزارهای پردازش تصویر، امکان تحلیل جامع ترک خوردگی زمینه و شکست الیاف را فراهم می سازد. افزون بر این، زیربرنامه ای مبتنی بر مفاهیم مکانیک خرابی پیوسته در نرم افزار المان محدود میتوان توسعه داد که قادر باشد تکامل آسیب ها، از جمله پیشرفت ترک ها، شکست الیاف و پیش بینی بار نهایی شکست سازه های کامپوزیت را به صورت پیش رونده تحلیل کند. از سوی دیگر، به کارگیری روش های هوش مصنوعی، به ویژه در پردازش تصویر، سبب کاهش زمان و هزینه های محاسباتی شده و دقت تحلیل های مکانیکی را به طرز چشمگیری افزایش داده است. این رویکردهای چندمقیاسی هوشمند نقشی کلیدی در بهینه سازی طراحی و پیش بینی دقیق مکانیزم های خرابی ایفا می کنند. این روش ها، به ویژه در کاربردهای پیچیده و حساس هوافضایی، ابزارهای مؤثری برای ارتقای عملکرد و قابلیت اطمینان ساختارهای کامپوزیت ها به شمار می روند.

در این مقاله برای پیشبینی رسوب آسفالتین از دو روش استفاده گردید. در روش اول، تئوری پلیمری فلوری-هاگینز و در روش دوم مدل رسامدانا و همکاران به عنوان مدل پایه مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا پارامتر حلالیت آسفالتین، به صورت تابعی از فشار در نظر گرفته شد و سپس مقدار این پارامتر در فشارهای مختلف تعیین گردید. هدف، تطبیق منطقی نتایج حاصل از مدل با داده های رسوب آسفالتین حاصل از آزمایش میباشد. پارامتر حلالیت آسفالتین مورد استفاده در روش اول از مقادیر گزارش شده در مقالات، کمتر بود ولی نتایج حاصل از روش دیگر، مقادیر پارامتر حلالیت آسفالتین را در محدوده قابل قبولی ارائه داد. در نهایت یک رابطه تجربی برای پیشبینی پارامتر حلالیت آسفالتین در فشارهای مختلف برای دو نمونه نفتی بهدست آمد که مقدار این پارامتر را با خطای کمتری محاسبه می نماید.

در این تحقیق تشکیل هیدرات هیدروژن سولفید در حضور ممانعت کننده های ترمودینامیکی مدل شده است. مدل ترمودینامیکی پیشنهادی برای پیشبینی فشار تعادلی تشکیل هیدرات هیدروژن سولفید در آب خالص و همچنین در حضور سه نمک KCl، NaCl، و CaCl2، دو الکل متانول و اتانول و اتیلن گلایکول به کار برده شد. برای به دست آوردن ضریب فعالیت آب در محلول های مورد نظر معادله (E-UNIQUAC) Extended-UNIQUAC مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای ساختاری معادله مورد نظر از مقالات استخراج شد، ولی پارامترهای برهمکنش بین مولکولی در مدل E-UNIQUAC از طریق برازش داده های تجربی با مدل پیشنهادی به دست آمد. پس از محاسبه این پارامترها، از آنها برای پیش بینی فشار تعادلی تشکیل هیدرات هیدروژن سولفید در حضور الکترولیت ها (NaCl،KCl  و CaCl2)، الکل ها (متانول و اتانول) و اتیلن گلایکول استفاده شد. نتایج حاصل از این مدل توافق بسیار خوبی با داده های تجربی دارد و میزان انحراف میانگین مدل و دادهه ای تجربی %3.82 است.

در این مقاله، یک کریستالایزر گردش اجباری تحت خلاء که از کریستالایزر، پمپ و مبدل حرارتی تشکیل شده است، باهدف تأمین آب شیرین مصرفی پیشنهاد داده شده است. به منظور تأمین هم زمان بار گرمایش کریستالایزر و همچنین برای تقطیر بخار آب خروجی از کریستالایزر، از پمپ حرارتی به عنوان روشی جدید استفاده شده است. یک مجموعه آزمایشگاهی برای نشان دادن امکان سنجی سیستم پیشنهادی طراحی و ساخته شده که مجموعه شامل سیکل کریستالایزر گردش اجباری است. میانگین درصد خطا بین نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی صورت گرفته، 4.8 درصد گزارش شد. نتایج حاکی از آن است که با تغییر دمای ورودی و فشار کریستالایزر، نرخ تولید کریستال نمک و آب شیرین تولیدی به ترتیب به مقدار 0.65 و 19.81 کیلوگرم بر ساعت افزایش می یابد. مصرف انرژی الکتریکی نیز با افزایش دمای ورودی آب تغذیه و ظرفیت گرمایی مبدل حرارتی کاهش می یابد و کمترین میزان مصرف انرژی الکتریکی در دمای 50 درجه سانتی گراد، فشار کریستالایزر 0.085 بار و ظرفیت گرمایی مبدل حرارتی kw13.25 رخ می دهد. مصرف انرژی الکتریکی نیز با افزایش دمای ورودی آب تغذیه و ظرفیت گرمایی مبدل حرارتی کاهش می یابد و کمترین میزان مصرف انرژی الکتریکی در دمای 50 درجه سانتی گراد، فشار کریستالایزر 0.085 بار و ظرفیت گرمایی مبدل حرارتی kw13.25 رخ می دهد.

در این مقاله، یک کریستالایزر گردش اجباری تحت خلاء که از کریستالایزر، پمپ و مبدل حرارتی تشکیل شده است، باهدف تأمین آب شیرین مصرفی پیشنهاد داده شده است. به منظور تأمین هم زمان بار گرمایش کریستالایزر و همچنین برای تقطیر بخار آب خروجی از کریستالایزر، از پمپ حرارتی به عنوان روشی جدید استفاده شده است. یک مجموعه آزمایشگاهی برای نشان دادن امکان سنجی سیستم پیشنهادی طراحی و ساخته شده که مجموعه شامل سیکل کریستالایزر گردش اجباری است. میانگین درصد خطا بین نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی صورت گرفته، 4.8 درصد گزارش شد. نتایج حاکی از آن است که با تغییر دمای ورودی و فشار کریستالایزر، نرخ تولید کریستال نمک و آب شیرین تولیدی به ترتیب به مقدار 0.65 و 19.81 کیلوگرم بر ساعت افزایش می یابد. مصرف انرژی الکتریکی نیز با افزایش دمای ورودی آب تغذیه و ظرفیت گرمایی مبدل حرارتی کاهش می یابد و کمترین میزان مصرف انرژی الکتریکی در دمای 50 درجه سانتی گراد، فشار کریستالایزر 0.085 بار و ظرفیت گرمایی مبدل حرارتی kw13.25 رخ می دهد. مصرف انرژی الکتریکی نیز با افزایش دمای ورودی آب تغذیه و ظرفیت گرمایی مبدل حرارتی کاهش می یابد و کمترین میزان مصرف انرژی الکتریکی در دمای 50 درجه سانتی گراد، فشار کریستالایزر 0.085 بار و ظرفیت گرمایی مبدل حرارتی kw13.25 رخ می دهد.

در این مقاله، نسبت های مختلف متانول به عنوان حلال قطبی و هگزان به عنوان حلال ناقطبی برای استخراج لیپید از ریزجلبک خشک و مرطوب با رطوبت های 70 و 85 درصد استفاده شدند. مقدار لیپید استخراجی تا نسبت هم حجم مخلوط هگزان و متانول روند صعودی دارد که با افزایش بیش تر متانول این روند کاهش می یابد. یک کاهش عمده لیپیدهای خام استخراجی با افزایش رطوبت در نسبت های پایین متانول به هگزان مشاهده شد. بیش ترین مقدار اسیدهای چرب استخراجی با استفاده از مخلوط هم حجم هگزان: متانول به دست آمد(53/0± 30/2 درصد). با افزایش رطوبت بازیابی اسید چرب کاهش یافت، ولی پروفایل اسیدهای چرب برای مخلوط حلال متفاوت تقریباً مشابه با ریزجلبک خشک بود. بیش ترین بازیابی اسید چرب با اعمال مخلوط هم حجم هگزان: متانول به عنوان حلال به دست آمد که درصد آن برای رطوبت 70 و 85 درصد زیست توده به ترتیب 33/0± 2/2 و 16/0± 95/0 است. هم چنین اثر دما بر عمل کرد استخراج نیز بررسی شد که نتایج نشان دادند بازیابی لیپید خام و اسید چرب با افزایش دما بهبود می یابد(به ترتیب 17 و 36 درصد برای دمای 65 درجه سانتی گراد در مقایسه با 25 درجه سانتی گراد). مدل ترمودینامیکی UNIQUAC برای تحقیق درباره تاثیر مقدار رطوبت و نسبت حلال بر فرآیند استخراج لیپید به کار گرفته شد. پارامترهای برهم کنش انرژی با به کارگیری داده های تجربی به دست آمدند. نتایج تخمینی با 65/8 درصد>AAD درصد دقت مدل UNIQUAC را اثبات کردند.

در این مقاله جهت بررسی عملکرد یک موتور توربوفن گیربکس دار و سیستم کنترل آن، مدلسازی ترمودینامیکی موتور به همراه مدلسازی کنترلر هیدرومکانیکی مربوطه انجام می گیرد. در شبیه سازی عملکرد موتور از داده های تست موتور جهت اعتبارسنجی استفاده می شود. حداکثر اختلاف خروجیهای مدلسازی موتور با داده های موتور در شرایط برخاست به اندازه 2/3% و با داده های تست موتور در دورهای مختلف به اندازه 6/7% است. جهت مدلسازی کنترلر، با استفاده از داده های موتور و منطق حاکم بر آن، یک ساختار جامع برای کنترلر استخراج می شود. نتایج شبیه سازی عملکرد موتور به همراه سامانه کنترلی به ازای دستورات دسته گاز از حداکثر درجه تا حداقل آن، نشاندهنده عملکرد دقیق مدل کنترلر در تامین نیروی رانش و حفظ قیود است. از نتایج این تحقیق علاوه بر تحلیل عملکرد موتور در شرایط کاری مختلف، جهت بررسی نقاط قوت و ضعف سامانه کنترلی موجود و طراحی کنترلر جدید می توان استفاده نمود. از آنجایی که امکانات سیستمهای کنترل هیدرومکانیکی برای مدیریت سوخت موتور، سیستم تخلیه و سامانه های جانبی محدود است، لذا شبیه سازی ساختار کنترلر موجود در ارتباط با مدل موتور، جهت توسعه آن از نوع هیدرومکانیکی به نوع الکترونیکی خودمختار حاوی بخشهای پایش وضعیت، مدیریت سلامت موتور و کنترل مقاوم در مقابل عیوب حائز اهمیت است.