استفاده از روش اجزای محدود در طراحی سازه ماشینهای ابزار و همچنین تخمین سفتی آنها، روشی معمول است، اما به دلایلی مانند: الف( عدم امکان تعریف دقیق شرایط مرزی سازه مورد طراحی ب( عدم امکان تعریف دقیق سیستم نیرویی عمل کننده بر سازه مورد مطالعه و همچنین ساده سازیهای مربوط به مدل هندسی سازه، نتایج حاصل همراه با خطا خواهند بود.در این شرایط مدلسازی فیزیکی سازه ماشین ابزار با یک ماده مناسب کاملا توجیه پذیر است. در این مقاله سازه نوعی ماشین تراش عمودی طراحی شده و برای بررسی نتایج کامپیوتری به دست آمده، به طور فیزیکی مدلسازی شده است. مدل ساخته شده با مقیاس یک چهارم سازه اصلی )سازه چدنی( و از جنس پلی اتیلن است. در راستای براورد سفتی، مدل فیزیکی تهیه شده به وسیله جک پیچی بارگذاری شده و مقادیر تغییر مکان نقاط معینی از آن اندازه گیری شده است. تطابق بین نتایج کامپیوتری و نتایج حاصل از آزمایش مدل فیزیکی در این مقاله بررسی شده است.

پلانکتون ها، موجودات میکروسکوپی شناوری هستند که به عنوان تولیدکنندگان اولیه و نخستین انتقال دهندگان کربنِ تثبیت شده به سطوح بالاتر زنجیره های غذایی، از اهمیت و جایگاه ویژه ای در بوم سامانه های آبی برخوردارند و بررسی پراکنش جمعیت آن ها در مطالعه این سامانه ها بسیار ضروری می باشد. محدودهی گستردهای از عوامل فیزیکی از جمله شوری، عناصر غذایی، نور، دما و استرسهای اسمزی بر نرخ رشد و جمعیت فیتوپلانکتون ها اثرگذار است. در این مقاله با استفاده از مدل کوپل یک بعدی فیزیکی - زیستی (GOTM/NPZD) پراکنش فصلی جمعیت های پلانکتونی، در تنگه هرمز در سال 1998 مدلسازی گردید. نتایج مدلسازی ستون آب در تابستان وجود لایه بندی بسیار قوی ترموکلاین و هالوکلاین در ستون آب را نشان داد که تا پایان فصل پاییز پایدار بوده و مانع اختلاط آب گردیده است. خروجی مدل حاکی از وقوع یک دوره شکوفایی فیتوپلانکتونی در فصل بهار می باشد و شکوفایی زئوپلانکتون ها با تاخیرکوتاهی به دنبال شکوفایی فیتوپلانکتونی رخ داده و اوج شکوفایی جمعیت آن ها در اواخر بهار بوده است. در فصل زمستان به دلیل وقوع اختلاط، دما و شوری در ستون آب نسبتا همگن بوده و تغییرات جمعیتی مشهودی نیز در پراکنش عمودی پلانکتون ها دیده نشد.

مهارهای مارپیچ با ویژگی های منحصربه فرد خود کاربردهای فراوانی در ساخت و ترمیم پی ها و بهسازی خاک ها پیداکرده است. بااین حال تحقیقات محدودی بر روی استفاده از این مهارها در پایدارسازی دیوارها و شیب ها و ساخت دیوارهای حایل انجام شده است. در تحقیقات انجام شده رفتار دیوار مهار مارپیچ مورد ارزیابی قرار نگرفته است. برای این منظور مطالعه ای آزمایشگاهی در رابطه با پایدارسازی دیوار با سه نوع مهار مارپیچ و دو نوع شیروانی در خاک ماسه ای طراحی شده است. هدف از آزمایش های انجام شده بررسی تاثیر شکل مهار و شیب پشت بالای دیوار بر جابجایی تاج دیوار بوده است. برای افزایش دقت اندازه گیری ها و تعیین کرنش های برشی از مقایسه تصاویر و روش سرعت سنجی تصویری ذرات(PIV) استفاده شده است. درنهایت برای بررسی پتانسیل اجرایی آن، به مقایسه نتایج بدست آمده با روش میخکوبی متداول پرداخته شده است. با استفاده از مدل سازی های انجام شده مشخص شده است که میزان جابجایی تاج دیوار با افزایش قطر و تعداد صفحه های مارپیچ کاهش خواهد یافت. این کاهش برای افزایش شعاع حدود 30 درصد و برای افزایش تعداد صفحه و قطر در حدود 60 درصد بوده است. در صورت نیاز به کاهش چشمگیر جابجایی پیشنهاد می شود تعداد صفحه مهار افزایش یابد و قطر آن دچار تغییر نشود. از طرف دیگر مهارها برای فعال شدن نیاز به میزان کمی جابجایی دارند و این مسئله با تغییر نوع مهار مارپیچ قابل برطرف کردن نیست. درنهایت مشخص شده است که سطح لغزش ایجادشده در دیوار مهار مارپیچ با استفاده از سربار سبک، سهمی شکل است.

طبقه های اتصالی (RS) به دیوار نقش بسزایی در کاهش فشار جانبی زمین بر دیوار حائل نگه دارنده ترانشه ها ایفا می کنند. تاکنون تحقیقات انجام شده تنها حالت عمود بر دیوار طبقه را مورد ارزیابی قرار داده اند. در این مقاله با مدلسازی فیزیکی به بررسی نقش طبقه های مورب در کاهش فشار جانبی ساکن و محرک بر دیوار حائل در جهت بهبود پایداری ترانشه ها پرداخته شده است. در این راستا با ساخت یک سیستم شامل جعبه مکعب مستطیل در آزمایشگاه و انجام چندین سری آزمایش، تغییرات فشار جانبی بر دیوار حائل در زمان زوج طبقه های مورب با اعمال سربار مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. مشخص شد اثر طبقه مورب رو به بالا (70 درجه) با افزایش مقدار سربار و عرض طبقه در کاهش فشار جانبی وارد بر دیوار نسبت به طبقه قائم (90 درجه) و مورب رو به پایین (110 درجه) بیشتر بوده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که تغییر در زاویه طبقه عمود بر دیوار چه به سمت بالا و چه به سمت پایین اثری مثبت در کاهش فشاری جانبی وارد بر دیوار با ایجاد پراکندگی در سطح نیرو و تمرکز لنگر ناشی از آن دارد اما نقش آن زمانی که عرض طبقه کم باشد، ناچیز خواهد بود.

مدلسازی خصوصیات جریان در کانال های مرکب یکی از مهمترین مسائل مهندسی هیدرولیک است. از مهمترین پارامترهای جریان در کانال های مرکب نیز می توان به تنش برشی ظاهری اشاره کرد که در اثر اختلاف سرعت جریان در کانال اصلی و سیلاب دشت ها در محل اتصال کانال اصلی به سیلاب دشت ها به وجود می آید. تنش برشی ظاهری باعث ایجاد آشفتگی و گردابه های سه بعدی در مرز کانال اصلی و سیلاب دشت ها می شود. اختلاف بین زبری کانال اصلی و سیلاب دشت ها نیز یکی دیگر از عوامل تشدیدکننده تنش برشی ظاهری در مرز بین زیر مقاطع کانال مرکب است. در این تحقیق، خصوصیات جریان در کانال مرکب منشوری با زبری ناهمگن با استفاده از مدلسازی فیزیکی و عددی بررسی شده است. مدلسازی فیزیکی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه تهران و مدلسازی عددی آن با استفاده از نرم افزار دینامیک سیالاتی محاسباتی Flow3D انجام گرفته است. نتایج هر دو مدلسازی نشان می دهد که افزایش زبری سیلاب دشت ها موجب کاهش سرعت متوسط عمقی و نیز تشدید گرادیان تنش برشی مرزی جریان در محل اتصال مقطع اصلی و سیلاب دشت ها می شود. همچنین، بررسی نتایج مدلسازی عددی نشان می دهد که نرم افزار Flow3D دارای دقت مناسب برای پیش بینی خصوصیات جریان در کانال مرکب با زبری ناهمگن است. ارزیابی عملکرد مدل های آشفتگی موجود در نرم افزار نیز نشان می دهد که مدل آشفتگی RNG، نسبت به سایر مدل های آشفتگی، به دلیل مدلسازی بهتر گردابه ها در محل اتصال کانال اصلی و سیلاب دشت ها در مدلسازی خصوصیات جریان در کانال مرکب دارای عملکرد بهتری است

پدیده های نفوذ مولکولی و پراکندگی، دو مکانیسم بسیار مهم در فرایند تزریق امتزاجی گاز به مخازن نفتی هستند که متاسفانه در غالب شبیه سازیهای انجام گرفته در مطالعات مخزن، از آنها صرفنظر می شود. در واقع اختلاط سیال تزریقی و نفت در محیط متخلخل سنگ مخزن، توسط همین دو مکانیسم کنترل می گردد. صرفنظر کردن از این دو پدیده در شبیه سازیها می تواند باعث ایجاد خطا در نتایج شبیه سازی شود و به همین جهت استناد به این نتایج برای به کارگیری در اجرای پروژه های تزریق گاز به مخزن، غیر قابل قبول خواهد بود و قطعا به نتایج مورد انتظار نخواهد انجامید. هدف از انجام این تحقیق نشان دادن خطای حاصل از اغماض این دو پدیده در شبیه سازیهاست. در این مقاله ابتدا تاثیر مکانیسم های نفوذ مولکولی و پراکندگی بر روی فرایند تزریق امتزاجی گاز با استفاده از یک مدل ساده یک بعدی تحت سناریو های مختلف مورد بررسی قرار می گیرد. این سناریوها شامل در نظر گرفتن پدیده های نفوذ مولکولی و پراکندگی و همچنین اغماض این پدیده ها هستند. مقایسه نتایج این سناریوها نشان می دهد که صرفنظر کردن از این پدیده ها باعث ایجاد خطای زیاد در پیش بینی تغییرات غلظت گاز، ضریب برداشت نفت و همچنین زمان میان شکنی گاز خواهد شد. بر اساس مطالعات انجام شده در این مقاله، نهایتا ضریب پراکندگی بهینه و مناسب جهت طراحی فرایند تزریق امتزاجی محاسبه و ارائه خواهد گردید.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.