چکیده: ه این پژوهش به مطالعه روش‌های اندازه‌گیری و جداسازی ذرات روغن درسیال دوفازی (آئروسل) و یا گازهای نشتی پیشرانه می‌پردازد. در بخش نخست، یک روش نوین برای اندازه توزیع ذرات مذکور ارائه شده است که جایگزینی سریع، مقرون‌به‌صرفه و عملی برای اندازه‌گیری توزیع اندازه ذرات در گازهای نشتی از پیشرانه های احتراقی محسوب می‌شود. همچنین در مقایسه با روش شمارنده‌نوری متداول، اختلاف میانگین هندسی پیک ذرات 1 میکرون بود. این روش، بدون نیاز به تجهیزات گسترده دقت بالایی را فراهم می‌کند. همچنین از تحلیل پتانسیل زتا برای ارزیابی پایداری امولسیون استفاده گردیده است. بررسی تأثیر دما، ویسکوزیته و فشار تزریق نشان داد که تنش سطحی و ویسکوزیته سیال تأثیر عمده‌ای بر اندازه ذرات دارند، درحالی‌که اثر فشار، به دلیل شرایط خفگی جریان، ناچیز است. این روش نسبت به روش‌های برخوردی و مرحله ای، زمان اندازه‌گیری را تا ٪۹۰ کاهش می‌دهد. در بخش دوم، به دلیل فقدان نرم‌افزارهای تخصصی در پیش‌بینی جداسازی قطرات مایع، در سیال دوفازی، یک مدل عددی توسعه داده شد که امکان تحلیل دقیق رفتار ذرات تحت نیروهای آیرودینامیکی مختلف را فراهم می‌کند. این چارچوب محاسباتی ترکیبی مبتنی برنرم افزارفلوئنت و متلب برای شبیه‌سازی جداسازی قطرات روغن در 6 مرحله جداساز برخوردی افقی به‌صورت جذب در صفحه برخوردی آن مرحله و بازتاب برای دیگر صفحات برخوردی برای هر مرحله، توسعه داده شد. معیار تفکیک ذرات در روش محاسبات عددی ناحیه ای بینابینی، منتج از برازش منحنی های جذب و پخش، حاصل از نمودار تکانه ذرات که از تحقیقات محققان پیشین بود، استخراج گردید. به منظور اعتبار سنجی استقلال شبکه های میدان حل از شاخص همگرایی شبکه (جی- سی- آی) استفاده شد. جهت صحه‌گذاری روش نتایج از طریق آزمایش‌های تجربی صحه گذاری انجام و اختلاف وزنی نتایج عددی و تجربی مقدار 7/4% گزارش شد. هندسه جداساز بر اساس تئوری مارپل طراحی و دینامیک جریان ذره برای بهینه‌سازی عملکرد و راندمان عددی جداساز، شبیه‌سازی شد. به منظور افزایش کارآیی در مسیر ارتقائ مدل سه بعدی تغییرات در هندسه نازل و پیش نازل ایجاد شد. طراحی این مجموعه جداساز با اضافه‌کردن پیش‌نازل در بالادست هر مرحله انجام شد. همچنین ناحیه تجمع ذرات را بازآرایی کرده و با ایجاد فضای آرامش در تجمیع ذرات هر مرحله باعث کاهش اثرات پدیدهء بازورود ذرات و افزایش دقت اندازه‌گیری گردید. آزمایش‌های تجربی با اندازه‌گیری جرم روغن تفکیک شده و مقایسه آن جرم با پیش‌بینی‌های عددی انجام شد که نتایج همبستگی مناسبی بین شبیه‌سازی و آزمون‌ها را نشان داد. این تحقیق، ابزاری کارآمد برای بهبود طراحی سامانه‌های جداسازی به‌ویژه در کنترل آلاینده‌های پیشرانه های احتراق داخلی و مطالعات آئروسل را ارائه می‌دهد.