فهرست مطالب

فصلنامه علوم و فناوری دریا
سال بیست و دوم شماره 87 (پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/07/10
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمد امین احمدپور کاخک، ناصر پریز *، محمدباقر نقیبی سیستانی صفحات 1-11
    مساله آنالیز حرکت هدف که با عنوان ردیابی هدف شناخته می شود به تخمین متغیرهای حالت هدف شامل موقعیت و سرعت آن می پردازد. ردیابی اهداف زیردریا با توجه به قدرت اختفاء تجهیزات مغروق در آب نظیر زیردریایی ها از اهمیت ویژه برخوردار است. در این مقاله، تنها از اندازه گیری سمت برای ردیابی تک هدف زیر دریا استفاده می شود که به عنوان یکی از روش های ردیابی مهم در کاربردهای نظامی به شمار می رود. هدف از این مقاله ارائه ساختاری جدید برای حل مساله ردیابی تنها با زاویه سمت در مختصات دو بعدی است. این روش مبتنی بر ترکیب فیلتر کالمن مکعبی درجه پنج و هموارساز RTS می باشد. ساختار ارائه شده شامل دو مرحله فیلتر کردن مستقیم و هموارسازی بازگشتی است. آنالیز مونت کارلو برای نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که استفاده از این ساختار می تواند به عنوان یک راه حل جایگزین برای ردیابی اهداف زیردریا تنها با زاویه سمت مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: ردیابی هدف، تخمین حالت، فیلتر غیرخطی، فیلتر کالمن مکعبی درجه پنج، ردیابی غیرفعال هدف
  • شهریار تمندانی *، ندا محمدی، محمدرضا سهیلی فر صفحات 12-16
    امروزه بکارگیری گرافن و ساختارهای نانوی آن در صنعت الکترونیک و الکترونیک نوری توسعه زیادی پیدا کرده است. این ساختارها در شکل هایی نظیر نانو نوارها، نانو مش ها و نقاط کوانتومی دیده می شود. محاسبه پارامترهای الکترونیکی و اپتیکی این ساختارها دغدغه اصلی محققین است. از جمله این پارامترها هدایت نوری آن ها بوده که در کاربردهای الکترونیکی و مخابراتی آنها کاربرد زیادی دارد. وجه اشتراک این ساختارها ایجاد شکاف باند در ترازهای انرژی آن ها است. در این مقاله محاسبات روش تقریبی بر مبنای شکاف انرژی برای محاسبه هدایت نوری نانو گرافن ها ارائه و با استفاده از نرم افزار مطلب شبیه سازی شده است و با توجه به شبیه سازی، مشاهده می شود که، افزایش شکاف انرژی منجر به افزایش هدایت نوری از طول موج های بالاتر خواهد شد.
    کلیدواژگان: ساختارهای نانو گرافنی، ضریب جذب فوتون، گرافن، چگالی حالت های مشترک
  • ناصر کردانی *، فاطمه صیامیان صفحات 17-24
    امروزه، سیستم های تهویه مطبوع، در بیشتر موارد از نوع سیستم های تبرید تراکمی است که نیروی محرک کمپرسور از نیروی محور موتور تامین می گردد و موتور مجبور به انجام کار و همچنین مصرف سوخت بیشتر می باشد. بنابراین سیستم های تبرید جذبی با الهام از سیستم یخچال های نفتی و به منظور کاهش بار وارده به موتور، کاهش آلاینده های ایجاد شده در اثر مصرف سوخت بیشتر و بازیابی حرارت تلف شده از اگزوز و رادیاتور، به کار گرفته شده اند. این سیستم ها می توانند در سیستم یخچال استفاده گردند. هدف، شبیه سازی یک سیکل تبرید جذبی، با ضریب عملکرد بالاتر نسبت به نمونه های مشابه موجود است. در این تحلیل، چرخه تبرید جذبی شبیه سازی گردید تا تاثیر تغییر مقادیر متغیرهای مختلف، مانند دبی آب بازگشتی از ژنراتور، دبی آب بازگشتی از یکسوکننده، دمای سیال ورودی و خروجی ژنراتور و… بر روی ضریب کارایی سیکل بررسی گردد. نمونه ی مورد بررسی با خطای میانگین مثبت 97/5% از نمونه ی اصلی در نرم افزار EES شبیه سازی شده است. تاثیر متغیر های ذکر شده بر ضریب عملکرد یخچال بررسی و داده ها در جداولی جمع آوری شده اند و نمودار های حاصل از بررسی، رسم گردیدند. در این نمودار ها، نقاط بهینه مشخص و شرایط بهینه ی کارکرد سیکل، پیشنهاد شدند. طبق تحلیل های انجام شده، افزایش دبی آب بازگشتی از ژنراتور (m _4) ، کاهش دبی آب بازگشتی از یکسوکننده (m _6) ، کاهش دمای خروجی ژنراتور (T_3) و افزایش دمای ورودی ژنراتور (T_1) ، در تغییر مقدار ضریب عملکرد چرخه و رساندن آن به مقدار بهینه، نقش موثرتری داشته اند.
    کلیدواژگان: چرخه تبرید جذبی، سرماساز موتور بنزینی، حرارت تلف شده، بازیابی حرارت تلف شده، سیستم یخچال نفتی
  • رسول لقمان پور زرین*، رحیم مال میر، اسدالله اکرم صفحات 25-30
    محل تماس رینگ پیستون و دیواره سیلندر یکی از منابع اصلی اتلاف توان و تولید اصطکاک و سر و صدا در موتورهای احتراق داخلی محسوب می شود. طراحی یک رینگ پیستون به شدت متاثر از شرایط عملیاتی و کاری آن می باشد که این طراحی خاص در موتورهای دیزل عواملی چون مصرف سوخت، آلودگی زیست محیطی، ضربه های ایجاد شده، نیروهای اتلافی و راندمان کل سیستم را تحت تاثیر قرار می دهد. هدف از این تحقیق تحلیل و ارزیابی سازه ای رینگ کمپرسی پیستون در موتورهای دیزل می باشد. برای طراحی بهتر اولین گام تحلیل ملاحظات مجازی در تماس تشکیل شده توسط رینگ پیستون و بوش سیلندر می باشد که شامل مدل سازی حجم المان و شرایط کاری است. مباحث اصلی مورد بحث شامل توابع اساسی مرتبط با پیستون و رینگ پیستون، طراحی و مواد المان، بارهای مکانیکی در رینگ، فشار تماس بین رینگ و بوش، ضریب اصطکاک، نیروی اصطکاک، سایش سطوح کشویی و سایر پارامترهای مرتبط است، برای درک مبانی رفتار رینگ، عوامل ذکر شده توسط یک ابزار تحلیلی-انسیس شبیه سازی و توسعه داده شده است و نتایج حاصل از خروجی نرم افزار شامل جابجایی نقاط تحت تنش، علل شکست و سایر عوامل مهم مورد استفاده که ارتباط تنگاتنگی با جنس مواد و شرایط کاری آن دارد مورد بررسی قرار گرفت تا در طراحی های بعدی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: موتور دیزل، رینگ کمپرس، پیستون، سوخت، کاویتاسیون
  • عبدالرضا ثابت عهد امین رئیسی، مسعود ترابی آزاد، حسام الدین مهرفر* صفحات 31-37
    در این تحقیق نحوه محاسبه سرعت جریان زمین گرد در خلیج فارس مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور تعداد 20 ایستگاه که در نقاط مختلف خلیج فارس بر روی ده ترانسکت قرار دارند، در نظر گرفته شده است. اطلاعات حاصل از تحلیل داده ها نشان می دهد که مدل دو لایه مناسبترین مدل برای بررسی جریان زمین گرد در خلیج فارس است. شیب مرز دو لایه در درون خلیج فارس در امتداد شمال- جنوب و به سمت سواحل ایران بوده و با نزدیک شدن به تنگه هرمز جهت شیب تغییر می کند. بنابراین تعادل زمین گرد در راستای شمال- جنوب برقرار است. نتایج حاصل از اندازه گیری های به عمل آمده و مقایسه آن با نتایج مدلهای ریاضی برای خلیج فارس، تطابق نسبتا مناسبی را نشان داد. براساس نتایج ارائه شده در این تحقیق، سرعت جریانهای زمین گرد در فصل تابستان به طور میانگین 01/0 متر بر ثانیه می باشد.
    کلیدواژگان: جریان زمین گرد، خلیج فارس، مدل دو لایه
  • علیرضا محمدی *، فرهاد سمایی، زهرا آملی دیوا، حسین آرایی درون کلایی صفحات 38-47

    هدف از این تحقیق یافتن مهم ترین عوامل موثر بر انتخاب بندرهای حاشیه خلیج فارس و تعیین بهینه ترین بندر با استفاده از این عوامل در بندرهای اصلی منتخب (بندر جبل علی دوبی ،بندر شهید رجایی ایران و بندر شاه عبدالعزیز دمام عربستان سعودی) می باشد.
    این پژوهش در سه مرحله انجام شده است. در مرحله اول با استفاده از مرور ادبیات موضوع و جمع آوری نظرات کارشناسان با استفاده از تکنیک دلفی معیارهای موثر بر ارزیابی بندرها جمع آوری گردید. در مرحله بعدی با طراحی پرسشنامه محقق ساخته که روایی آن به وسیله هشت نفر از خبرگان حاصل شده و توزیع آن در میان کارشناسان امور بندری شرکت های کشتیرانی بندر شهید رجایی اقدام به وزن دهی مهم ترین عوامل موثر بر انتخاب بندرها در خلیج فارس گردید. در مرحله سوم با استفاده از نتایج پرسشنامه دوم و بر اساس روش های تصمیم گیری چند معیار (تاپسیس) با رویکرد فازی اقدام به رتبه بندی بهترین بندر در منطقه خلیج فارس گردید.
    نتایج به دست آمده در این تحقیق نشان می دهد که بندر جبل علی (امارات متحده عربی) با امتیاز 0. 730469 رتبه اول، بندر شهید رجائی (جمهوری اسلامی ایران) با امتیاز 0. 552427 در رتبه دوم و در رتبه سوم را بندر شاه عبدالعزیز (عربستان سعودی) با امتیاز 0. 428903 به خود اختصاص داده است.
    کلیدواژگان: بندر، عوامل موثر بر انتخاب بندر، روش تصمیم گیری چند معیاره
  • غلام رضا شفیع پور، عبدالوهاب فطانت *، محسن طیبی صفحات 48-59
    در حال حاضر، هیچ نیروگاه جزر و مدی در ایران وجود ندارد، اگر چه شرایط مناسب برای نیروگاه جزر و مدی در سواحل جنوبی کشور مهیا است. چندین نیروگاه جزر و مدی را می توان در این مناطق راه اندازی کرد که می تواند برق مورد نیاز محلی را تامین و به شبکه های محلی ارسال کند. مکان یابی برای نیروگاه های جزر و مدی یک تصمیم کلیدی استراتژیک است، که تاثیر قابل توجهی بر عملکرد اقتصادی نیروگاه و توسعه پایدار منطقه دارد. علاوه بر این، مکان یابی یک مسئله ی پیچیده تصمیم گیری گروهی چند معیاره است که شامل چندین معیار متناقض است که در آن دانش تصمیم گیری تصمیم گیرنده معمولا مبهم و نامشخص است. به طور کلی سخت است مکانی پیدا شود که به طور همزمان تمام معیارهای ارزیابی را برآورده کند، بنابراین یک راه حل سازنده خوب ترجیح داده می شود. برای مقابله با این مسئله، این مقاله یک روش تصمیم گیری گروهی چند معیاره منطقی و سیستماتیک با توجه به معیارهای اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی پیشنهاد می دهد که ترکیبی از روش رتبه بندی سازشی است، این روش به عنوان روش ویکور فازی شناخته می شود. کاربرد این روش با مطالعه یک نمونه ی واقعی در خصوص مکان یابی نیروگاه جزر و مدی در سواحل جنوبی ایران صورت می گیرد. گزینه های موجود شامل جزیره خورموسی، کانال قشم، جزیره چابهار و جزیره بوشهر است. در نهایت با استفاده از معیارها و گزینه های موجود، جزیره خورموسی به عنوان بهترین مکان برای راه اندازی نیروگاه جزر و مدی بدست می آید.
    کلیدواژگان: ایران، راه حل سازشی، مکان یابی، نیروگاه جزر و مدی، ویکور فازی
|
  • M. A. Ahmadpour Kakhk_N Pariz*_M B Naghibi Sistani Pages 1-11
    target motion analysis problem known as target tracking addresses to estimate target state variables include position and speed. Underwater target tracking is significant importance due to underwater equipment have an ability to stay hidden. In this paper, bearings-only measurement Which is considered one of the most important tracking methods in military applications is used for tracking of the single underwater target. Purpose of this paper is to present novel structure for solving bearings-only tracking problem in the 2D coordinate. This method is based on a combination of fifth-degree cubature Kalman filter and Rauch-Tung-Striebel (RTS) smoother. Proposed structure includes two levels named forward filtering and backward smoothing. Monte Carlo analysis of the Simulation results shows that this structure can be used as an alternative solution for bearings-only underwater target tracking.
    Keywords: Target Tracking, State Estimation, Nonlinear Filter, Fifth-Degree Cubature Kalman Filter, Passive Target Tracking
  • sh tamandani*_N Mohammadi_m r soheilifar Pages 12-16
    Nowadays, the use of graphene and its nano structures has evolved greatly in the electronics and electronics fields. Such structures are found in shapes such as nano ribbons, nano meshes, and quantum dots. Calculating the electronic and optical parameters of these structures is the main concern of the researchers. One of these parameters is their optical conductivity, which is widely used in electronic and telecommunication applications. The sharing of these structures creates a band gap in their energy levels. In this paper, the calculation of an approximate energy-based method for calculating the optical conductivity of nano graphene is presented and simulated using Matlab. With regard to simulation, it can be seen that increasing the energy gap leads to an increase in the optical conductivity of higher wavelengths.
    Keywords: Graphene nano structurs, photon absorption coefficient, joint density of states
  • N Kordani*, F Siamian Pages 17-24
    Nowadays the air conditioning systems, are often types of condensing refrigeration systems. In this types, compressor's driving force is supplied by the engine's axial force. So, it has to do more work and consume more fuel. Thus absorption refrigeration systems, have inspired by oil refrigerator's system with the aim of reducing the incoming load on engine, reducing pollutants caused by more fuel consumption and recovering waste heat from exhaust and radiator. This systems can be used in refrigerator. The target was simulating an absorption refrigeration cycle with a higher COP than the similar available ones. In this analysis, an absorption refrigeration cycle was simulated to study the effect of variables on cycle's COP. such as, mass flow rate of returned water from the generator (m ̇_4), mass flow rate of returned water from the rectifier (m ̇_6), fluid's temperature before and after the generator (T_1, T_3) and etc. This sample was simulated in EES with a positive average error of 5.97% of the main sample. The effect of mentioned variables on the refrigerator's COP was investigated, data were collected in the tables and the results were shown in charts. In these charts, the optimal points and optimal operating conditions of the cycle were suggested. According to the analyzes performed, increasing of m ̇_4, decreasing of m ̇_6, decreasing of T_3 and increasing of T_1 , had more effective role in changing the value of the cycle's COP and delivering it to the optimum value.
    Keywords: Absorption refrigeration cycle, Gasoline Engine's refrigerator, wasted heat, Recovering wasted heat, Oil Refrigerator System
  • R Loghmanpour zarini*, R Malmirnd Vocational University Pages 25-30
    A piston ring design is greatly influenced by the operating conditions and it affect diesel engine design factors such as fuel consumption, pollution, dissipative forces and overall efficiency of the entire system is affected. Studding of virtual contact is formed by the piston rings and cylinder bush, including the modeling of elements and working condition is the first step. The main topics include the basic functions associated with the piston and piston ring design elements and materials, mechanical loads in the ring, contact pressure between the ring and bush, coefficient of friction, the force of friction, wear and other relevant parameters. To understand the basics of the ring, the mentioned factors were model and developed using ANSYS software. The results included displacement of stress, failure and other important factors that are associated with the materials used and the working conditions that were examined in the subsequent design of the survey will be used.
    Keywords: Diesel engine, Compressor rings, Pistons, Fuel, Cavitation
  • A Sabet Ahd, A Raeisi, M Torabi Azad, H Mehrfar* Pages 31-37
    The calculation of the geostrophic current of the Persian Gulf is examined in this paper. Twenty stations were considered in this study, in different parts of the Persian Gulf being placed on ten transects. Analysis of the data showed that the most appropriate model is the two-tiered model of geostrophic current in the Persian Gulf. The slope of the two-tiered border in the Persian Gulf is stretched along the north-south border and towards the Persian coasts; the direction of the slope changes when it reaches the Strait of Hormuz. Therefore, the geostrophic balance is established in a north-south direction. The results of the measurements corresponded the results of mathematical models for the Persian Gulf. The results presented in this study indicated that the average speed of geostrophic currents in the summer is 0.01 m/s
    Keywords: geostrophic current, Persian Gulf, equation, Double layer model
  • A Mohammadi*, F Samaei, Z Amoli diva, H Arayi Pages 38-47

    . The purpose of this research is to find the most important factors affecting port selection and determine the most optimal port using these factors in the main port of the Persian Gulf (Jebel Ali port of Dubai, Shahid Rajaei port of Bandar Abbas, Iran) and the port of Shah Abdul Aziz Dammam, Saudi Arabia.
    This research has been done in three stages. In the first step, using the literature review of the subject and collecting expert opinions, using the Delphi technique, the criteria for assessing the ports were gathered. At the next stage, a researcher-made questionnaire was developed, the validity of which was obtained by eight experts and its distribution. Among the experts of port authorities and experts of shipping companies of Shahid Rajaee port weighed the most important factors affecting the selection of ports in the Persian Gulf. In In the third stage, using the results of the second questionnaire and based on the methods A multi-criteria decision making (topsis) with a fuzzy approach attempted to rank the best port in the Persian Gulf region.
    The results of this study indicate that Jebel Ali Port (UAE) with the score of 0.730469 ranked first, Shahid Rajaee Port (Islamic Republic of Iran) with the score of 0.552427 and ranked third in the port of King Abdul Aziz (Saudi Arabia) With a score of 0.428903.
    Keywords: port, port choosing criteria, multi-criteria decision-making methods, approach
  • Gh Shafipour, *A Fetanat, M Tayebi Pages 48-59
    Currently, there are no tidal power plants in Iran, although conditions are good for tidal power generation in the southern coasts of the country. Several tidal power plants can be installed in these regions which can provide locally needed electricity or to be fed to local grids. The location selection for tidal power plant is a key strategic decision, which has significant impact on economic operation of the power plant and sustainable development of the region. Further, the location selection is an inherently complex multi-criteria group decision-making problem involving several conflicting criteria on which decision maker’s knowledge is usually vague and imprecise. It is generally hard to find a location that meets all the evaluation criteria simultaneously, so a good compromise solution is preferred. To deal with the problem, this paper proposes a rational and systematic multi-criteria group decision-making method that combines The Compromise Ranking method, also known as the VIKOR method, and fuzzy logic. The applicability of the proposed method is demonstrated by a real-world case study of tidal current power plant location selection in Iran. The alternatives of this study area are Khowr-e Musa Bay, Bushehr Bay, Qeshm Canal, Chahbahar Bay. According to the final score, the first alternative, Khowr-e Musa Bay, is the most suitable location for setting up tidal stream power plant.
    Keywords: compromise solution, fuzzy VIKOR, Iran, location selection, tidal power plant