فهرست مطالب

نشریه مهندسی دریا
پیاپی 23 (بهار و تابستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/06/01
  • تعداد عناوین: 11
|
  • تحلیل عددی جریان سیال حول مقطع پروانه نیمه مغروق با پروفیل لبه انتهایی خطی در اعداد وبر متفاوت
    احسان یاری، حسن قاسمی صفحات 1-14
    در این مطالعه تحلیل جریان حول مقطع دوبعدی پروانه نیمه مغروق با پروفیل لبه انتهایی خطی در اعداد وبر مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در اثر برخورد مقطع دوبعدی به سطح آب در بخش پشتی مقطع ناحیه هوادهی ایجاد می گردد که بشدت بر روی نتایج حاصل از تحلیل تاثیرگذار می باشد. شکل ناحیه هوادهی تابعی از پارامترهای مختلف هندسی و جریانی مقطع دوبعدی از پروانه نیمه مغروق می باشد. در این مقاله به طور خاص تاثیر پارامتر کشش سطحی و عدد وبر مورد بررسی قرار گرفته است. بر طبق داده های بدست آمده در اعداد وبر پایین پارامتر کشش سطحی سبب افزایش میزان بالاآمدگی سطح آب شده و قطرات آب در دنباله مقطع پره قابل مشاهده می باشند. در اعداد وبر بالاتر از عدد وبر بحرانی پارامتر کشش سطحی فقط سبب ریزش قطرات سیال در ناحیه ورودی می شود.
    کلیدواژگان: عدد وبر، لبه انتهایی خطی، پروانه نیمه مغروق
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • شبیه سازی مستقیم عددی جریان آشفته توسعه یافته در کانال با شرط مرزی لغزش روی یکی از دیوارها
    امین موسایی، زهرا ضرغامی دهاقانی صفحات 15-23
    در مقاله حاضر، نتایج شبیه سازی مستقیم عددی کاهش درگ آشفته در جریان کانال توسعه یافته به کمک پوشش دهی هیدروفوبیک در عدد رینولدز برشی اسمی 180 با شرط مرزی لغزش بر روی دیوار پایینی و شرط مرزی عدم لغزش روی دیوار بالایی گزارش شده است. برای این منظور، از حل عددی معادلات ناویر- استوکس سه بعدی و وابسته به زمان برای جریان تراکم ناپذیر یک سیال نیوتنی استفاده شده است. در نهایت کمیت های آماری جریان آشفته (به طور خاص نمایه سرعت متوسط، مولفه های ریشه های سرعت های نوسانی متوسط در جهات مختلف و تنش برشی رینولدز) نشان داده و بحث شده اند. نتایج حاکی از آن است که با افزایش لغزش روی دیوار پایینی، سرعت متوسط جریان عبوری از کانال افزایش می یابد. همچنین تغییرات متوسط مربع نوسانات سرعت در جهات مختلف در نزدیکی دیوار بالایی کانال از یک الگوی رفتاری تقریبا مشابه پیروی می کنند. اما تغییرات کلی آنها بر روی دیوار پایین کانال متفاوت است. همچنین یک تغییر در شکل ظاهری نمودارهای تنش برشی از حالت کمینه در نزدیک دیوار پایین به حالت بیشینه در نزدیک دیوار بالایی کانال مشاهده شده است.
    کلیدواژگان: شبیه سازی مستقیم عددی، شرط مرزی لغزش، پوشش دهی هیدروفوبیک، کاهش درگ، جریان کانال توسعه یافته
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • مدل سازی رسوب گذاری در خور بوشهر با استفاده از نرم افزار21 MIKE
    مرتضی زنگانه، عقیل حاج مومنی صفحات 25-35
    تخمین میزان رسوب گذاری در بنادر و خورها از اهمیت زیادی در طراحی سازه های دریایی برخوردار می باشد. در این مقاله، فرآیند رسوب گذاری در خور بوشهر به عنوان یکی از مهمترین پیکره های آبی جنوب ایران با استفاده از شبیه سازی ریاضی و مشخصا نرم افزار MIKE 21 مورد بررسی قرار گرفت. روش کار در این مطالعه به این صورت بوده است که در گام نخست با استفاده از ترا زهای آب ثبتی در منطقه چابهار، یک مدل عددی هیدرودینامیکی بزرگ مقیاس به کمک ماژولFM نرم افزار MIKE 21 توسعه داده شد. این در حالی بود که مدل مورد نظر با استفاده از ترازهای آب ثبت شده در ایستگاه ایران سیام بوشهر کالیبره شد. سپس با استفاده از یک مدل محلی، وضعیت جریانات و نوسانات جزر و مدی در محدوده طرح با دقت بیشتری مورد ارزیابی قرار گرفت. در توسعه این مدل محلی از نتایج مدل کلی توسعه داده شده برای محدوده بوشهر استفاده گردید. در گام دوم با استفاده از غلظت رسوبات معلق ثبت شده در نقاط مختلف کانال بوشهر، روند رسوب گذاری در محل خور بوشهر به وسیله ماژول MT نرم افزار MIKE 21 در قالب یک مدل محلی مدل سازی شد. بعد از توسعه و کالیبراسیون مدل مذکور، به منظور بررسی روند رسوب گذاری سالانه در خور بوشهر این مدل برای مدت 1 سال اجرا گردید. نتایج نشان داد که در هر سال میزان رسوب گذاری در داخل خور بوشهر از حدود 7 سانتی متر در جلو اسکله شرکت بازرگانی و خدمات بندری ایران (CPS) تا 22 سانتی متر در محل اسکله کوثر خواهد بود.
    کلیدواژگان: رسوبگذاری، خور بوشهر، MIKE 21، ماجول MT
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • طراحی و ساخت یک غلاف جهت افزایش سرعت سیال با قابلیت استفاده برای توربین های آبی محوری
    رضا کمالی منفرد، حمید احمدی اصل، منوچهر راد صفحات 37-44
    وجود مناطق ساحلی در شمال و جنوب ایران موجب پدید آمدن مناطق مستعد تولید برق آبی با انرژی امواج و جزرومد شده است. لذا برای افزایش بهره برداری از انرژی در این مناطق نیاز به افزایش سرعت سیال وجود دارد. با طراحی و ساخت یک غلاف جهت افزایش سرعت سیال، توربین های نسل جدیدی بوجود می آیند که می توانند انرژی جنبشی سیال را افزایش داده و در سواحل دریاها و بستر رودخانه های بزرگ انرژی الکتریکی بیشتری تولید کنند.
    براساس خواص ایرفویل ها، غلافی با سطح مقطع ایرفویلی طراحی شد که سرعت آب را تا حدود 2.8 برابر سرعت جریان دوردست در حل عددی افزایش داد. غلاف طراحی شده ساخته و آزمایش شد. به علاوه چندین نوع پروانه در داخل غلاف نصب شد. سرعت های دورانی پروانه ها در دو حالت با غلاف و بدون غلاف مقایسه شد که متناسب با نسبت افزایش سرعت جریان بودند. درنتیجه با قرار دادن یک توربین در این غلاف، توان بیشتری تولید می شود.
    کلیدواژگان: توربین آبی غلاف دار، افزایش سرعت سیال، نسل جدید توربین ها
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی عملکرد مبدل انرژیWaveStar تحت پارامترهای امواج دریای خزر با شبیه سازی امواج منظم و نیروی فرود کریلوف
    پویا یوسفی خیابانی، محمد امین عباس زاده، علیرضا خورشید غازانی، میر محمد اتفاق صفحات 45-55

    دریای خزر در یکی از کم ارتفاع ترین نقاط منطقه، ما بین عرض های جغرافیایی 34/36° و 13/47° شمالی واقع گردیده است. مساحت و عمق قابل توجه دریای خزر، پتانسیل مطلوب انرژی را فراهم آورده است. این پژوهش به تحلیل و تعیین کارکرد مکانیزم توربین WaveStar به عنوان یکی از مبدل های انرژی امواج با ساختاری شناور در آب های این دریا می پردازد. نیروهای هیدرودینامیکی وارد از امواج با ارتفاع و پریودهای معین، بر اجزای غوطه ور مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. همچنین در ادامه، با استفاده از محاسبه ی فرکانس، پروفیل و سرعت موج و حل معادله ی دینامیکی برای سازه ی شبیه سازی شده، پاسخ ارتعاشی سازه تحت امواج منظم استوکس مورد مداقه قرار گرفته است. تاثیر تغییر طول بازو، تغییر قطر بالشتک، تغییر دوره تناوب موج و نهایتا تغییر ارتفاع موج بر پاسخ سازه و گشتاور وارده بر آن با شبیه سازی همزمان تئوری امواج منظم و با استفاده از نیروی فرود کریلوف بخش اصلی مقاله را تشکیل می دهد.

    کلیدواژگان: مبدل انرژی WaveStar، نیروهای هیدرودینامیکی، امواج منظم، دریای خزر، پاسخ ارتعاشی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تعیین اولویت های خطرپذیری مناطق ساحلی به ریزش های نفتی با مقایسه روش های تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و تحلیل شبکه ای (ANP)
    حامد خدادوست، فریدون وفایی، وحید هادی پور صفحات 57-68
    با توجه به گسترش ایجاد آلودگی های نفتی به واسطه توسعه صنایع نفت و زیرساخت های مرتبط با آن در قرن اخیر، تعیین اولویت های تصمیم گیری در مناطق حساس ساحلی به ریزش های نفتی بسیار اهمیت دارد. در این مطالعه با بهره گیری از گزارشات انجام شده در زمینه شاخص های حساسیت محیط زیستی در مناطق ساحلی و به کار بردن روش دلفی در تعیین معیارها و زیرمعیارهای موثر، در راستای تنظیم مولفه های خطرپذیری خطوط ساحلی به آلودگی نفتی گام برداشته شد. در نهایت با استفاده از روش های تحلیل سلسله مراتبی و تحلیل شبکه ای به تعیین اولویت های شاخص ها در ارزیابی خطرپذیری خطوط ساحلی به ریزش های نفتی در استان بوشهر پرداخته شد. این مطالعه مقایسه اولویت ها را با بهره گیری از نرم افزار Expert choice برای فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و نرم افزار Super Decisions برای فرآیند تحلیل شبکه ای در چارچوب روش-های تصمیم گیری چندمعیاره انجام می دهد. بر این اساس منابع بیولوژیک، منابع اجتماعی-اقتصادی، وضعیت آلودگی و مشخصات فیزیکی ساحل و زیرمعیار های مرتبط اولویت بندی شدند. در نهایت با جمع آوری اطلاعات مولفه ها و با توجه به ضرایب وزن محاسبه شده از دو مدل با تلفیق همپوشانی شاخص، نقشه خطرپذیری نهایی سواحل استان بوشهر تولید گردید.
    کلیدواژگان: ریزش نفتی خطرپذیری خطوط ساحلی، تحلیل سلسله مراتبی، تحلیل شبکه ای، دلفی، سواحل استان بوشهر، GIS
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • شبیه سازی الگوی جریان سه بعدی، توزیع دما و شوری سطحی آب در حوضه جنوبی دریای خزر
    فرشته کمیجانی، وحید چگینی، مسعود صدری نسب، سید مصطفی سیادت موسوی صفحات 69-80
    چکیده: (90 مشاهده)

    در این مطالعه شبیه سازی سه بعدی الگوی جریان، توزیع دما و شوری سطحی آب دریای خزر جنوبی با به کارگیری مدل ROMS مورد بررسی قرار گرفته است. به کارگیری دقیق ترین اطلاعات عمق سنجی و نیرو با دقت زمانی 6-3 ساعته و دقت مکانی 125/0 درجه از ویژگی های مدل سازی انجام شده است. نتایج نشان داد که یک چرخش فشارورد ساعتگرد و قوی در منطقه ی آب عمیق قرار دارد که از سطح تا زیرسطح گسترده شده است. از دیگر ساختارهای جریان خزر جنوبی، وجود یک ساختار دوقطبی ساعتگرد/پادساعتگرد در شمال غربی (محل پشته ی آپشرون)/ جنوب غربی است که تقریبا در کل سال تداوم دارد. بر اساس نتایج، شار شناوری خالص در خزر جنوبی، بیش از آنکه به شار شوری وابسته باشد، تحت تاثیر شار گرمایی است. همچنین در مرز شرقی یک جبهه ی آب شور قرار دارد که در فصل گرم و سرد سال به ترتیب همراه با آب گرم و سرد از سایر مناطق تفکیک شده است.
    کلیدواژگان: دریای خزر، مدل سازی سه بعدی، ROMS، جریان، پارامترهای فیزیکی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • شبیه سازی عددی خزه های دریایی چسبیده به بدنه شناورها و بکارگیری روش های کاربردی و نوین به منظور کاهش نیروی درگ ناشی از آنها
    محمد احمدزاده طلاتپه، مجید موسوی صفحات 81-92
    در این تحقیق به بررسی اثر خزه های دریایی (فولینگ) بر روی سطوح شناورها، به روش دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته شده است. به این منظور مدل آشفتگی مناسب انتخاب و شبیه سازی و معتبرسازی انجام گردید. مدلسازی های عددی اثرات چسبیدن خزه ها در درجه های متفاوت نشان دادند که وجود یک لایه بسیار نازک از لجن و گل و لای موجب افزایش 58/4 درصدی نیروی درگ می شود. حال آنکه با افزایش مقدار و شدت خزه گرفتگی بدنه شناورها، نیروی مقاومت کل تا 40 درصد افزایش می یابد. در این مطالعه تعدادی از پوشش های نوین ضد خزه که برای جلوگیری از رشد فولینگ ها و به منظور کاهش نیروی درگ مورد استفاده قرار می گیرند مورد ارزیابی و مدلسازی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با بکار بردن این پوششها نیروی درگ ناشی از فولینگ ها تا 37 درصد کاهش می یابد. به علاوه استفاده از الگوی موج در سطح آزاد و همچنین نمودارهای توزیع تنش برشی، فشار، شدت توربولانسی و غیره در اطراف شناور در حالت های متفاوت نیز مطالعه و مورد مقایسه قرار گرفته اند.
    کلیدواژگان: شبیه سازی، فولینگ، مدل های توربولانسی، کاهش درگ، ناوشکن سطحی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • ارزیابی یک الگوریتم استخراج مشخصه جهت عیب یابی سازه جکتی فراساحلی با استفاده از مدل فیزیکی و بروزرسانی مدل المان محدود
    فرهاد حسینلو، علیرضا مجتهدی، محمدعلی لطف اللهی یقین صفحات 93-104
    برآورد ایمنی یکی از مهم ترین بخش ها در حوزه ی مهندسی و طراحی سازه ها می باشد. این موضوع به دلیل عدم قطعیت موجود در تعیین بسیاری از پارامترهای حائز اهمیت در طرح نهائی، معمولا امر پیچیده ای قلمداد می گردد. در این مقاله با استفاده از نتایج حاصل از آزمایش بر روی یک مدل فیزیکی از نوع سکوی جکتی فراساحلی، روش جدیدی برای بروزرسانی ماتریس سختی سازه با قابلیت تشخیص آسیب در تک تک اعضاء و با بهره گیری از اطلاعات مودی اندازه گیری شده محدود ارائه شده است که در آن با استفاده از تحلیل حساسیت پاسخ سیستم به یک تحریک پایه و رویه انتخاب درجات آزادی غیر فعال در مرحله کاهش مدل با یک معیار مناسب مورد ارزیابی قرار می گیرد. این عملکرد منجر به همگرائی سریع تر آلگوریتم تکرار می شود. هم چنین در این مطالعه با استفاده از فرآیند بروزرسانی مدل المان محدود بر اساس مدل تجربی، تا حد امکان فائق آمدن بر مسئله عدم قطعیت در مدل سازی نیز در طول فرآیند، در نظر گرفته شده است.
    کلیدواژگان: سکوی جکتی فراساحلی، عیب یابی، بروزرسانی مدل، روش کاهشی گویان، تحلیل حساسیت
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • اندازه گیری پیچش استاتیکی و دینامیکی محورها- کاربرد ویژه در پایش ارتعاشات پیچشی
    محمد سماواتیان، مجید رجبی، سید مهدی دربندی، مهدی بهزاد، مهدی الوندی صفحات 105-114
    یکی از روش های مرسوم اندازه گیری پیچش در محورها، استفاده از کرنش سنج هایی متصل بر روی محور مورد نظر با جهت گیری معین می باشد. مهمترین معضل استفاده از این روش به منظور پایش برخط و دائمی ارتعاشات پیچشی و یا اندازه گیری لحظه ای تغییرات گشتاور در مجموعه ی دوار، فرایند انتقال سیگنال های (تغییرات ولتاژ) به وجود آمده در اثر پیچش می باشد.در این مقاله، یک روش ساده، عملی و قابل اجرا، مبتنی بر استفاده از سیالی با قابلیت هادی جریان الکتریکی، محصور شده مابین یک روتور متصل به محور دوار و یک استاتور خارجی، به منظور اصلاح فرایند انتقال سیگنال های (تغییرات ولتاژ) ایجادی در کرنش سنج، ارائه می گردد.در این روش، نیازی به اتصال منبع تغذیه بر روی محور دوار به منظور تامین جریان مورد نیاز تجهیزات اندازه گیری نبوده و ولتاژ تغذیه و سیگنال اندازه گیری شده از طریق سیال هادی منتقل می گردند. سادگی در طراحی، عدم نیاز به اتصال منبع تغذیه بر روی محور، عدم حساسیت به ارتعاشات خمشی و بالا بودن نسبت سیگنال به نویز، این روش اصلاحی را برای اندازه گیری ارتعاشات پیچشی کاندید می نماید.کارایی روش پیشنهاد شده در دو حالت ایستا (بارگذاری استاتیکی) و دینامیک (ارتعاشات آزاد)، بر روی یک چیدمان آزمایشگاهی مورد ارزیابی واقع شده است. همچنین، عملکرد تجهیز در شرایط دوار نیز بررسی گردیده است.
    کلیدواژگان: اندازه گیری ارتعاشات پیچشی، نسبت سیگنال به نویز، انتقال سیگنال، الکترولیز
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی تاثیر اجرای بهینه عملیات به آب اندازی سکوهای شابلونی برکاهش وزن سکو
    علی ذاکری، احمد شانه ساززاده صفحات 115-121
    یکی از روش های نصب سکوهای ثابت فلزی نوع شابلونی روش آب اندازی است. یکی از مراحل مهم در طراحی و اجرای سکو های دریایی بررسی شرایط سکو در حالت آب اندازی می باشد. با انتخاب شرایط مناسب به آب اندازی، با حفظ ایمنی عملیات، وزن سکو را می توان به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش داد. در این مقاله، در یک تحلیل پارامتری و با استفاده از نرم افزار تخصصی SACS، عوامل موثر بر مقدار نیروهای اعمال شده بر سکو های شابلونی در حین آب اندازی مورد بررسی قرار می گیرند. بدین منظور دو مولفه ی اصلی حداکثر نیروی توزیع شده در سکو و فاصله سکو تا کف دریا در حین آب اندازی، برای دو سکوی نفتی شابلونی با ارتفاع 81 و 75 متر، نصب شده در خلیج فارس متاثر از پارامتر های موثر آب اندازی شامل تغییر زاویه ی چرخش، آبخور بارج، میزان شناوری و شکل هندسی مورد تحلیل قرارگرفته است. از مطالعه ی انجام شده بر تاثیر عوامل مذکور می توان نتیجه گرفت که پارامترهای زاویه چرخش اولیه بارج، مخازن شناوری و آبخور بارج به ترتیب بر روی نیروی اعمال شده به سکو در حالت آب اندازی تاثیر بیشتری دارند. نتیجه این تحقیق نشان می دهد اجرای کنترل شده و بهینه مرحله آب اندازی و اصلاح پارامترهای موثر بر آن علی الخصوص زاویه چرخش و شناور می تواند باعث کاهش 20 درصدی نیروهای آب انداری و درنتیجه کاهش 4 درصدی وزن سکو گردد.
    کلیدواژگان: سکوهای شابلونی، آب اندازی، مطالعه پارامتری، نرم افزار SACS
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • Numerical Investigation of Fluid Flow Around a Cross-Section of Surface Piercing Propeller with Linear Trailing Edge Profile in Various Weber Numbers
    Ehsan Yari, Hassan Ghassemi Pages 1-14
    In this study, two-dimensional flow analysis around cross-section of the surface piercing propeller with a linear profile trailing edge is studied in different Weber numbers. Due to collision of the two-dimensional cross section with surface water, aeration zone is created on the suction side that is heavily impact on the results. The ventilation pattern is a function of the geometrical parameters. In this article, in particular, the effect of surface tension and the Weber number have been investigated. According to the obtained results at low Weber numbers, the surface tension effect increases the amount of water surface uplift, and water droplets are visible in the trailing edge of blade section. At Weber numbers higher than critical Weber number, surface tension effect will only cause loss of fluid droplets in the inlet region.
    Keywords: Weber number, Linear Trailing Edge, Surface Piercing Propeller
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Direct Numerical Simulation of Fully-Developed Turbulent Channel Flow with Slip Boundary Condition on One of the Walls
    Amin Moosaie, Zahra Zarghami Dehaghani Pages 15-23
    In this study, the results of a direct numerical simulation of turbulent drag reduction in a channel flow by hydrophobic coating at a nominal shear Reynolds number of Reτ = 180 are reported. Slip condition is imposed on the lower wall whereas the upper wall has no-slip condition. For this purpose, the use is made of a numerical simulation of three-dimensional, time-dependent Navier-Stokes equations for the incompressible flow of a Newtonian fluid. Finally, statistical quantities of turbulent flow (specifically the mean velocity profile, the root-mean-square of velocity fluctuations in different directions and the Reynolds shear stress are shown and discussed. The results confirm that by increasing the amount of slip on the lower wall, the bulk velocity passing through the channel increases. Also, the variation of root-mean-square of velocity fluctuations shows a similar behavior in the vicinity of the upper wall. But, their general trend is different in the proximity of the lower wall. Moreover, a change in the shape of the Reynolds shear stress profile from a minimum close to the lower wall towards a maximum close to the upper wall is observed.
    Keywords: Direct numerical simulation, Slip boundary condition, Hydrophobic coating, Drag reduction, Fully, developed channel flow
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Modeling of Siltation at Bushehr Estuary by MIKE 21
    Morteza Zanganeh, Aghil Hahmomeni Pages 25-35
    Estimation of siltation depth in harbors and estuaries plays an important role in design of marine structures. In this paper, siltation process at Bushehr estuary as one of the most important water bodies in south of Iran is modeled by so-called MIKE 21 mathematical model. To achieve this, at first a large scale hydrodynamic model calibrated by IRANSIAM registered water levels is developed while Chabahar registered tidal levels are considered as its boundary condition. Then, by developing a local model with fined mesh the dominant flow pattern is captured in the studied area. The local model is developed by hydrodynamic data taken from the large scale hydrodynamic model. Finally, via MIKE-21 MT module pattern of siltation in the study area is simulated by calibrating the model with sediment concentrations registered at Bushehr channel. Final results showed variation of siltation depth from 7cm in front of CPS platform till 22cm net siltation in front of Kosar platform inside the estuary.
    Keywords: Siltation, Bousher Estuary, MIKE 21, MT Module
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Designing and Building of a Shroud to Increase Fluid Velocity with Capability to Use for Axial Water Turbines
    Reza Kamali Monfared, Hamid Ahmadi Asl, Manouchehr Rad Pages 37-44
    Existence of the coasts in the north and south of Iran cause to create potential areas to produce electricity by tidal and wave energies. Therefore, increase of fluid velocity is required to exploit these areas. A new generation of turbines is created by designing and building a shroud to increase fluid velocity which it increases kinetic energy of flow and generates more electricity at coastlines and riverbeds.
    Based on airfoils characteristics, a shroud with an airfoil cross-section form was designed which increases water velocity approximately 2.8 times greater than far field flow numerically. The shroud was built and tested experimentally. Moreover, several propellers were installed in the shroud. Rotational speeds of the propellers in two states of with and without shroud were compared and they were proportional to increase ratio of flow velocity. Consequently, more power is generated by installing a turbine in the shroud.
    Keywords: shrouded water turbine, increasing fluid velocity, new generation of turbines
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Investigation of WaveStar Energy Converter Performance in Caspian Sea Using Regular Wave and Froude-Krylov Force
    Pooya Yoosefi Khiabani, Mohammad Amin Abbaszadeh, Alireza Khorshid, Mir Mohammad Ettefagh Pages 45-55

    Caspian Sea is one of the most low-lying areas of the region which is located between latitudes 36.34 and 47.13 degrees north. Its considerable vast area and depth have provided an opportunity to gain renewable energy by different methods. This paper analyzes the performance and mechanism of a floating wave energy converter known as WaveStar, in the above-mentioned sea. Different parts of mechanism are examined under hydrodynamic forces of waves with certain periods and amplitudes. By using the frequency parameters, profile and velocity of the waves; and solving the governing dynamic equations for the model, the vibration response of system has been derived. The main part of this study is the investigation of the effect of changing the arm length, float diameter, wave period and wave amplitude on the structure using regular wave with Froude-Krylov force.

    Keywords: WaveStar Energy Converter, Hydrodynamic Forces, Regular Waves, Caspian Sea, Vibration Response
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Determining priorities for oil spill hazards in shorelines by comparison AHP method and ANP method
    Hamed Khodadoust, Freidoun Vafai, Vahid Hadipour Pages 57-68
    With the increase in the pollution caused by oil industry developments and related infrastructures in the last century, setting priorities for decisions in sensitive coastal areas to oil spills is important. This study uses the reports in the field of environmental sensitivity index in shorelines and applies the Delphi method to determine the criteria and sub-criteria allowed for adjusting the effective hazard components of the shoreline to pollution. Finally, using hierarchical analysis and network analysis methods helped in determining the priorities of the indexes in the evaluation of the shoreline hazards to oil spills. This study compares priorities by utilizing Expert Choice software for hierarchical analysis and Super Decisions software for network analysis process within the framework of multi-criteria decision-making methods. Based on this, biological resources, socio-economic resources of pollution, the physical characteristics of the shorelines, and the related sub-criteria were prioritized. Accordingly the final ANP/AHP maps are produced by using Index Overlay method.
    Keywords: Oil spill, shoreline's hazard, ANP, AHP, Delphi, Shoreline of Bushehr Province, GIS
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Simulation of 3D Current Pattern, Sea Surface Temperature and Salinity Distribution in the South of Caspian Sea
    Fereshteh Komijani, Vahid Chegini, Masoud Sadrinasab, Seyed Mostafa Siadatmousavi Pages 69-80
    In this study, patterns of water current, sea surface temperature and salinity distributions over the South Caspian Sea (SCS) have been investigated using ROMS model. Appling the most accurate bathymetry data and forces with temporal resolution of 3-6 hours, and spatial resolution of 0.125 deg is a characteristic of the simulations used in this study. Results show that there is a barotropic anticyclonic eddy over the deep water of SCS, which extended from surface to subsurface. A dipole anticyclonic/cyclonic feature is another structure of SCS that located in northwest (in Apsheron sill)/ southwest respectively,a nd persist throughout the year. Based on results, net buoyancy flux of SCS is more affected by thermal buoyancy rather than haline buoyancy. In addition, there is a saline front in the east coast of SCS that is separated from other regions by combining with warm (cold) water during (warm) seasons.
    Keywords: Caspian Sea, 3D simulation, ROMS, Current, Physical parameters
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Numerical Simulation of Foulings on the Marine Vessels Body and Application of Newly Recommended Techniques to Reduce the Resulting Drag Force
    Mohammad Ahmadzadehtalatapeh, Majid Mousavi Pages 81-92
    In this research, the effects of foulings on the outer surface of a marine vessel have been studied using the Computational Fluid Dynamics (CFD) methods. To this end, a proper turbulence model was considered and validated for the simulations. The simulation results for different fouling grades indicated that existing of a thin layer of slime could make 4.58 % increase in drag force; however, foulings on the outer surface of a marine vessel could make about 40% increase in drag force. In this study, the application of modern coatings (surface covers) for reducing the foulings and the resulting drag force was also investigated and the results were presented. Based on the simulation results, application of the coatings, the foulings resulted drag force would decrease about 37%. In addition, wave patterns, pressure distribution, drag coefficient distribution, and turbulent distribution profile were investigated on the free surface.
    Keywords: Drag Reduction, Fouling, Marine Vessel, Simulation, Turbulence Model
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Evaluating A Feature Extraction Algorithm For Damage Detection of Offshore Jacket Platforms Using Physical Model And Finite Element Model Updating
    Farhad Hosseinlou, Alireza Mojtahedi, Mohammad Ali Lotfollahi Pages 93-104
    One of the most important items in the field of engineering and design of structures is safety assessment. It is usually complicated, due to uncertainty in determining the most important parameters in the final design. This paper describes a new method for updating stiffness matrix structure that is capable of identifying the damage to individual members, when limited modal data is available by using results of the experiment on physical model of the offshore jacket platforms. We evaluated selection procedure inactive degrees of freedom in the process reduced model with a reasonable criterion by using the sensitivity analysis of system response under base excitation. This performance leads to faster convergence of iterative algorithm. Also, in this study, with using the finite element model updating based on the empirical models, it was considered during the process as much as possible to overcome the problem of uncertainty in modeling.
    Keywords: Offshore jacket platforms, Damage detection, Model updating, Model reduction, Sensitivity analysis
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Introducing a Novel Method for Measurement of Stationary and Dynamic Torsion in Shafts - With Application to Monitoring of Torsional Vibration
    Mohammad Samavatian, Majid Rajabi, Mehdi Behzad, Mehdi Alvandi Pages 105-114
    Strain gage mounted on the surface of the shafts with specified directions are one of the common methods for measurement of the torsion in shafts. The most critical problem in utilization of this method, particularly in the online monitoring of torsional vibration and instantaneous torque in rotary systems, is due to its signal transfer process. In this paper, a simple, practical and feasible method is introduced based on the usage of an ::union::ized fluid medium with adequate electrical conductivity, encapsulated in a cylindrical connector aligned along the shaft, with a rotating chamber (rotor part) and a stationary one (stator part). In this method, there is no need for installation of the power supply on the shaft and both of the supply voltage and the generated electrical signals are transferred via the ::union::ized fluid. Simplicity in design and high signal to noise ratio, may candidate this method for torsional vibration measurement. The efficiency of the measurement system is examined on a test setup, for static and dynamic (transient) torsions. Moreover, the applicability of the device is observed on a rotating shaft.
    Keywords: Measurement torsional vibration, Signal to noise ratio, Signal transmission, electrolysis
    Abstract View Paper Original: Persian
  • The effect of optimum launching on the reduction of offshore jacket weight
    Ali Zakeri, Ahmad Shanehsazzadeh Pages 115-121
    Launching method is commonly applied for installation of heavy template (jacket) platforms. One of the important phases in design and construction of offshore platforms is launching condition. This will insure the safty of the procedure and will optimize the weight of the related members of the jacket. In this article, effective factors and amount of forces that applied on steel jacket during launching and the minimum distance of jacket to sea bed are studied through a parametric analysis. For simulation of the launching procedure the technical softwate of SACS is applied. The analyses are applied on two jackets installed in Persian Gulf. The initial tilting angle, draft, and bouyancy are among the parameters which are studied. The results of the study show that the tilting angle and bouyancy are the most effective parameters which reduce the launching forces up to 20%. The study shows that optimizing the procedure of launching in the case of the jackets of the present study can reduce the weight up to 4 percent.
    Keywords: Offshore Jacket, Launching, Parametric anlysis, SACS Software
    Abstract View Paper Original: Persian