فهرست مطالب

علوم و فناوری دریا - پیاپی 80 (زمستان 1395)
  • پیاپی 80 (زمستان 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/12/26
  • تعداد عناوین: 7
|
  • رئوف مبشری، مهدی صدیق صفحات 1-14
    در تحقیق حاضر، همزمان تاثیرات میزان پیش پاشش سوخت و زمان بندی پاشش بر عملکرد و میزان آلاینده های تولیدی یک موتور اشتعال تراکمی پاشش مستقیم سرعت بالا مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از الگوی اصلاح شده اشتعال پیوسته گسترش یافته سه ناحیه ایی بهره گرفته شده است. در مرحله اول، نتایج بدست آمده از شبیه سازی موتور با نتایج تجربی موتور پایه مورد مقایسه قرار گرفته است و تطابق مناسبی از نظر فشار، آهنگ رهایی گرما و درجه حرارت درون استوانه و همچنین میزان آلاینده های تولیدی موتور مشاهده شده است. در مرحله بعد، 9 راهبرد متفاوت از فرآیند پاشش سوخت بر اساس دو متغیر اصلی (وقفه های بین پیش پاشش و پاشش اصلی و همچنین میزان سوخت پاشیده شده در هر مرحله) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که میزان و زمانبندی پیش پاشش سوخت تاثیر بسیار عمده ای بر میزان آلاینده های تولیدی و میزان مصرف سوخت ویژه ترمزی دارا می باشد. این نتایج نشان می دهد افشاندن حدود 5/0 میلی گرم سوخت در مرحله پیش پاشش و تعویق زمان پیش پاشش سوخت به میزان 10 درجه میل لنگ (در مقایسه با طرح موتور پایه) سبب کاهش چشمگیر سطح تولید آلاینده های دوده و اکسیدهای نیتروژن می گردد اگرچه در این حالت افزایش میزان مصرف سوخت ویژه ترمزی متوسط (به میزان حدود 5/2 درصد) و همچنین کاهش میانگین فشار موثر داخلی موتور (به میزان حدود 22/2 درصد) بایستی به عنوان دو عامل نامطلوب در نظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: موتور اشتعال تراکمی پاشش مستقیم سرعت بالا، شبیه سازی احتراق، پیش پاشش سوخت، دوده، اکسیدهای نیتروژن
  • محمود سالاری، امین روا صفحات 15-24
    با توجه به پیشرفت روز افزون علم مکانیک و توجه محققین و دانشمندان به بحث آیرودینامیک و هیدروآیرودینامیک در بهبود وضعیت انواع وسایلی مانند خودروها، پرتابهها، کشتیها و زیر دریاییها، ضرورت طراحی و ساخت تجهیزات آزمایشگاهی صنعتی احساس میشود. یکی از ابزارهای کارآمد در بررسی مسئله هیدروآیرودینامیک اجسام مغروق و حتی نیمه مغروق، تونل های آب میباشند که علاوه بر اندازه گیری نیروهای هیدرودینامیک، قابلیت مطالعه پدیده فیزیکی همچون کاویتاسیون را نیز فراهم می کنند. در این مقاله پس از بررسی انواع تونلهای آب موجود و مطالعه مشخصات فنی اجزاء آنها به طراحی مقدماتی یک تونل آب صنعتی بزرگ متناسب با نیاز پرداخته شده است. در این راه از ابزار دینامیک سیالات محاسباتی برای شبیه سازی تونل طراحی شده بهره گرفته شده است. نازل، مقطع آزمایش، زانوییها و دیفیوزر برای تونل آب کاویتاسیون سرعت بالا مطابق با معیارهای مهندسی، طراحی و انتخاب شده اند. توابع هدف در این طراحی ایجاد یکنواختی جریان در مقطع آزمایش و افت فشار کمینه در کل تونل بوده است،. نتیجه نهایی شامل تونلی با یک نازل با شکل پروفیل دیواره تابع درجه 5 ، نسبت انقباض 8 ، نسبت L/D برابر 2/1 و ابعاد مقطع آزمایش مربعی با ابعاد شده است. تحلیلهای CFD روی تونل طراحی نشان داد که یکنواختی جریان در مقطع آزمایش برای تمام طراحی ها مطلوب بوده و همچنین افت فشار تونل آب با زانویی های دارای پره های هدایت کننده نوع A تقریبا 15% کمتر از تونل آب با زانویی های دارای پره های هدایت کننده نوع B است.
    کلیدواژگان: تونل کاویتاسیون، طراحی صنعتی، تحلیل cfd
  • سبحان صفوی منش، سعید خردمند، مجتبی دهقان منشادی صفحات 25-35
    به دلیل هزینه بر بودن ازمایشات واقعی در مقیاس بزرگ به عنوان یک راه حل جایگزین و کم هزینه تر به سراغ شبیه سازی عددی می رویم.در دنیای واقعی و در صنعت سازه های زیادی به شکل استوانه وجود دارند که در مسیر عبور جریان قرار دارند. دودکش کارخانه های صنعتی و پایه های پل ها نمونه هایی در دنیای واقعی هستند.در این مقاله جریان ناپایدار،ویسکوز،تراکم ناپذیر و دوبعدی در داخل یک کانال با دو مانع استوانه ای شبیه سازی شده است.مشخصات جریان سیال در اطراف این دو سیلندر برای نسبت شکاف های مختلف ورژیم های مختلف جریان از طریق چندین محاسبات بدست امده است.به طور کلی الگوی جریان های متفاوتی برای نسبت های شکاف متفاوت و عدد رینولدز متفاوت مشاهده شده است.در این مقاله با تبدیل میدان جریان به نواحی کوچکتر و استفاده ازنرم افزار فلوئنت میدان های فشار و کانتور های مختلف سرعت،ورتیسیتی و خطوط جریان را نمایش خواهیم داد.برای بررسی استقلال از شبکه چندین المان مورد مطالعه قرار گرفته شده و مناسب ترین گزینه برای تحلیل نهایی مورد استفاده قرار گرفته شده است.
    کلیدواژگان: تحلیل جریان، اجسام استوانه ای، نرم افزار فلوئنت
  • عباس زارع نژاد اشکذری، رضا مرادپور، سید محمد ناصرنژاد صفحات 36-43
    الکتروگیربکس های دور متغیر با تغییر دور خروجی این امکان را فراهم می سازد که در محدوده دوری (مینیمم- ماکزیمم) خاصی بتوانند به دورهای ثابت یا قابل تغییر خود دست یابند. این نوع الکتروگیربکس ها که به نام های واریاتور یا وریتور نیز شناخته می شود به دلیل داشتن قابلیت تنظیم دور خروجی برای تغییر دور استفاده می گردد. سیستم تولید قدرت در اکثر موتور واریاتورها، از طریق ساچمه های فلزی بوده در حالیکه در مقاله حاضر، طراحی جدیدی از الکتروگیربکس ها با قابلیت دارابودن دور متغیر در هر دو جهت ساعتگرد و پاد ساعتگرد، ارائه شده، که از خاصیت فشار روغن برای تولید قدرت استفاده شده است که علاوه بر تولید قدرت در دورهای ثابت، گشتاور مورد نیاز ما را نیز تامین می کند. بعبارت دیگر دز سیستم طراحی شده، با توجه به هیدرولیکی بودن آن و بکار گیری روغن در مسیر جریان به جای ساچمه، مساله سایش زیاد و فرسودگی ساچمه ها در تغییر دورها، که منجر به عدم تامین گشتاور مورد نظر می گردد، از بین رفته است. همچنین در مقاله حاضر، پارامترهای عملکردی یک الکتروگیربکس دورمتغیر و راندمان آن با توجه به طراحی صورت گرفته،ارزیابی شده است. نتایج حاصله بیانگر راندمان 90 درصدی در مقایسه با الکتروگیربکس های ساچمه ای می باشد.
    کلیدواژگان: الکتروگیربکس، دور متغیر، واریاتور
  • محمدجواد سلیمانی کشایه، علی گودرزی املشی، رضا مرادپور، محمد علیزاده صفحات 44-50
    با توجه به راهبردی بودن نیروی دریایی در کشور و نیاز امروز به همگام بودن با پیشرفت های تکنولوژی در سیستم های زیردریایی، موتورهای الکتریکی سنکرون مغناطیس دائم جهت کاربرد در سیستم های رانش زیردریایی های بدون سرنشین، در سال های اخیر کاربرد زیادی پیدا کرده اند و اکثر شرکت های الکتریکی معتبر به انجام تحقیقاتی در این زمینه پرداخته اند، به عنوان مثال جایگزین نمودن محرکهای الکترومکانیکی یا الکترو هیدرواستاتیک بجای محرک های هیدرولیک و پنوماتیک با هدف کاهش وزن، چگالی توان بالا، هزینه تعمیر و نگهداری و راندمان بالا در زیردریایی بدون سرنشین مورد توجه بوده است. در این مقاله به تحلیل و طراحی بهینه یک نوع موتور سنکرون سه فاز مغناطیس دائم جهت کاربرد در سیستم رانش زیردریایی بدون سرنشین پرداخته می شود. برای این منظور، در ابتدا روابط و معادلات حاکم بر موتور سنکرون سه فاز مغناطیس دائم توضیح داده می شود و در ادامه موتور موردنظر توسط یک نوع الگوریتم بهینه سازی بهینه می گردد تا کمترین حجم و همچنین بیشترین بازده و چگالی توان را داشته باشد.
    کلیدواژگان: الگوریتم زنبور، بازده، چگالی توان و موتور سنکرون مغناطیس دائم سطحی
  • آزیتا حاجی زاده، سید ناصر سعیدی، عامر کعبی، همایون یوسفی، مصطفی زارع دوست صفحات 51-61
    هدف مطالعه ی حاضر ارزیابی کارایی نسبی بنادر کانتینری عمده ی خاورمیانه و بررسی تغییرات در کارایی تکنیکی موضعی و ماهیت بازدهی نسبت به مقیاس بنادر موردمطالعه برای سال های 2011 تا 2013 می باشد. در این تحقیق ابتدا با استفاده از مدل BCC خروجی محور، کارایی نسبی بنادر کانتینری عمده منطقه ی خاورمیانه ارزیابی گردید و سپس بر اساس نتایج حاصل، بنادر کارا با استفاده از روش اندرسون-پیترسون رتبه بندی شدند. بر اساس نتایج مدل BCC خروجی محور و بندر امام خمینی (ره)، کارایی عملیاتی ضعیفی را از خود نشان داده و بنادر بوشهر، جبل علی، خورفکان و اسکندریه، بالاترین ضریب کارایی را به خود اختصاص داده اند. در بخش پایانی، پیشنهادایی از جمله قرداد طولانی مدت با پورت اپراتورهای با مدیریت قوی، بهینه سازی زمان کارکرد یا زمان بیکاری تجهیزات استفاده از سیستم های مکانیزه عملیات کانتینری افزایش و بسط ورودی ها برای بنادری که تحت بازده به مقیاس افزایشی فعالیت می کنند برا کاراتر شدن بنادر ارائه گردیده است.
    کلیدواژگان: حمل ونقل دریایی، بنادر کانتینری، خاورمیانه، کارایی، تکنیک تحلیل پوششی داده ها
  • محمدباقر چگینی فر، علی ماشینچیان مرادی، بابک مقدسی صفحات 62-69
    این مطالعه به منظور ارزیابی آلودگی فلزات سنگین (کادمیوم، سرب، ومس) در رسوبات منطقه بندرامیرآباد و ارتباط آن با تنوع و تراکم روزنه داران کفزی انجام شد. بدین صورت نمونه ها در آبان ماه 1393 از12 ایستگاه برداشت گردیدند که پس از آماده سازی و هضم شیمیایی آنها مقادیر فلزات سنگین ذکر شده به وسیله دستگاه جذب اتم مدلSpectrAA.200ساخت شرکتVarianاسترالیاتعیین گردید بیشترین میانگین غلظت فلزات بترتیب 44/36،61/2،98/15 میکروگرم برگرم بوده است. گونه های غالب شناسایی شده شاملAmmonia beccarii caspica ، Ammonia tepida وElphidium littorale caspicus بوده وبه ترتیب بیشترین تعداد مربوط به گونه A. beccarii با فراوانی 87%، A.tepida با فراوانی 16%و E. littorale بافراوانی 5%می باشد.بیشترین تعدادگونه A. beccarii در ایستگاه شماره 8 و کمترین آن در ایستگاه شماره 5 شمارش شد. بیشترین تعداد گونه A.tepidada در ایستگاه شماره 8 و کمترین تعداد در ایستگاه شماره 9 شمارش شد. بیشترین تعداد گونه E. littorale در ایستگاه 2و کمترین تعداد در ایستگاه شماره 9 شمارش شد.درنتیجه ایستگاه شماره 9کمترین تعداد نمونه های روزنه داران را به خود اختصاص داد.در مقایسه با استانداردها، غلظت کادمیوم در رسوبات منطقه از ERL کیفیت رسوب آمریکا و ISQGS محیط زیست کانادا بیشتر، و سایرفلزات مطابق با استانداردهای بین المللی بودند.
    کلیدواژگان: بندرامیرآباد، رسوب، مس، کادمیوم، سرب
|
  • Raouf Mobasheri, Mahdi Sediq Pages 1-14
    In this research, the simultaneous effects of pilot fuel quantity and pilot injection timing on engine performance and pollutant formation have been studied in a High Speed Direct Injection (HSDI) diesel engine. For this purpose, an improved version of the ECFM-3Z combustion model has been applied. In the first step, the simulated results has been compared with the experimental data and good agreement has been achieved for simulating the in-cylinder pressure, the heat release rate and the amount of pollutant emissions. In the next step, nine different strategies in terms of two main variable parameters (the dwell between pilot injection and main injection as well as the amount of injected fuel in each phase) have been investigated. The results show the amount of pilot injection and its timing have an important effect on the amount of pollutant emissions and the amount of brake specific fuel consumption. These results show by 0.5 mg pilot fuel injection and also the retarding the injection timing by 10 crank angle degree, the amount of NOx and soot emissions have been considerably decreased compared to the baseline case. However, increasing the amount of the brake specific fuel consumption (for about 2.5 %) and decreasing the indicated mean effective pressure (for about 2.2 %) should be considered as two negative factors.
    Keywords: High Speed Direct Injection (HSDI) Diesel Engine, Combustion Modeling, Pilot Injection, Soot, NOx
  • Raouf Mobasheri, Mahdi Sediq Pages 15-24
    Design and manufacturing of laberotary's equipments is a nessesity for understanding and developing of the science of mechanical engineering, aerodynamics and hydrodynamics that are used for improving the vehicles performance such as cars, weapons, ships and submarines. One of these equipments is the cavitation tunnel that is applied for study of physical phenomenas such as cavitation and also for measuring of hydrodynamic loads for submerged and surface moving bodies. In this paper, a review is presented for the existing cavitation tunnels and then a new cavitation tunnel is designed based on the technical requirements for any parts of them.
    Keywords: Cavitatin tunnel, desing, cfd analysis
  • S. Safavi Manesh, Saeid Kheradmand, Mojtaba Dehghanmenshadi Pages 25-35
    Because of costly large-scale real test as an alternative and less costly than going to the numerical simulation.In the real world, and many in the industry to form cylindrical structures that are in the current path.Industrial factory chimneys and foundations of bridges are real-world examples.In this paper, the unsteady flow, viscous, incompressible, two-dimensional inside a cylindrical channel with obstacles is simulated.Profile fluid flow around the cylinder for different flow regimes of different slot through several calculations have been achieved.In general, different flow patterns for different gap ratios and different Reynolds numbers has been observed.In this paper, the flow field become smaller areas and using Fluent software Cantor various fields of pressure and speed, Vorticity and well show flow lines.Several elements have been studied for the independence of the network and the most suitable option has been used for the final analysis.
    Keywords: Flow analysis, cylindrical objects, Fluent software
  • Abbas Zarenejad Ashkezari, R. Moradpur, S.M. Nasernejad Pages 36-43
    The electrical transmission of variable speed which makes it possible to change the output speed range ( minimum- maximum ) certain fixed period or be modified to be able to achieve their . This type of Electro who is also known by the names of variator due to the adjustable output is used to change round . In this paper , functional and design issues that will be assessed a review electrical transmission of variable speed. Relations also designed to improve the performance and efficiency from the perspective offered. Power generation system in most variators engine designed , via steel shot , whereas in the new system was designed , has oil pressure is used to generate power that the power production in constant speeds, provide the required torque.In other words at this system, according to its hydraulic and use of oil instead of gas flows through the issue of excessive wear and tear gas in the cyclic changes , which resulted in the failure to provide the torque to was gone . The results show that speed control in both directions of rotation output, high starting torque and high efficiency is 90%
    Keywords: Electra, Transmision, variable speed, Variator
  • M. J. Soleimani Keshayeh, A. Gudarzi, R. Moradpur, M. Alizadeh Pages 44-50
    Due to the strategic state of the naval forces in the country and the need to cope with today's advances in submarine technology, synchronous permanent magnet electric motors for use in unmanned underwater units, have been more applicable in recent years. Most of the prominent electrical companies therefore, have triggered several researchers in this field. For example, replacement of electromechanical or electro hydrostatical drivers by hydraulic and pneumatic drivers to reduce weight, cost of maintenance, and heighten power density, and efficiency have attracted many attentions. In this paper design optimization of three-phase permanent magnet synchronous motors applicable in unmanned submarines is discussed. For this purpose, characteristics of a motor used in unmanned submarines are investigated and then equations related to design are evaluated. Then motor is optimized using optimization Bees algorithm (BA) to have less volume and best efficiency and power density.
    Keywords: Bees Algorithm, efficiency, power density, Permanent Magnet Synchronous Motor
  • A. Hajizade, S.N. Saeidi, A. Kabi, H.Yousefi, M.Zare Doost Pages 51-61
    This study aims to benchmark the efficiency of major Container seaports in Middle East and investigate the changes in the pure technical efficiency, and nature of returns to scale using the Data Envelopment Analysis (DEA) method over the period 2011 to 2013. Firstly the Relative Efficiency of Ports are evaluated via one basic model of DEA namely BCC-O. Then ports are ranked based on the achieved results. To ranking ports which had 1 score efficiency, Anderson-peterson method is used. According to the results of this study, port of Imam Khomeini show relatively low operational efficiency and ports of Bushehr, Jebel Ali, Khorfakkan and Alexandria have the highest score of efficiency. In the final section, suggestions are proposed for the existing problems in port efficiency.
    Keywords: maritime transportation, container seaports, Middle East, efficiency, data envelopment analysis
  • M.B. Chegini Far, A. Mashinchian Moradi, B. Moghaddasi Pages 62-69
    This study is done to assess heavy metals pollution (cadmium , lead & copper) in Amirabad port area and its relation to foraminifera diversity and density .Therefor, samples were taken from twelve stations in NOV.2014 and amount of heavy metals after their readiness and chemical digestion were measured by absorb atomic machine(model spectra.200)made by Varian company in Australia, So the highest average of metals viscosity were 2.61 ,36.44 & 15.98 P.P.B. The dominate species detected are include: Ammonia beccarii caspica , Ammonia tepida & Elphidium littorale caspicus. That highest amount of foraminifera was A. beccarii about 87%, A . tepidada 16%& E.littorale 5% accumulation . highest amount of species was A.beccarii at station no:8 and its lowest amount at station no:5 .Highest amount of species was A . tepidada at station no:8 and its lowest amount at station no:9.Highest amount of species was E.littorale at station no:2 and its lowest amount at station no:9 . So station no: 9 has lowest amount of foraminifera samples. In comparison to standards, cd viscosity was higher than ERL sediment quality U.S.A and ISQGS Canada environment and other heavy metals were lower than international standards.
    Keywords: Amirabad port, sediment, Copper, cadmium, lead