فهرست مطالب

  • سال ششم شماره 2 (تابستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/06/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • محمد امین احمدپور، مجید اکبریان*، ناصر پریز صفحات 1-13
    ردیابی هدف با استفاده از اندازه گیری سمت یکی از روش های اصلی در ردیابی غیرفعال اهداف متحرک زیر دریا به شمار می رود. در این مساله همواره انتخاب نوع فیلتر و دقت تخمین های صورت گرفته از متغیرهای حالت هدف از مهم ترین موضوعات بوده است؛ اما در بسیاری از موارد و کاربردهای این نوع از ردیابی، وجود داده پرت در اندازه گیری ها اجتناب ناپذیر است که موجب کاهش دقت تخمین ها یا ناپایداری در عملکرد فیلترهای ردیابی می شود. در این مقاله برای غلبه بر این مشکل روشی جدید بر مبنای تخمین مقاوم در ساختار فیلتر کالمن مکعبی درجه پنج ارائه می شود. در این روش ابتدا داده های پرت در اندازه گیری شناسایی شده و با استفاده از تابع وزنی هوبر، وزن این داده های مخرب کاهش می یابد. آنالیز انجام شده بر روی یک مساله ردیابی هدف زیر دریا در سه حالت بدون حضور داده پرت، وجود داده های پرت کوچک در چند اندازه گیری پیوسته و حضور داده پرت بزرگ اندازه گیری بیانگر موثر بودن روش ارائه شده بوده به طوری که دقت تخمین های صورت گرفته توسط فیلتر انتخابی همچنان در سطح قابل قبولی می باشد.
    کلیدواژگان: ردیابی هدف، ردیابی از روی سمت، فیلتر کالمن مکعبی درجه پنج مقاوم، داده های پرت
  • سرور ابراهیمی، محسن شیخ حسینی* صفحات 14-25
    عملکرد کانال های مخابرات خطوط قدرت و مخابرات زیرآب تحت تاثیر پدیده های مخرب محوشوندگی، تضعیف، انتشار چندمسیره و نویز ضربه ای می باشد. روش معمول غلبه بر این محدودیت ها، استفاده از مدولاسیون تقسیم فرکانسی متعامد مبتنی بر تبدیل فوریه می باشد. اما این مدولاسیون از محدودیت هایی همچون کارآیی پهنای باند پایین و نسبت بالای توان ماکزییم به توان متوسط برخوردار است. با توجه به قابلیت های مدولاسیون تقسیم فرکانسی متعامد مبتنی بر تبدیلات ویولت در غلبه بر این محدودیت ها و عدم وجود دانش کافی در ارتباط با عملکرد آن در کانال های متاثر از نویز ضربه ای، این مقاله مبتنی بر پیشنهاد این روش مدولاسیون برای کانال های مخابرات خطوط قدرت و مخابرات زیرآب می باشد و عملکرد آن برای خانواده های مختلف تبدیلات ویولت در حضور تکنیک های مقابله با نویز و بر مبنای مدل های جامع کانال و نویز مورد ارزیابی قرار می گیرد. بر مبنای نتایج نشان داده می شود که مدولاسیون تقسیم فرکانسی متعامد مبتنی بر تبدیلات ویولت ضمن افزایش کارایی پهنای باند، از عملکرد بهتری از منظر پارامترهای نسبت توان ماکزییم به توان متوسط و نرخ خطای بیت در این کانال ها نیز برخوردار است.
    کلیدواژگان: تبدیلات فوریه و ویولت، مخابرات خطوط قدرت، مخابرات زیرآب، مدولاسیون تقسیم فرکانسی متعامد، مدل های برنولی-نرمال و میدلتون کلاس A نویز ضربه ای
  • محمد جواد کتابداری*، جبار فیروزی، ابوالفتح عسکریان صفحات 26-36
    تثبیت موقعیت دینامیکی برای سکوهای شناور تحت نیروهای موج، باد و جریان دریایی قرار دارند امری حیاتی است. بنابراین در صورت آسیب دیدن یک یا چند مهار، امکان آسیب دیدن سایر مهارها نیز وجود دارد، درنتیجه تجزیه و تحلیل آسیب دیدگی مهار از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله اثرات چیدمان های مختلف خطوط مهار و همچنین اثرات این مهارهای آسیب دیده بر پاسخ هیدرودینامیکی سکوی اسپار به صورت عددی موردبررسی قرارگرفته است. مقیاس واقعی موج منظم و آنالیز حوزه زمان با استفاده از تئوری تفرق، شرایط موجود در مطالعه حاضر است. در این تحقیق مدل سازی بر روی سکوی اسپار خرپایی که اخیرا در میدان نفتی کیکه در سواحل کشور مالزی نصب شده، صورت پذیرفته است. اعتبارسنجی مدل از نتایج به دست آمده از مدل آزمایشگاهی و همچنین نتایج حاصل از یک کد عددی معتبر در نرم افزار متلب استفاده شده است. این مقایسه حاکی از انطباق خوب بین نتایج بوده است. در ادامه تحلیل عددی چیدمان های مختلف سیستم مهار و شرایط آسیب دیدگی آن ها انجام شده است. نتایج نشان می دهند که تاثیر چیدمان های مختلف در حالات سیستم مهار سالم در حرکات دینامیکی سکوی اسپار خرپایی چندان قابل توجه نیست. اما تاثیر آسیب دیدگی خطوط مهار خود را به صورت افزایش موقعیت متوسط سکو نشان داده که در این مقاله موردبحث و بررسی قرارگرفته است.
    کلیدواژگان: سکوی اسپارخرپایی، خطوط مهار آسیب دیده، مدل سازی عددی، پاسخ هیدرودینامیکی، انسیس آکوا
  • اشکان معبودی، مهدی یوسفی فرد*، محمدحسن قاسمی صفحات 37-49
    در این پژوهش، رفتار دینامیکی شناور نفتکش KVLCC2 با استفاده از روش عددی و در سرعت های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. نیروهای وارد بر شناور و همچنین حرکات آن در سیال بر مبنای روش دینامیک سیالات محاسباتی و به کارگیری کد متن باز اوپن فوم و حلگرهای اینترفوم و اینتردایم فوم و شبیه سازی سطح آزاد در جریان دوفازی به دقت تعیین شده اند. دامنه ی حرکات جابجائی عمودی و غلتش طولی شناور در موج منظم از روبرو و در سرعت های مختلف به دست آمده است. موج منظم با استفاده از تکنیک سرعت ورودی و بر اساس موج استوکس مرتبه ی دوم تولید شده است. به منظور بررسی صحت نتایج عددی به دست آمده از تحلیل حاضر، مقادیر مربوط به جابجائی عمودی، غلتش طولی و ضریب مقاومت کل با نتایج معتبر ارائه شده توسط سایر محققین مقایسه شده است. علاوه بر آن، کانتورهای سطح آزاد و متغیرهای مهم جریان استخراج شده است. همچنین دامنه ی تغییرات جابجائی عمودی و غلتش طولی به دامنه و شیب موج بی بعد نیز ارائه شده و با نتایج آزمایشگاهی معتبر مقایسه گردیده است. این بررسی ها در سرعت های متفاوت انجام شده و نتایج حل عددی از دقت قابل قبولی نسبت به داده های آزمایشگاهی برخوردار است. با مقایسه ی متوسط نیروی وارد بر شناور در امواج با مقدار نیرو در آب آرام، مقدار مقاومت افزوده در سرعت های مختلف نیز تعیین گردیده است. سهم مقاومت افزوده از مقاومت کل، با افزایش عدد فرود کاهش می یابد. با توجه به فرم بدنه ی شناور نفتکش مورد نظر، مقاومت آب آرام با افزایش سرعت از رشد بیشتری برخوردار شده است. چنین تحلیلی با استفاده از تکنیک ساخت موج و شبیه سازی رفتار شناور در شرایط منطبق بر واقعیت می تواند پاسخ های دقیق تری را در مقایسه با روش های پتانسیل ارائه نموده و در طیف وسیع تری از سازه های شناور مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: شناور KVLCC2، مقاومت افزوده، جابجائی عمودی، غلتش طولی، ضریب مقاومت کل
  • امید بردبار، محمود رستمی * صفحات 50-59
    در این مقاله دو روش خط برآزا و حجم محدود برای شبیه سازی عددی هیدرودینامیکی دو پروانه مغروق انجام شد. روش خط برآزا بر اساس جریان پتانسیل و تئوری گردابه برای طراحی و تحلیل سریع عملکرد هیدرودینامیکی پروانه پایه ریزی شده است. در مقابل، روش حجم محدود بر اساس گسسسته سازی معادلات ناویراستوکس بنا شده است. در این مقاله، دقت و سرعت عملکرد این دو روش برای تحلیل پروانه مغروق بررسی گردیده است. برای اعتبارسنجی روش ها، از هندسه و نتایج تست آزمایشگاهی دو پروانه VP1304 و DTMB4119 استفاده شده است. روش حجم محدود، در تمامی ضرایب پیش روی، نتایج قابل قبولی برای ضرایب تراست و گشتاور ارائه می دهد ولی زمان پیش پردازش و هزینه محاسباتی بالایی دارد. در مقابل، روش خط برآزا در ضرایب پیش روی پایین نتایج قابل قبولی ارائه نمی دهد ولی زمان حل و پردازش بسیار کمی دارد و برای مطالعات پارامتری مناسب است.
    کلیدواژگان: شبیه سازی عددی، هیدرودینامیکی پروانه، روش خط برآزا، روش حجم محدود، ضرایب تراست و گشتاور
  • منصوره محمدی، مهدی شفیعی فر*، سهیل رادفر صفحات 60-70
    تهیه آب سالم یکی از مشکلات اساسی اغلب کشورها است. از این رو تحقیق و سرمایه گذاری روی سیستم های نمک زدایی از آب دریا به منظور تامین کمبود آب کشورهای دارای تنش آبی افزایش یافته است. پساب آب شور بعنوان یکی از مهم ترین تاثیرات نامطلوب زیست محیطی آب شیرین کن ها شناخته می شود. بررسی پیشینه تحقیق نشان می دهد که مطالعات اندکی در حوزه بررسی رفتار جت در سیستم تخلیه کننده مولتی پورت و در شرایط آب کم عمق با استفاده از رویکرد CFD انجام شده است. از طرفی، استفاده از سیستم تخلیه کننده مولتی پورت و روزت برای آب شیرین کن های بزرگ به مرور در حال افزایش است. از این رو، در این تحقیق، تاثیر فاصله و نحوه قرارگیری پورت ها در نحوه پخش آلودگی شوری سیستم مولتی پورت و روزت در آب کم عمق و در آب شیرین کن واحد پتروشیمی کنگان، با استفاده از نرم افزار ANSYS FLUENT مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی ها روی معیار استقلال عملکرد جت ها نشان داد که حد S/dF>2 ارائه شده برای مولتی پورت در تحقیقات قبلی، برای مطالعه حاضر که در آب کم عمق انجام شده است، محافظه کارانه و حدود 2 برابر است و حد S/dF>1 برای استقلال عملکرد جت‏ها پیشنهاد می‏ گردد. همچنین برای شرایط کم عمق حد S/dF>2 ارائه شده برای روزت در تحقیقات قبلی، دست پایین است و حد S/dF>5 برای رسیدن به عملکرد مستقل این نوع تخلیه کننده پیشنهاد می‏ گردد.
    کلیدواژگان: مولتی پورت، روزت، پساب شور، CFD، معیار استقلال جت ها، آب شیرین کن
  • اردشیر فرهادی*، محمد تقی زمانیان صفحات 71-82
    برای همانندسازی ساختار سرعت صوت در شمال ‏غرب اقیانوس هند، یک مدل عددی سه بعدی حساس به تنش باد، بر اساس معادلات مقدم در دستگاه مختصات کروی زمین با آرایه قائم سیگما طراحی شده است. استخراج داده‏های سرعت باد، از پایگاه داده ECMWF در سال 2018 و همچنین داده‏های اندازه‏گیری‏ شده دما، شوری برحسب عمق از پایگاه داده WOA18 صورت گرفته است. برای پیش ‏بینی میدان ‏های دما و شوری، پس از اعمال تنش باد و داده ‏های اولیه دما و شوری به مدل عددی، اقدام به اجرای مدل در هر یک از ماه ‏های فصل زمستان (دسامبر سال 2017، ژانویه و فوریه سال 2018) و فصل تابستان (ژوئن، ژوئیه و اوت سال 2018)، گردید. برای مقایسه نمودارهای نمایه قائم سرعت صوت، میانگین فصلی، داده ‏های اندازه‏گیری‏‎شده و هم‏چنین پیش‏ بینی‏ شده ‏ی دما و شوری، در معادله مکنزی قرار داده شدند. نتایج حاصل از این مقایسه سازگاری خوبی را بین ساختار صوت به دست آمده از اندازه ‏گیری ‏‏ها و پیش ‏بینی‏ ها نشان می‏ دهند. نتیجه‏ های حاصل از مدل عددی و هم‏چنین اندازه‏ گیری‏‏ ها نشان می‏دهند که فقط در مکان ‏هایی که به اندازه عمیق هستند، کانال صوتی عمیق در زیر لایه دماشیب تشکیل می‏شوند. کانال‏ های صوتی عمیق تحت تاثیر تغییرات فصلی قرار ندارند.
    کلیدواژگان: همانند‏سازی عددی، ساختار سرعت صوت، شمال ‏غرب اقیانوس هند
  • حسین ملکوتی*، اسماعیل حسن زاده، مریم راه بانی، ایمان مهرابی صفحات 83-94
    در این مقاله تاثیر تبخیر بر لایه آمیخته اقیانوسی در حضور یا عدم حضور گردش لانگمویر و شکست موج با استفاه از شبیه سازی پیچک بزرگ بررسی و در تعریف شبیه سازی، از پارامترهای نزدیک به مونسون تابستانه دریای عربی استفاده شد. شبیه سازی برای 5/33 ساعت انجام و از خروجی های 5/9 ساعت ابتدایی صرف نظر شد و پارامترهای مختلف در یک بازه ی 24 ساعته مورد بررسی قرار گرفتند. در حضور تبخیر و واداشت باد و عدم حضور گردش لانگمویر و شکست موج، نوسانات روزانه TKE و SST با نوسانات روزانه شار گرمایی نهان تبخیر هم خوانی دارد و TKE نسبت به حالت عدم حضور تبخیر، بین 25 تا 100 درصد افزایش یافته است. در یک بازه ی 24 ساعته، تبخیر در حضور گردش لانگمویر و شکست موج، SST را حدودا 06/ سانتی گراد کاهش داده است و مطابق انتظار، کاهش دمای ناشی از تبخیر در حضور گردش لانگمویر و شسکت موج به میزان کم تری (حدودا 05/ سانتی گراد) بوده است. مشاهده شد که تبخیر در غیاب شکست موج و گردش لانگمویر موجب کاهش اندک برش جریان و تولید برشی و افزایش نرخ اتلاف (به میزان تقریبی 2 برابر)، انتقال فشاری و انتقال تلاطمی TKE می شود. دو جمله اخیر بودجه TKE با نرخ اتلاف در نزدیکی سطح آب تعادل را برقرار می سازند و در این حالت است که امکان نوسانات روزانه نیمرخ TKE وجود دارد. با این وجود، مهمترین تاثیر به حساب آوردن تبخیر در حضور گردش لانگمویر و شکست موج در بودجه TKE، به کاهش تولید برشی در قسمت های میانی لایه ی آمیخته ی اقیانوسی خلاصه می شود. این نتیجه نیز بدست آمد که حضور یا عدم حضور گردش لانگمویر و شکست موج تاثیر چندانی بر نیمرخ شار گرمایی تلاطمی ندارد؛ درست مانند تبخیر که بر تولید تلاطمی استوکس بی تاثیر است.
    کلیدواژگان: لایه آمیخته اقیانوسی، گردش لانگمویر، شکست موج، شار گرمایی نهان تبخیر، دریای عربی، مونسون
  • سیامک جمشیدی* صفحات 95-112
    در این نوشتار نتایج یک پروژه تحقیقاتی در زمینه اقیانوس شناسی براساس داده های برداشت شده دینامیکی و فیزیکی در بخش میانی آب های ساحلی جنوب دریای خزر مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. داده برداری ها با استفاده از جریان سنج آکوستیکی و نیمرخ بردار پارامترهای فیزیکی انجام شد. بدین منظور تعداد ده ایستگاه نمونه برداری با ماکزیمم عمق 200 متر از خط ساحلی تا منطقه با عمق بیشتر انتخاب شد. جریان سنج با استفاده از فریم بسترنشین در عمق حدود 22 متری بر روی فلات قاره جنوبی دریا نصب شد. پارامترهای فیزیکی از جمله، دما، شوری و چگالی آب دریا و همچنین جریان آب دریا در طی نمونه برداری ها به طور دقیق اندازه گیری و ثبت شدند. نتایج نشان دهنده نکات ارزشمندی از تغییرات پارامترهای مورد اشاره، تغییرات لایه بندی و پایداری ستون آب و تغییرات مولفه های مختلف جریان و باد منطقه است. جریانات منطقه فلات قاره جنوبی دریای خزر به لحاظ میزان سرعت ثبت شده قابل توجه بوده و عمدتا ناشی از بادهای روی نواحی جنوبی دریای خزر هستند. در فصل پاییز و زمستان تلاطم لایه سطحی آب دریا باعث اختلاط ستون آب و در نتیجه نوسان دمایی در لایه زیر سطحی می شود. باد منطقه عمدتا از سمت شمال و شمال غرب بر روی منطقه مورد مطالعه وزیده است و جریانات سطحی آب بر روی منطقه فلات قاره از غرب و شمال غرب به سمت شرق جهت یافته است. در اوایل فصل پاییز هنوز اثرات لایه بندی در ستون آب وجود داشته و در مرز لایه ها مقادیر پارامتر پایداری نسبت به نواحی دیگر بیشتر بوده است. در اواخر پاییز و در آستانه فصل زمستان لایه بندی ستون آب از بین رفته و ساختار پایایی ستون آب با نوسانات بیشتری همراه بوده است.
    کلیدواژگان: الگوی جریان، فلات قاره جنوبی دریای خزر، باد، درجه حرارت، پایداری و لایه بندی حرارتی
  • عبدالرضا شیخ الاسلامی، مهدی مردانی، احسان ایازی* صفحات 113-124
    در این پژوهش مسئله تخصیص دینامیک و گسسته پهلوگاه با هدف کمینه کردن میزان تاخیر خروج کل کشتی ها در بندر کم عمق شهید رجایی ایران مورد مطالعه قرار گرفته است. مشکل بندر کم عمق شهید رجایی عمق کم کانال دسترسی آن است. توضیح اینکه وقتی که جزر اتفاق می افتد کشتی هایی که عمق آبخور زیادی دارند قادر به عبور از کانال نیستند و باید منتظر بمانند تا مد اتفاق افتاده و عمق کانال دسترسی به حد قابل عبوری برسد. مدل پیشنهادی این پژوهش یک مدل خطی عددصحیح مختلط است که قادر است اثر پدیده جزرومد در کانال دسترسی بر مسئله تخصیص پهلوگاه را با هر دقتی در نظر بگیرد. برای اعتبارسنجی مدل، ابتدا نتایج وضع موجود عملیات تخلیهوبارگیری بندر شهید رجایی با نتایج حاصل از مدل پیشنهادی مقایسه شده است. نتایج نشان داده اند مدل پیشنهادی میتواند مقدار تاخیر خروج کشتی ها را به مقدار قابل ملاحظهای کاهش دهد. سپس به بررسی حساسیت مدل نسبت به عمق کانال دسترسی پرداخته شده است. نتایج نشان داده اند که لایروبی کانال می تواند تاثیر بسزایی در کاهش تاخیر خروج کشتی ها و بهبود عملکرد بندر کانتینری شهید رجایی داشته باشد.
    کلیدواژگان: حملونقل دریایی، برنامه ریزی پهلوگاه، تخصیص پهلوگاه، پایانه کانتینری
|
  • Majid Akbarian *, Naser Pariz, Mohammad Amin Ahmadpour Pages 1-13
    Target tracking by bearing-only measurements is one of the main methods for passive tracking of underwater moving targets. In this problem, the choice of filter type and accuracy of estimates from target state variables have always been the most important topics, but in many cases and applications of this kind of tracking, the presence of outliers in the measurements are unavoidable which reduce the accuracy of estimates or stability in the performance of the tracking filters. In this paper, to overcome this problem, a new method based on a robust M-estimation in fifth-degree cubature Kalman filter structure is presented. In this method, the outlier in the measurement is detected, and the weight of this malicious data is reduced using Huber's weight function. Analysis of the underwater target tracking problem are discussed in three situations: without the presence of outliers, the presence of small outliers in some continuous measurements and the presence of large outliers. This analysis indicates the effectiveness of the proposed method so that the accuracy of the estimates made by the selected filter is still at an acceptable level.
    Keywords: Target Tracking, Bearing-Only Tracking, Robust Fifth-Degree Cubature Kalman Filter, outliers
  • Sarvar Ebrahimi, Mohsen Sheikh.Hoseini* Pages 14-25
    Performance of Power Line Communications (PLC) and Underwater Acoustic Communications (UWA) Channels is affected by limiting factors of fading, attenuation, multipath propagation and impulsive noise. Classically, Fourier-Based Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) modulation is utilized to overcome these limitations. However, this modulation suffers from some drawbacks like low spectral efficiency and high peak to average power ratio. Due capability of wavelet-based OFDM in overcoming these limitations and also lack of sufficient knowledge about its performance in impulsive noise channels, this paper is devoted to suggestion of wavelet-based OFDM for PLC and UWA Channels and evaluates its performance for different wavelet families and in the presence of impulsive noise mitigation methods and general models of channel and noise. The results demonstrate that wavelet-based OFDM not only increases spectrum efficiency in comparison with Fourier-Based OFDM, but also provides better performance in the terms of average bit error rate and high peak to average power ratio.
    Keywords: Wavelet, Fourier Transforms, Power Line Communications (PLC), Underwater Acoustic Communications, Orthogonal Frequency Division multiplexing (OFDM) Modulation, Bernoulli-Gaussian, Middleton Class A Impulsive Noise Models
  • Mohammad Javad Ketabdari *, Javbar Firuzi, Abolfath Askarian Pages 26-36
    Sea keeping is vital for a floating platform as they are exposed to wave wind and marine current forces. . Therefore, in the event of damage to one or more moorings, other moorings may expose to dame too. As a consequence, analyzing the damaged mooring is of particular importance. In this paper, the effects of different layouts of damaged lines, as well as the effects of these occurrences on the hydrodynamic response of the SPAR platform are numerically investigated. The full scale of the regular wave and time-domain analysis using diffraction theory, is the conditions in the present study. In this research, modeling was carried out on a truss platform spar, which was recently installed in Kikeh oilfield on the coast of Malaysia. The validation of the model is based on the results obtained from the experimental model as well as a valid numerical code in MATLAB software. The results revealed the existence of a good agreement. In the following, numerical analysis of the different configurations of the mooring system and the damaged mooring conditions were performed. The results show that the effects of different configurations in intact mooring system states on dynamic motions of the spar platform are not significant. However, the effect of the damaged mooring lines demonstrates itself as an increase to the mean position of the platform, which was discussed in this paper.
    Keywords: Modeling, Spar Platform, Hydrodynamic Response, ANSYS AQWA, Damaged mooring Lines
  • Ashkan Maboodi, Mahdi Yousefifard *, Mohammad Hasan Ghasemi Pages 37-49
    In this paper, the dynamic responses of the KVLCC2 tanker at differents speeds have been evaluated using a numerical method. Ship movements and the forces acting on it have been determined accurately based on computational fluid dynamics method using OpenFoam open source code. Free surface of the two phase flow has been simulated using interFoam and interDyMFoam solvers. The amplitude of ship's heave and pitch motions have been determined in the regular head waves at various speeds. The regular second order stokes wave is generated using the input speed technique. In order to verify the accuracy of the numerical results obtained from the present study, the values of the heave motion, rolling angle, thrust coefficient, as well as added resistance compared with the validated experimental results presented by other researchers. In addition, free surface contours and important flow parameters have been extracted. Also, heave and pitch RAO changes are presented and compared with valid experimental results. These simulations are carried out at different speeds and current numerical results have acceptable accuracy compared with experimental data. By comparing the average force applied to the hull in the waves with the amount of calm water resistance, the amount of added resistance is determined at different speeds. The ratio of the added resistance to the total resistance decreases with increasing the Froude number. Due to the hull form of the tanker, the calm water resistance has a higher growth rate relative to added resistance. Such an analysis, using virtual wave making techniques and simulating dynamic behavior Conforms to reality, can provide more accurate results than potential methods and can be used in a wider range of marine applications.
    Keywords: KVLCC2 tanker, added resistance, heave, pitch, total resistance coefficient
  • Omid Bordbar, Mahmoud Rostami * Pages 50-59
    In this paper, lifting line theory(LLT) and finite volume method (FVM) have been used for numerical simulation of hydrodynamic performance of marine propeller. The LLT is based on the potential flow and vortex theory to quickly design and analyze the marine propeller. On the other hand, the FVM is based on the discretization of the Navier-stocks equations. In this paper, the accuracy and efficiency of these two methods have been investigated for analyzing the performance of the submerged propeller. In order to validate the methods, the geometry and experimental results of the VP1304 and DTMB4119 propellers have been used. For studying the hydrodynamic performance of marine propeller,the torque and thrust coefficients versus advance ratio were computed by FVM and LLT. For all of the advance ratios, the FVM provides acceptable thrust and torque coefficients. Wheras its preprocessing and processing times are high. In return, the LLT in low advance ratios did not calculate the satisfactory results. Wheras it needs short cpu time to process.Therefore it is suitable for parametric studies.
    Keywords: numerical simulation, Propeller Hydrodynamic, Lifting Line Theory, Finite Volume Methods, Thrust, Torque Coefficients
  • Mansooreh Mohammadi, Mehdi Shafieefar *, Soheil Radfar Pages 60-70
    Providing fresh water is of the most crucial issues in each countries. So, there exists an increasing need for research and development on the systems like desalinations. Salinity is one of the most important adverse environmental effects of such plants. Literature review shows that there are few researches on the investigation of jet behavior of the multiport system or the shallow water condition using CFD approach. On the other hand, utilization of multiport and rosette systems in high capacity desalination plants is increasing. In this regard, in this paper, effect of port spacing and configuration on brine pollution dispersion in these systems in the shallow water regime are being investigated for the Kangan petrochemical plant using ANSYS FLUENT. Results show that S/dF>2 is conservative and overestimated and S/dF>1 is suffiecient to meet the requirements of the jet dependency. Also, for rosettes, S/dF>2 is underestimated and S/dF>5 is proposed in this regard.
    Keywords: Multiport, Rosette, Brine discharge, CFD, Jet independency criteria, Desalination
  • Ardeshir Farhady *, Mohammad Taghy Zamanian Pages 71-82
    A three dimensional numeric oceanic model sensitive to wind tension based on primitive equations in the earth’s spherical coordinates modified by array of sigma vertical coordinate is designed to simulate the Sound velocity structures in the Northwest Indian Ocean.Wind speed data from the ECMWF database in 2018 as well as measuring of temperature salinity data, are extracted from WOA18 database. To predict temperature and salinity, after applying the wind stress and initial data on temperature and salinity, the model will be used in each of the months of winter (December 2017, January and February 2018) and summer season (June, July And August 2018). In order to compare vertical sound velocity, seasonal mean of measured and predicted temperature and salinity are used in Mackenzie equation. The results of this comparison show good compatibility between the sound velocity structure obtained from measurements and predictions. The results of the numerical model and also the measurements show that the sound channel is formed under the thermocline layer and is not affected by seasonal changes.
    Keywords: numerical simulation, Sound velocity structure, Northwest Indian Ocean
  • Hossein Malakooti *, Smaeyl Hassanzadeh, Maryam Rahbani, Iman Mehraby Pages 83-94
    The effects of evaporation on the ocean mixed layer in the presence or the absence of Langmuir circulation (LC) and wave breaking (WB) is studied through the Large Eddy Simulation. We have used approximate parameters of summer monsoon for defining the experimental simulations. The simulations were conducted for 33.5 hours and we ignored the first 9.5 hours of results and the simulated parameters is investigated during 24 hours period. We can mention that there is a good matching between diurnal variations of TKE and SST with diurnal changes of latent heat flux in the presence of evaporation and absence of Langmuir circulation and wave breaking and TKE in this case increased between 25 to 100 percent related to the case on the absence of evaporation. Although, evaporation in the presence of LC and WB decreased SST, around 0.060 C in a 24 hours period, but as expected, it decreased SST in the case of presence of LC and WB less than it (0.050 C). Meanwhile, it was found that, evaporation in the absence of LC and WB causes a slight decrease in velocity shear and shear production and an increase in dissipation rate (approximately double), pressure transport, and TKE transport. These two terms of TKE budget balance with dissipation rate close to the sea surface and the diurnal changes of TKE profile is observable just in this case. However, the most effect of adding the presence of evaporation to the presence of LC and WB in TKE budget is summarized to decreasing of shear production in the middle part of ocean mixed layer. It is also found that, in the presence of evaporation, presence or absence of LC and WB doesn't affect the profile of turbulent heat flux; similar to the evaporation which doesn’t change the Stokes production.
    Keywords: ocean mixed layer, Lungmuir circulation, Wave breaking, Latent heat flux, Arabian sea, monsoon
  • S Jamshidi * Pages 95-112
    Results of the physical oceanography study in the southern coastal waters of the Caspian Sea were analyzed using field measurements data. The measurements were carried out in the region using acoustical current meter and CTD profiler. The observations were done over ten sampling stations with a maximum depth of 200 m depth during a physical oceanography research. During the marine cruise, CTD probe was released into the seawater column from sea surface to the bottom. Acoustic current meter were deployed by bottom mounted frame over the continental shelf of the sea. Physical parameters such as temperature, salinity, density and current (dynamical parameter) were measured and recorded. The collected data showed good knowledge about formation a seasonal thermal stratification, water column stability, alongshore, and cross shore components of wind and current in the region. The current over the southern continental shelf of the Caspian Sea was significant in terms of speed, and are mainly caused by winds (wind driven) on the areas. The wind area was mainly from the north and northwest areas on the studied area, while surface water flows on the continental shelf from the west and northwest toward the east. At the beginning of autumn vertical structure showed stratification across upper layer with stability at boundaries. In December, thermal and density stratification was not observed in water column.
    Keywords: current pattern, Southern Continental shelf, Wind, Temperature, Stability, Thermal Stratification
  • Abdolreza Sheikholeslami, Mehdi Mardani, Ehsan Ayazi * Pages 113-124
    In this paper a dynamic and discrete berth allocation problem with objective of minimizing total departure delay in Shahid-Rajaee container port is studied. The matter in Shahid-Rajaee container port is low depth of its access channel. When low-depth tide occurs, vessels with deep-draft are not able to pass the channel. Thus they have to wait until high-depth tide occurs and the draft of access channel reach to a passable depth for the vessels. The proposed model is a mix integer linear programming model that is able to consider the effect of tidal phenomenon with each accuracy degree. For evaluating validation of the proposed model first the proposed model is compared to existing operations of Shahid-Rajaee container port. The results show that applying the proposed berth allocation model can improve operations and significantly decrease vessel delayed departures. Next sensitivity analysis for depth of the access channel is proposed. The results have shown dredging of the access channel could have significant influence in reducing departure delays and improving the operation quality of Shahid-Rajaee container port.
    Keywords: maritime transportation, container terminal, berth allocation, berth scheduling