فهرست مطالب

  • سال چهارم شماره 2 (پاییز و زمستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/12/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • ندا آصف جاه، مسعود صدری نسب*، امیر اشتری، محمد اکبری نسب صفحات 1-13

    در مطالعه حاضر، وقوع فراجوشی بخش شمالی خلیج عمان در سال 2012 بررسی شد که از داده های دمای سطح دریا مربوط به سنجنده مودیس، دمای سطح دریا ثبت شده بویه چابهار، مربوط به سازمان بنادر و دریانوردی، سرعت و جهت باد ایستگاه هواشناسی چابهار و ECMWF، متوسط روزانه دمای آب دریا در ترازهای مختلف HYCOM+NCODA استفاده شد. با مقایسه داده های ثبت شده بویه چابهار، رابطه ای برای تصحیح داده های ماهواره ای دمای سطح دریا استخراج شد و از آن ها برای تصحیح داده ها در روزهای 6 فوریه و 30 دسامبر (2012) استفاده شد. گلباد ایستگاه هواشناسی چابهار برای روزهای گفته شده، نشان دهنده باد ماندگار شمالی، در امتداد ساحل ایرانی در شمال خلیج عمان است. تغییرات نمودارهای دما در ترازهای مختلف و منحنی گرماشیب، نشان دهنده وقوع فراجوشی در روزهای گفته شده است. در 6 فوریه، آب سردتر نسبت به آب سطحی با دمای حدود °C21 از ترازهای پایین تر بالا آمده و تا فاصله حدود 18 کیلومتری دور از ساحل گسترش یافته و در روز 30 دسامبر، آب سرد با دمای حدود °C24 از ترازهای پایین تر بالا آمده و تا فاصله حدود 12 کیلومتری دور از ساحل گسترش یافته است. آب بالا آمده در روز 6 فوریه مربوط به ترازهای پایین تری است که این موضوع با توجه به گلبادهای رسم شده و بیشتر بودن سرعت باد، مطابق انتظار بود.

    کلیدواژگان: خلیج عمان، دمای سطح دریا، فراجوشی ساحلی، داده های سنجش ازدور
  • عبدالصمد رهنمانیا، مجتبی عظام، کامران لاری، سرمد قادر، عباس علی علی اکبری * صفحات 15-25

    در این تحقیق با استفاده از مدل هیبریدی های کام، به بررسی نقش اصطکاک بستر در جبهه شوری پرداخته شده است. های کام یک مدل عددی اقیانوسی است که از سیستم مختصات عمودی هیبریدی (شامل دستگاه های مختصات عمودی ژئوپتانسیل، سیگما و ایزوپیکنال) بهره می گیرد. در این تحقیق از وضوح 0/05 درجه افقی و 29 لایه هیبریدی برای انجام شبیه سازی بکار گرفته شده است ومحدوده شبیه سازی شامل کل خلیج فارس وبخش زیادی دریای عمان (تا 59/9 درجه شرقی) هست؛ مدل با استفاده از شرایط اولیه از داده های  با وضوح 0/25 درجه، شرط مرزی اسفنجی در شرق دریای عمان با زمان تنظیم 78 روز و منطقه بافر به عرض 50 کیلومتر و داده های واداشت جوی سی اف اس وی دو (نسخه دوم سی اف اس آر) با وضوح 0/2درجه مکانی  وگام زمانی یک ساعته می باشد. گام زمانی باروتروپیکی (مد سریع) و بارو کلینیکی به ترتیب 15 و 120 ثانیه بوده و مدل به مدت 5 سال از ابتدای سال 2011 تا انتهای سال 2015 اجرا گردید، سپس نتایج سال 2015 برای بحث و بررسی انتخاب شد. جبهه شوری، محل ناپایداری بارو کلینیکی است و در ماه های تابستان (با چینه بندی قوی چگالی) به صورت پیچک های سیکلونی (مرکز شوری بیشتر) و آنتی سیکلونی(مرکزشوری کمتر) ظاهر می شود که در ماه آگوست بیشترین فعالیت پیچکی وجود دارد. در این ناپایداری علاوه بر تغییر فصل و چینه بندی چگالی، نقش اصطکاک بستر نیز مهم هست. یک بار اصطکاک بستر را نصف و بار دیگر دو برابر می کنیم، نتایج به وضوح نشان می دهد که پیشروی جبهه شوری به داخل خلیج فارس با ضریب درگ بستر رابطه عکس دارد. همچنین در اصطکاک بستر کمتر، پیچک آنتی سیکلونی مشاهده نمی شود ولی در حالت اصطکاک بیشتر از هر دو نوع طیف پیچکی سیکلونی و آنتی سیکلونی مشاهد است. تحلیل توان طیفی و سری های زمانی نشان می دهد که تغییر ضریب درگ بستر سبب غیر واقعی شدن نتایج مدل می شود. همچنین از تحلیل طیفی نتیجه می شود که در ضرایب اصطکاکی متفاوت، تلاطم تقریبا دوبعدی است.

    کلیدواژگان: جبهه شوری، ناپایداری باروکلینیکی، اصطکاک بستر، خلیج فارس
  • ایمان مهرابی، حسین ملکوتی*، اسماعیل حسن زاده، مریم راه بانی صفحات 27-36

    در این پژوهش، شبیه سازی با روش پیچک بزرگ لایه آمیخته شمال دریای عربی با استفاده از مدل عددی پالم در شرایط سهیم بودن یا نبودن پدیده های شکست موج و گردش لانگمویر ناشی از باد مونسون تابستانی انجام شده است. ابعاد افقی این مقاله در افق 300 متر در 300 متر، عمق شبیه سازی شده 80 متر و فاصله شبکه در هر سه جهت برابر با 25/1 متر است. به منظور اعمال اثر باد جنوب غربی، شار اندازه حرکت ناشی از باد در هر دو راستای   و  تعریف شده است. با توجه به هدف اصلی مقاله، به جای تلاش برای شبیه سازی شکست موج، با اعمال نوسانات تصادفی در سطح دریا، تاثیرات شکست موج بر لایه سطحی دریا در نظر گرفته شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که شکست موج فقط بر اعماق نزدیک به سطح دریا (کم تر از 5 متر) تاثیرگذار است؛ حال آن که باریکه های به وجود آمده از گردش لانگمویر تا اعماق زیادی که مرتبه ای از طول موج در نظر گرفته شده است، نقش ایفا می کنند. همچنین این نتیجه حاصل شد که تلفیق هر دو پدیده شکست موج و گردش لانگمویر موجب کاهش اندک انرژی جنبشی تلاطمی می شود که این امر می تواند از تاثیراختلالی شکست موج بر میدان سرعت به وجود آمده از نیروی تاو در سطح ناشی شده باشد. بااین وجود، برخلاف مطالعات پیشین، در هیچ عمقی اثر برش سرعت به عنوان عاملی تعیین کننده در بزرگی TKE به حساب نیامد.

    کلیدواژگان: تلاطم، شبیه سازی پیچک بزرگ، مدل عددی پالم، لایه آمیخته اقیانوسی، دریای عربی، مونسون هند
  • حسین فرجامی* صفحات 37-46
    با توجه به شرایط جغرافیایی و اقلیمی اقیانوس هند، سالانه چرخندهای حاره ای مختلفی در قسمت های شمالی و جنوبی این اقیانوس شکل می گیرند؛ که خسارت های جانی و مالی زیادی در مناطق ساحلی به جای می گذارند. در این تحقیق انرژی امواج ناشی از چرخندهای حاره ای در سطح اقیانوس هند با استفاده از مدل نیمه تجربی کودریاوتسو و اندازه گیری ارتفاع سنجی ماهواره ای با در نظر گرفتن اثر "امواج به دام افتاده" در این چرخندها بررسی شده است. برای به دست آوردن سرعت انتقالی چرخندها و مشخصه های آن از داده های "مرکز مشترک هشدار توفان های دریایی" و برای سرعت باد و ارتفاع موج از داده های ارتفاع سنج ماهواره ای جیسون1  و  جیسون2  برای 18 چرخند در بازه زمانی 2003-2013 استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان داده که مدل نیمه تجربی یادشده توانایی شبیه سازی انرژی امواج غیرمعمول حاصل از چرخندهای حاره ای با خطای 30 درصد در اقیانوس هند را دارد. با اندازه گیری سرعت باد، سرعت انتقالی چرخند و فاصله از مرکز چرخند با اختلاف خطای ارتفاع موج حدود یک متر، انرژی امواج حاصل از حرکت چرخند در اقیانوس هند پیش بینی می شود.
    کلیدواژگان: چرخند حاره ای، اقیانوس هند، ارتفاع سنج ماهواره ای، مدل نیمه تجربی
  • عزیز عبداللهی، سمیه نهاوندیان* صفحات 47-58

    ساختار قائم دما، شوری و چگالی بر اساس داده های اندازه گیری شده در پاییز، بهار و تابستان 95-96 در دو منطقه آلاشت رود و لاویج رود در مازندران مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده سهم غالب دما در تعیین چگالی است که می تواند به دو علت دامنه تغییرات کوچک شوری در دریای خزر و نقش غالب دما در تعیین چگالی در مناطق گرمسیر اشاره کرد. بااین وجود، نمی توان از نقش شوری در تعیین چگالی آب صرف نظر نمود.  در فصل پاییز با وجود مشابهت زیاد ساختار دما در دو منطقه، تفاوت ساختار شوری به تفاوت ساختار چگالی در این دو منطقه منجر شده است. در فصل بهار منطقه لاویج رود شاهد فرارفت توده آب گرم و کم شور در فاصله 4-8 کیلومتر از ساحل است که به تغییر کامل ساختار قائم آب انجامیده است و عمق لایه آمیخته در این محدوده کم می شود. عمق لایه آمیخته در فصل پاییز بیشینه و در فصل بهار کمینه است. در فصل تابستان با اینکه گرمای ناشی از تابش خورشید در سطح به تقویت لایه بندی و قاعدتا کاهش عمق لایه آمیخته می انجامد، افزایش شوری به علت تبخیر زیاد به افزایش همرفت و عمق لایه آمیخته منجر می شود. به همین علت در هر دو منطقه برخلاف انتظار عمق لایه آمیخته در تابستان بیشتر از بهار است. ساختار قائم آب در تابستان در هر دو برش عرضی مناطق مورداندازه گیری مشابه است.

    کلیدواژگان: دما، شوری، چگالی، دریای خزر، آلاشت رود، لاویج رود
  • یاسر اهلی، مرتضی بختیاری*، مسیح مر صفحات 59-73

    به منظور محافظت سواحل و جلوگیری از فرسایش سازه از آب شکن استفاده می شود. اهمیت این سازه ها در قوس خارجی رودخانه ها نمود بیشتری پیدا می کند، چرا که در این محدوده رودخانه جریان های ثانویه درگیرشده و به تبع آن ساحل فرسایش پیدا می کند. هدف از تحقیق حاضر بررسی عددی توزیع سرعت متوسط و تنش برشی در شرایط حضور آب شکن در قوس ملایم 90 درجه است. در این تحقیق دو طول آب شکن معادل 15 و 25 درصد عرض کانال آزمایشگاهی، دو فاصله قرارگیری معادل 3 و 7 برابر طول آب شکن، در دو عمق 3 و 9 سانتی متر از بستر در یک فلوم با نسبت 4 ، عرض 0/7 متر و عمق آب 0/12 متر موردبررسی قرار گرفت. برای کالیبراسیون مدل یادشده از نتایج داده های آزمایشگاهی برداشت شده سه بعدی سرعت در تحقیق بختیاری و همکاران استفاده شد. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که حضور آب شکن ها در قوس، موجب تمایل حداکثر سرعت متوسط به سمت قوس داخلی در بخش ورودی قوس به سمت میانه کانال منحرف می شود؛ درنهایت در یک سوم انتهایی قوس به سمت قوس خارجی منتقل می شود. در خصوص توزیع تنش برشی نتایج به دست آمده مشابه الگوی توزیع سرعت متوسط بوده و بررسی ها نشان می دهد؛ هندسه و قرارگیری آب شکن ها تاثیر چندانی در موقعیت حداکثر تنش برشی نداشته است.

    کلیدواژگان: آبشکن، توزیع سرعت، توزیع تنش برشی، جریان ثانویه، قوس 90 درجه ملایم
  • رضا تقوی*، عبدالخالق محمدیان، محمدرضا خلیل آبادی، رضا مردانی صفحات 75-84

    در این مقاله یک تقویت کننده کلاس-D به منظور راه اندازی بارهای پیزوالکتریک با در نظر گرفتن ملاحظات طراحی شامل بازده، خطی بودن و تداخل الکترومغناطیسی ارائه شده است. تقویت کننده کلاس-D با الگوی کلیدزنی مدولاسیون پهنای باند بر پایه تغذیه-باتری طراحی شده است. تقویت کننده ارائه شده علاوه بر تامین توان و ولتاژ سطح بالا، به منظور جداسازی و کاهش اعوجاج از یک مبدل مستقیم-به-مستقیم جدای حلقه بسته بهره می برد. استفاده از مبدل منزوی علاوه بر جداسازی تقویت کننده از باتری، باعث می شود که دیگر مدارات متصل به باتری از اعوجاج تقویت کننده در امان بمانند. طبقه تقویت کننده کلاس-D از یک مبدل AC/DC تمام پل حلقه بسته جهت افزایش بهره و خروجی با اعوجاج کم بهره می برد. خروجی تقویت کننده کلاس -D کاملا خطی بوده و بوسیله یک فیلتر میان گذرL-C، اعوجاج هارمونیکی کل  ولتاژ خروجی به کمتر از 0/9 درصد کاهش یافته است. تقویت کننده موردنظر به طور دقیق در مدهای مختلف بررسی و عملکرد آن در شرایط مختلف کاری شبیه سازی و مورد ارزیابی قرار گرفته است. جداسازی الکتریکی از منبع تغذیه، خطی بودن ولتاژ خروجی، سرعت پاسخ دهی بالا و پهنای فرکانسی مناسب از جمله مزیت های این تقویت کننده می باشد.

    کلیدواژگان: اعوجاج هارمونیکی کل، پیزوالکتریک، تقویت کننده، کانورتر تمام پل، کلاس-D، مدولاسیون پهنای باند
  • روزبه نگهداری*، محمد زارع، حسین شاه میرزایی صفحات 85-91

    در این مقاله ساختاری نوین برای  طراحی و ساخت هیدروفن های حساس باندپهن فرکانس پایین ارائه شده است. ساختار پیشنهادی از یک ترانزیستور با گیت معلق تشکیل شده است. با برخورد امواج آکوستیکی به گیت معلقی که روی یک ترانزیستور اثر میدانی قرار دارد، فاصله بین گیت و کانال ترانزیستور و به تبع آن ظرفیت خازنی معادل بین گیت و کانال ترانزیستور تغییر می کند که این امر به تغییر در جریان و ولتاژ خروجی ترانزیستور می انجامد. در اینجا از تغییر فاصله بین گیت و کانال ترانزیستورکه به تغییر جریان درین-سورس منجر می شود، برای آشکارسازی امواج آکوستیکی استفاده می شود. به منظوریافتن حساسیت ساختار پیشنهادی، در ابتدا میزان جابه جایی بیم معلق ترانزیستور به روش المان محدود موردبررسی قرار می گیرد. حساسیت به دست آمده برای ساختار پیشنهادی در محدوده فرکانس پایین (فرکانس های زیر ده هزار هرتز که پایین تر از اولین فرکانس رزونانس است db170-) است که در مقایسه با مبدل های سنتی افزایش نسبتا مناسبی را نشان می دهد. بازه فرکانسی به دست آمده برای این هیدروفن ها از فرکانس های بسیار پایین تا 13/5کیلوهرتز بوده و برخلاف مبدل های پیزوالکتریک سنتی، این مبدل نیازی به تقویت کننده بار در نزدیکی المان پیزوسرامیک ندارد. علاوه براین، ابعاد ساختار پیشنهادی در مقایسه با ساختارهای متداول کوچک تر است.

    کلیدواژگان: آکوستیک، هیدروفن، سیستم های میکرو الکترومکانیکی، سنسور، گیت معلق، ماسفت
  • لاله رحیمی نژاد*، سیدعلی اصغر عسکری صفحات 93-103
    جذب و پراکندگی نور از سوی مولکول های آب یا ذرات معلق موجود در آن از مهم ترین عوامل کاهش کیفیت تصاویر تهیه شده در زیر آب هستند. همین امر باعث کاهش برد سامانه های تصویربردار در زیر آب می شود. تاکنون از دو روش واپیچش- موجک و واپیچش فوریه برای بازسازی تصاویرمات و آغشته به نوفه تهیه شده در زیر آب استفاده شده است. بااین وجود، کیفیت نتیجه حاصل از هردوی این روش ها بسیار حساس به نوفه است. روش ترکیبی واپیچش فوریه-موجک روش پردازش تصویری است که در آن به طور هم زمان از مزایای هر دو روش واپیچش-موجک و واپیچش فوریه به منظور بهبود کیفیت تصاویر استفاده می شود. در این مقاله از روش ترکیبی واپیچش فوریه-موجک برای بازسازی تصاویرشبیه سازی شده در زیر آب استفاده شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان گر قابلیت مناسب این روش ترکیبی برای بازسازی تصاویر زیر آب در مقایسه با هریک از روش های واپیچش- موجک و واپیچش فوریه به تنهایی است.
    کلیدواژگان: تصویربرداری زیر آب، واپیچش موجک، واپیچش فوریه، واپیچش فوریه- موجک
  • علیرضا بینش*، مصطفی منفرد صفحات 105-116

    افزایش سرعت و برد سامانه های هیدرودینامیکی که درنهایت به افزایش عملکرد می انجامد، از اهداف بسیار مهم در طراحی به شمار می آید. از طرفی لازمه این افزایش، کاهش نیروی پسای هیدرودینامیکی است. یکی از روش های فعال برای کاهش نیروی پسای هیدرودینامیکی، تزریق حباب روی سطح وسیله است. این روش بازده بسیار بالایی دارد، در مقایسه با سایر روش ها، مسئله آلودگی محیط زیست نداشته و به راحتی روی سامانه های هیدرودینامیکی معمول نیز قابل اجراست. هدف اصلی در این پژوهش، مطالعه تجربی به کارگیری روش تزریق حباب به منظور کاهش نیروی پسای هیدرودینامیکی یک شناور سطحی و مشخص نمودن معیارهای تاثیرگذار در عملکرد این روش است. در ابتدا یک مدل 1 به 25 از شناور کاتاماران به طول 70 سانتی متر از جنس پلکسی گلاس و با استفاده از تکنیک برش لیزر، ساخته شده، سپس تزریق کننده های حباب طراحی شده و به همراه تجهیزات لازم مربوط به سنجش نرخ هوای تزریقی در سه موقعیت مکانی مختلف در نواحی سینه، میانی و پاشنه در ناحیه کف بدنه نصب شده است. تست های مربوط به اندازه گیری مقاومت شناور، در حوضچه کشش و با استفاده از امکانات آزمایشگاهی مانند ارابه کشش برای دو مدل شناور کاتاماران همراه با سامانه تزریق حباب و بدون سامانه تزریق حباب در محدوده عدد فرود 0/44 تا 1/48 انجام شده است، درنهایت تاثیر تزریق هوا بر میزان کاهش مقاومت شناور در اعداد فرود مختلف موردبررسی قرار گرفته اند. نتایج آزمایشگاهی بیانگر این موضوع است که روش تزریق حباب در گستره اعداد فرود تست شده به کاهش نیروی پسای هیدرودینامیکی وارد بر مدل شناور کاتاماران منجر شده است. از طرفی با افزایش عدد فرود میزان قابلیت روش تزریق حباب در کاهش نیروی پسای مدل کاهش یافته و از 21/15 درصد در عدد فرود 0/54 به 11/8 درصد در عدد فرود 1/25 رسیده است.

    کلیدواژگان: کاهش پسای هیدرودینامیکی، شناور کاتاماران، تزریق حباب، حوضچه کشش
|
  • Neda Asefjah, Masood Sadrinasab *, Amir Ashtari, Mohammad Akbarinasab Pages 1-13

    Considering the importance of coastal upwelling in oceanography and environmental aspects, the occurrence of this phenomenon is investigated in the northern part of the Gulf of Oman in 2012. As the wind is the main force to drive upwelling, wind speed and direction from Chabahar meteorological station, ECMWF and sea surface temperature data from the MODIS are used in this study. Also, average daily sea surface temperature of Chabahar buoy data and HYCOM + NCODA are employed. By comparing the satellite data with recorded data of the buoy at Chabahar, a relationship is derived to correct the sea surface temperature of satellite data. With this relationship, the MODIS sensor data are corrected. Reduction of sea surface temperature from indicating illustrate upwelling occurrence in mentioned days. Also, rising of sea surface temperature versus distance from the coast confirm this event. Analysis of specified data acknowledges that on February 6, cold water with a temperature of about 21oC from lower layers upwelled and spreads up to a distance of about 18 kilometers to offshore. Moreover, on December 30, upwelled water spreads up to a distance of about 12 kilometers to offshore.

    Keywords: Gulf of Oman, sea surface temperature, Remote sensing data
  • Abdossamad Rahnemania, Mojtaba Ezam, Kamran Lari, Sarmad Ghader, Abbas Ali Aliakbari * Pages 15-25

    In this study, using the HYCOM, the role of bed friction in the salinity front was studied. A resolution of 0.05° horizontally and 29 hybrid layers were used for the simulation, and the simulation area includes the entire Persian Gulf and most parts of the Oman-Sea (up to 59.9°E). The model uses the initial conditions of the WOA13 data with a resolution of 0.25°, the sponge boundary condition in the east of the Oman Sea with an e-folding time of 78 day and a buffer zone of 50 km. The CFSV2 Atmospheric Forcing (0.2°) uses 1-hourly data with baro-tropic and baro-clinic time-steps of 15,120 seconds respectively. The model was integrated from 2011 to 2015, and the results of 2015 were selected for discussion. The results indicate that eddies are formed along the salinity front. The salinity front appears to be prone to baroclinic instability that mainly appears in the summer months in the form of cyclonic-eddies (more saline center) and anti-cyclonic eddies (less saline center), which peak in August. In this instability, in addition to seasonal changes and density stratification, the role of friction is important. Spectral analysis of water characteristics in the salinity front shows the time scales of eddies, which varies from several hours to about three-months. Once the drag coefficient is halved and then doubled. The results indicate that the advance of the salinity front into the Persian Gulf has an inverse relationship with the drag- coefficient. Also, in lower friction runs, anticyclone-eddies is not observed, but in higher friction mode, both cyclonic and anti-cyclonic eddies were observed.

    Keywords: salinity front, Baroclinic instability, bottom friction, The Persian Gulf
  • Hossein Malakooti *, Smaeyl Hassanzadeh, Maryam Rahbani, Iman Mehraby Pages 27-36

    In this research, LES of ocean mixed layer of the north of Arabian Sea is conducted using PALM (Paralyzed Large Eddy Simulation) model experiments with or without the contribution of wave breaking and Langmuir circulation formed by summer monsoon. Unlike previous studies, wind induced momentum flux is defined in both x and y direction to apply SW wind. According to the main purpose of this work, the effects of wave breaking on the mixed layer is produced by defining random fluctuations on the sea surface, instead of trying to simulate wave breaking. Results showed wave breaking only affects the sea surface, less than 5 m; meanwhile, strips of Langmuir circulation are effective until a depth which is an order of the wavelength. Although, it was found that combining both effects of wave breaking and Langmuir circulation cause a slight decrease of Turbulent Kinetic Energy which can be caused by the distortion effect of wave breaking on the velocity field. Hence, unlike previous studies, the effect of velocity shear don’t play an important role in the magnitude of TKE.

    Keywords: Turbulence, Large Eddy Simulation, PALM numerical model, ocean mixed layer, Arabian sea, Indian Monsoon
  • Hossein Farjami * Pages 37-46
    Tropical cyclones develop over the north and south part of Indian Ocean because of the geographical and weather conditions. It causes irreparable damage to human life and economy on coastal areas. This study investigates the energy of ocean surface waves generated by the surface wind field of tropical cyclones in the Indian Ocean using satellite altimeter measurements and the semi-empirical Kudryavtsev model by considering “trapped fetch”. The translational velocity and information of tropical cyclones were obtained from the Joint Typhoon Warning Center (JTWC) best-track data and Jason 1 and Jason 2 satellites data set for 18 tropical cyclones between 2003 and2013. The results of this study indicate that the semi-empirical model suggested by Kudryavtsev in 2015 can be used to investigate and simulate unusual waves generated by tropical cyclones in the Indian Ocean.
    Keywords: Tropical Cyclone, Indian Ocean, Satellite Altimeter, Semi-empirical model
  • Aziz Abdolahi, Somayeh Nahavandian * Pages 47-58

    The vertical structures of the temperature, salinity and density are studied based on the measured data during fall, spring and summer 2016-2017 in Alashtrood and Lavijrood regions in the Southern Caspian Sea of Mazandaran. The results show a dominant role of the temperature in density determination. This can be attributed to the small range of salinity variations encountered in the studied regions. This can also be explained based on the fact that the temperature is the dominant factor to determine the density in tropical and subtropical regions. However, the role of the salinity is still important and cannot be ignored. Despite the similarity between the vertical structures of temperature in both regions during the fall, different vertical structures of the salinity have led to different structures for the density. During the spring in Lavijrood area, intrusion of the warm and fresh water at distance of 4-8 km from the coast, has led to a shallow mixed layer depth. The mixed layer depth has its maximum and minimum values during the fall and spring, respectively. Despite the fact that during the summer, the shallowest mixed layer depth is expected due to the strong stratification, we witnessed a deeper mixed layer depth in this season comparing with the spring profiles. This result is because of the high evaporation rate causing an increase in the surface salinity, which results in higher convection and consequently a deeper mixed layer. Finally, it is found that the vertical structures of the physical properties are comparable in both transects during the summer.

    Keywords: Temperature, Salinity, Density, Caspian Sea, Alashtrood, Lavijrood
  • Yaser Ahli, MORTEZA BAKHTIARI *, Masih Moor Pages 59-73

    Spurs dike structure are used to protect coastal and prevent erosion. The importance of these structures in the outer bank of the rivers becomes more significant, as secondary streams are involved in this area and consequently the coast erodes. The purpose of the present study is to do a numerical investigation of velocity distribution and shear stress with spur dike located at 90 degree mild bends. In this study, two lengths of spur dikes equivalent to 15 and 25 percent of width of Experimental canal, two distance equivalent to 3 and 7 times of spur dike at two depth 3 and 9 cm to bed at flume with , bed width B=0.7 m and depth water 0.12m are analyzed and investigated. For calibration of remembered model, experimental velocity data measurements by Bakhtiari et al (2012) are used. The results of the study show that, spur dikes at bend, used the maximum of average velocity inverted to inner bend at inlet section of bend and then diverted to middle of canal and finally transport to 1/3 end of bend to the outer bend . About shear stress distribution, the extracted results are similar to distribution of average velocity and the investigation shows that geometry and position of spur dike don’t affect the maximum shear stress distribution.

    Keywords: spur dike, velocity distribution, shear stress distribution, secondary flow, 90 degree mild bend
  • Abdolkhalegh Mohamadian, Mohammad Reza Khalilabadi, Reza Mardani Pages 75-84

    In this paper a Class-D amplifier is proposed to drive piezoelectric loads considering efficiency, linearity and electromagnetic interference issues. The proposed class-D amplifier is based on pulse-width-modulation (PWM) battery-fed. The amplifier not only supplies high voltage power but also utilizes dc-to-dc chopper to make electric isolation and reduce the output distortion. Using isolation dc chopper, causes amplifier isolation from the battery and in turn leads the circuits to be secured from the output distortions. The proposed class-D amplifier consists of a close-loop H-bridge ac-to-dc converter to improve the gain and reduce the output distortion. The amplifier is linear and the achieved output voltage THD is less than 0.9% by a band-pass filter. The proposed amplifier is analyzed in different modes precisely and its operation is simulated. Main features are electric isolation from the source, linearity, fast response and sufficient band-pass.

    Keywords: Total Harmonic Distortion, piezo electric, power amplifier, full bridge converter, class, D, pulse width modulation
  • Roozbeh Negahdari *, Hossein Shahmirzaee, Mohammad Zare Pages 85-91

    In the present article a novel structure is proposed to design and fabricate a high sensitivity wide bandwidth hydrophone. A MOSFET transistor with suspended gate has been used. Directed incident acoustic waves will cause deflection on suspended gate, which will turn into changes in gate-source capacitance and as a result leads to drain-source current variation. Here, acoustic waves will be detected by analysis of drain-source current obtained from changes in distance of gate and channel. In order to calculate sensitivity of proposed hydrophone, first by using finite element method displacement of gate as a response to acoustic wave is determined, then the current variation is determined in another simulation. Results indicate that sensitivity of -170db in low frequency which are in competition to other traditional works improved considerably. One noticeable point regarding this work is that higher sensitivity did not come at the cost of scarification of bandwidth, which was the case in many other works. Usable frequency of proposed hydrophone is from very low frequency up to 13.5 kHz and in contrast to piezoelectric based hydrophone there is no need for charge amplifier in vicinity of hydrophone. In addition, the dimensions of the proposed structure are smaller than conventional structures.

    Keywords: Acoustic, hydrophone, Micro-Electro-Mechanical-Systems(MEMS), sensor, Suspended gate, MOSFET
  • Lale Rahiminezhad *, Sayed Ali Asghar Askari Pages 93-103
    Absorption and scattering of light from water, and also in-water particles, are two main factors which impose the blurring and noise on captured images from underwater objects. In this manner, the working range of underwater optical imaging (UOI) systems is limited by these phenomena. Wavelet de-noised deconvolution and Fourier regularized deconvolution are two well-known software methods which have already been used for restoring the blurred-noisy underwater images. Nevertheless, the results of both of these software methods are very noise sensitive. Hybrid Fourier wavelet deconvolution is another image processing method which simultaneously benefits from the advantages of both wavelet de-noised deconvolution and Fourier regularized deconvolution techniques. In this paper, we propose to employ the hybrid Fourier wavelet method for underwater images restoration. Computer simulations show the superior performance of this technique to utilize in the UOI systems in comparison with the previously used wavelet de-noised deconvolution and Fourier regularized deconvolution methods.
    Keywords: Underwater imaging, Wavelet deconvolution, Fourier deconvolution, Fourier wavelet deconvolution
  • Alireza Binesh *, Mostafa Monfared Pages 105-116

    Increase in speed and range of hydrodynamic systems, which ultimately lead to enhance in its performance, is one of the most important goals in design of marine systems. Achieving this goal, is required to reduce hydrodynamic drag. Micro-bubble injection technique is one of the active methods to reduce hydrodynamic drag. This approach has high efficiency for drag reduction and in comparison to the other active methods, it has less environmental pollution and it is easy to install on the hydrodynamic vehicles. The main aim of this research is experimental investigation of the hydrodynamic drag reduction of a catamaran vessel using micro-bubbles injection method and determining the effective parameters on the performance of this technique. For this purpose, at first, a catamaran vessel model is made with length of 70cm. In the following, the micro-bubble injectors are designed and installed with necessary equipment, for measurement of air flow rate, on three locations at fore, middle and aft sections of model. Experimental tests are carried out in towing tank laboratory for catamaran vessel with and without injection system for Froude numbers in the range of 0.44 to 1.48 and finally, the ability of micro-bubbles injection method to reduce hydrodynamic drag of catamaran vessel model is evaluated at different velocities. The experimental results revealed that, the average hydrodynamic drag reduction is attained about 17%. additionally, by increasing Froude number, the capability of miro-bubble injection method to reduce drag has been decreased from 21.15% to 11.8% for Fr=0.54 and Fr=1.25, respectively.

    Keywords: Hydrodynamic drag reduction, catamaran vessel, micro-bubble injection, Towing tank