فهرست مطالب

  • پیاپی 30 (پاییز و زمستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/10/11
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سیدمرتضی مرعشیان، مهدی عجمی*، تقی علی اکبری صفحات 1-12
    سیستم مهاربند تک نقطه ای یا به اختصار SPM همانطور که از نام آن مشخص است، با وجود ابعاد کوچک، امکان مهاربندی شناور های بزرگ را فراهم می کند. این در صورتی است که شناور امکان چرخش 360 درجه ای به دور SPM را دارد. همچنین SPM به عنوان تاسیسات فراساحلی جهت بارگیری یا تخلیه نفت در دریا استفاده می شود. به طور کلی تامین ایمنی شناور مهار شده به SPM و امکان اتصال و انتقال نفت به آن حائز اهمیت است. در این مطالعه با امکان سنجی روش پردازش تصویر سه بعدی به ارزیابی حرکت انتقالی SPM پرداخته می شود. این حرکت انتقالی شامل Surge، Sway وHeave  می باشد. به منظور اطمینان از نتایج بررسی حرکت انتقالی SPM ، صحت سنجی انجام شده است. در ادامه با ساخت SPM در شرایط موج منظم، حرکت انتقالی آن بدست آمده است. نتایج نشان دهنده کارایی پردازش تصویر، در ارزیابی حرکت انتقالی SPM است.
    کلیدواژگان: پردازش تصویر، موشن کپچر، SPM، حرکت انتقالی، تست آزمایشگاهی
  • ابوذر ابراهیمی، محمد سعید سیف*، علی نوری بروجردی صفحات 13-22
    نویز ایجاد شده توسط کشتی ها یکی از مهمترین صداهای درون دریاها است و نویز پروانه یکی از اجزای اصلی و مهم نویز تولیدی کشتی است. اندازه گیری نویز پروانه ها در آزمایشگاه علیرغم دقت بالا و قابلیت اطمینان خوب، هزینه زیادی دارد، دارای پیچیدگی هایی است و بسیار وقت گیر است. به همین دلیل محاسبه و تخمین نویز پروانه با استفاده از روش های حل عددی در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، نویز ایجاد شده توسط پروانه در شرایط غیرکاویتاسیونی با حل معادلات فاکس ویلیامز و هاوکینگز (FW-H) محاسبه می شود. یک نرم افزار برای محاسبه عددی نویز پروانه با استفاده از معادلات FW-H توسعه داده شده است و نتایج آن با استفاده از چند مطالعه موردی صحت سنجی شده است. در انتها نتایج این نرم افزار برای پروانه DTMB 4119 با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. این مطالعه نشان می دهد که نتایج حاصل از نرم افزار با نتایج تجربی مطابقت خوبی دارد.
    کلیدواژگان: نویز، پروانه های دریایی، DTMB 4119، انتشار نویز، معادلات FW-H
  • کیومرث محمودی، حسن قاسمی*، ابوالحسن رزمی نیا صفحات 23-40
    به دلیل ماهیت پیچیده تصادفی و غیر خطی امواج، پیش بینی وقوع امواج سهمگین دشوار است. پیش بینی وقوع امواج سهمگین می تواند تا حد زیادی از بروز خسارات جانی و مالی بکاهد.  هدف از این تحقیق ارائه یک روش ترکیبی برای پیش بینی وقوع امواج سهمگین از روی متغیرهای هواشناسی با استفاده از روش های داده کاوی ضریب داده پرت محلی و شبکه عصبی مصنوعی دسته بندی کننده است. برای بررسی کارایی مدل ارائه شده از داده های تاریخی متغیرهای هواشناسی برداشت شده طی سه سال از ایستگاه های شماره 41041 و 41004 دو طوفان مشهور Dean (2007) و Irene (2011) استفاده شده است. ابتدا با استفاده از روش ضریب داده پرت محلی امواج سهمگین شناسایی شده، سپس از خروجی های این روش برای آموزش شبکه عصبی استفاده شده است. از 80 درصد داده های جمع آوری شده برای مرحله آموزش و از مابقی برای مرحله آزمون مدل بکار رفته است. کارایی روش ارائه شده با استفاده از معیارهای متداول بررسی عملکرد روی داده های آموزشی و آزمون بررسی شد؛ نتایج بیانگر عملکرد مناسب روش پیشنهادی در پیش بینی وقوع امواج سهمگین از روی متغیرهای هواشناسی است به طوری که برای هر دو مجموعه داده مورد بررسی دقت میانگین به 99% رسید.
    کلیدواژگان: Extreme Wave Height Predictionو Meteorological Dataو ANN Classifierو Local Outlier Factor
  • مجید جمال امیدی، سید مهدی نبوی*، امیرحسین پارسانیا صفحات 41-51
    در این مقاله اثر وصله کامپوزیتی در ترمیم لوله ی استوانه ای حاوی ترک راه به در محیطی تحت فشار داخلی بررسی شده است. برای این منظور با استفاده از روش اجزاء محدود سه بعدی و انتگرال J، ضرایب شدت تنش قبل و بعد از ترمیم تعیین شده است. جهت اطمینان از صحت مدل سازی، استوانه ی حاوی ترک محیطی راه به در، تحت کشش یکنواخت شبیه سازی و نتایج حاصل با حل تئوری مقایسه شده است. سپس به ترمیم استوانه ترک دار تحت فشار داخلی با استفاده از چهار وصله کامپوزیتی بور/اپوکسی، کربن/اپوکسی، کولار/اپوکسی و شیشه/اپوکسی به صورت موضعی پرداخته شده است. نتایج تحقیق، تاثیر قابل توجه وصله های کامپوزیتی را در کاهش ضریب شدت تنش استوانه ی ترک دار نشان داده است. مشاهده شد استفاده از وصله های کامپوزیتی با سفتی بالاتر اثر کاهنده بیشتری بر ضریب شدت تنش دارد. همچنین تاثیر چیدمان وصله کامپوزیتی، خواص و ضخامت چسب بر ضرایب شدت تنش روی جبهه ی ترک ارزیابی شده است.
    کلیدواژگان: لوله ی استوانه ای، ترک راه به در محیطی، ضریب شدت تنش، وصله کامپوزیتی موضعی، روش اجزا محدود سه بعدی
  • مجید احسانی، محمدنوید مقیم*، مهدی شفیعی فر صفحات 53-67
    یکی از مهمترین مسائلی که در طراحی موج شکن ها مورد توجه است، ارزیابی پایداری سازه در برابر امواج برخوردی است. از این رو در مقاله حاضر، تاثیر پارامترهای مختلف بر پایداری هیدرولیکی موج شکن سکویی چندلایه مطالعه شده است. برای رسیدن به این هدف، مدل آزمایشگاهی دوبعدی موج شکن سکویی چندلایه در کانال موج دانشگاه تربیت مدرس ساخته شد و تحت اثر امواج نامنظم با طیف انرژی جوانسواپ، مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه شناخت تاثیر پارامترهای مختلف مرتبط با سکو مانند تراز سکو از سطح ایستابی و عمق آب پای سازه بر سطح آسیب موج شکن سکویی چندلایه مدنظر قرار گرفت. پارامتر ارتفاع سنگ کلاس I، به عنوان یک پارامتر جدید شناخته شده و نحوه اثرگذاری این پارامتر بر پایداری موج شکن سکویی چندلایه بررسی شد. نتایج این بررسی نشان می دهد که با افزایش ارتفاع سنگ کلاس I، اتلاف انرژی موج برخوردی بیشتر شده و منجر به کاهش سطح آسیب سازه می شود. همچنین با افزایش عمق آب پای سازه به میزان 23 درصد، نیروی وارد بر موج شکن افزایش یافته که منتج به افزایش 250 درصدی خرابی سازه شده است. علاوه بر این، نتایج نشان می دهند که با افزایش 40 درصدی تراز سکو از سطح ایستابی، سطح فرسایش آرمور به میزان 67 درصد بیشتر خواهد شد.
    کلیدواژگان: موج شکن سکویی چندلایه، ارزیابی پایداری، مدل سازی آزمایشگاهی، ارتفاع کلاس I
  • مهدی یوسفی فرد*، اشکان معبودی صفحات 69-79
    در این پژوهش تمرکز اصلی بر روی پایش ناپایداری های دینامیکی بوجود آمده در یک شناور دوبدنه ی نیمه پروازی و کاهش دامنه ی این حرکات با استفاده از گوه ی پاشنه می باشد. این کار با استفاده از تحلیل مدل در اعداد فرود متفاوت در دو حالت بدنه ی اولیه و بدنه ی مجهز به گوه انجام گرفته است. حل عددی نیز با استفاده از حل معادلات متوسط گیری شده ی ناویر-استوکس و کد متن باز اوپن فوم ارائه شده است. علاوه بر صحت سنجی روش حل عددی بر مبنای داده های تجربی می توان مشاهده نمود که نصب گوه در پاشنه ی شناور اثر بسیار مثبتی در کاهش دامنه ی ناپایداری حرکات شناور در آب آرام داشته است. تاثیر این کاهش ناپایداری را می توان در نمودار مقاومت-سرعت شناور نیز مشاهده نمود. مهمترین دست آورد این تحقیق ایجاد یک تانک عددی معتبر برای شبیه سازی حرکات دینامیکی شناور و ثبت دقیق جزئیات جریان سیال در اطراف بدنه های پروازی و نیمه پروازی می باشد. حاصل نصب گوه و تحلیل عددی و تجربی، ثبت کاهش 12 درصدی در مقاومت شناور در سرعت طراحی آن می باشد.
    کلیدواژگان: شناور دوبدنه، بدنه ی نیمه پروازی، گوه ی پاشنه، ناپایداری دینامیکی
  • حسین صادقی، مهرشاد یساری، محسن پورفلاح*، محمد ملاعلی پور، احمد علی ربیع نتاج درزی صفحات 81-92
    هاورکرافت یک شناور مدرن است که توانایی جابجایی بر روی سطوح مختلفی چون آب و سطح زمین را دارد. وجه تمایز هاورکرافت و دیگر شناورها در این است که هاورکرافت ها بر روی لایه ای از هوا مستقر شده و سپس حرکت می کنند که این عامل اصلی سریع تربودن حرکت آن ها می باشد. درواقع این ویژگی منحصر به فرد هاورکرافت است که موجب می شود از آن استفاده های مختلف نظامی، تفریحی، حمل ونقل و غیره به عمل آید. در این مقاله مطالعه عددی جریان هوای آشفته تراکم ناپذیر در حالت پایا گذرنده از سیستم تعلیق هاورکرافت مورد بحث قرار گرفته است. بدین منظور هاورکرافت در نرم افزار کتیا مدل شده و پس از انتقال به نرم افزار انسیس- فلوئنت و اعمال شرایط مرزی و با حل معادلات حاکم بر مسئله، نتایج بصورت کانتورهای فشار، سرعت و منحنی نیروی لیفت ارائه شده اند. در این پژوهش سعی شده است تاثیر تغییر پروفیل قطعه هادی جریان و کانال انتقال هوا بر توزیع فشار و سرعت و همچنین نیروی لیفت وارده بر زیر سازه مشاهده شود. در نهایت مناسب ترین شکل از لحاظ توزیع فشار و مقدار نیروی لیفت از میان پروفیل های ارائه شده، پروفیل قطعه با شیب 8 درجه بود که موجب بهبود نتیجه نسبت به پروفیل اولیه شده است. همینطور مشخص شد که  تغییر شکل های اعمال شده برای پروفیل مقطع کانال، بهبودی در میزان نیروی لیفت هاورکرافت اولیه ایجاد نکرده است.
    کلیدواژگان: هاورکرافت، قطعه هادی جریان، کانال هوا، نیروی لیفت، دینامیک سیالات محاسباتی
  • محمد جواد چوپانی زاده، مرتضی بختیاری*، محمد رستمی صفحات 93-111

    پژوهش حاضر به معرفی یک موج شکن دیواری مشبک جدید می پردازد. دیوار این موج شکن از روی هم قرار گرفتن اجزای مکعبی کوچک از جنس پی وی سی(PVC)، ساخته می شود. هر کدام از این اجزای مکعبی شکل(بلوک) دارای دو سوراخ می باشند که با قرار گرفتن آن ها بر روی هم و عبور کابل فلزی از میان آن ها، بلوک ها به یکدیگر بافته می شوند. در پژوهش حاضر سه مدل از سازه (با درصد تخلخل متفاوت)، با بررسی سه ارتفاع موج و حداقل 10دوره ی تناوب، در یک عمق آب و عمق آبخور ثابت از سازه، مورد سنجش قرار می گیرند. نتایج نشان داد که کاهش ارتفاع موج به میزان 50درصد، در تخلخل دیوار برابر 15درصد اتفاق می افتد. نحوه ی رفتار هر مدل از سازه در مقابل امواج نیز با بررسی دقیق توان موج برخوردی به آن ها توجیه گشت.

    کلیدواژگان: موج شکن دیواری، دیوار مشبک، انتقال موج، مدل فیزیکی، امواج منظم
  • محمد رضا شارکی، سید علی آزرم سا* صفحات 113-120
    شناخت درست منطقه ساحلی به استفاده بهتر از این منطقه به شکل مهندسی شده کمک زیادی می کند، اما به دلیل شرایط پرخطر و تغییرات وسیعی که در منطقه ساحلی وجود دارد، معمولا انجام مطالعات و تحقیقات در مورد پدیده های مطرح در این ناحیه با هزینه های سنگینی همراه است. در این تحقیق ارتباط بین ارتفاع موج شکنا، عرض منطقه شکست و تعداد دفعات شکست در ساحل شرقی نور به صورت مشاهداتی و پردازش تصاویر ویدئویی گرفته شده توسط دوربین های معمولی و دوربین پهپاد بررسی شده است. بررسی همبستگی بین پارامترها بیانگر امکان برآورد پارامتر هدف از روی اطلاعات پارامترهای موجود به کمک روابط ارائه شده است. بین عرض منطقه شکست و ارتفاع اولین موج شکنا ارتباط مستقیم با ضریب همبستگی 92/0 مشاهده شده و بین تعداد شکست و عرض منطقه شکست نیز همبستگی با ضریب 86/0 به دست آمد. حداکثر، حداقل و متوسط عرض شکست به ترتیب 100، 0 و 27 متر است.
    کلیدواژگان: امواج شکنا، عرض شکست، ارتفاع موج، نور
  • حسام الدین مهرفر، مسعود ترابی آزاد*، کامران لاری، عباسعلی علی اکبری بیدختی صفحات 121-129
    گردش فصلی جریان های ساحلی خلیج فارس با تفکیک پذیری افقی طول و عرض جغرافیایی 2 دقیقه، با استفاده از مدل عددی کوهیرنس شبیه سازی شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که جریان های سواحل ایران به سمت شمال غربی در ماه های دی تا فروردین گسترش می یابد و به بیشترین شدت خود در ماه های خرداد تا مرداد، زمانی که جریان درون ریز سطحی از طریق تنگه هرمز و با استقرار ترموکلاین فصلی به تدریج قوی تر می شود، می رسد. نتایج شبیه سازی نشان دهنده گسترش ترموکلاین با شروع فصل گرما است. تحت این شرایط جریان های ساحلی قوی تری در تابستان به وجود می آید. نتایج شبیه سازی وجود جت ساحلی را در ماه های اردیبهشت تا مهر با سرعت حدودا cm/s 30 نشان داد. جت ساحلی در مجاورت سواحل ایران تنها محدود به سطح است و به طرف جنوب شرقی حرکت می نماید، اما جت ساحلی در مجاورت عربستان سعودی در تمامی ستون آب به طور کامل از سطح تا بستر وجود دارد و به سمت جنوب شرقی حرکت می کند.
    کلیدواژگان: شبیه سازی عددی، جریان ساحلی، خلیج فارس، مدل کوهیرنس، ترموکلاین
  • مسعود بحرینی مطلق*، رضا روزبهانی، مرتضی افتخاری، حمید کاردان مقدم، مهدی خوشحالی، کمال محتشم صفحات 131-138
    در کشورهای توسعه یافته فناوری تیکه نگاری صوتی به عنوان یکی از ابزارهای نوین پایش منابع آب در اقیانوس ها، دریاها و رودخانه ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این مطالعه دستگاه تیکه نگاری صوتی دریایی 10 کیلوهرتز به منظور پایش پیوسته جریان های دریایی در مقیاس چند کیلومتری، مورد بررسی قرار گرفته است. با توسعه رابطه انتشار امواج صوتی در آب، رابطه جدیدی ارائه شد و حداکثر برد اندازه گیری این روش محاسبه گردید. نتایج نشان داد حداقل و حداکثر برد اندازه گیری این نوع دستگاه به ترتیب 57 تا 18000 متر است. همچنین مشاهده شده که اندازه گیری سرعت جریان در فواصل بیش از 7000 متر دارای دقت بهتر از 1/0 سانتی متر بر ثانیه است. تاثیر انتخاب ام- سیکنونس مناسب با توجه به فاصله بین ایستگاه های صوتی یکی دیگر از موضوعات مهم به کارگیری روش تیکه نگاری صوتی به منظور داشتن بهترین عملکرد است. پیشنهاد می شود جریان های خلیج فارس با استفاده از روش تیکه نگاری صوتی اندازه گیری شود.
    کلیدواژگان: دستگاه تیکه نگاری صوتی 10 کیلوهرتز، حداقل و حداکثر برد اندازه گیری، دقت اندازه گیری سرعت جریان
  • احسان یاری*، علی براتی مقدم صفحات 139-150
    طراحی و تحلیل پروانه نیمه مغروق به علت مواجه شدن با پارامترهای هندسی و هیدرودینامیکی مختلف مانند پروفیل سطح مقطع پره، پدیده کاویتاسیون-هوادهی، اثر سطح آزاد و جریان چند فازی بسیار پیچیده است. برای طراحی و بهینه سازی سامانه رانش پروانه نیمه مغروق، نیاز به حل گری است که بتواند با در نظر گرفتن کلیه پارامترهای هندسی و جریانی در مدت زمان کمی نتایجی با دقت مناسب ارائه دهد. در این مقاله تحلیل پروانه نیمه مغروق با استفاده از روش المان مرزی پرداخته شده است. دنباله موجود در پایین دست پروانه مدل سازی شده است و شرط مرزی سطح آزاد با استفاده از بسط تیلور و با در نظر گرفتن طول موج بلند استخراج شده است. نتایج به دست آمده در مقایسه با داده های تجربی نشان می دهد که روش المان مرزی قابلیت تحلیل پروانه نیمه مغروق را دارا بوده و با استفاده از نتایج عددی به دست آمده از این روش امکان تفکیک نواحی هوادهی اولیه، گذرا و ناحیه کاملا هوادهی حین چرخش پروانه نیمه مغروق امکان پذیر می باشد. در این مقاله اثر جریان عرضی روی نتایج محلی مورد بررسی قرار گرفته است. از مقایسه نتایج عملکردی پروانه با در نظر گرفتن جریان عرضی، کاهش خطاها در ضرایب پیشروی کم مشاهده می شود.
    کلیدواژگان: پروانه نیمه مغروق، روش المان مرزی، تاثیر جریان عرضی
|
  • Seyed Morteza Marashian, Mehdi Adjami*, Taghi Aliakbari Pages 1-12
    Single point mooring terminals are, as the name implies, facilities of small horizontal dimensions, to which large vessels are moored by means of a bow hawser or by any other means which allows the vessel to rotate 360 around the mooring point. Generally, the single point mooring terminal can have two functions. Primarily, it affords a safe mooring to the vessels. Secondly, it can form a link in the chain for the transport of oil. In this study, with the feasibility of 3D image processing, the SPM translational motion is evaluated. This translational motion includes Surge, Sway, and Heave. In order to ensure the results of the analysis of SPM translational motion, verification is carried out. In the following, by constructing SPM and situating it in reaction condition with regular wave, translational motion is obtained. Finally, the results indicate that image processing is acceptable in translational motion assessment of SPM.
    Keywords: Image Processing, Motion Capture, SPM, Translational Motion, Experimental Test
  • Abouzar Ebrahimi, Mohammad Saeed Seif*, Ali Nouri, Borujerdi Pages 13-22
    The noise emitted by ships is one of the most important noises in ocean and the propeller noise is one of the major components of the ship noise. Measuring the propeller noise in laboratory despite the high accuracy and good reliability, costs a lot, has some complexities and is very time consuming. For this reason, the calculation of propeller noise using numerical methods has been considered in recent years. In this study, the noise of propeller in non-cavitating conditions is calculated by solving the Ffowcs Williams-Hawkings (FW-H) equations. A software for numerical calculation of propeller noise, based on FW-H equations, is developed and results are validated by experimental results. This study show that the results of the FW-H noise code have also good agreement with experimental data.
    Keywords: Noise, Marine Propellers, DTMB 4119, Noise Emission, FW-H Equations
  • Kumars Mahmoodi, Hassan Ghassemi*, Abolhassan Razminia Pages 23-40
    Extreme wave height prediction is very challenging due to its very high non-stationarity and non-linearity nature. The main aim of the present study is to propose a new hybrid method based on Local Outlier Factor and Artificial Neural Networks classifier, called LOF-ANN, to accurate prediction of extreme wave height occurrence using historical meteorological data. In this study to create models two major hurricanes Dean 2007 and Irene 2011at two locations (NDBC wave buoys stations: http://www.ndbc.noaa.gov) namely; 41004, 41041 in the Gulf of Mexico, is used. TO detect extreme waves, LOF method is used. The outputs of this method are considered as ANN targets. Extreme and normal waves are considered as Class 0 and class 1, respectively. The inputs of ANN models are historical metrological data, including: Wind direction (WDIR), Wind speed (WSPD), Sea level pressure (PRES), Air temperature (ATMP), and Sea surface temperature (WTMP). To create and evaluation of models, the input data sets are randomly divided into training (80%) and test set (20%). The performance of created models is evaluated using three popular criteria Root Mean Square Error (RMSE) and Receiver Operating Characteristic (ROC) and accuracy parameter. The experiment results show that the proposed method is able to predict the occurrence of extreme wave heights with height accuracy (up to 99%).
  • Majid Jamal, Omidi, Seyed Mehdi Nabavi*, Amir Hossienn Parsania Parsania Pages 41-51
    In this paper, the effect of composite patch on cylindrical pipe with circumferential through-wall crack has been investigated under internal pressure. For this purpose, using three-dimensional finite element and J-integral, stress intensity factors is determined before and after the repair. In order to ensure the accuracy of modeling, a pipe with circumferential through-wall crack under uniform tension load is simulated and the results are compared with theoretical data. Then, the cracking cylinder is repaired using four composite patches of Boron/Epoxy, Carbon/Epoxy, Kevlar/Epoxy and Glass/Epoxy in a local manner. The results of study are shown the significant effect of composite patches on reducing the stress intensity factor of cracked cylinder. It is observed that the use of composite patches with higher stiffness has a more decreasing effect on stress intensity factor. Also, the effect of composite patch, properties and thickness of adhesive on stress intensity factors along crack front is evaluated.
    Keywords: Cylindrical Pipe, Circumferential Through-Wall Crack, Stress Intensity Factor, Local Composite Patch, Three-Dimensional Finite Element Method
  • Majid Ehsani, Mohammad Navid Moghim*, Mehdi Shafiee Far Pages 53-67
    Assessing the stability of the breakwaters against incident waves is the most important issue in structure designing. Due to this fact, the effects of different parameters on the stability of multi-layer berm breakwater (MLBBs) have been presented in this study. A 2D experimental model of an MLBB with a JONSWAP spectrum of irregular waves is conducted. The effects of berm parameters such as berm elevation from SWL and water depth at the toe of the structure have been evaluated on MLBBs damage. The new parameter of stone class I height is assessed to find its effect on MLBBs stability. Outcomes disclose that an increase in stone class I height would increase the wave energy dissipation and consequently decrease the structure’s damaged eroded area. Moreover, with a 23% increase in water depth, the forces on the structure would increase and as a result, the structural damage is enhanced to 250%. The results indicate as, with a 40% increase in berm elevation from SWL, the eroded area is enlarged to 67%.
    Keywords: Multi-Layer berm breakwater, Stability assessment, Experimental modeling, Height of stone class I
  • Mahdi Yousefifard*, Ashkan Maboodi Pages 69-79
    In this research, the main focus is on monitoring the dynamic instability created in a semi-planing catamarn and reducing the amplitude of these movements using a stern wedge. This is done using the model analysis in different Froude numbers in both the original and modified body conditions. Numerical analysis is also provided by solving the Reynolds-averaged Navier–Stokes equations and OpenFOAM open-source code. In addition to verifying the numerical solution method based on experimental data, it can be seen that the installation of a stern wedge of the ship has a very positive effect on reducing the range of dynamic motions in calm water. The effect of this motion decrease can also be seen in the resistance-speed chart. The most important achievement of this research is the creation of a numerical tank for simulating dynamic motions and accurate recording of details of fluid flow around the planing and semi- planing hulls. The result of the stern wedge installation and numerical and experimental analysis is a 12 percent reduction in ship resistance at design speed.
    Keywords: Catamaran, Semi-planing hull, Stern wedge, Hydrodynamics instability
  • Hossein Sadeghi, Mehrshad Yassari, Mohsen Pourfallah*, Mohammad Molla Alipour, Ahmad Ali Rabienataj Darzi Pages 81-92
    Hovercraft is a modern air-cushion vehicle (ACV) that has the ability to move on a variety of surfaces, such as water and land. The distinguishing feature of the hovercraft and other vessels is that the hovercrafts are deployed on a layer of air and then propelled, which is a major factor in the faster movement of them. In fact, this is a unique feature of the hovercraft, which makes it possible to use various military, recreational, transportation, and, research limitations/implications and so on. In this paper, the numerical study of the incompressible turbulent air flow in a steady state of the hovercraft suspension system is discussed. For this purpose, hovercraft is modeled in CATIA software. After transferring to the Ansys-Fluent software and applying the boundary conditions, and solving the equations governing the problem, the results are presented as pressure, velocity and curve of the lift force. In this research, we have tried to observe the effect of changing the profile of the flow transfer part and air channel on the distribution of pressure and velocity as well as the lift force applied to the substructure. Finally, the most suitable form for the distribution of the pressure and the amount of lift force from the presented profiles was the flow transfer part profile with a gradient of 8 degrees, which showed improvement in the result from the initial profile. It was also found that the deformations applied to the channel sectional profile did not improve the rate of initial lift force of the hovercraft.
    Keywords: Hovercraft, Flow transfer part, Air channel, Lift force, Ansys-Fluent, Computational Fluid Dynamics (CFD)
  • Mohammad Javad Choopanizade, Morteza Bakhtiari*, Mohammad Rostami Pages 93-111

    The present study aims to introduce a new lattice wall breaker. The wall of this breaker is made up of small PVC cubic elements (PVC). Each of these cuboid shapes (blocks) has two holes, which, when placed on each other and through the metal cable through them, blocks are woven together. In the present study, three models of structures (with different porosity percent) are evaluated by examining three wave heights and at least 10 periods of rotation in a depth of water and a constant nourishment depth of the structure. The results showed that the decrease of wave height by 50%, in the porosity of the wall is 15%. The behavior of each model of the structure against the waves was also justified by accurate examination of the shock wave power.

    Keywords: Wall breakwater, Perforated wall, Wave transmission, Physical model, Regular waves
  • Mohammadreza Sharaki, Seyed Ali Azarmsa* Pages 113-120
    Proper recognition of the coastal area helps to make better use of this area. Due to high risk conditions and wide variations in the coastal area, studies of this area usually cost a lot. In this research, the relationships among the breaking wave height, the width of the breaking zone, and number of breakings have been investigated as visual assessment and processing of video images taken by conventional and UAV cameras. Study of correlation between these parameters indicates the possibility of estimating the target parameter from the available parameters data using the relationships provided. The breaking zone width and the height of first breaking wave are directly correlated with coefficient of 0.92 and the correlation coefficient between the number of breaking and the breaking zone width is 0.86. The maximum, minimum, and averages of breaking zone width are 100, 0 and 27 meters, respectively.
    Keywords: Breaking zone width, Wave height, Wind, Noor., Breaking waves
  • Hesameddin Mehrfar, Masoud Torabi Azad*, Kamran Lari, Abbas, Ali Ali, Akbari Bidokhti Pages 121-129
    Seasonal circulation of coastal currents of the Persian Gulf with a horizontal resolution of 2-minutes of latitude and longitude was simulated using COHERENS numerical model. The currents of the Iranian coasts flew northwestward from January to April, reaching the highest level from June to August, when surface inflow currents through the Strait of Hormuz gradually became stronger with establishment of the seasonal thermocline. The simulation results indicated thermocline expansion with the onset of the heating season. Under the mentioned conditions, stronger coastal currents were generated in summer. The simulation results showed the presence of coastal jet with a speed of approximately 30 cm/s from May to October. The coastal jet near the Iranian coasts is only confined to the surface, moves toward southeast; however, the coastal jet in the vicinity of Saudi Arabia is entirely present at all columns of water from surface to the seabed and moves toward southeast.
    Keywords: Numerical Simulation, Coastal Currents, Persian Gulf, COHERENS Model, Thermocline
  • Masoud Bahreinimotlagh*, Reza Roozbahani, Mortaza Eftekhari, Hamid Kardanmoghadam, Mahdi Khoshhali, Kamal Mohtasham Pages 131-138
    Acoustic Tomography (AT) technique is widely used in developed countries for water resources monitoring of the oceans, seas, and rivers. The 10-kHz Coastal Acoustic Tomography System (CATS) is previously applied to monitor coastal seas in the scale of kilometers. In this study, we evaluated the capability of the 10-kHz CAT system. The equation of sound propagation in water was developed to introduce a new equation to estimate the maximum operational range of 10-kHz CAT system. The results showed that with the assumption of clear seawater, the minimum and maximum operational ranges are 57 and 18000 m, respectively. Moreover, the velocity resolution is better than 0.1 cm/s in the range of greater than 7000 m. Choosing a suitable M Sequence due to the distances between acoustic stations is another point of operation to have the best performance. It is suggested that scientists apply this technique to monitor the Persian Gulf currents.
    Keywords: Minimum, Maximum Operational Ranges, Velocity Resolution., 10-kHz Coastal Acoustic Tomography Technique, Minimum, Maximum Operational Ranges, Velocity Resolution
  • Ehsan Yari*, Ali Barati Moghadam Pages 139-150
    Design and analysis of the semi-submersible propeller due to meet with geometric and hydrodynamic parameters such as profile cross-section of blades, cavitation, ventilation, the effect of free surface and multiphase flow is very complicated. Designed and optimized for the semi-submersible propeller propulsion systems, requiring the solver is able to consider all the geometric parameters and flow in a short time with accurate results. In this paper, analyzes of the semi-submersible propeller using the boundary element method has been developed. Wake in the downstream of SPP is modeling and boundary condition using Taylor expansion and taking into account the long wave length is extracted. The results compared with experimental data shows that the boundary element method capable for analysis of SPP and using obtained numerical results by this method, the separation of initial, transient and fully ventilated areas during the rotation of the semi-submersible propeller is possible. In this paper, cross-flow effect on local results is discussed. By comparing the performance results of the propeller with considering the cross flow effect, the error reduction at low advanced coefficients is observed.
    Keywords: Surface piercing propeller, Boundary element method, Cross flow effect