فهرست مطالب

فصلنامه دریا فنون
سال هفتم شماره 2 (پیاپی 20، تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/06/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • رمضان هاونگی*، سمانه همتی صفحات 1-13

    تخمین وضعیت شارژ باتری (SOC) در باتری های لیتیوم یون برای اطمینان از عملکرد ایمنی و جلوگیری از شارژ و دشارژ بیش از حد از اهمیت بالایی برخوردار است. با وجود اهمیت بسیار زیاد پارامتر SOC، این پارامتر به طور مستقیم از پایانه های باتری قابل اندازه گیری نیست. بنابراین نیاز به تخمین آن وجود دارد. تاکنون روش های مختلفی برای تخمین وضعیت شارژ باتری های لیتیوم یون معرفی شده است. در این مقاله شناسایی مدل باتری و الگوریتم تخمین SOC بر اساس فیلتر کالمن مکعبی تطبیقی فازی (FACKF) برای باتری های لیتیوم یون در وسایل نقلیه الکتریکی ارایه شده است. در این روش، ابتدا باتری لیتیوم یون توسط مدار معادل RC مرتبه دوم مدل شده است. سپس روش فیلتر کالمن مکعبی برای تخمین پارامترهای باتری و وضعت شارژ باتری استفاده شده است. یکی از ملزومات فیلتر کالمن مکعبی اطلاع داشتن از ماتریسهای کواریانس نویز اندازه گیری و پروسه است. با وجود این، این ماتریس ها عموما در عمل نامعلوم می باشند. درصورت انتخاب نادقیق ماتریسهای Q و R عملکرد فیلتر تحت تاثیر قرار گرفته و دقت تخمین وضعیت شارژ کاهش و حتی امکان واگرایی وجود دارد. برای رفع این مشکل در این مقاله یک سیستم فازی برای نظارت بر عملکرد فیلتر کالمن مکعبی طراحی شده است. سیستم فازی ماتریسهای R و Q به گونه ای تنظیم می نماید که فیلتر دارای عملکرد بهینه باشد. برای ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، این روش با روش های کلاسیک مقایسه شده است. نتایج نشان دهنده عملکرد موثر روش پیشنهادی در مقایسه با سایر روش ها است.

    کلیدواژگان: باتری لیتیوم یون، تخمین وضعیت شارژ، فیلتر کالمن توسعه یافته، فیلتر کالمن مکعبی تطبیقی فازی
  • حمید طالب الحق نیا، سید حسین جاوید حسینی، وحید نیری* صفحات 14-22

    طراحی، ساخت و نتایج اندازه گیری یک تقویت کننده توان متعادل در باند فرکانسی 1-3 گیگاهرتز با توان خروجی 160 وات ارایه شده است. در تقویت کننده ارایه شده از دو ترانزیستور 90 واتی به صورت متعادل (با استفاده از دو کوپلر 90 درجه 3dB) استفاده شده است. برای طراحی مدار تطبیق ورودی و خروجی هر یک از تقویت کننده ها از داده های سورس پول/لود پول و همینطور مدل پارامترهای ایکس ترانزیستور استفاده شده است که هر دو (داده های سورس پول / لود پول و مدل پارامترهای X) از مدل فشرده غیرخطی ترانزیستور استخراج شده است. استفاده از طرح متعادل در طراحی نه تنها توان خروجی را حدود دو برابر میکند، بلکه تلفات بازگشتی را نیز به صورت چشمگیری بهبود میبخشد. اندازه گیری تقویت کننده ساخته شده توان خروجی حدودا بین 52dBm تا 53dBm، بازدهی درین از 34% تا 50%، بهره توان بین 9dB تا 12.5dB را در بازه فرکانسی 3-1 گیگاهرتز نشان می باشد.

    کلیدواژگان: پارامترهای ایکس، تقویت کننده های توان پهن باند، تقویت کننده متعادل، مدار های تطبیق پهن باند
  • سید مصطفی حسینی*، حسن محمدی صفحات 23-34
    ربات زیرآبی کابلی برای موقعیت یابی، ردیابی مسیر، کنترل و هدایت، نیازمند یک سامانه ناوبری دقیق است. به علت محدودیت کاری سامانه موقعیت یاب جهانی در زیرآب، سامانه ناوبری اینرسی مهم ترین سامانه تعیین موقعیت در تجهیزات زیرآبی است. در این تحقیق، بر اساس دینامیک غیرخطی ربات زیرآبی و به منظور بهبود عملکرد ربات زیرآبی در ردیابی مسیر، یک سامانه ناوبری تلفیقی بر پایه حسگرهای اینرسی، قطب نما و سرعت سنج داپلری ارایه شده است. به منظور ترکیب داده های حسگرهای سیستم و تخمین موقعیت و وضعیت ربات، از فیلتر کالمن توسعه یافته زمان پیوسته استفاده شده است. نتایج شبیه سازی در مقایسه با سامانه های ناوبری بر پایه فیلتر کالمن خطی و فیلتر کالمن توسعه یافته زمان گسسته، نشان می دهد که سیستم ناوبری تلفیقی پیشنهادی بر پایه فیلتر کالمن توسعه یافته زمان پیوسته، موقعیت و وضعیت ربات را در حلقه کنترل با دقت بالایی تخمین زده است.
    کلیدواژگان: ربات زیرآبی کابلی، سامانه ناوبری تلفیقی، فیلتر کالمن توسعه یافته، ترکیب اطلاعات
  • جبار فیروزی*، حسن قاسمی، محسن کیامنصوری صفحات 35-45
    ارتعاشات سازه شناور در اثر تحریک پروانه شناور دریایی یکی از پیچیده ترین موضوعات مربوط به سیال و سازه و برهمکنش بین آن ها است. در مقاله حاضر، ابتدا شبیه سازی های عددی جریان سیال در اطراف پروانه انجام شده و منحنی های مشخصه عملکرد هیدرودینامیکی پروانه در شرایط آب آزاد برای ضرایب پیشروی مختلف رسم گردیده اند. مشاهده می شود که حداکثر خطای نسبی شبیه سازی های عددی نسبت به داده های آزمایشگاهی در ضرایب پیشروی مختلف حدود 7 درصد است. سپس شبیه سازی های عددی ارتعاشاتی پروانه جامد انجام می شود. به منظور رسیدن به استقلال نتایج از شبکه محاسباتی، نتایج تحلیل مودال برای محاسبه فرکانس های طبیعی ارتعاشاتی برای پنج شبکه محاسباتی مختلف با یکدیگر مقایسه گردیده اند. سه جنس مختلف ماده پروانه متداول یعنی برنج، برنز نیکل-آلومینیوم و فولاد ضد زنگ در نظر گرفته شده و نتایج شبیه سازی های عددی ارتعاشاتی از قبیل فرکانس های طبیعی و شکل مودهای ارتعاشاتی با استفاده از تحلیل مودال برای این پروانه ها با یکدیگر مقایسه و تحلیل شده اند. به طور کمی، مقادیر فرکانس های طبیعی برای پروانه های از جنس فولاد ضد زنگ و برنز نیکل-آلومینیوم به ترتیب 33 درصد و 14 درصد بیشتر از پروانه از جنس برنج هستند. به بیان دیگر، برنج آسیب پذیرترین و فولاد ضد زنگ مقاوم ترین جنس پروانه در برابر پدیده تشدید است.
    کلیدواژگان: پروانه شناور دریایی، ارتعاشات، برهمکنش بین سیال و سازه (FSI)، دینامیک سیالات محاسباتی، روش المان محدود، تحلیل مودال
  • محمدسعید سیف*، محمدرضا تابش پور، ابراهیم سلیمانی، محمد کرمی، جواد ملک محمدی صفحات 46-60

    امروزه استفاده از شناورهای کاتاماران شکافنده موج در کاربری های مختلف اعم از مسافربری، نظامی و تجاری و... رو به گسترش است. یکی از بدنه های که در سالهای اخیر مورد توجه طراحان قرار گرفته است بدنه شناور هارث می باشد.مزیت اینگونه شناورها علاوه بر سطح عرشه ی وسیع، تعادل مناسب و حفظ سرعت در امواج بزرگ می باشد، با این حال موضوع اسلمینگ عرشه ی خیس در امواج بلند می تواند مشکلات جدی در کاربری های این نوع شناور ایجاد کند، روش های مختلفی برای کم کردن اسلمینگ توسط طراحان به کار گرفته شده است، یکی از این روش ها اضافه کردن دماغه ی مرکزی به زیر عرشه در قسمت دماغه ی کشتی می باشد. دماغه ی مرکزی باعث کمتر شدن شدت اسلمینگ خواهد شد. یکی از روش های پرکاربرد برای بررسی اسلمینگ، روش سقوط آزاد مقاطع مختلف به آب است. در این تحقیق با استفاده از این روش مقاطع برررسی شده و شتاب آنها مقایسه می گردد. مقاطع از نظر ابعادی به دو کلاس 1 و 2 تقسیم می گردند که بعد از مطالعه مشخص می گردد که مقاطع کلاس 1 شتاب کمتری نسبت به مقاطع کلاس 2 دارند.

    کلیدواژگان: شناور هارث، شتاب اسلمینگ، دماغه مرکزی، تست سقوط آزاد
  • محمد گندم کار*، محمدحسین کریمی، قدیر احمدی جید صفحات 61-74

    هدف از این مقاله بررسی اثر تغییر زاویه عرضی کف شناور و جابجایی مرکز جرم آن در عملکرد دینامیکی شناور پروازی در امواج است. دامنه حرکات در شناورهای پروازی، معیاری از عملکرد شناور است که با چیدمان اجرام و همچنین انتخاب زاویه عرضی کف تغییر می کند و در این تحقیق اثرات آن بررسی شده است. برای بررسی نیروهای وارد بر شناور از تیوری نواری زارنیخ استفاده شده و بر اساس آن یک برنامه در محیط نرم افزار MATLAB نوشته شده است. در این برنامه با فرض برخورد امواج منظم از روبه رو به شناور و تقسیم بدنه به مقاطع عرضی مساوی، نیروی هیدرودینامیکی در هر کدام از این مقاطع محاسبه شده و حرکت دینامیکی شناور توسط معادلات شش درجه آزادی استخراج شده است. برای تعیین صحت نرم افزار، مقایسه ای بین نتایج مربوط به آزمون تجربی فریدسما با نتایج تحلیل حاضر انجام شده و سپس به بررسی اثرات پارامترهای زاویه عرضی کف شناور و مرکز ثقل پرداخته شده است. در این مقاله نشان داده شده است که با افزایش زاویه عرضی کف از 10 تا 40 درجه، دامنه حرکات پیچ از 16/0 به 18/0 رادیان و دامنه حرکات هیو از 31/0 به 37/0 فوت افزایش پیدا می کند. با نزدیک کردن مرکز جرم شناور به انتهای آن، از مرکز شناور تا 30% طول کل، دامنه حرکات پیچ از 15/0 به 22/0 رادیان و دامنه حرکات هیو از 32/0 به 46/0 فوت افزایش پیدا می کند و نزدیک شدن بیش از 30% به انتهای آن باعث عدم تعادل شناور خواهد شد.

    کلیدواژگان: شناور تندرو پروازی، تئوری نواری زارنیخ، حرکات هیو و پیچ، زاویه عرضی کف، مرکز جرم
  • حسین غلامی*، احمد ایزدی صفحات 75-86
    در این مطالعه با توجه به اهمیت تحلیل قابلیت اعتماد در ارزیابی احتمالاتی وضعیت سکوهای موجود، یک چارچوب محاسباتی مبتنی بر روش های احتمالاتی ارایه می گردد. برای انجام تحلیل قابلیت اعتماد بر روی سکوهای ثابت دریایی از روش FORM استفاده شده است. در رویکرد تحلیل قابلیت اعتماد به کار گرفته شده در این مطالعه، نیروهای محیطی یا پاسخ سازه در هر گام از تحلیل قابلیت اعتماد مستقیما محاسبه می شود. این چارچوب احتمالاتی برای تحلیل 3 سکوی فراساحلی موجود که در سال های مختلف طراحی، ساخته و نصب شده اند، بکار گرفته شده است و احتمال شکست سالانه در سال های مختلف در طول عمر بهره برداری از سکو محاسبه شده است. مقایسه نتایج بدست آمده از تحلیل قابلیت اعتماد سکوها نشان می دهد که با توجه به کاهش کارایی سیستم حفاظت از خوردگی پس از پایان عمر طراحی سکوها، مقدار احتمال شکست به فرم یک تابع درجه 2 افزایش می یابد. همچنین، سکوهایی که با استانداردهای گذشته طراحی شده اند، شاخص قابلیت اعتماد پایینتری نسبت به سکوهای طراحی شده در سال های اخیر دارند.
    کلیدواژگان: سکوهای ثابت فراساحل، قابلیت اعتماد، ارزیابی، احتمال شکست
  • مجید یوسفی، همیرا آگاه*، لعبت تقوی صفحات 87-98

    فلزات سنگین به دلیل سمیت و پایداری یکی از مهم ترین مسایل محیط ‏زیستی محسوب می شوند. در این مطالعه برای درک میزان مخاطرات ناشی از فلزات سنگین، غلظت برخی فلزات سنگین (آلومینیم، آهن، منگنز، کروم، وانادیم، نیکل، روی، آرسنیک، مس، سرب، کبالت، و کادمیم) در رسوبات سطحی 11 ایستگاه در خلیج چابهار توسط دستگاه اسپکترومتری نشری پلاسمای جفت شونده القاییICP OES)) تعیین شدند. ایستگاه های نمونه برداری شامل ورودی خلیج، آب شیرین کن، تیس، کنارک، رمین و پزم و یک نمونه شاهد در دهانه ورودی به خلیج چابهار بود. نتایج تحقیق نشان داد که بجز مناطق عمیق پزم، غلظت آرسنیک در رسوبات منطقه مورد مطالعه بخصوص ایستگاه هایی مانند مناطق عمیق رمین و سواحل پزم و کنارک 2.5 تا 3 بار بیش از حد آستانه این عنصر بود. غلظت های کروم (بجز رمین 1 و تیس 2)، نیکل (بجز تیس 2) و کادمیم (بجز تیس 2) در کلیه ایستگاه ها به ترتیب بین 2.5-1، 5-1 و 4-1 برابر بیش از حد آستانه در استاندارد های بین المللی NOAA و ISQGs در رسوبات منطقه تجمع نموده بودند. بررسی های صورت گرفته نشان داد که منشا عمده فلزات سنگین مورد مطالعه منشا طبیعی بود بجز کروم و کادمیم که منشا انسان زاد داشتند. هر چند در برخی ایستگاه ها فعالیت های انسانی بر میزان غلظت فلزاتی مانند سرب، آرسنیک و نیکل تاثیر گذار بود.

    کلیدواژگان: فلزات سنگین، رسوبات، منشاء یابی، چابهار
  • مهریار علی محمدی*، حسین ملکوتی، مریم راه بانی، سعید الهی صفحات 99-111
    شمال اقیانوس هند (خلیج بنگال و شمال غرب اقیانوس) جزو مناطق تحت ماموریت نداجا، یکی از مناطق مستعد تشکیل طوفان-های حاره ای می باشد. در این تحقیق با استفاده از داده های سازمان هواشناسی هند از سال 1990 الی 2017، به بررسی زمان و نحوه ی شکل گیری طوفان های حاره ای در منطقه شمال اقیانوس هند پرداخته شد. نتایج نشان می داد که بیشترین تعداد طوفان به ترتیب در ماه های آبان، خرداد و مهر تشکیل شده است. در ماه های فروردین، مرداد، شهریور، بهمن و اسفند هیچ طوفانی تشکیل نشده است. نمودار توزیع فراوانی طوفان های تشکیل شده در هر دو منطقه خلیج بنگال و شمال غرب اقیانوس دو بیشینه رخداد را نشان می دهد. اولین بیشینه مربوط می شود به ماه های متوالی اردیبهشت و خرداد و دومین بیشینه در ماه های متوالی مهر، آبان و آذر اتفاق افتاده است. عدم قرارگیری منطقه ی همگرایی درون حاره ای در شمال اقیانوس باعث می شود که هیچگونه طوفان حاره ای در این منطقه در فصول تابسان و زمستان تشکیل نگردد. همچنین تحلیل آماری نشان می داد که که اگر طوفان با هر درجه ای در توزیع بیشینه اول تشکیل گردد با احتمال 90 درصد شاهد تشکیل طوفان در ادامه ی بیشینه اول و بیشینه دوم و با احتمال 83.3 درصد شاهد تشکیل طوفان در بیشینه دوم خواهیم بود. کسب آمادگی پیش زمینه با استفاده از نتایج این تحقیق می تواند کمک قابل توجه ای در مقابله با طوفان های حارهای و ایمنی دریانوردی ایفا کند.
    کلیدواژگان: طوفان حاره ای، شمال اقیانوس هند، توزیع زمانی
|
  • Ramazan Havangi *, Samaneh Hemati Pages 1-13

    The state of charge (SOC) estimation of battery in the lithium-ion batteries is of great importance for ensuring its safe operation and preventing it from over-charging or over-discharging. Despite the high importance of the SOC parameter, this parameter cannot be directly measured from battery terminals. So it needs to be estimated. So far, various methods have been introduced for the state of charge estimation of lithium-ion batteries. This paper presents the identification of the battery model and the SOC estimation algorithm for lithium-ion batteries in electric vehicles based on an Fuzzy Adaptive Cubature Kalman Filter (FACKF). In this method, firstly the lithium-ion battery is modeled by a second order RC circuit and then, the Cubature Kalman Filter method is used to estimate the battery parameters and the state of battery charge. One of the requirements of the Cubature Kalman filter is to know the measurement of covariance matrices and process. However, these matrices are generally unknown in practice. In the case of inaccurate selection of Q and R matrices, the performance of the filter is affected and the accuracy of the state of charge estimation is reduced and even divergence may occurs. To solve this problem, in this paper a fuzzy system is designed to monitor the performance of a Cubature Kalman filter. The fuzzy system of R and Q matrices adjusts the filter to have optimal performance. To evaluate the performance of the proposed method, this method is compared with classical methods. The results show the effective performance of the proposed method in comparison with other methods.

    Keywords: Lithium ion battery, state of charge estimation, Extended Kalman Filter, Fuzzy Adaptive Cubature Kalman filter
  • Hamid Taleb Al Hagh Nia, Seyyed Hossein Javid Hosseini, Vahid Nayyeri * Pages 14-22

    The design process, fabrication, and measurement results of a 1 - 3 GHz, balanced power amplifier with an output power of around 160 W are presented. The balanced power amplifier includes two 90W-RF power transistors and two 3dB, hybrids in a balanced configuration. The matching networks of the transistors were designed using the load-pull and source-pull data and also the X-parameter model of the transistor which both are extracted from the transistor's nonlinear compact model. The balanced configuration, not only duplicates the output power but also improves the reflection loss particularly at the input of the amplifier. The measurement results of the fabricated balanced power amplifier showed an output power between 52-53 dBm, a power gain of 9-12.5 dB and a drain efficiency between 34%-50% in the wide frequency band of 1-3 GHz.

    Keywords: Balanced amplifiers, broadband matching network, wideband power amplifiers, X-parameters
  • Seyed Mostafa Hosseini *, Hasan Mohammadi Pages 23-34
    A Remotely operated vehicle (ROV) requires a precise navigation system for positioning, path tracking, guidance, and control. Due to the limitation of the global positioning system in the underwater environment, the inertial navigation system is the most important positioning system in an underwater vehicle. In this paper, based on the nonlinear dynamics of the underwater robot to improve the performance of the underwater robot in path tracking, we propose an integrated navigation system based on inertial sensors, compass, and Doppler velocity log. A continuous-time extended Kalman filter was used to combine the sensor data and estimate the robot's position. The simulation results compared to the navigation systems based on linear Kalman filter and discrete-time extended Kalman filter show that the proposed integrated navigation system based on continuous-time extended Kalman filter can estimate the attitude and position of the robot in the control loop with high accuracy
    Keywords: ROV, Integrated Navigation System, EKF, Data Fusion
  • Jabbar Firouzi *, Hassan Ghassemi, Mohsen Kiamansouri Pages 35-45
    Propeller-induced vibration of a marine vessel is one of the most complex issues of fluid and structure and the interaction between them. In the present article, numerical simulations of fluid flow around the propeller are performed first and the characteristic curves of propeller hydrodynamic performance in open water conditions are plotted for various advance ratios. It is observed that the maximum relative error of numerical simulations relative to experimental data in various advance ratios is about 7%. Then, the numerical vibration simulations of the solid propeller are performed. To achieve the results independently from the computational grid, the modal analysis results for calculating the vibrational natural frequencies for five different computational grids are compared to each other. Three different popular propeller materials i.e. brass, nickel aluminum bronze, and stainless steel are considered, and the results of numerical vibrational simulations such as natural frequencies and vibrational mode shapes using the modal analysis are compared for these propellers. Quantitatively, the magnitudes of natural frequencies for stainless steel and nickel-aluminum bronze propellers are 33% and 14% more than that of the brass propeller, respectively. In other words, brass is the most vulnerable and stainless steel is the most durable propeller material against resonance.
    Keywords: Marine Vessel Propeller, Vibration, Fluid-Structure Interaction (FSI), Computational fluid dynamics, finite element method, modal analysis
  • MohammadSaeed Seif *, MohammadReza Tabeshpour, Ebrahim Soleimani, Mohammad Karami, Javad Malek Mohammadi Pages 46-60

    Now a days using catamaran vessel in passenger, military and commercials is increasing.one of the concept design that attracted many researchers is HARTH (high aspect ratio twin hull) vessel. The advantages of this vessel in addition to large deck, this kinds of vessels have good stability and can maintain speeds in harsh seas. However slamming in high waves can create some problems for these kind of vessels. Some different method have used by designers to decrease the impacts of slamming.one of this methods is adding Centre bows in these kind of vessels. Centre bows can decreased the impacts of slamming.one of the more applicable methods to studying the slamming is the drop test.in this research by using this method, we are testing the different Centre bow cross-sections and the acceleration of them are compared. The cross-sections are set in two categories of 1 and 2 from dimensions view.it is recognized that categories 1 have lesser accelerations than categories 2.

    Keywords: HARTH Vessel, Slamming acceleration, Centre bow, Drop test
  • M .Gandomkar *, MohammadHossein Karimi, Gh. Ahmadi Jeyed Pages 61-74

    In this paper, the dynamic performance of the high-speed planing hull has been studied, and the effects of changing the deadrise angle and the shifting of center of gravity have been investigated in the waves. For this purpose, Zarnick’s strip theory has been used to extract the forces, and also using the MATLAB software program the simulation carried out. In this program, by assuming regular waves collide face to face and dividing the body into equal transverse sections, the hydrodynamic force at each of these sections is calculated, and the dynamic motion of the vessel is extracted by six-degree-of-freedom equations of motion. In order to validate the MATLAB program, first a comparison between the results of the Fridsma experimental test with the results of the present analysis is performed, and then the effects of the deadrise angle and the center of gravity position were investigated. It is shown that with increasing the deadrise angle from 10 to 40 degrees, the range of pitch and heave motions of the boat increase from 0.16 to 0.18 radians and from 0.31 to 0.37 feet respectively. Also, by bringing the center of gravity of the vessel closer to its end, from the center of vessel to 30% of the total length, the range of pitch and heave motions increase from 0.15 to 0.22 radians and from 0.32 to 0.46 feet, respectively. as a result, in more than 30%, it will be occurring the floating imbalance.

    Keywords: High-Speed planing hull, Zarnick Strip Theory, Heave, Pitch motion, Deadrise Angle, Center of Gravity
  • Hossein Gholami *, Ahmad Izadi Pages 75-86
    In this paper, with regards to the importance of the reliability analysis in the probabilistic assessment of existing offshore platforms, a probabilistic-based computational framework is presented. For reliability analysis of jacket platforms, FORM is used. In this approach, the environmental loads or the structural response in each step of reliability analysis calculated directly. This probabilistic framework is applied for reliability analysis of 3 jacket platforms which are designed, fabricated, and installed in different years. The annual probability of failure is computed in different years of platform service life. Comparison of result demonstrated that due to reducing the performance of the corrosion protection system after the design life of the platform, the amount of probability of failure increased in the parabolic form with the second order. Also, the reliability index for the old designed platform is lower than a platform designed in latest years.
    Keywords: Fixed offshore platforms, Reliability, Assessment, Probability of Failure
  • Majid Yousefi, Homira Agah *, Lobat Taghavi Pages 87-98

    Heavy metals are one of the most important environmental issues, due to their toxicity and resistance. In this study, the concentration of heavy metals (Alomunium, iron, mangenise, chromium, vanadium, nickele, zinc, arsenic, lead, cobalt, and cadmium) in surface sediments of Chabahar Bay was determined by using ICP OES to assess the risk of the metals for aquatic environment. The sampling stations were consisted of Posm, desalination plant, Konarak, Ramin, the entrance of Chabahar Bay and a reference station. The concentration of arsenic in the sediments of sampling area, especially at deeper parts of Ramin and coastal parts of Posm and Konarak, was 2.5 to 3 times ghier than threshold effect level (TEL), except for deeper parts of Posm. The results of this study showed that the concentrations of chromium (except for Ramin 2 and Tss 2), aresenic cadmium and nickel (except for Tiss 2) were 1-2.5, 1-5, 1-4 times higher than their threshold levels and international guidelines (NOAA و ISQGs), respectively. The results of this research showed that the dominant source of heavy metals in the sediments of sampling area was natural; except for cadmium and chromiumwhich originated from anthropogenic sources. However in some stations anthropogenic sources ffected on the concentration of some elements such as arsenic, lead and nickel.

    Keywords: heavy metals, Sediment, Pollution source(s), Chabahar Bay
  • Mehriar Alimohammadi *, Hossein Malakooti, Maryam Rahbani, Saeid Elahei Pages 99-111
    The northern Indian Ocean (Bay of Bengal and Northwest Ocean) is one of the areas under Nedaja mission, one of the areas prone to the formation of tropical cyclons. In this study, we investigated the timing and pattern of forming tropical cyclons in the northern Indian Ocean region using data from the Indian Meteorological Organization from 1990 to 2017. The results showed that the highest number of cyclons occurred in November, June and October, respectively. There were no cyclons in the months of April, August, September, February and March. The frequency distribution graphs of cyclons formed in both the Bay of Bengal and Northwest Ocean regions show two maximum points. The first peak is related to the consecutive months of May and June and the second peak occurs in the months of October, November and December. The lack of intra-tropical convergence zone in the northern ocean causes no tropical cyclons in the area to occur in the summer and winter seasons. Statistical analysis also showed that if a storm occurs at any degree in the first maximum distribution, with 90% probability we will see the formation of a cyclonin the continuation of the first maximum and the second maximum and with 83.3% probability we will see a cyclon formation in the second maximum.. Background preparation using the results of this study can provide significant assistance in tackling tropical cyclons and maritime safety.
    Keywords: Tropical Cyclone, North Indian Ocean, Time Distribution
  • Amin Farzin, Mehrangiz Ghazi *, Amir Farhang Sotoodeh, Mohammad Nikian Pages 112-124
    Today, minimizing the cost of heat exchangers (HEs) is a major goal for the designer. In this study, a fast and reliable method is used to simulate, optimize design parameters and evaluate heat transfer enhancement and the economic optimization of STHE. Taking into account the importance of STHEs in industrial applications and the complexity in their geometry, the GOA methodology is adopted to obtain an optimal geometric configuration. The GOA is a metaheuristics search algorithm based on the mimics and simulates grasshoppers 'behavior in nature and the grasshoppers ' move to food sources. The total annual cost (TAC) (including the capital investment cost and the total operating cost consumption to overcome the pressure drop) is chosen as the objective function, and the design variables include number of tubes, number of tube passes, length of tubes, the arrangement of tubes, size and percentage of baffle cut, tube diameter, tubular step ratio have been considered. The developed algorithm is applied to two case studies and the results are compared with the original design and other optimization methods available in literature such as Genetic Algorithm (GA), Hybrid Genetic-Particle Swarm Optimization (GA-PSO), Gravitational Search Algorithm (GSA), Falcon Optimization Algorithm (FOA), Artificial Bee Colony (ABC), Bio- geography Based Optimization (BBO), Cuckoo Search Algorithm (CSA) and Firefly Algorithm (FFA). In order to investigate the feasibility of the proposed method, two case studies have been presented that show a significant TAC reduction of up to 30% with respect to traditional designed STHEs.
    Keywords: Economic Optimization, Shell-and-tube heat exchanger, Total Annual Cost, Grasshopper Optimization Algorithm