فهرست مطالب

علوم و فناوری دریا - سال بیست و پنجم شماره 98 (تابستان 1400)

فصلنامه علوم و فناوری دریا
سال بیست و پنجم شماره 98 (تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/05/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • داود بکائی*، حمید ملکی زاده صفحات 1-9
    یکی از اصلی ترین پژوهش های روز دنیا بر روی سلول های خورشیدی در مورد ردیابی نقطه حداکثر توان میباشد. به این معنا که دانشمندان و محققان بر این عقیده هستند که با هر روش ممکن با کمترین مقدار تعداد آرایه در پنل های خورشیدی بیشترین میزان استحصال انرژی خورشیدی را از پنل ها داشته باشند و نقطه بهینه تابش را با استفاده از الگوریتم های هوشمند پیدا کنند.تغییر شرایط محیطی باعث تغییرات جریان، ولتاژ و ماکزیمم نقطه توان در پنل فتوولتاییک میشود.لذا جهت افزایش راندمان و کاهش هزینه در سیستم فتوولتاییک نیاز به کنترل پنل فتوولتاییک در نقطه ماکزیمم توان هستیم. این روش ها از نظر پیچیدگی، حسگر های مورد نیاز، سرعت همگرایی، هزینه، سخت افزار و پیاده سازی با هم تفاوت دارند. در واقع مدل های مطرح شده به قدری زیاد هستند که نمی توان با قطعیت موثرترین آنها را به ازای یک سیستم فتوولتاییک مشخص تعیین کرد. در این مقاله، کنترلکننده فازی برای افزایش بهره وری تولید انرژی از سلولهای خورشیدی طراحی شده است. سیستم ردیابی نقطه حداکثر توان از ماژولهای فتوولتاییک، مبدل بوست و کنترلکننده فازی برای کنترل زمان روشن- خاموش سوییچ ماسفت مبدل بوست، برای حفظ توان خروجی آرایه فتوولتاییک در نقطه حداکثر توان تشکیل شده است.علت استفاده از روش کنترل کننده فازی در این مقاله، پاسخ سریع به تغییرات محیطی می باشد. همچنین با تغییر مدار تاثیری بر عملکرد آن نخواهد داشت و در نهایت بازدهی بسیار بالا جهت دنبال کردن ماکزیمم نقطه توان از 94.8% تا 99.4% میباشد که نتایج شبیه سازی موارد ذکر شده را تایید می کند.
    کلیدواژگان: ردیابی نقطه حداکثر توان، پنل فتوولتائیک، الگوریتم فازی، مبدل بوست
  • محمدرضا خسروی*، محمدکاظم مقیمی، حبیب رستمی صفحات 10-24
    شبکه های مخابراتی صوتی در زیرآب دارای کاربردهای فراوان در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز می باشد. مساله طول عمر گره ها و پایداری شبکه برای انتقال اطلاعات مهم ترین پارامتر در طراحی این شبکه ها است زیرا معمولا تعویض باتری به دلیل شرایط پیچیده نصب حسگرها در زیرآب، به راحتی امکان پذیر نیست. بنابراین بهبود مصرف انرژی شبکه بسیار مهم است تا جایی که باتری ها نهایت طول عمر را داشته باشند. در این بین، از طریق بهینه سازی فرایند مسیریابی می توان به شکل موثرتری به کاهش مصرف انرژی کمک کرد. هدف از این مطالعه، مرور نظام مند و تحلیل روند طراحی روش های مسیریابی و یافتن افق هایی در جهت رهیافت های پیشرفته تر است. در این تحقیق، تمرکز به صورت ویژه بر طراحی مبتنی بر ناحیه بندی فیزیکی است. مقصود از ناحیه بندی فیزیکی صرفا یک بخش بندی مجازی محیط سه بعدی زیرآب است که به منظور انتقال بهتر و انرژی آگاه بسته های اطلاعاتی در یک شبکه مخابراتی زیرآبی با عناصر حسگری صوتی ​(و یا در حالت کلی تر در یک بستر اینترنت اشیاء زیرآبی) صورت می گیرد.
    کلیدواژگان: شبکه های حسگر صوتی زیرآبی، طول عمر باتری، پروتکل های مسیریابی، ناحیه بندی فیزیکی، پیشرانی بسته ها
  • محمد رضا هادوی، فرامرز آشنای قاسمی*، حسن جعفری صفحات 25-33
    در این تحقیق با استفاده از شبیه سازی به روش اجزاء محدود تاثیر خوردگی آب شور دریا روی عمر خستگی آلیاژ آلومینیوم 5083 جوشکاری شده به روش قوس با گاز محافظ و پس از اعمال فرآیند اصطکاکی اغتشاشی مورد بررسی قرار گرفته است. صفحاتی با ابعاد مختلف 1/49 تا 8/49 سانتی متر مکعب مدل سازی و سپس با خسارت خوردگی به شکل مخروطی شکل، با قطر و ارتفاع متفاوت و توزیع تصادفی شبیه سازی شدند. در ادامه، با لحاظ خواص مکانیکی مطابق با نتایج تجربی توسط حل گر نرم افزار آباکوس عمر خستگی مورد تحلیل قرار گرفتند. نتایج تاثیر خسارت ناشی از خوردگی و خواص مکانیکی آلیاژ روی عمر خستگی و همچنین تاثیر خوردگی بر عمر مفید آلیاژ آلومینیوم بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان خوردگی آلیاژ آلومینیم مقاومت کمتری را در مقابل خستگی داشت، به گونه ای که با ایجاد تقریبا 8/1% خوردگی در سطح نمونه، 6/5% کاهش سیکل را حاصل نمود. برای اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی در تحلیل خوردگی خستگی آلیاژ آلومینیوم به روش تنش- عمر، از پژوهش های دیگر محققین استفاده شد که نتایج حاصل مطابقت خوب شبیه سازی با نتایج تجربی محققین را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: آلیاژ آلومینیم، فرآیند اصطکاکی اغتشاشی، اجزاء محدود، خوردگی خستگی، خواص مکانیکی
  • حسن آبین، امین محمودی*، سعید جامعی، پویان عبدی صفحات 34-46
    سازه های شناور در استخراج نفت و گاز از دریا نقش بسیار مهمی ایفا می کنند. پاسخ حرکت سازه باید در یک محدوده مشخص حفظ شود تا از آسیب به رایزرها و لوله های انتقال و مهم تر از همه سیستم فرآوری نفت جلوگیری شود. در این مقاله شتاب عمودی مدل یک سکوی نیمه مغروق که به صورت تجربی در حوضچه کشش دانشگاه UTM مالزی در برخورد با امواج منظم آزمایش شده، ارایه می شود. نتایج به دست آمده از شبیه سازی سکو در نرم افزار انسیس آکوا با نتایج حاصل از آزمایشگاه مقایسه می شود. حرکت سکو با شش درجه آزادی در امواج منظم در دو حوزه فرکانس و زمان مورد بررسی قرار می گیرد. به این گونه که در حوزه فرکانس ضرایب میرایی و جرم افزوده و نیروی امواج در زوایای برخورد مختلف موج به دست آورده می شود و نمودارهای اپراتور پاسخ دامنه به دست می آیند. پس از انتقال نمودارها به حوزه زمانی و حل آن ها پاسخ زمانی شتاب عمودی به دست می آید. شتاب موجب دریازدگی خدمه می شود که بدترین وضعیت در پریود 20 ثانیه رخ میدهد. اپراتور پاسخ دامنه حرکت سرج بیشترین مقداردر پریود 20 ثانیه برابر 5/5 و حرکت یاو کمترین مقدار032/0 را در پریود 91/20 ثانیه بخود اختصاص داده اند. از مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج آزمایشگاهی مشاهده می شود شبیه سازی انجام شده بر روی حرکت سکوی نیمه مغروق دارای خطای بطور متوسط 41/10% می باشد.
    کلیدواژگان: شتاب عمودی، سکوی نیمه مغروق، حوزه زمان، حوزه فرکانس، انسیس آکوا
  • سینا نعمتی زاده*، اعظم رحیمی نیک، اسدالله رزاق زاده صفحات 47-59
    بانکریگ بخشی اساسی و حیاتی از زندگی ماست. سوخت رسانی به کشتی ها یا بانکرینگ به عنوان یکی از اجزای مهم حمل و نقل دریایی، امروزه جایگاه خود را در اغلب نقاط جهان یافته است. در این راستا ورود موثر ایران به این صنعت می تواند حاکمیت سیاسی، اقتصادی کشور در خلیج فارس و دریای عمان را تقویت نموده و موجب رشد و توسعه فعالیت ها، اشتغال و درآمدزایی، توسعه بنادر و زیرساخت های موجود و افزایش اعتبار جهانی ایران و تکمیل زنجیره ارزش نفت کشور گردد.فرضیه های این تحقیق، آمیخته بازاریابی،استراتژیک محوری، سیاسی، بازاریابی بیرونی و بازاریابی درونی می باشد. هدف از تحقیق حاضر شناسایی فرصت ها و چالش های موثر بر بازار بانکرینگ ایران از دیدگاه صاحبنظران، با رویکرد کمی می باشد. این تحقیق از لحاظ هدف، تحقیقی کاربردی است. روش گردآوری اطلاعات، پرسشنامه پنج گزینه ای لیکرت می باشد. برای تجزیه و تحلیل داده ها از تکنیک معادلات ساختاری و نرم افزار AMOS استفاده می شود. اولویت بندی معیارها و زیرمعیارها براساس تکنیکAHP می باشد. در انتها خروجی نرم افزار Expert Choice برای پیاده سازی و انجام تحلیل سلسله مراتبی بکار میرود.
    کلیدواژگان: فرصت های بانکرینگ، چالش های سوخترسانی، بازار سوخت
  • بهزاد سیفی*، جواد داداش زاده صفحات 60-71
    توسعه و به کارگیری وسایل بدون سرنشین دریایی بسیار چالش برانگیز بوده، و قابلیت اعمال حقوق دریایی و کنوانسیون های بین المللی دریایی در مورد آنها را با ابهام مواجه نموده است. علیرغم قابلیت به کارگیری این وسایل در ابعاد مختلف علمی، اکتشافی، اقتصادی، سیاسی، نظامی و...، اما هنوز مشروعیت به کارگیری آنها در پرتو اسناد بین المللی دریایی مورد اختلاف بوده و تعیین وضعیت حقوقی به کارگیری آنها در پرتو کنوانسیون های بین المللی دریایی بسیار ضروری می باشد. ضمن اینکه به نظر می-رسد، قواعد حقوق بین الملل موضوعه در این زمینه دارای خلاءهایی بوده، و پاسخ گوی توسعه روزافزون آنها نمی باشد. هدف از این مختصر بررسی وضعیت حقوقی وسایل بدون سرنشین دریایی به عنوان کشتی از منظر کنوانسیون های بین المللی دریایی می باشد، و سوالی که نگارنده در پی پاسخ به آن است، این است که آیا وسایل بدون سرنشین دریایی قابلیت این را دارند که از منظر کنوانسیون های بین المللی دریایی به عنوان کشتی تلقی شوند؟ فرضیه تحقیق بر این فرض بنا شده است که وسایل بدون سرنشین اگر قابلیت شناوری و حمل را داشته باشند، می توانند به عنوان کشتی تلقی شوند. روش تحقیق نوشتار حاضر روش تحلیلی - توصیفی است. روش جمع آوری اطلاعات روش کتابخانه ای می باشد.
    کلیدواژگان: کلیدواژه ها: حقوق دریایی، شناور، وسایل بدون سرنشین دریایی، حقوق بین الملل
|
  • Davoud Bokaei *, Hamid Malekizadeh Pages 1-9
    One of the world's leading research on solar cells is about tracking maximum power. That is, scientists and researchers believe that by any means possible, with the lowest number of arrays in the solar panels, they will get the most solar energy from the panels and find the optimal point of radiation using smart algorithms. Environmental conditions cause changes in current, voltage and maximum power point in the photovoltaic panel. Therefore, in order to increase efficiency and reduce costs in the photovoltaic system, we need to control the photovoltaic panel at the maximum power point. The methods in terms of complexity, sensors are required, the convergence rate, cost, hardware and implement different models. In fact, there are so many people who can not be identified with certainty the most effective set them up for a photovoltaic system. In this paper, a generator is designed to increase the energy production of solar cells. Maximum power point tracking system of photovoltaic modules, boost converter and fuzzy controller for controlling the on-off switch MOSFET boost converter to maintain the output power of the photovoltaic array at the maximum power point Ast.lt formed using fuzzy controller in this paper, The rapid response is to environmental change. Also, changing the circuit will not affect its performance and ultimately very high efficiency to follow the maximum power point from 94.8% to 99.4% which confirms the simulation results mentioned above
    Keywords: MPPT, Photovoltaic panel, fuzzy algorithm, Boost Converter
  • Mohammad R. Khosravi *, Mohammad K. Moghimi, Habib Rostami Pages 10-24
    Acoustic sensor networks are placed in underwater environment and have many applications in various industries like oil and gas. The lifetime of underwater nodes is the most important factor in design of these networks for data communications because battery replacement is usually difficult due to complicated technical issues of underwater sensors. Therefore, improving energy consumption is very important to reach the maximum lifetime of energy sources. Routing protocols can effectively help to reduce energy consumption. Here, we have done a systematic review on a class of routing techniques entitled physically-constrained protocols with 3D space zoning. This physical segmentation of the 3D underwater space is virtually done towards more efficient and energy-aware data forwarding in internet of underwater things (IoUT) platform.
    Keywords: Underwater Sensor Networks, Battery Lifetime, Routing Protocols, Physical Zoning, Packet Forwarding
  • Mohammad Reza Hadavi, Faramarz Ashenai Ghasemi *, Hassan Jafari Pages 25-33
    In this study, using finite element simulation, the effect of seawater corrosion on the fatigue life of 5083 aluminum alloy welded by shielding gas method after turbulent friction process has been investigated. Plates with different dimensions of 49.1 to 49.8 cm3 were modeled and then simulated with conical corrosion attacks, having different diameters and heights and random distribution. Afterward, considering experimentally mechanical properties reported by other researchers, fatigue life was analyzed through ABAQUS software solver. The results of corrosion as well as material properties effects on fatigue life and also the effect corrosion of the useful life of the aluminum alloy were investigated. The results showed that by increasing the corrosion rate of aluminum alloy, it had less resistance to fatigue, so that by creating approximately 1.8% corrosion on the sample surface, a 5.6% reduction in cycle was achieved. The validation of the simulation results in corrosion fatigue analysis, obtained in the present study through the stress-life method, with the use of the results published by other researchers, reveals a good agreement.
    Keywords: Aluminum alloy, Friction stir process, finite element method, Corrosion-Fatigue, Mechanical properties
  • Hassan Abyn, Amin Mahmoudi *, Saeid Jaamei, Pooyan Abdi Pages 34-46
    Floating structures play an important role in exploring the oil and gas from the sea. The motion response of the structure should be kept within a certain range to prevent damage to the risers and transmission pipes and, most importantly, the oil processing system. In this study, vertical acceleration of semisubmersible platform was simulated under regular wave in AQWA software. The results were compared to experimental results done in the marine technology center of university technology Malaysia. Semi motions in six degrees of freedom subjected to regular wave were investigated in time and frequency domains. Damping coefficients, added masses and wave forces under different incident wave angles and finally response amplitude of operations (RAOs) was obtained in the frequency domain. By transferring the data to the time domain and solving, the vertical acceleration was obtained. Acceleration causes crew seasickness, the worst of which occurs during a 20-second period. The Surge RAO have the highest value in the 20-second period equal to 5.5 and the Yaw RAO have the lowest value of 0.032 in the 20.91-second period. Comparing the obtained results with the laboratory results, it can be seen that the simulation performed on the motion of the semi-submersible platform has an average error of 10.41%.
    Keywords: vertical acceleration, semisubmersible platform, time domains, frequency domains, AQWA software
  • Sena Nematizadeh *, Aezam Rahemi Nik, Asadallah Razaghzadeh Pages 47-59
    Bunkering is a vital part of our lifes. Supplying fuel or bunkering, as one of the most important components of maritime transport, has found its place in most parts of the world today.In this regard, Iran's effective entry into this industry can strengthen the country's political and economic sovereignty in the Persian Gulf and the Sea of Oman and lead to growth and development of activities, employment and income generation, development of existing ports and infrastructure and increase Iran's global reputation and complete the country's oil value chain. The hypotheses of this research are marketing mixture, Axial Strategy, political, external marketing and internal marketing.The purpose of this study is to identify the opportunities and challenges of the factors affecting the Iranian bunkering market from the experts point of view, with a quantitative approach.This research is an applied research in terms of purpose. The method of data collection is a Likert scale survey. Structural equation technique and AMOS software are used to analyze the data.Prioritization of criteria and sub-criteria is based on AHP technique.Finally, the output of Expert Choice software is used to implement and hierarchical cluster analysis.
    Keywords: Bunkering opportunities, refueling challenges, fuel market
  • Behzad Seify *, Javad Dadash Zade Pages 60-71
    The development and use of unmanned aerial vehicles has been very challenging, and the applicability of maritime law and international maritime conventions to them has been obscured. Despite the ability to use these devices in various scientific, exploratory, economic, political, military, etc. dimensions, but the legitimacy of their use in the light of international maritime documents is still disputed and determine the legal status of their use in The radiation of international maritime conventions is essential. At the same time, the rules of international law in question seem to have gaps in this area, and do not respond to their increasing development. The purpose of this brief is to examine the legal status of unmanned aerial vehicles as ships from the perspective of international maritime conventions, and the question that the author seeks to answer is whether unmanned aerial vehicles are capable of this. Do they have to be considered ships from the point of view of international maritime conventions? The research hypothesis is based on the assumption that unmanned aerial vehicles can be considered as ships if they are capable of floating and carrying. Research Method The present paper is an analytical-descriptive method. The method of data collection is the library method.
    Keywords: Maritime Law, Vessel, Unmanned Maritime Vehicle, International Law