فهرست مطالب

علوم و فناوری دریا - سال بیست و ششم شماره 101 (بهار 1401)

فصلنامه علوم و فناوری دریا
سال بیست و ششم شماره 101 (بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/02/04
  • تعداد عناوین: 6
|
  • شهروز یوسف زاده، علی اصغر جعفری*، محمد زلقی صفحات 1-12

    ارتعاشات وارد به یک سازه در تماس با سیال پدیده ای است که در آن یک جسم با سیال تاثیر متقابل دارد. در زمینه های بسیاری از جمله در مهندسی هسته ای، سازه های دریایی و هوایی، فضاپیماها و موشک ها، زیردریایی ها و کشتی ها می توان این پدیده را مشاهده نمود. این ارتعاشات می تواند موجب از کارافتادگی و خستگی سازه گردد. بنابراین کنترل این پدیده و حتی تعدیل آن برای موقعیت های حساس دارای اهمیت زیادی می باشد. در این پژوهش ارتعاشات آزاد ورق دایروی ساخته شده از مواد تابعی با ضخامت ثابت در تماس با سیال محدود در حالت تکیه گاه گیردار مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به دشواری دستیابی به جواب های دقیق، تحلیل ارتعاشات با استفاده از نرم افزار المان محدود انجام گرفته است و برای حصول اطمنیان از جواب ها، ابتدا نتایج حاصل از تحلیل ورق دایروی در حالت همگن (آلومینیوم) در تماس با سیال با تکیه گاه گیردار با نتایج حاصل از آزمایشات تجربی آنالیز مودال مورد مقایسه قرار گرفته است. سپس به بررسی اثر پارامترهای مختلف از جمله ارتفاع سیال، چگالی سیال و ترکیب ماده تابعی بر روی فرکانس های طبیعی پرداخته شده است.

    کلیدواژگان: ورق دایروی، فرکانس طبیعی، مواد مدرج تابعی، تست مودال
  • علی اکبر حبیبی* صفحات 13-21

    امروزه به علت توسعه منابع انرژی تجدیدپذیر، بحران انرژی در جهان، مسایل مربوط به آلودگی های زیست محیطی و محدودیت های وضع شده بین المللی، توجه به استفاده از انرژی خورشیدی در کنار سیستم های ذخیره انرژی بر روی کشتی ها توجه زیادی را به خود جلب کرده است. با این وجود، در سیستم الکتریکی کشتی ها، تجهیزات حساس زیادی وجود دارد که ب‍ه اغ‍ت‍ش‍اش‍ات ول‍ت‍اژ ب‍سیار ح‍س‍اس ب‍وده واگ‍ر اغ‍ت‍ش‍اش‍ات ول‍ت‍اژ ب‍ی‍ش ت‍ر از آس‍ت‍ان‍ه ت‍ح‍م‍ل آن‍ه‍ا ب‍اش‍د، م‍ی ت‍واند س‍ب‍ب آس‍ی‍ب ج‍دی، شود. اغ‍ت‍ش‍اش‍ات ول‍ت‍اژ ب‍ه طور ع‍م‍ده ش‍ام‍ل ک‍مبود ول‍ت‍اژ، افزایش ول‍ت‍اژ، ه‍ارم‍ون‍ی‍ک ول‍ت‍اژ، ن‍وس‍ان (ف‍ی‍ل‍ک‍ر) ول‍ت‍اژ و ن‍ام‍تع‍ادلی ول‍ت‍اژ در س‍ی‍س‍ت‍م ه‍ای س‍ه ف‍از م‍ی ب‍اش‍د. ب‍ازیاب دینامیکی ول‍ت‍اژ DVR ی‍ک‍ی از م‍وث‍رت‍رین و رایج ترین ادوات م‍ی ب‍اش‍د ک‍ه ب‍رای ک‍اه‍ش اغ‍ت‍ش‍اش‍ات ول‍ت‍اژ م‍ع‍رفی ش‍ده اس‍ت. دراین مقاله، یک سیستم هیبریدی متشکل از ژنراتور سنکرون و سلول خورشیدی با حضور بازیاب دینامیکی ولتاژ، جهت استفاده در کشتی ارایه شده است که نتایج شبیه سازی بدست امده توسط نرم افزار Matlab/Simulink ، نیز نشان می دهد که حضور بازیاب دینامیکی ولتاژ تاچه حد می تواند باعث کاهش اغتشاشات شود.

    کلیدواژگان: ژنراتور سنکرون، سلول خورشیدی، بازیاب دینامیکی ولتاژ، کیفیت توان
  • سید محمدرضا سده ئی*، ایمان طاهری دوست آباد، علی جلالی صفحات 22-31

    در شرایط تحریمی صنایع نفت و پتروشیمی، تجهیزات دوار از جمله توربین های گازی به دلیل برخورداری از سطح بالایی از دانش طراحی و تکنولوژی ساخت، همواره در مرکز توجه فعالان و صاحب نظران حوزه های مربوطه قرار داشته است. در فرایندهای مهندسی زمان و دقت دو موضوعی است که نمی توان از آن ها غافل شد. مطالعات اخیر با استفاده از تحلیل اجزا محدود سه بعدی ، سرعت شکست و تغییر شکل ها را به طور نسبتا دقیق پیش بینی کرده ولی عدم اطمینان مدل سازی یک مسئله مهم و غیر قابل اغماض است زیرا احتمال شکست نمونه را تحت تاثیر قرار می دهد. در این پژوهش برای درک عمیق از رفتار پره توربین گازی تحت بارگذاری های آیرودینامیکی و حرارتی، از چهار نوع ماده در خصوصیات ورودی استفاده شده است. تحلیل تنش و تغییرشکل به نحوی طرح ریزی شده است که تاثیرات انرژی، خواص مواد، هندسه و مرز حرارتی در تمام مناطق قطعه بصورت مجزا اعمال شود. با توجه به اهمیت تحقیقاتی ذکر شده در بالا، این کار نه تنها برای تعمیق درک رفتار تیغه توربین معنی دار است، بلکه در ارایه راهنمایی های صنعت برای بهینه سازی فرآیندهای طراحی و ساخت این قطعه نیز مفید خواهد بود. نتایج نشان داد بیشترین تنش ایجاد شده در اعمال بار حرارتی مطلق و در نمونه ساخت افزایشی و آلیاژ پایه نیکل بوده و بیشترین تغییرشکل نیز برای آلومینیوم 7075 رخ داده است. همچنین نتایج پره ساخته شده با نیکل و ساخت افزایشی مشابه هم بوده ولی بدلیل هزینه پایین تر و ماشینکاری کمتر، پره ساخته شده با ساخت افزایشی مقرون به صرفه تر است.

    کلیدواژگان: تیغه توربین، متلب، بار حرارتی، شبیه سازی، مدل سازی
  • سعید صف شکن مادرسلیمانی*، همایون یوسفی صفحات 31-40

    این تحقیق در دو مرحله انجام شده است. در مرحله اول با استفاده از تحقیقات گذشته، عوامل اثرگذار بر اراضی پشتیبانی و وضعیت کلی بندر امام خمینی شناسایی شدند. در مرحله دوم این عوامل در پرسشنامه تهیه شدند و بین نمونه تحقیق پخش شد که 126 مورد از پرسشنامه ها پاسخ داده شده بودند. پاسخ دهندگان شامل کارشناسان فله، کانتینری و حمل یکسره، بودند. در این تحقیق از آزمون T برای تعیین وضعیت 24 عامل موثر بر اراضی پشتیبانی و از ماتریس سوات جهت دسته بندی عوامل استفاده شد. از مهمترین نتایج آزمون T می توان به وجود زیرساخت های اساسی همچون آب و برق و استقلال شرکت ها (قوت)، فقدان سیستم های تخلیه و بارگیری مدرن در اراضی و نداشتن نرم افزارهای مدرن لجستیکی (ضعف)، تمایل کشورهای CIS به ترانزیت کالا از بندر امام خمینی و امکان توسعه و گسترش اراضی پشتیبانی (فرصت) و توسعه 2700 هکتار اراضی پشتیبانی بندر شهید رجایی و بروکراسی اداری پیچیده (تهدید) است. برای هر یک از حالات ممکنه استراتژی های مناسبی برای اراضی پشتیبانی پیشنهاد شد که از جمله آنان می توان به استراتژی های توسعه فیزیکی و زیرساختی اراضی، توسعه و بهبود راه های دسترسی به اراضی، تقویت تبلیغات و بازاریابی درباره قابلیت های اراضی پشتیبانی بندر و اتخاذ سیاست هایی در جهت افزایش استفاده از ظرفیت های موجود حمل و نقل کالا اشاره کرد.

    کلیدواژگان: اراضی پشتیبانی، بندر نسل سوم، بندر امام خمینی (ره)
  • علی حیدری*، فریدون شفیعی کرجی، مجید موسوی صفحات 41-50

    هدف تحقیق، ارزیابی عوامل موثر بر عملکرد واحد ایمنی، بهداشت و محیط زیست مجتمع بندری پارس می باشد. این تحقیق از نظر هدف، کاربردی و ازلحاظ روش شناسی، توصیفی- پیمایشی است. با استفاده از مطالعات تحقیقات معتبر داخلی و خارجی، 20 عامل تاثیرگذار شناسایی شدند و در قالب پرسشنامه توسط 83 نفر از کارشناسان و مسیولان ایمنی، بهداشت و محیط زیست شرکت های مستقر در مجتمع بندری پارس پاسخ داده شدند. یافته های تحقیق نشان داد که نیروی انسانی واحد ایمنی، بهداشت و محیط زیست (تعداد و تحصیلات آنان)، تجهیزات، مدیران ارشد و کارمندان اداره بندر، کارگران و کارفرمایان شاغل در بندر و قانونگذاری به عنوان عوامل کلان اثرگذار بر عملکرد این واحد اثرگذار هستند. در میان عوامل، مدیران ارشد و کارمندان و کارفرمایان شاغل در بندر و قانونگذاری وضعیت مناسبی داشتند اما کارگران شاغل در بحث زیست محیطی عملکرد مناسبی نداند. همچنین نیروی انسانی و تجهیزات این واحد سازمانی با حالت مناسب اختلاف زیاد دارد.

    کلیدواژگان: واحد ایمنی، بهداشت و محیط زیست، مجتمع بندری پارس، عملکرد
  • علی اصغر مقدس آهنگری*، محمد صادقی صفحات 51-57

    در این تحقیق، با استفاده از روش آزمایشگاهی و عددی، پارامترهای هیدرودینامیکی شناور تندرو منشوری اعم از مقاومت، بالا آمدگی و تریم برای دو زاویه برخواست 20 و 25 مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقاله، ابتدا نتایج آزمایشگاهی شناور با 2 زاویه برخواست 20 و 25 با نتایج آزمایشگاهی دیوید تیلورمورد بررسی قرار گرفته و پارامترهای هیدرودینامیکی اعم از مقاومت، بالا آمدگی و تریم مورد بررسی قرار گرفته اند. سپس با مدلسازی شناور به روش حجم محدود و دینامیک سیالات محاسباتی، پارامترهای هیدرودینامیکی مورد معتبر سازی و مقایسه قرار گرفته و سطح خیس شناور در 2 زاویه برخواست و سرعت های پیشروی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. دراین تحقیق، مشخص شد که مقدار مقاومت شناور با افزایش زاویه خیز کف، افزایش می یابد. همچنین مقدار تریم دینامیکی با افزایش زاویه خیز کف در سرعتهای پیشروی مختلف، کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: زاویه برخواست، تست مدل، شناور پروازی، دینامیک سیالات محاسباتی، پارامترهای هیدرودینامیکی
|
  • Shahrouz Yousefzadeh, Aliasghar Jafari *, Mohammad Zallaghi Pages 1-12

    Vibration of the structures in contact with fluid is a phenomenon that a structure has the interaction between the fluid. Hydroelastic characteristics of plates in contact with fluid are important in various engineering applications such as in nuclear engineering, liquid storage tanks, reactor internal components, and solar plates and offshore, naval or marine structures. Fluid-coupled vibrations may be caused the structural fatigue and failure. So, the control and debilitation of the hydoelastic characteristics are important in the safety positions. This study is focused on the hydroelastic vibration of FG circular plate in contact with the bounded fluid with clamped boundary conditions. The natural frequencies of the plate coupled with fluid are calculated by finite element software ANSYS. The software method is verified by comparing the results with the results obtained by experimental tests in case homogeneous plate (Aluminum). Finally, the effects of some parameters such as fluid density, fluid height and volume fraction index on natural frequencies are discussed in details.

    Keywords: Circular plate, natural frequency, Functionally graded materials, Modal test
  • ALI AKBAR HABEBE * Pages 13-21

    Today, due to the development of renewable energy sources, the global energy crisis, issues related to environmental pollution and international restrictions, the use of solar energy along with energy storage systems on ships has attracted much attention. has done. However, in the electrical system of ships, there is a lot of sensitive equipment that can be very sensitive to voltage disturbances, and if the disturbances of the voltage are greater than the weight of the tank, it is too heavy. Voltage disturbances are mainly caused by a decrease in voltage, an increase in voltage, a decrease in voltage, a decrease in the voltage on the floor and a half. امی Dynamic voltage measurement DVR is one of the most effective and common tools that can be used to reduce voltage disturbances. In this paper, a hybrid system consisting of a synchronous generator and a solar cell with the presence of dynamic voltage recovery is presented for use in the ship. The simulation results obtained by Matlab / Simulink software also show the presence of dynamic voltage recovery. Reduce disturbances

    Keywords: Synchronous generator, Solar Cell, dynamic voltage recovery, power quality
  • Sayyed Moammad Reza Sedehi *, Iman Taheri Dostabad, Ali Jalali Pages 22-31

    Under the sanctions of the oil and petrochemical industries, rotating equipment, including gas turbines, has always been in the center of attention of activists and experts in the relevant fields due to its high level of knowledge of design and manufacturing technology. In engineering processes, time and accuracy are two issues that can not be ignored. Recent studies using three-dimensional finite element analysis have predicted the rate of failure and deformation relatively accurately, but modeling uncertainty is an important and negligible issue because it affects the probability of sample failure. Give. In this study, for a deep understanding of the behavior of gas turbine blades under aerodynamic and thermal loads, four types of materials in the input properties have been used. Stress and deformation analysis is designed so that the effects of energy, material properties, geometry and thermal boundaries are applied separately to all areas of the part. Given the research importance mentioned above, this work is not only significant for deepening the understanding of turbine blade behavior, but also for providing industry guidance for optimizing the design and fabrication processes of this component. The results showed that the highest stress created in the application of absolute heat load and in the sample of incremental construction and nickel base alloy and the highest deformation occurred for 7075 aluminum. Also, the results of blades made with nickel and incremental construction are similar, but due to lower cost and less machining, the blade made with incremental construction is more economical.

    Keywords: turbine blade, MATLAB, Thermal load, Simulation, Modeling
  • Saeed Safshekan.M *, Homayoun Yousefi Pages 31-40

    Purpose of this research is development and optimizing of supported lands, trough identification of strengths, weaknesses, opportunities and threats in these lands.This research has done in two phases; first phase is identification of factors affecting supported lands and general condition of BIK port using foretime researches.In second phase, factors prepared in a questionnaire and distributed between statistic samples.126 numbers of questionnaire were answered. Descriptive statics shown that repliers were covering bulk and container experts , port and maritime affairs experts, research advisors, manager of port and maritime operation and active merchants in BIK port.In this research T test is used for specifying condition of 24 effective factors on supported lands and SWOT matrix is used for classification of these factors. Most important results of T test are as follow:Fundamental substructure such as electrical power, fresh water, and firm’s independency (strengths) .lack of modern load/discharging machinery and logistic soft wares (weakness). Willing of CIS countries for transiting cargo from BIK port and feasibility of supported lands development (opportunity).development of 2700 hectare of Bandar Shahid Rajaee and complicated administrative paper works (threat).Adequate strategies were proposed for each possible case, such as physical and substructure development strategy. Development and improvement of access roads to the hinter lands, reinforcement of publicity and marketing on capability of hinterlands and decision on use of present transportation capacities.

    Keywords: Supported lands, Third Generation Port, Imam Khomeini Port
  • Ali Heidari *, Ferydoun Shafiei Karaji, Majid Mousavi Pages 41-50

    The aim of research is Evaluation effective factors on performance of HSE in Pars Service Port. The research has application nature and in methodology is a survey-descriptive method. With using of national and international researches, 20 factors impact on performance of HSE in Pars Service Port identified and designed in questionnaire and replied by 83 of responsible and experts of HSE of companies in Pars Service Port. Findings of the research show human resources of this department (number and their education), equipment, superior managers and employees of port, workers and employers active in port and regulating are macro factors impact on performance of HSE department. Among identified factors, superior managers and employees of port, employers active in port and regulating have good condition but workers haven’t good performance in environment subject. Also human resources of this department (number and their education) and equipment have problems and need to consider them.

    Keywords: HSE, pars service port, performance
  • Aliasghar Moghaddas Ahangari *, Mohamad Sadeghi Pages 51-57

    In this research, by using Experimental and numerical methods, the hydrodynamic parameters of high-speed prismatic vessel including resistance, rise up and trim for two deadrise angles of 20 and 25 have been investigated. In this paper, first, the experimental results with 2 deadrise angles 20 and 25 with David Taylor Towing Tank results are compared and the hydrodynamic parameters including resistance, rise up and trim are investigated. Then, by modeling the vessel by finite volume method and computational fluid dynamics, the hydrodynamic parameters have been validated and compared and the wet surface of the vessel has been computed at two deadrise angles in different forward speeds. In this study, it was found that the amount of floating resistance increases with increasing deadrise angle. Also, the dynamic trim decreases with increasing deadrise angles at different forward speeds.

    Keywords: Deadrise Angle, Model Test, Planing Vessel, CFD, Hydrodynamics Parameters