فهرست مطالب

فصلنامه علوم و فناوری دریا
سال بیست و ششم شماره 103 (پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/07/17
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حسن قاسمی، محمدمهدی نادری*، جبار فیروزی صفحات 1-9

    در مقاله حاضر به بررسی جریان آشفته در پروانه مدل 4381 تحت جریان ویک سینوسی پرداخته شده است. تحلیل عددی جریان با روش حجم محدود بوده، که در آن ابتدا شبیه سازی های عددی جریان سیال در اطراف پروانه بررسی و منحنی های مشخصه عملکرد هیدرودینامیکی پروانه در شرایط آب آزاد برای ضرایب پیشروی مختلف رسم شده است که درصد خطا، حداکثر و حداقل به ترتیب برای ضریب تراست 2 درصد و 4/1درصد و برای ضریب گشتاور پروانه 1/7درصد و 7/4 درصد می باشد. در نتایج بدست آمده برای جریان ویک سینوسی میزان تغییرات ضریب تراست در ضرایب پیشروی 6/0 و 8/0 به ترتیب 04/2درصد و 75/3درصد و نیز میزان تغییرات ضریب گشتاور برای ضرایب پیشروی 6/0 و 8/0 به ترتیب 15/7 درصد و 79/1 درصد می باشد. نتایج نشان می دهند که جریان ویک سینوسی سبب افزایش طول و عرض گردابه تولید شده در قسمت هاب شده و همچنین کاهش میزان سرعت و فشار در ناحیه دورتر از دیسک پروانه نسبت به حالت جریان آب آزاد را سبب می شود که این خود می تواند برروی کاهش نیروی تراست تولیدی توسط پروانه موثر باشد.

    کلیدواژگان: جریان آشفته، دینامیک سیالات محاسباتی، آب آزاد، ضریب پیشروی، ویک سینوسی
  • آذر محمودزاده*، حامد آگاهی صفحات 10-19
    جداسازی منابع صوتی یکی از مهم ترین زیر شاخه‏ های بهسازی سیگنال صوتی به شمار می رود، که در هنگام مخلوط شدن سیگنال های صوتی و در حضور نویز اهمیت بیشتری پیدا می کند. در این مقاله، با الهام گرفتن از روش WGMS در سیستم های دو کاناله، این الگوریتم به سیستم های چند کاناله تعمیم یافته و مورد بررسی قرار می گیرد. جداسازی منابع صوتی به روش کور بوده و قابلیت تفکیک چندین منبع صوتی را از تعداد متفاوتی مخلوط دارد. روش پیشنهادی، با تعداد منبع صوتی و هیدروفون های متفاوت در شرایط نویزی، با دیگر الگوریتم ها قیاس شده و نتایج حاصل، نشان از کارایی موثر آن دارد.
    کلیدواژگان: سیگنال صوتی، جداسازی منابع، الگوریتم انتقال میانگین، خوشه بندی
  • محمد کمالی روستا، احمد مامندی* صفحات 20-27
    در این مقاله، دستگاه معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزیی کوپل حاکم بر میدان جابجایی های طولی، محیطی و شعاعی پوسته استوانه ای جدار نازک و یا ضخیم تحت بار محوری فشاری با شرایط مرزی دوسر ساده برمبنای نظریه کلاسیک پوسته ستخراج شده اند. این معادلات با در نظر گرفتن پاسخ هایی به شکل سری برای جابجایی ها به سه معادله جبری خطی برحسب دامنه های شکل مودهای کمانش تبدیل می شوند. با کدنویسی در محیط برنامه ریاضی MATLAB بار بحرانی کمانش در راستای طولی از حل غیربدیهی معادله مشخصه حاکم بر دامنه های کمانش محاسبه می شود. سپس، با مدل سازی ترک بر روی جدار پوسته استوانه ای تحت بار کمانشی و فشار خارجی جانبی در نرم ا فزار المان محدود ANSYS ضرایب شدت تنش ترک استخراج شده اند. اثر تغییر زاویه قرارگیری دهانه ترک نسبت به محور طولی استوانه در نتایج به دست آمده برای ضرایب شدت تنش بررسی شده اند.
    کلیدواژگان: پوسته استوانه ای، جدار نازک و ضخیم، بار کمانش محوری، ضریب شدت تنش ترک
  • ایمان عباسپور*، عباس زارع نژاد اشکذری، محمدرضا هادوی، سهراب مجدفر صفحات 28-39

    پیش بینی شرایط حاکم بر خطوط انتقال، نقشی اساسی در اقتصاد انرژی و صنایع انتقال نفت و گاز از سکوها و میادین نفتی در دریا به مراکز استخراج و پالایشگاهی دارد. در این مقاله یک مطالعه عددی به منظور بررسی اثر پخش عددی در شبیه سازی جریان های دو فازی جدا از هم مایع-گاز انجام گردیده است. معادلات حاکم با بهره گیری از روش تسخیر شاک پایستار که بدون نیاز به حل کل میدان جریان، پیش بینی مناسبی از رفتار فصل مشترک بین دو فاز ارایه می دهد پیاده سازی و حل شده است. جهت گسسته سازی معادلات، به علت دقت و اعتبارسنجی مناسب با فیزیک جریان روش مرکزی مرتبه اول انتخاب شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که محدوده ی پایداری بدست آمده از این روش برای جریان های با طول موج بلند و دامنه کوچک منطبق بر محدوده ی پایداری کلاسیک کلوین-هلمهولتز و واقعیت جریان می باشد. اما با کوچک شدن طول موج ها، محدوده پایداری مدل با وجود انطباق بر محدوده ی پایداری کلاسیک از واقعیت جریان تبعیت نمی کند. در این مطالعه مسیله واتر فاست به عنوان یک مسیله بنیادین در مکانیک سیالات دو فازی انتخاب و بصورت عددی در یک کد فرترن پیاده سازی شده است. نتایج حاصل از افزودن پخش عددی به مدل استاندارد نشان می دهد که اغتشاش ناشی از طول موج کوتاه که موجب رشد ناپایداری های غیرفیزیکی در میدان حل گردیده بود با بهره گیری از مدل جدید بر فیزیک جریان منطبق و حلی همگرا به دست آمده است.

    کلیدواژگان: جریان چند فازی، جریان دو فازی، مدل دو سیالی، پخش عددی، شبیه سازی عددی
  • مهدی دینی، نازیلا کاردان*، سالار عزیز ایران، اسماعیل امامی صفحات 30-40
    در حال حاضر مدل های مختلفی برای شبیه سازی بارش رواناب وجود دارند. مدل های WMS وHEC-HMS از جمله مدل های جامعی می باشند که با تلفیق امکانات GIS، به عنوان ابزارهایی قدرتمند در زمینه مدل سازی و مدیریت حوضه آبریز مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله، هدف برآورد بیشینه سیلاب حوضه آبریز نمین به روش SCS با استفاده از مدل WMS و GIS و بکارگیری توزیع های آماری است. بدین منظور در ابتدا، مدل ارتفاعی رقومی و شبکه آبراهه های حوضه در محیط نرم افزار GIS ترسیم شده و سپس بر اساس نقشه های کاربری اراضی و خصوصیات نفوذپذیری خاک، نقشه ضریب نگهداشت حوضه در قالب روش SCS بدست آمد. در نهایت با استفاده از نرم افزار WMS به ازای دوره بازگشت های مختلف 2، 5، 10، 25، 50 و 100 ساله، بارندگی 6 ساعته و بیشینه سیلاب حوضه برآورد شده و با نتایج واقعی مقایسه گردید. توزیعهای آماری نرمال، گامبل و پیرسون برای تکمیل کمبود دادها استفاده شد. نتایج نشان می دهد مقادیر بارندگی6 ساعته حوضه، حداقل 7/13 و حداکثر 1/30 میلی متر و مقادیر حداکثر سیلاب حوضه، حداقل 2/0 و حداکثر 9 مترمکعب در ثانیه است. همچنین با مقایسه نتایج مدل با نتایج واقعی معلوم گردید توزیع لوگ پیرسون تیپ 3 بهترین برازش برای داده های واقعی را دارد و متوسط خطای نسبی مدل برای دوره بازگشت 100 سال در حدود 8/0 درصد است که نشان دهنده دقت مناسب مدل می باشد.
    کلیدواژگان: حداکثرسیلاب، حوضه آبریز، توزیع آماری، نمین، WMS
  • علیرضا عالی پور* صفحات 51-67

    یکی از مهمترین مولفه های مولد قدرت در کشورهایی که به دریا راه دارند؛ توسعه علوم و فناوری های دریایی می باشد؛ روند روبه رشد فناوری های دریایی و ایجاد جهش های علمی و فناورانه در عرصه محیط دریا، نیازمند پیاده سازی یک الگوی توسعه ای به عنوان نقشه راه می باشد. یکی از مهمترین علومی که مورد تاکید مقام معظم رهبری بوده و تدابیر مختص در این زمینه داشته؛ حوزه علوم و فناوری های دریایی می باشد؛ در همین راستا محقق با بررسی نظریه ها و بیانات مقام معظم رهبری (مدظله العالی) به عنوان عالی ترین مقام رسمی کشور، بدنبال ارایه الگوی توسعه علوم و فناوری دریایی کشور مبتنی بر بیانات رهبری می باشد. روش تحقیق کیفی و به صورت تحلیل مضمون انجام شده است. نتایج پژوهش نشان داد که ابعاد اساسی توسعه علوم و فناوری دریایی کشور عبارتند از: محیط شناسی دریا (9 مولفه)، ارزش های علوم و فناوری دریا (10 مولفه ها)، دکترین علوم دریایی (11 مولفه)، اهداف آینده علوم و فناوری دریایی (12 مولفه) و سیاست ها و رهنمودها در حوزه دریا (16 مولفه) می باشد؛ یافته های این پژوهش نشاندهنده دکترین "قوی بودن در حوزه دریا" برای آینده مسیر توسعه همه جانبه کشور می باشد.

    کلیدواژگان: علوم دریایی، فناوری های دریایی، قوی بودن در حوزه دریا
|
  • Hassan Ghassemi, MohammadMahdi Naderi *, Jabbar Firuzi Pages 1-9

    In the present paper, the turbulent flow around the propeller model 4381 under the sinusoidal flow wake is investigated. Numerical analysis is performed by finite volume method, which first performs numerical simulations of fluid flow around the propeller, and characteristic curves of the hydrodynamic performance of the propeller under open water conditions for different progress coefficients. For the extracted data, validation was performed with experimental values, the maximum and minimum error percentages being 2% and 1.4% for the thrust coefficient and for the propeller torque coefficient of 7.1% and 4.7%, respectively. In the results obtained for sinusoidal flow wake, the rate of change of the thrust coefficient in the progress coefficients of 0.6 and 0.8, respectively, 2.04% and 3.75% and also the rate of change of the torque coefficient for the progress coefficients of 0.6 and 0.8, respectively 15 It is 7.7% and 1.79%. The results show that the sinusoidal flow wake increases the length and width of the vortex produced in the hub and also reduces the velocity and pressure in the area farther from the propeller disc than the free water flow mode, which in turn It can be effective in reducing the thrust force produced by the propeller.

    Keywords: Turbulent flow, Computational fluid dynamics, open water, Progress coefficient, sinusoidal flow wake
  • Azar Mahmoodzadeh *, Hamed Agahi Pages 10-19
    Acoustic source separation is considered as one of the challenging issues in the signal enhancement field and it becomes even more problematic when some acoustic sources are mixed in the presence of noise. In this paper, the weighted gaussian mean shift algorithm method for dual-channel systems is generalized to multichannel systems. The source separation mechanism is blind and it has the ability to extract several sources from various mixtures. The proposed method is compared with a number of existing algorithms for acoustic source separation under noisy conditions recorded by multiple hidrophones. The results demonstrate the effectiveness of the proposed method.
    Keywords: Acoustic Signal, Source Separation, Mean Shift Algorithm, Clustering
  • Mohammad Kamali Roosta, Ahmad Mamandi * Pages 20-27
    In this paper, coupled partial differential equations governing displacement field in longitudinal, circumferential and radial directions of thin/thick-walled cylindrical shell under compressive axial load and external pressure with simply support end boundary conditions based on classic shell theory have been derived. Considering the solutions in series form for displacements, these governing equations converts to three linear algebraic equations with respect to the shapes of buckling modal amplitudes. Applying a written code in MATLAB mathematical software, the critical buckling load in axial direction is calculated from the non-trivial solution of characteristic equation for buckling amplitudes. Then, with modeling crack on outer surface of cylindrical shell subjected to the buckling load and external lateral pressure in ANSYS finite element software, the crack stress intensity factors have been calculated. The effect of changes of angle of crack opening with respect to the longitudinal direction of cylindrical shell on the obtained results for crack stress intensity factors are investigated.
    Keywords: cylindrical shell, Thin, thick walled, Axial Buckling Load, Crack stress intensity factor
  • Iman Abbaspour *, Abbas Zarenejad Ashkezari, MohammadReza Hadavi, Sohrab Majdfar Pages 28-39

    In this paper, a numerical study is performed in order to investigate the effect of the numerical diffusion on simulation of separated two-phase flow of gas-liquid. The governing equations solved by shock capturing method which can provide predicting the interface without the flow field solving. In this work, in order to calculate the numerical flux term, first-order centred scheme (Force scheme) was applied cause of its accuracy and appropriate validation. Analysis approves that the obtained stability range of this research is consistent with the classic kelvin-Helmholtz instability equation only for the long wavelength with small amplitude. Results reveal that when the wavelengths are reduced, the specified range is not consistent and wavelength affects on instability range and it is overpredicted. An algorithm for water faucet problem was developed in Fortran language. Short wavelength perturbations induce unbounded growth rates and make it impossible to achieve converging solutions. The approach taken in this article has been to adding numerical diffusion as a CFD technique is used to remedy this deficiency.

    Keywords: Multiphase flow, Two phase flow, Two-fluid model, Numerical diffusion, numerical simulation
  • Mehdi Dini, Nazila Kardan *, Salar Aziz-E Iran, Esmaeil Emami Pages 30-40
    Now there are various models to simulate rainfall runoff. WMS and HEC-HMS models are comprehensive models that by incorporating GIS features can be a powerful tool in the modeling and management of catchment area. The aim of this paper is to estimate maximum flood of Namin catchment at the SCS method with using WMS and GIS by applying probability distributions. First, digital elevation model and catchment waterways network was drawn by using GIS. Then, based on land use maps and properties of soil permeability, catchment store coefficient maps in format of the SCS were obtained and by using WMS software for different return periods of 2, 5, 10, 25, 50 and 100 years, 6 hour rainfall and maximum flood of catchment estimates and are compared with real results. Normal, Gumball and Pearson distributions are used to complete data deficits. Results show that the 6-hours rainfall of the catchment is between 13.7 and 30.1 mm and the maximum flood of the catchment is between 0.2 and 9 m3/s. Comparison of the results show that the log Pearson III distribution has the best fit for real data and the mean relative error for 100 years return period is 0.8 percent that confirm the accuracy of the model.
    Keywords: Catchment, Maximum flood, Namin, Probability distributions, WMS
  • A .Alipour * Pages 51-67

    One of the most important components of power generation in landlocked countries; Is the development of marine science and technology; The growing trend of marine technologies and the creation of scientific and technological leaps in the field of marine environment, requires the implementation of a development model as a roadmap. One of the most important sciences that has been emphasized by the Supreme Leader and has had specific measures in this field; Is the field of marine science and technology; In this regard, the researcher, by examining the theories and statements of the Supreme Leader as the highest official of the country, seeks to provide a model for the development of marine science and technology based on the statements of the Supreme Leader. The research method is qualitative and thematic analysis. The results showed that the main dimensions of the development of marine science and technology in the country are: marine ecology (9 components), values ​​of marine science and technology (10 components), marine science doctrine (11 components), future goals of science And marine technology (12 components) and policies and guidelines in the field of sea (16 components); The findings of this study show the doctrine of "being strong in the sea" for the future of the country's comprehensive development path.

    Keywords: marine science, marine technology, being strong in the field of the sea