فهرست مطالب

فصلنامه دریا فنون
سال دهم شماره 1 (پیاپی 31، بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/03/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • علی عبدالعالی*، محمد کیانی، مجید طیرانی صفحات 1-11

    در این مقاله، مطالعه ای جامع بر روی تحقق پذیری و استخراج مشخصات الکترومغناطیسی مواد غیرهمگن در محدوده فرکانسی مایکروویو و کاربردهای آن در مهندسی و علوم به انجام رسیده است . ابتدا، مفاهیم و تعاریف مواد غیرهمگن به عنوان یکی از دسته های اصلی از محیط های پیچیده الکترومغناطیسی ارایه می شود. سپس، کاربردهای این مواد در مهندسی مایکروویو از قبیل لنزهای با تغییر تدریجی ضریب شکست، جاذب های الکترومغناطیسی و رادوم آنتن معرفی می شود. در گام بعدی، روش های پیاده سازی این مواد به تفضیل شرح داده می شود. طراحی ادوات و رسیدن به کاربردهای متنوع، منوط داشتن دانش و اطلاعات دقیق از مشخصات الکترومغناطیسی است. در قسمت آخر، روش هایی که برای بازیابی و اندازه گیری مشخصات الکترومغناطیسی مواد غیرهمگن در محدوده فرکانسی مایکروویو ارایه شده است، معرفی می گردد. مقالات متعددی که در بیان کاربردها و توسعه روش های تحقق پذیری و اندازه گیری مواد غیرهمگن در سالیان اخیر به چاپ رسیده است، این وادی را به عنوان یکی از موضوعات پرطرفدار برای مهندسان مایکروویو تبدیل کرده است. با توجه به کاربردهایی که برای محیط های غیرهمگن اشاره شد، بکارگیری این مواد در سامانه های نظامی و دریایی می تواند موجب افزایش توان دفاعی و نظامی کشور شود. بنابراین، مواردی که در بیان اهمیت محیط های غیرهمگن ارایه شد، لازم می دارد که یک مرور جامع بر روی این مواد در مهندسی مایکروویو صورت پذیرد تا موجب آشنایی بیشتر محققان با این زمینه شود و راهگشای تحقیقات آتی باشد. در این تحقیق، در قالب یک مقاله مروری، به این مهم پرداخته شده است.

    کلیدواژگان: مواد غیرهمگن، مهندسی مایکروویو، تحقق پذیری، مشخصات الکترومغناطیسی
  • کاوه بهمنی، سید محمدرضا موسوی* صفحات 12-24

    هر گیرنده ی سامانه موقعیت یاب جهانی (GPS) به سه بخش اکتساب، ردیابی و حل معادلات ناوبری تقسیم می شود. اکتساب به عنوان اولین و مهم ترین بخش در گیرنده های نرم افزاری شناخته شده است. این بخش با مشکلاتی از قبیل افزایش سرعت دستیابی به سیگنال GPS مواجه است، زیرا در بعضی موارد، اثر داپلر باعث می شود فرکانس دریافتی توسط گیرنده با فرکانس ارسالی توسط ماهواره متفاوت شود. در این مقاله، یک روش جدید برای بهینه سازی فضای جستجو داپلر و افزایش سرعت اکتساب سیگنال های GPS پیشنهاد شده است. در بدترین حالت ممکن، اثر داپلر باعث می شود که فرکانس سیگنال دریافتی به اندازه ی جابه جا شود. در روش پیشنهادی، باند فرکانسی را با استفاده از فیلتر محدود کرده و سپس با جابجایی فیلتر، فضای را کاملا پوشش می دهیم. در هر جابجایی، ماهواره های در دید گیرنده (LOS) شناسایی و از لیست ماهواره های باقی مانده جدا می شوند. در این روش سعی بر آن است که بهترین فیلتر برای کاهش زمان اکتساب، انتخاب شود. برای ارزیابی از پنج مجموعه داده واقعی استفاده می کنیم که دو مجموعه از داده ها در محیط دانشگاه علم و صنعت ایران جمع آوری شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که روش پیشنهادی در مقایسه با روش متداول باند ثابت، عملکرد بهتری دارد، به طوری که روش پیشنهادی باعث بهبود شرایط از نظر زمان اجرا و پیچیدگی محاسباتی نسبت به روش باند ثابت به ترتیب، به میزان 22% و 19% می شود.

    کلیدواژگان: سامانه موقعیت یاب جهانی GPS، اکتساب، ردیابی، حل معادلات ناوبری، اثر داپلر
  • روح الله میرزاآقانسب گردرودباری، محمدرضا خدمتی*، کریم اکبری وکیل ابادی، ابوالفتح عسکریان خوب صفحات 25-35

    کوبش بطور معمول ترکیبی از بارهای مختلفی است که بر بدنه شناور وارد می شود و یکی از عوامل اساسی ایجاد خرابی و شکست در سازه شناورها است. تاثیر ناشی از کوبش در مقایسه با سایر بارگذاری های حاصل از امواج دریا، قابل ملاحظه بوده بطوریکه در برخی از مواقع بصورت محلی شناورها را دچار آسیب های سازه ای جدی می کنند. عدم تخمین صحیح بارهای ناشی از کوبش، باعث طراحی نامناسب سازه کشتی، و در نتیجه تضعیف ایمنی کشتی می گردد. در شناورهای سه بدنه نیروی سیالی که به بدنه کناری شناور اعمال می شود توسط عرشه عرضی به بدنه اصلی منتقل می گردد. در نتیجه یکی از مهمترین بخش های سازه این شناور، سازه عرشه عرضی است که طراحی آن نیاز به محاسبه نیروهای موج وارد بر آن دارد. در این مقاله پدیده کوبش بر روی بدنه کناری و عرشه عرضی شناور سه بدنه از طریق اندازه گیری فشار ایجاد شده ناشی از برخورد بدنه مدل شناور با سطح آب به صورت تجربی بررسی گردیده است. نتایج نشان داد که در شناورهای سه بدنه در قسمت های کف شناور از سینه به سمت پاشنه فشار وارده به کف افزایش می یابد. همچنین فشار وارد بر عرشه عرضی از بدنه اصلی به سمت بدنه های کناری افزایش می یابد. در موقعیت محور سکان و خروجی شافت از بدنه اصلی بدلیل برخورد زودتر پاشنه بدنه اصلی با سطح آب نسبت به بدنه های کناری فشار وارده نسبت به سایر موقعیت ها بیشتر است.

    کلیدواژگان: کوبش، شناور سه بدنه، بیشینه فشار، توزیع فشار، عرشه عرضی
  • محمدحسین منصورقناعی*، مرتضی بیک لریان، علیرضا مردوخ پور صفحات 36-46
    در دهه های اخیر بکارگیری بتن قلیافعال در سازه های دریایی با توجه به دارا بودن ویژگی های برتر در خواص مکانیکی و مقاومت حرارتی نسبت به بتن معمولی، مورد توجه دانشمندان علم مهندسی عمران قرار گرفته است. در این پژوهش آزمایشگاهی، یک طرح اختلاط از بتن معمولی با عیار سیمان 450 کیلوگرم بر متر مکعب ساخته شد. یک طرح اختلاط نیز از بتن قلیافعال بر پایه سرباره-کوره آهنگدازی ساخته شد تا میزان مقاومت فشاری بتن تحت دمای محیط و پس از اعمال حرارت 500 درجه سلسیوس، در سن عمل آوری90 روزه مورد مقایسه و ارزیابی قرار گیرد. در ادامه آزمون های طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) در سن عمل آوری 90 روزه در دمای محیط و تحت حرارت 500 درجه سلسیوس به منظور بررسی ریزساختاری و راستی آزمایی نتایج آزمون مقاومت فشاری، بر روی نمونه های بتنی انجام گرفت. نتایج حاصله بیانگر این مطلب است که، میزان مقاومت فشاری بتن در دمای محیط، برای بتن معمولی به مقدار 43/62 مگاپاسکال و برای بتن قلیافعال به مقدار 03/68 مگاپاسکال می باشد که اختلاف حدود 9 درصدی را با هم دارا هستند. با اعمال حرارت بالا به نمونه های بتنی، میزان افت مقاومت فشاری در بتن معمولی به مقدار 7/37 درصد و در بتن قلیافعال به میزان 4/16 درصد، کسب گردید. نتایج حاصل از آزمون-های XRD و SEM ضمن هماهنگی با یکدیگر، در همپوشانی با نتایج حاصل از آزمون مقاومت فشاری در دمای محیط و تحت حرارت بالا قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: بتن قلیافعال، سرباره کوره آهنگدازی، آزمون مقاومت فشاری، طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترو نیک روبشی (SEM)
  • بهرام سعیدی فرزاد، نازیلا کاردان*، مصطفی سلمانی صفحات 47-63

    سد بارون در جنوب شهرستان ماکو، بر روی رودخانه زنگمار احداث شده است. در این تحقیق با استفاده از مدل-های دوبعدی HEC-RAS و CCHE2D مدل سازی شکست سد و روند یابی جریان سیلابی ناشی از شکست سد خاکی بارون ماکو انجام یافته و در ادامه پهنه ی عمق و سرعت جریان ارایه شده است. در مقایسه ی دو نرم افزار می-توان گفت در نرم افزار HEC-RAS تعداد نقاط در نظر گرفته شده در یک مقطع محدود است و نرم افزار تنها تعداد 300 نقطه را قادر است در یک بازه شناسایی کند ولی در نرم افزار CCHE2D چنین محدودیتی ازنظر شبکه بندی وجود نداشته و می توان مقطع عرضی را تا چندین کیلومتر گسترش داد. بیشترین اختلاف ازنظر زمان در رسیدن پیشانی موج مربوط به بازه ی آخر، انتهای شهر ماکو، بوده و دلیل آن وسیع تر کردن عرض شبکه مش بندی است. در انتهای شهر ماکو به دلیل پایین بودن ضریب زبری مانینگ و همچنین هموار بودن مسیر منطقه عمق آب کاهش پیداکرده و بیشتر در مقطع عرضی گسترش می یابد. بیشترین مناطقی که احتمال به زیر آب رفتن دارند، مناطق روستای قلعه جوق و شهرک ولیعصر می باشند. طبق پهنه ی شاخص مخاطره خطر سیلاب در اکثر نواحی منطقه 100 بوده که نشان می دهد در صورت رخداد شکست سد، میزان خسارات جانی و مالی بسیار بالا خواهد بود.

    کلیدواژگان: شکست سد، پهنه بندی سیلاب، سد بارون، شهر ماکو، شاخص مخاطره، نرم افزار CCHE2D
  • مهدی اسماعیلی، سعید فرهادی پور* صفحات 64-72
    اولین گام در مطالعه پتانسیل انرژی بادی یک منطقه، تهیه داده های باد مناسب برای آن منطقه است. روش معمول برای جمع آوری داده های باد، نصب دکل های اندازه گیری باد می باشد. این روش مستلزم هزینه های هنگفتی است که می تواند برگشت ناپذیر باشد زمانی که آن منطقه پتانسیل باد خوبی نداشته باشد. روش دیگر برای تهیه داده های مناسب که امروزه بسیار رایج است، استفاده از مدل های عددی است. در این مطالعه، مدل WRF و پارامترسازی های فیزیکی مختلف موجود در آن برای ارزیابی انرژی بادی در منطقه کیش مورد بررسی قرار گرفته است. در گام نخست، پنج پارامترسازی لایه مرزی مختلف برای بدست آوردن تنظیمات بهینه شبیه سازی جریان باد، مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس، بهترین پارامترسازی از طریق مقایسه طرحواره ها با داده های اندازه گیری شده توسط دکل باد سازمان انرژی های نو ایران بدست آمد. نهایتا مدل برای یک سال با تنظیمات بهینه بدست آمده اجرا و نتایج آن با داده های موجود مقایسه شد. برای مقایسه از توزیع ویبول، نمودارهای میانگین روزانه و ماهانه سرعت باد، برش قایم باد و جهت باد استفاده شده است. نتایج نشان داد که بهترین عملکرد از بین پنج طرحواره ی بکار گرفته شده را پارامترسازی MYNN2.5 دارا می باشد. علاوه بر این، پارامترهای شکل و مقیاس حاصل از مدل و داده های اندازه گیری اختلاف ناچیزی داشته و جهت باد نیز انحراف پادساعتگرد کمی نشان داد. در کل می توان عنوان کرد مدل WRF توانایی خوبی در شبیه سازی میدان باد در منطقه کیش دارد.
    کلیدواژگان: انرژی باد، مدل عددی، پارامترسازی لایه مرزی، شبیه سازی، توزیع ویبول
  • همایون احمدوند*، محمدعلی نجارپور، محمد اکبری نسب، ایمان اسمعیلی پایین افراکتی صفحات 73-90

    در چند دهه اخیر از روش های مختلف الگوی پیش بینی موج استفاده شده است. روش های تجربی، مدل های عددی و الگوریتم محاسبات نرم از این گونه روش ها محسوب می شود. در این تحقیق، در2 بخش مختلف به پیش بینی ارتفاع امواج خلیج مکزیک پرداخته شده است. در بخش اول الگوریتم ALM و مدل GIDS و در بخش دوم روش های تجربی SPM و CEM بررسی شده است. بدین منظور در ابتدا با استفاده از مدل ALM و GIDS به پیش پردازش داده های جمع آوری شده و فاکتور تنش باد در مدل SPM پرداخته شد. پس از بررسی-ها مشخص گردید که فاکتور تنش باد بایستی با ضریب اصلاحی بدون بعد (p⁄(1/2 ρ〖u_10〗^2)) تصحیح شود. در مرحله بعد مناسب ترین ورودی مدل GIDS انتخاب و جهت کاهش زمان این مدل سازی ترکیبات مختلفی از فاکتور تنش باد اصلاح شده (U_a) با طول موج گاه، در نظر گرفته شد که نتیجه بر آن شد که پارامتر U_a (gX)^(-0.02) مناسب ترین ورودی مدل GIDS در پیش بینی ارتفاع امواج است. در قسمت دوم مقاله هر یک از مدل های SPM و CEM اجرا و با مدل GIDS بهینه شده مورد مقایسه قرار داده شد. نتایج نشان داد که مدل GIDS، در پیش بینی ارتفاع امواج خلیج مکزیک دقت بالاتری را دارد. سپس ضریب تصحیح سرعت باد با بکارگیری الگوریتم ژنتیک اصلاح گردید و با این عمل مدل SPM اصلاح و به عنوان مناسب ترین مدل پیش بینی ارایه گردید.

    کلیدواژگان: پیش بینی ارتفاع موج، خلیج مکزیک، روش SPM، روش CEM، مدل GIDS، الگوریتم ژنتیک
  • سمیه نهاوندیان*، ایمان مهرابی دستنایی صفحات 91-100
    در این مطالعه تغییرات فصلی سرعت صوت در ستون آب و به تبع آن دما، شوری در منطقه بابلسر، بر اساس اندازه گیری های انجام شده بررسی شد. داده های استفاده شده حاصل اندازه‎گیری های انجام شده در دو فصل گرم (تابستان) و سرد (زمستان) سال 1397 و از نزدیک ساحل به دور از ساحل است. لایه آمیخته با استفاده از الگوریتم ترکیبی فصلی آستانه، با مقادیر 25/1 (C°) در فصل تابستان و 1/0 (C°) در فصل زمستان، محاسبه شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد، در فصل تابستان به دلیل گرم بودن هوا و افزایش لایه بندی، عمق لایه آمیخته کمتر از زمستان است. در فصل زمستان به دلیل سرد شدن هوا و افزایش سرعت باد و افزایش همرفت عمود از سطح تا عمق را کانال صوتی سطحی احاطه کرده است و در فصل تابستان کانال صوتی وجود ندارد. دما در فصل تابستان در سطح به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از فصل زمستان است. همچنین شیب ترموکلاین در تابستان بسیار شدید و در زمستان به شدت ضعیف است.
    کلیدواژگان: صوت، دما، شوری، عمق لایه آمیخته، دریای خزر، بابلسر
  • علی امیدوارپناه احمدآبادی، عبدالرضا شیخ الاسلامی* صفحات 101-119
    بندرها به عنوان مرکزهای مهمی محسوب می شوند که حمل ونقل دریایی را به سایر روش های حمل ونقل متصل می کنند. از این جهت، بندرها را زیرساخت های مهمی برای حمل ونقل کالا، تجارت و اقتصاد جهانی می دانند. بنابراین، بهینه سازی برنامه ها و عملیات بندر، نقش بسیار مهمی در هزینه های حمل کالا و درآمدهای بندر خواهد داشت. برنامه ریزی پهلوگاه بخشی از عملیات بندر می باشد که شامل دو مسیله تخصیص پهلوگاه و تخصیص جرثقیل اسکله می شود که حل بهینه این دو مسیله می تواند بر روی سرعت و هزینه حمل کالا تاثیرگذار باشد. در این مقاله دو مسیله تخصیص پهلوگاه و تخصیص جرثقیل اسکله به صورت ادغامی مدل سازی و با استفاده از چهار الگوریتم فراابتکاری (GA, ICA, TS, ACO) حل می شوند. از آنجاییکه برنامه ریزی پهلوگاه در یک محیط دارای اختلال قرار دارد و ممکن است اتفاقات پیش بینی نشده ای در حین اجرای برنامه رخ دهد و هزینه های مضاعفی را برای بندر دربر داشته باشند و یا حتی مانع از اجرای برنامه اولیه شوند، برنامه ریزی مجدد برنامه اولیه پهلوگاه در شرایط وقوع اختلال الزامی می باشد. این مقاله برای یافتن روش بهینه برنامه ریزی مجدد پهلوگاه، دو روش برنامه ریزی مجدد سراسری و محلی را همراه با الگوریتم های فراابتکاری به کار گرفته است. نتایج این مقاله عملکرد مناسب دو الگوریتم GA و ICA را در حل مدل برنامه ریزی اولیه پهلوگاه و برنامه ریزی مجدد سراسری نشان می دهد. تحلیل های عددی نشان می دهند الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچگان در کم ترین زمان ممکن، به بهترین پاسخ ممکن در روش برنامه ریزی مجدد محلی منتج می شود. ارزیابی و اعتبارسنجی مدل ها و روش های حل این مقاله با استفاده از داده های ورود و خروج کشتی ها در بندر شهید رجایی انجام می گیرد.
    کلیدواژگان: مسئله تخصیص پهلوگاه، مسئله تخصیص جرثقیل اسکله، برنامه ریزی مجدد پهلوگاه، روش محلی، روش سراسری، مدیریت اختلال
|
  • Ali Abdolaali *, Mohammad Kiani, Majid Tayarani Pages 1-11

    In this paper, a comprehensive study is performed on the realization of inhomogeneous materials, the extraction of the electromagnetic parameters, and the applications in microwave engineering. First, the concepts and definitions of inhomogeneous materials are presented as one of the main categories of electromagnetic complex media. Then, the applications of these materials in microwave engineering are introduced, namely gradient refractive index lenses, radar absorbing materials and radomes. In the next step, the realization methods of these materials are presented. Designing devices and achieving various applications requires intimate knowledge of the electromagnetic parameters. In the last part, the methods for retrieving and measuring the electromagnetic properties of inhomogeneous materials in the microwave frequency range are explained. Numerous articles which deal with the subject of inhomogeneous materials in microwave engineering, confirm the importance of this topic. According to the applications mentioned for inhomogeneous materials, these can be used in military and naval systems to increase the country's defense and military capabilities. Therefore, it is important to perform a comprehensive review of inhomogeneous materials in microwave engineering and to make researchers more familiar with this field and facilitate the future researches. In this research, in the form of a review article, this issue has been addressed.

    Keywords: Inhomogeneous materials, microwave engineering, Realization, electromagnetic parameters
  • K. Bahmani, MohammadReza Mosavi * Pages 12-24

    Each software Global Positioning System (GPS) receiver consists of three sections called acquisition, tracking, and navigation. The acquisition section is known as the first part of the receiver that has some serious problems to increase the speed of acquiring the GPS signals. In some cases, the Doppler Effect (DE) that causes the relative motion between satellite and receiver leads to transforming the carrier frequency of the GPS receiver. In this study, we propose new method to achieve fast acquisition in GPS receivers. In our presented method, the Doppler frequency band has a deviation of ; so that it has been considered in the worst case. In the proposed method, we limit the frequency band by using a smaller filter and then completely cover the space of by shifting the filter. In each shift, the satellites in Line of Sight (LOS) are detected and separated from the collection list of satellites. In this method, the best filter that reduces the acquisition time is selected. To validate proposed method, we utilize five real datasets that two of them were collected from around Iran University of Science and Technology. The experimental results represent that our suggested method outperforms the conventional band-fixed method in terms of the execution time and computational complexity by approximately 22% and 19%, respectively.

    Keywords: GPS, Acquisition, Tracking, Navigation, doppler effect
  • Rohollah Mirzaaghanasab Gerdrodbary, MohammadReza Khedmati *, Karim Akbari Vakilabadi, Abolfath Askarian Khoob Pages 25-35

    Slamming is usually a combination of different loads on the vessel hull and is one of the main causes of failure and failure in the structure of vessels. The influence of slamming compared to other loads from the sea waves is so significant that in some cases the vessels are severely damaged locally by structural damages. Failure to accurately estimate the influence of slamming will result in improper design of the ship's structure, thereby weakening the ship's safety. In trimaran vessels, the fluid force applied to the side hulls is transmitted to the main hull by a transverse deck. As a result, one of the most important parts of the structure of this vessel is the transverse deck structure, the design of which requires the calculation of the incoming wave forces. In this paper, the phenomenon of slamming on the side hull and the transverse deck of the trimaran has been examined experimentally by measuring the pressure created by the collision of the model of trimaran vessel with the water surface. The results showed that in bottom regions of trimaran vessels, the pressure on bottom is increased going from stem towards stern. Also, the pressure on the transverse deck increases from the main hull to the side hulls. In the position of the shaft axis and the shaft post at the main hull, owing to the earlier impact of the stern of the main hull with the water surface compared to the side hulls, the pressure is higher than the other positions.

    Keywords: Slamming, Trimaran vessel, Maximum pressure, Pressure Distribution, Transverse Deck
  • Mohammadhossein Mansourghanaei *, Morteza Biklaryan, Alireza Mardookhpour Pages 36-46
    In recent decades, the use of aerated concrete in offshore structures has been considered by researchers due to its superior properties of mechanical properties and thermal resistance compared to ordinary concrete. In this laboratory research, a mixing plan was made of ordinary concrete with a cement grade of 450 kg/m3. A mixing design was also made of fermented concrete based on composite kiln slag to compare and evaluate the compressive strength of concrete under ambient temperature and temperature of 500 °C, at a 90-day curing age. Following X-ray diffraction (XRD) spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM) images at 90 days of processing age at ambient temperature and 500 °C to evaluate the microstructure and verification of compressive strength test results on samples Concrete was done. The results show that the compressive strength at ambient temperature is 62.43 MPa for ordinary concrete and 68.03 MPa for mild concrete, which have a difference of about 9%. By applying heat to concrete samples, the rate of compressive strength drop in conventional concrete was 37.7% and in quilted concrete was 16.4%. The results of XRD and SEM tests were coordinated with each other and overlapped with the results of compressive strength test at ambient temperature and high temperature.
    Keywords: Active Alkali Concrete, Blast furnace slag, Compressive Strength Test, X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM)
  • Bahram Saeidifarzad, Nazila Kardan *, Mostafa Salmani Pages 47-63

    Baron Dam is located 12 km south of Makou city, on the Zangmar River near the village of Baron. In this study, using two-dimensional models of HEC-RAS and CCHE2D, modeling of dam failure and flood flow routing due to failure of Baron Makou embankment dam performed and so on the depth and speed of the flow presented. According to the depth range and speed flow, the risk index map obtained and Flood risk management is prepared and presented according to the time of flooding to different downstream points. Comparing the two software, it can be said that in HEC-RAS software, the number of points considered in one section is limited and the software can detect only 300 dots in a period, but in CCHE2D software there is no such limitation in terms of mesh network and the cross section can be extended up to several kilometers. The biggest time difference in the arrival of the wave front is related to the last period, the end of Mako city, and the reason is that the mesh size is greater. At the end of Makou city, due to the low manning coefficient and also the smoothness of the area route, the water depth decreases and extension more in the cross section. The most areas that are likely to be submerged are Qaleh Juq village and Valiasr town. According to the risk index, the risk of flooding is 100 in most parts of the region, which indicates that in the event of a dam failure, the loss of life and property will be very high.

    Keywords: Dam Break, flood, Baron Dam, Makou City, Risk index, CCHE2D
  • Mehdi Esmaeili, Saeid Farhadipour * Pages 64-72
    The first step in studying wind energy potential in an area is providing suitable wind. The typical method to gather wind data is installing wind masts. This method entails huge costs that can be irreversible when that area has not good wind potential. An alternative method for collecting appropriate data, very common today, is using numerical models. In this study, the WRF model and its various physical parameterizations are investigated to evaluate wind energy in Kish Island. In the first step, five different boundary layer parameterizations were evaluated in order to obtain optimal settings for simulating wind flow. Then, the best parameterization was obtained by comparing the schemes with data measured by the wind mast of the Renewable Energy Organization of Iran. Finally, the model was run for one year with the optimal settings obtained, and the results were compared with the available data. For comparison, Weibull distribution, daily and monthly average wind speed diagrams, vertical wind shear and wind direction diagrams were used. The results showed that MYNN2.5 parameterization has the best performance among the five schemas used. In addition, the shape and scale parameters of the model and the measured data differed slightly, and the wind direction showed slight counterclockwise deviation. In general, it can be said that the WRF model has good ability in simulating wind field in Kish area.
    Keywords: Wind Energy, numerical model, Boundary Layer Parameterization, Simulation, Weibull distribution
  • Homayoon Ahmadvand *, MohammadAli Najarpoor, Mohammad Akbarinasab, Iman Esmaili Paeen Afrakoti Pages 73-90

    In recent decades, different methods of wave prediction model have been used. Experimental methods, numerical methods, soft computing algorithms are among such methods. In this study, the height of the waves in the Gulf of Mexico is predicted in two different sections. In the first part, the ALM algorithm and GIDS model and in the second part, the experimental methods of SPM and CEM are investigated. For this purpose, first, the collected data and wind stress factor in SPM model were pre-processed using ALM and GIDS models. After investigations, it was determined that the wind stress factor should be corrected with a dimensionless correction factor p⁄((1⁄2 ρ〖〖 u〗_10〗^2 ) ). In the next step, the most suitable input of the GIDS model was selected and in order to reduce the time of this modeling, different combinations of modified wind stress factor Ua with wavelength were considered, which resulted in the parameter U_a (gX)^(-0.02) The most appropriate input for the GIDS model is in predicting the height of the waves. In the second part of the paper, each of the SPM and CEM models was implemented and compared with the optimized GIDS model. The results showed that the GIDS model was more accurate in predicting the wave height of the Gulf of Mexico. Then the wind speed correction coefficient was modified using a genetic algorithm and with this operation the SPM model was modified and presented as the most appropriate prediction model.

    Keywords: Wave Height Prediction, Gulf of Mexico, SPM Method, CEM Method, GIDS Model, genetic algorithm
  • Somayeh Nahavandian *, Iman Mehraby Dastenay Pages 91-100
    In this study, the seasonal variations of the sound speed in the water column and consequently the temperature and salinity in Babolsar area were investigated based on the field measurements. Data used in this study were carried out in two hot (summer) and cold (winter) seasons of 2019, from inshore to far offshore. The mixed layer depth was calculated using the seasonal combination threshold value of 1.25 (C°) for summer data and 0.1 (C°) for winter data. The results show that in the summer, due to the hot weather and increased stratification, the mixed layer depth is shallower than what is observed in winter. In winter, vertical convection increased due to the decrease in air temperature which leads to the deep mixed layer depth and in most of the stations whole water column is completely mixed. Consequently, whole column water surrounded with the sonic layer channel during the winter while in summer any sonic channel was observed. The surface temperature in summer is significantly higher than winter. Also, the thermocline slope is very strong in summer and very weak in winter.
    Keywords: sound, Temperature, Salinity, mixed layer depth, Caspian Sea, Babolsar
  • Ali Omidvarpanah Ahmadabadi, Abdolreza Sheikholeslami * Pages 101-119
    Ports are important hubs that connect maritime transport to other modes. For this reason, ports are considered important infrastructures for freight transportation, trade, and the global economy. Therefore, optimizing port plans and operations will play a significant role in port costs and revenues. Berth planning is part of port operations that includes two problems; Berth Allocation Problem (BAP) and Quay Crane Assignment Problem (QCAP). The optimal solution to these two problems can affect the freight transportation speed and cost. This paper integrated modeling two problems BAP and QCAP, and solved them using four metaheuristic algorithms (GA, ICA, TS, ACO). Whereas berth planning is in a disrupted environment and unforeseen events may occur during the program's execution, incurring additional costs for the port, or even stopping the initial plan execution, rescheduling the original berth plan is necessary. This paper uses two methods (global and local rescheduling) with metaheuristic algorithms to find the optimal method for berth rescheduling. Numerical analysis shows the proper performance of GA and ICA algorithms in solving the initial berth planning model and the global rescheduling method. In contrast, for local rescheduling, the ACO algorithm has better performance. Evaluation and validation of models and methods of solving this paper are done using the data of ships' arrival and departure in Shahid Rajaei port.
    Keywords: Berth Allocation Problem (BAP), Quay Crane Assignment Problem (QCAP), Rescheduling Berth Plan (RBP), Local Rescheduling (LR), Global Rescheduling (GR), Disruption Management
  • Danesh Amani, Reza Beiranvand *, Mohammadreza Zolghadri, Karim Abbaszadeh Pages 120-135
    In this paper, a new high step-up current-fed LLC resonant DC-DC converter with a center-tapped transformer is proposed. By selecting the switching frequency to be lower than, but near to, the series resonant frequency of the LLC resonant tank, soft-switching operation of all semiconductors, i.e., zero voltage switching (ZVS) turn-on of power MOSFETs and zero current switching (ZCS) turn-off of diodes is achieved. This leads to lower electromagnetic interference (EMI) and lower switching losses and improves the converter efficiency. An interleaved structure is used at the primary side. Thus, input current ripple is smaller, and its frequency is twice the switching frequency. Consequently, a smaller input filter is necessary in practice. The converter with 1.2 kW output power and 760 V regulated output voltage with 80-200 V input voltage variations is simulated. The output voltage is regulated by using asymmetric pulse width modulation (APWM) at 200 kHz switching frequency. Finally, a 700-W prototype has been implemented and experimental results are also presented to verify the simulation results.
    Keywords: Center-Tapped Transformer, High Step-Up Converter, LLC Resonant Converter, Soft-Switching