فهرست مطالب

مهندسی دریا - پیاپی 36 (پاییز و زمستان 1401)

نشریه مهندسی دریا
پیاپی 36 (پاییز و زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/10
  • تعداد عناوین: 7
|
  • زکریا عزیزی، مهدی رضاپور*، مهدی اژدری مقدم صفحات 1-13

    در این مطالعه، به صورت موردی به شبیه سازی عددی پخش پساب آب شیرین کن در کارخانه کنارک پرداخته شده است. با جمع آوری داده هایی از قبیل مشخصات آب خروجی از آب شیرین کن (غلظت آب خروجی، دبی، دما، هندسه خروجی)، شرایط محیطی شامل سرعت باد در منطقه، سرعت جریان آب، جزرومد، عمق سنجی منطقه و مشخصات آب دریا، به راه اندازی مدل عددی پخش آلودگی در ساحل دریا با استفاده از نرم افزار Cormix11 در عمق ها و دبی های مختلف پرداخته شده است بطوریکه تاثیر پارامترهای مهم پخش پساب، با در نظر گرفتن شرایط محیطی، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عددی نشان می دهد که افزایش دبی پساب منجر به افزایش گستردگی شوری در آب دریا می گردد. اما در حالت هایی می توان این پخش را با سرعت جریان و زمان جزرومد مدیریت کرد به طوری که افزایش دبی تاثیر کمتری روی پخش آب شور در دریا گذارد.

    کلیدواژگان: آب شیرین کن، پساب، کارخانه کنارک، مطالعه عددی، پخش شوری
  • مریم رزازان، مجتبی عظام*، علی نصراللهی صفحات 14-23

    از وضعیت مورفودینامیکی سواحل به منظور برآورد مقدماتی خطر ایجاد جریان شکافنده استفاده می شود که می توان از آن برای مدیریت سواحل استفاده نمود. جریان های شکافنده یک نوع رایج از چرخه های نزدیک ساحل هستند که می توانند تاثیر زیادی بر روی هر منطقه از ساحل گذاشته و سالانه منجر به غرق شدگی افراد زیادی در دریا شوند بنابراین پیش بینی این جریان ها به نجات جان انسان ها کمک بسزایی می کند. در این پژوهش، برای ارزیابی خطر جریان شکافنده از مدل وضعیت ساحل (Ω-RTR)، در مجاورت آب های ساحلی بوشهر استفاده شده است. با بررسی مشخصه های امواج، پدیده های جزرومدی و رسوب در 16 ایستگاه استان بوشهر، یک ارزیابی اولیه از پتانسیل شکل گیری جریان شکافنده انجام گرفت. نتایج نشان می دهد که سواحل استان بوشهر عمدتا جز سواحل موج چیره قرار دارند و با پیش روی از شمال به جنوب نوار ساحلی، حالت ساحل از فراپراکنا به پراکنا تغییر کرده و در ایستگاه های مرکزی و جنوبی استان بوشهر دارای احتمال گسترش جریان شکافنده بیشتری می باشند.

    کلیدواژگان: جریان شکافنده، آبهای ساحلی، استان بوشهر، طبقه بندی سواحل
  • محمدرضا زارعی*، مهدی ایرانمنش صفحات 24-31

    ارزیابی استحکام نهایی ورق های تقویت شده تشکیل دهنده سازه کشتی، اولین مرحله در ارزیابی استحکام نهایی آن است. باگذشت زمان و افزایش عمر سازه، خرابی هایی نظیر ایجاد ترک سبب کاهش ظرفیت باربری سازه کشتی می شوند. هدف اصلی این مقاله ارایه روشی مبتنی بر یادگیری ماشین با استفاده از الگوریتم برای محاسبه استحکام نهایی فشاری ورق های تقویت شده با خرابی ترک با استفاده از نتایج تحلیل های متعدد المان محدود است. برای دستیابی به بهترین نتایج ممکن از الگوریتم XGBoost، بخشی هایپرپارامترهای موجود در این الگوریتم با استفاده از روش بهینه سازی بیزین، بهینه شده است. نتایج حاصل از این روش نشان می دهد که دقت استفاده از الگوریتم بهینه شده XGBoostبسیار بالاتر از روش های متداول بر مبنای رگرسیون خطی است.

    کلیدواژگان: استحکام نهایی، ورق تقویت شده، ترک، یادگیری ماشین، XGBoost، بهینه سازی بیزین
  • معین بزرگ زاده، محمدرضا زارعی* صفحات 32-41

    هدف اصلی این مقاله بررسی تصادفی حرکت رول کشتی در امواج نامنظم است. برای دستیابی به این هدف معادله دیفرانسیل حرکت رول کشتی در امواج طولی با لحاظ میرایی و بازوی بازگرداننده غیرخطی ایجاد شده است. به دلیل ماهیت تصادفی امواج دریا، نیروی تحریک موج از طریق تحریک تصادفی نامنظم با استفاده از تیوری موج موثر تولید گردیده است. برای دستیابی به پاسخ حرکت رول کشتی، معادله دیفرانسیل تصادفی حرکت رول به شکل معادله دیفرانسیل تصادفی ایتو تبدیل شده است. معادله ایجاد شده به دفعات با استفاده از روند مونت کارلو حل شده تا پاسخ حرکت رول به صورت آماری بررسی گردد. در انتها، تابع توزیع احتمال حرکت رول کشتی در امواج نامنظم برای کشتی کانتینربر C11، به عنوان کشتی نمونه، محاسبه شده است. با استفاده از این نتایج می توان تقریب بهتری از حداکثر زاویه حرکت رول کشتی در امواج نامنظم ارایه داد.

    کلیدواژگان: پایداری کشتی، پارامتریک رولینگ، امواج نامنظم، کشتی کانتینربر C11
  • محمدرضا غریب رضا*، محمدرضا اله یار، حمید خلیلی، رسول قنبری ممان صفحات 42-53

    شناسایی و پهنه بندی مناطق و رخساره های جزر و مدی که نقش تعیین کننده ای در مدیریت یکپارچه مناطق ساحلی دارد، هدف این پژوهش بوده است. روش پژوهش بر اساس تفسیر کارشناسی گستره مکانی مهکشند نجومی (HAT)، بیشینه مهکشند و کهکشند بر تصاویر ماهواره ای Sentinel-2A سال 2018 با قدرت تفکیک مکانی 10 متر به ترتیب برای تعیین مرز مخاطره آبگرفتگی بلند مدت، مناطق فوق جزرومدی و زیر جزرومدی و به تعبیری عرصه مخاطره کوتاه مدت بوده است. در منطقه ساحلی استان بوشهر، عرصه ای به مساحت 81 هزار هکتار در معرض آبگرفتگی بلند مدت، 15 هزار هکتار در معرض آبگرفتگی ماهانه و 5/53 هزار هکتار در معرض آبگرفتی روزانه هستند. نتایج نشان داد که بالغ بر 62 درصد سواحل استان بوشهر جزر و مد غالب است. پیاده سازی کاربری مطلوب اراضی در منطقه ساحلی استان بوشهر بدون توجه به این مخاطره میسر نبوده و در مقابل باید از این اراضی برای آبزی پروری، شورورزی و جنگل کاری حرا استفاده شود.

    کلیدواژگان: استان بوشهر، رخساره جزر و مدی، منطقه ساحلی، پهنه بندی، مخاطره آبگرفتگی
  • سجاد حاجی زاده*، حسن آبین، میلاد پزنده کار صفحات 54-68

    بهینه سازی حبابی سینه، یکی از راه های افزایش بهره وری در کشتی ها شناخته می شود. به منظور بررسی اثرات تغییرات طول حبابی سینه بر روی نیروی مقاومت شناور KCS، طول حبابی سینه نسبت به حالت مرجع به مقدار  5 %، 15% و 25% افزایش و 5 % کاهش، داده شد و سپس در سه عدد فرود 22/0 ، 26/0  و 3/0 در نرم افزار STAR-CCM+ شبیه سازی صورت گرفت. جهت بررسی اعتبار نتایج در گام نخست، حل عددی به کمک نتایج تجربی، اعتبارسنجی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی بیانگر آن است که با کاهش طول حبابی سینه، مقاومت کل در سه عدد فرود یاد شده افزایش یافته است، اما افزایش طول حبابی سینه موجب کاهش مقاومت کل گردیده است. همچنین با افزایش عدد فرود نقش حبابی سینه در کاهش مقاومت کل، محسوس تر می باشد.

    کلیدواژگان: حبابی سینه، مقاومت فشاری، مقاومت اصطکاکی، KCS، STAR-CCM+
  • سید وحید ضیاء* صفحات 69-78

    تخمین وضعیت / مکان یابی دقیق ربات ها برای کاربری های تحقیقاتی، صنعتی، نظامی و...، چالش همیشگی طراحان بوده است. ارایه روش تخمین وضعیت مبتنی بر اصول ساده فیلتر پایین گذر و بالاگذر در بطن فیلتر مکمل با بهره های تطبیق پذیر از روش حداقل مربعات برای تلفیق اطلاعات حسگرهای ارزان قیمت برای ناوبری ربات زیرآبی با سناریوی حرکت دلفینی، هدف این پژوهش است. الگوریتم تطبیقی پیشنهادی، با توجه به خطای اندازه گیری، بهره های فیلتر مکمل را بصورت خودکار محاسبه کرده و نیاز به تنظیم دستی یا استفاده از بهره های ثابت را با توجه به دینامیک وسیله رفع می کند. عملکرد مناسب فیلتر مکمل تطبیقی پیشنهادی برای تخمین وضعیت یک ربات زیرآبی در آزمون های میدانی، مزیت این روش را برای جبران سازی نویز و بایاس متغیر با زمان حسگرهای ارزان قیمت تایید می کند.

    کلیدواژگان: فیلتر مکمل تطبیقی، حداقل مربعات، ناوبری تلفیقی، بایاس متغیر با زمان
|
  • Zakarya Azizi, Mehdi Rezapour*, Mehdi Azhdary Moghaddam Pages 1-13

    This article presents a case study of numerical simulation of effluent in Konarak plant. by collecting data related to the case study which includes data such as output water characteristics of desalination (water concentration, discharge, temperature, outlet geometry), environmental conditions including wind speed in the region, the velocity of water flow, tidal velocity, tidal depth, and sea surface profile, to launch a numerical distribution model pollution at the seashore have been investigated using Cormix11 software at different depths and the effect of important parameters of effluent distribution on distribution and considering environmental conditions have been studied.Numerical results show that increasing the discharge of effluent leads to more salinity in the sea. but in some cases, it can be managed with flow velocity and tidal time so that increasing discharge has less effect on water distribution in the sea.

    Keywords: Desalination, Effluent, Konarak Plant, Numerical Study, Salinity Distribution
  • Maryam Razazan, Mojtaba Ezam*, Ali Nasrollahi Pages 14-23

    The morphodynamic status of the coasts is considered as a preliminary estimate of the risk of rip current formation that can be used for shoreline management. Rip currents are a common type of nearshore cycles that can have a major impact on any area of ​​the coast, and lead to the drowning of many people in the sea every year, so predicting these currents will help save lives. In this study, the beach state model (Ω-RTR) has been used to estimate the risk of rip current formation in vicinity of Bushehr coastal waters of Iran. By examining the characteristics of waves, tidal phenomena and sediment in 16 stations of Bushehr province, an initial assessment of the potential for the formation of rip current was performed. The results show that the coasts of Bushehr province are mainly the wave dominate and with the advance from north to south of the coastline, the state of the coast has changed from Ultra-Dissipative to Dissipative and in the central and southern stations of Bushehr province are more likely to expand the rip current.

    Keywords: Rip current, Coastal water, Bushehr province, Coastal classification
  • MohammadReza Zareei*, Mehdi Iranmanesh Pages 24-31

    Assessing the ultimate strength of the stiffened plates forming the ship structure is the first step in assessing its ultimate strength. Over time and increase the life of the structure, failures such as cracks reduce the load-bearing capacity of the structure. The main purpose of this paper is to present a machine learning method based on XGBoost algorithm to calculate the ultimate compressive strength of stiffened plates with crack failure using the results of multiple finite element analyzes. To achieve the best possible results from the XGBoost algorithm, some of the hyperparameters in this algorithm have been optimized using the Bayesian optimization method. The results of this method show that the accuracy of using the optimized XGBoost algorithm is much higher than conventional methods based on linear regression.

    Keywords: Ultimate strength, Stiffened plates, Crack, Machine learning, XGBoost, Bayesian optimization
  • Moein Bozorg Zadeh, MohammadReza Zareei* Pages 32-41

    The main purpose of this paper is to investigate the stochastic roll motion of a ship in irregular waves. To achieve this goal, the differential equation of ship roll motion roll in longitudinal waves with respect to nonlinear damping and restoring arm has been created. Due to the stochastic nature of sea waves, the wave excitation force is generated through stochastic excitation using effective wave theory. To achieve the ship roll motion response, the stochastic differential equation of the roll is converted to the Ito’s stochastic differential equation form. The generated equation is solved several times using the Monte Carlo process to statistically evaluate the roll motion response. Finally, the probability distribution function of the ship's roll motion at irregular waves is calculated for the C11 container ship as a sample ship. Using these results, a better approximation of the maximum angle of roll motion of a ship in irregular waves can be obtained.

    Keywords: Ship stability, Parametric rolling, Irregular waves, C11 container ship
  • Mohammadreza Gharibreza*, Mohammadreza Allahyar, Hamid Khalili, Rasool Ghanbari Moman Pages 42-53

    The research objective was to identify and map the tidal zones that play a decisive role in integrated coastal zone management. Methodology designed based on the expert interpretation of the spatial boarders of the High Astronomical Tide (HAT), the spring and neap tides on the Sentinel-2A satellite images of 2018 with a spatial resolution of 10 meters to determine the risk of long-term flooding, supratidal and subtidal zones, respectively. In the coastal region of Bushehr province, an area of 81,000 hectares is subject to long-term flooding, 15,000 hectares are subject to monthly flooding, and 53.5 thousand hectares are subject to daily flooding. The results showed that up to 62% of the coasts of Bushehr province are tide-dominated coasts. Implementation of sustainable land use in the coastal region of Bushehr province is not possible without considering this risk. However, these lands are suitable for developing aquaculture, salinity, and mangrove forestry.

    Keywords: Bushehr Province, Coastal flooding risk, Coastal zone, Tidal facies, Zoning
  • Sajad Hajizadeh*, Hassan Abyn, Milad Pazandehkar Pages 54-68

    Bulbous bow optimization for ship is one of the ways to increase the efficiency of the ship through its hydrodynamic performance. In this study, with the aim of STAR-CCM +, the effects of changes in bulbous bow length for the KCS ship on hydrodynamic behaviour investigated. For this purpose, the leng3th of the bulbous bow was reduced by 5%, and increase 5%, 15% and 25% compared to the baseline, and then simulations were performed on three Froude numbers of 0.22, 0.26 and 0.30. Their results of the simulations show that with reducing the bulbous bow length by 5%, the total resistance in the three Froud number increased, respectively, but increased the bulbous bow length the total resistance reduced. Also, with increasing Froude number, the effect of the bulbous bow length will be more influence in reducing the total resistance.

    Keywords: Bulbous Bow, Pressure Resistance, Friction Resistance, KCS, STAR-CCM+
  • Seyed Vahid Zia* Pages 69-78

    Accurate Attitude estimation/ localization of robots for research, industrial, military, etc., applications has always been a challenge for designers. The purpose of this research is to present an attitude estimation method based on simple principles of low-pass and high-pass filter in the Complementary Filter with Adaptable gains of the least squares method for combining inexpensive sensor information for navigation of an underwater robot with dolphin motion scenario. The proposed adaptive algorithm; automatically calculates the complementary filter gains according to the measurement error and eliminate the need for manual adjustment or the use of fixed gains according to the device dynamics. Proper  performance of the proposed adaptive complementary filter for estimating the attitude of the underwater robot in field tests; confirms the advantage of this method for compensating for noise and time-varying bias inexpensive sensor.

    Keywords: Adaptive Complementary Filter, Least Square, Integrated Navigation, Time-varying Bias