فهرست مطالب

نشریه مهندسی دریا
پیاپی 39 (تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/06/10
  • تعداد عناوین: 10
|
  • داریوش حسینی، حبیب حکیم زاده، رضا غیاثی* صفحات 1-11

    جزر و مد به صورت مداوم باعث تغییر تراز آب در دریاهای آزاد می گردد و با توجه به استمرار و حاکمیت جریانهای ناشی از جزر و مد در محل خلیج ها، تنگه ها و خورها، لزوم بررسی پدیده های مرتبط با انتقال رسوب و آبشستگی در اطراف سازه های واقع در نواحی فوق بیش از پیش روشن می گردد. در این پژوهش با شبیه سازی عددی میدان جریان و انتقال رسوب، پدیده آبشستگی در زیر خطوط لوله ناشی از جریان های رفت و برگشتی مورد بررسی قرار گرفته و به ازای مقادیر سرعت حدی معادل آستانه حرکت دانه های رسوب، عمق و تعداد سیکل جزر و مد جهت رسیدن به تعادل، مشخصات پروفیل آبشستگی ترسیم شده است. نتایج به دست آمده حاکی از افزایش عمق و سطح گودال آبشستگی ناشی از جریان جزر و مدی به دلیل تغییرات متناوب جهت جریان نسبت به آبشستگی ناشی از جریان تنها بوده و شکل نهایی پروفیل آبشستگی متاثر از فرآیند گردابه فکنی است.

    کلیدواژگان: آبشستگی، جریان جزر و مدی، جریان یک سویه، خط لوله، شبیه سازی عددی
  • علی محمدی، مهریار علی محمدی، احمد ذادق آبادی، عباس تلیکانی* صفحات 12-34

    سامانه های ناوبری امروزه به جزء لاینفک کنترل واحد شناور تبدیل شده اند. امروزه سامانه ناوبری اکدیس به عنوان مهم ترین سامانه کمک ناوبری مطرح شده است. وجود ‏نقشه های الکترونیکی در حافظه دستگاه اکدیس در کنار توانایی پردازشی این دستگاه سبب شده است که ‏افسرنگهبان پل فرماندهی بدون هیچ نگرانی به ناوبری در مسیرهای اقیانوسی بپردازد. یکی از عیب های ‏سامانه های ناوبری متداول (مانند اکدیس و سامانه یکپارچه ناوبری) عدم وجود داده های هواشناسی در این ‏سامانه ها است.‏ در این پژوهش یک سامانه ناوبری توسعه داده شده است که با توجه به نقاط چرخش، مسیر دریانوردی را محاسبه کرده و ناوبری تخمینی را انجام می دهد. در این سامانه داده های اقلیمی باد، دما، فشار، در بازه زمانی چهل ساله روی نقاط تخمینی محاسبه شده است. محاسبه داده های اقلیمی روی نقاط تخمینی می تواند به افسران ناوبر در تصمیم‏گیری برای انتخاب مسیر دریانوردی کمک کند.

    کلیدواژگان: ناوبری، مسیر دریانوردی، داده های هواشناسی، درون یابی زمانی، درون یابی مکانی
  • سامان یوسفی، امین محمودی*، سجاد حاجی زاده صفحات 35-49

    در زمینه طراحی بنادر یا حفاظت از سازه های دریایی، یکی از موارد مورد توجه، پیش بینی عملکرد موجشکن ها در برابر امواج تابشی می باشد. گونه ای از موجشکن ها که امروزه علاوه بر قابلیت نصب سریع، جابه جایی و استفاده مجدد در مناطقی با شرایط مشابه، ارتباط آبی بین فضای حفاظت شده و آب های آزاد را حفظ می کند، موجشکن شناور می باشد. یکی از عوامل تاثیرگذار بر عملکرد موجشکن های شناور، پارامترهای هندسی مقطع موجشکن شناور می باشد. در این تحقیق، بررسی عددی تاثیر پارامترهای هندسی مقطع موجشکن شناور مستطیلی در حالت تک ردیفه و دو ردیفه بر عملکرد هیدرودینامیکی آن و ضریب انتقال موج در مدل عددی ANSYS-AQWA برای پریودهای موج در بازه 3 تا 7 ثانیه مورد بررسی قرار گرفته است. برای صحت سنجی، نتایج مدل عددی حاضر با نتایج آزمایشگاهی Ji Deng  و همکاران در سال (2019) مقایسه شد که از تطابق خوبی برخوردار بود. نتایج نشان داد که استفاده از موجشکن شناور مستطیلی با نسبت ارتفاع سازه به عرض سازه در محدوده 35/0 تا 45/0 ، بهترین عملکرد را دارد و همچنین افزایش جرم سازه در مقابل موج های با پریود کوتاه، باعث بهبود عملکرد و کاهش نیروهای وارده بر کابل مهاری می شود و در حالیکه در مواجه با موج های با پریود بلند، کاهش جرم سازه باعث بهبود عملکرد موجشکن شناور مستطیلی می شود.

    کلیدواژگان: ضریب انتقال موج، پارامترهای هندسی، عملگرهای دامنه پاسخ، سیستم مهاربند، ANSYS AQWA، موجشکن
  • ناصر شابختی*، محمدحسین خرقانی صفحات 50-64

    از آنجایی که روابط مختلفی برای محاسبه عرض تخریب در موج شکن سکویی ارایه گردیده است لذا ارزیابی این روابط در قالب احتمالاتی یکی از اساسی ترین مباحث مهندسی دریا می باشد. در این تحقیق قابلیت اطمینان یا مکمل آن احتمال خرابی عرض تخریب سکوی موج شکن بندر شهید بهشتی بر اساس شش مدل تورم (2007)، مقیم و همکاران (2011)، لیک اندرسن و همکاران (2014)، مقیم و علیزاده (2014)، ون در میر و سیگاردرسن (2016) و احسانی و همکاران (2020) مورد بررسی قرارگرفته است. برای محاسبه احتمال خرابی و شاخص قابلیت اطمینان از چهار روش اولین مرتبه قابلیت اطمینان FORM، دومین مرتبه قابلیت اطمینان SORM، نمونه گیری مونته کارلو Monte Carlo (MCS) و نمونه گیری با اهمیت Important Sampling (IS) استفاده شده و احتمال خرابی سکوی موج شکن مورد مطالعه در حالت عمق آب حداکثر و ارتفاع موج با دوره بازگشت 100 ساله بر اساس مدل های مختلف ذکرشده تعیین گردیده است. نتایج نشان می دهد که روش MCS بالاترین احتمال خرابی را در مدل مقیم و همکاران (2011) با مقدار حدود 69/0 و کمترین مقدار را در مدل تورم (2007) با مقدار نزدیک 29/0 ارایه می نماید. بعلاوه مدل ون در میر و سیگاردرسن (2016) و مدل مقیم و علیزاده (2014) به ترتیب با مقدار 57/0 و 50/0 و مدل لیک اندرسن و همکاران (2014) و مدل احسانی و همکاران (2020) به ترتیب با مقدار 42/0 و 38/0 بیشترین و کمترین احتمال خرابی را ارایه می نمایند. بدین ترتیب نتایج به دست آمده نشان می دهد که مدل های احسانی و همکاران (2020) و تورم (2007) که برای موج شکن های ایسلندی توسعه پیدا کرده اند دارای کمترین مقدار احتمال خرابی بوده و مدل های مقیم و همکاران (2011) و مقیم و علیزاده (2014) که برای موج شکن های شکل پذیر ارایه شده اند، بیشترین احتمال خرابی را ارایه می نمایند. در ادامه آنالیز حساسیت انجام گرفته و تاثیر متغیرهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: موج شکن های سکویی، تحلیل قابلیت اطمینان، تحلیل حساسیت، مدل های عرض تخریب
  • نعمت الله طالبی، سید محمدمهدی دهقان، محمدتقی ثابت* صفحات 65-78

    یکی از چالش های ناوبری شناورهای زیرسطحی خودگردان اندازه گیری سرعت حرکت آنهاست. روش معمول برای اندازه گیری سرعت زیرسطحی ها استفاده از حسگر سرعت داپلری است اما استفاده از این حسگر به دلیل قرارگیری در رده حسگرهای گران قیمت و همچنین افزایش زمان و حتی عدم داده برداری به علت عمق زیاد و یا تغییر ناگهانی عمق در برخی موارد امکان پذیر نیست. هدف این مقاله، ارایه روش ارزان قیمت و اقتصادی شناسایی سرعت مبتنی بر شبکه عصبی خودرگرسیون برونی غیرخطی با کمترین تعداد ورودی شبکه عصبی در حرکت دوبعدی شناور می باشد. در الگوریتم پیشنهادی، با حذف ورودی های شبکه عصبی بدست آمده از خروجی حسگرهای ارزان قیمت، خطای اندازه گیری حسگرها از فرایند شناسایی حذف شده و دقت خروجی مدل سرعت بدست آمده بهبود می یابد. در بخش نتایج عملکرد مناسب الگوریتم پیشنهادی، در مقایسه با خروجی حسگر سرعت داپلری بررسی می شود. همچنین نتایج بدست آمده از روش شناسایی مدل دینامیکی به کمک الگوریتم های شناسایی حداقل مربعات و حداقل مربعات بازگشتی، مزیت و کارایی این روش را در شناسایی سرعت حرکت رونده زیرسطحی، تایید می کند.

    کلیدواژگان: رونده زیرسطحی خودگردان، ناوبری به کمک مدل، شناسایی مدل سرعت، شبکه های عصبی NARX و MLP، روش های شناسایی پارامتر LS و RLS
  • صبا بهرامی سامانی، غلامرضا شمس*، الهام قنبری عدیوی، نریمان مهرانفر صفحات 79-96

    باتوجه به اهمیت استراتژیک مناطق ساحلی از جنبه های مختلف، حفاظت از آن ها در برابر امواج یک ضرورت در مدیریت و توسعه پایدار سواحل محسوب می شود. در این تحقیق تلاش شده است تا در کنار سازه های حفاظتی، روشی کارآمد منطبق بر محیط زیست سواحل، مانند استفاده از درخت نیز بررسی شود و در مقایسه با روش صرفا ساختاری، استهلاک امواج ساحلی و در نتیجه حفاظت از سواحل به نحو جامع تری مورد بررسی قرار گیرد. روش مورد استفاده در مدل سازی جریان براساس معادلات ناویر - استوکس میانگین گیری شده رینولدز RANS  و مدل (k-ω,SST)  است که در بستر نرم افزار Open FOAM انجام شده است. سازه دیوارساحلی در ترکیب با درختان تحت تاثیر 5 ارتفاع موج ورودی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. بررسی انجام شده با کمک مدل عددی نشان داد که میرایی و تضعیف امواج در شرایط ذکر شده در مقایسه با ساحل بدون حفاظت نتایج قابل قبولی را اریه داده است. در بیشترین تاثیر گذاری میزان تضعیف امواج از نظر نیرو، وجود سازه دیوارساحلی و پوشش جنگلی توانسته تا به میزان1/2 برابر نسبت به ساحل بدون مانع به جذب نیروی امواج کمک نماید و از طرفی ارتفاع موج عبوری از ساحل را نیز 36/4 برابر نسبت به حالت بدون مانع، بیشتر کاهش دهد. نتایج مدل های عددی با مدل متناظر آزمایشگاهی مقایسه شد. در این مقایسه جذر میانگین مربعات خطای نرمال 42/0 و ضریب تبیین 98/0 بدست آمد که بیانگر دقت خوب مدل عددی و عملکرد مناسب نرم افزار Open FOAM  در مدل سازی پدیده مورد بررسی است.

    کلیدواژگان: میرایی موج، توسعه پایدار، حفاظت سواحل، اپنفوم
  • رامین حاج هاشمی*، امین نجفی، هادی صفری، محمدرضا نگهداری صفحات 97-112

    در چند دهه ی گذشته ایده استفاده از وسایل نقلیه ی زیر آبی با الهام گیری از طبیعت، توجه قابل توجهی در این حوز ه ها ایجاد نموده است. این جذابیت ها ناشی از مزایای بالقوه ی شیوه ی حرکتی آنها نسبت به روش های مرسوم است. این مزایا شامل افزایش سرعت، بهبود مصرف انرژی، بازده بالای سیستم رانش، افزایش مانورپذیری، پایداری بیشتر، عملکرد هیدرودینامیکی مناسب و بهینه در راستای افزایش بازده وآشفتگی حداقل آب اطراف آن می باشد. امروزه ربات های زیرسطحی که از سفره ماهی الگوگیری می شوند، شهباد نامیده می شوند که به عنوان ربات های نظامی برای شناسایی و خنثی کردن مین های دریایی استفاده می شوند. استفاده از این ربات ها صرفه ی اقتصادی خیلی زیادی نسبت به زیردریایی ها دارد.هدف از این تحقیق، ارایه ی مدلی با الهام از نمونه واقعی یک سفره ماهی مانتاری و بررسی دینامیکی آن می باشد. در این تحقیق ابتدا مدلسازی حرکت باله ی نوسانی سفره ماهی به کمک روش عددی براساس مدل اولیه و معادلات حرکت استخراجی، بررسی شده است. پس از آن نمونه ی آزمایشگاهی ربات ماهی ساخته شده و نتایج شبیه سازی عددی با نتایج تجربی مقایسه شده است.

    کلیدواژگان: سفره ماهی مانتاری، شبیه سازی، ضرایب هیدرودینامیک
  • محمد مونسان*، سجاد اردشیری، احمد عسکری جزی صفحات 113-138

    این مقاله، مروری بر معادلات دینامیکی زیردریایی های نظامی با لحاظ کردن همه پارامترهای موثر بر آن انجام داده و مجموعه کاملی از معادلات موجود را جمع بندی و بصورت خلاصه ارایه نموده است. معمولا معادلات دینامیکی زیردریایی بدلیل تعدد پارامترهای موجود در آن، پیچیده و دشوار هستند بخصوص در زیردریایی های نظامی که هم دارای شرایط عادی و هم اضطراری مانند صعود اضطراری هستند. این پارامترها شامل موارد زیر می باشد که همگی در این مقاله بصورت فشرده بررسی شده اند: توزیع وزن و بویانسی، تغییرات بار و تغییرات آب داخل مخازن تریم و متغیر، ارتفاع متاسنتری، مقدار تراست و فاصله عمودی بین راستای نیروی تراست و مرکز ثقل، موقعیت بالک سینه و پاشنه و ممان های حاصل از بالکها، مرکز فشار و اثرات سرعت بر تغییرات رفتار دینامیکی زیردریایی. همچنین، سرعتی در مانور زیردریایی تعریف می شود که کنترل زیردریایی در این سرعت و سرعتهای کمتر از آن، با استفاده از بالک های پاشنه امکان پذیر نیست و به آن سرعت معکوس می گویند. به دلیل اهمیت این پدیده، سرعت معکوس و روابط آن نیز در این مقاله ارایه شده اند.

    کلیدواژگان: زیردریایی، معادلات تعادل، مانور، بالانسینگ، سرعت معکوس
  • محمدحسین جهانگیر*، افشین بدرلو صفحات 139-152

    مطالعه حاضر بر امکان سنجی استفاده از مبدل انرژی موج OWC جهت تامین توان الکتریکی یک واحد پالایشگاهی در نزدیکی سواحل خلیج فارس طی یک افق 20 ساله متمرکز شده است. با توجه به پتانسیل سایرمنابع انرژی تجدیدپذیردرمنطقه مورد مطالعه، یک سیستم ترکیبی از توربین بادی،پنل فتوولتاییک، مبدل امواج،الکترولایزر، باتری و پیل سوختی پیشنهاد شده است. همچنین مقایسه بین استفاده از ریفورمر به جای الکترولایزر نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. اثر مبدل انرژی امواج OWC بر سیستم هیبریدی به عنوان یک رویکرد جدید در تولید توان مورد نیاز، ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد که سیستم ترکیبی شامل مبدل OWC با هزینه NPC و COE  26.5دلار و 0.205 دلار در مقایسه با سیستم ترکیبی بدون مبدل OWC جهت پاسخ گویی به تقاضای توان واحد پالایشگاهی، مقرون به صرفه تر است. به گونه ای که حدود 30.7 درصد از توان مورد نیاز توسط مبدل انرژی امواج تامین می شود. استفاده از مبدل انرژی امواج در ماه های با پتانسیل پایین انرژی موج کاهش می یابد و نقش سایر منابع انرژی تجدید پذیر پر رنگ تر می شود.

    کلیدواژگان: سیستم هیبریدی، ارزیابی زیست محیطی، مبدل انرژی امواج، ترکیب بهینه
  • محمدامین رحمن ستایش، رضا خزائی، سجاد حاجی زاده* صفحات 153-168

    شناور های پروازی در صنعت دریایی از اهمیت خاصی برخوردار هستند. موضوع اصلی و پراهمیت در طراحی این نوع شناور ها، سرعت بالا و مقاومت کم بدنه است. یکی از مهمترین تغییراتی که در بدنه ی  شناور های پروازی اعمال شد، ایجاد چاین بود. در این جا سعی بر آن است تا به طور خاص به بررسی تاثیر چاین بر عملکرد شناور های پروازی پرداخته شود و بعد از تحلیل نتایج، چاین بهبود یافته از نظر عملکرد هیدرودینامیکی شناور پروازی مشخص گردد. روش مورد استفاده برای تحلیل جریان پیرامون شناور پروازی مورد نظر، شبیهسازی عددی است. در این روش به محاسبه نیروی مقاومت بدنه، نیروی لیفت، زاویه پیچ و مقدار هیو شناور های مورد نظر پرداخته شده است. پس از صحت سنجی نتایج شبیه سازی های عددی صورت گرفته برای شناور پروازی C در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی، شبیه سازی های عددی فرم های تغییر یافته ی این شناور پروازی در چهار اندازه چاین مختلف انجام شد و با رفتار هیدرودینامیکی شناور پروازی C مقایسه شد. با توجه به نتایج بدست آمده از شبیه سازی های عددی صورت گرفته، کمترین مقاومت و بیشترین میزان تریم را شناور با نسبت پهنای چاین به عرض کل 43/5 درصد و بیشترین میزان هیو را شناور با نسبت پهنای چاین به عرض کل 87/5 درصد به ثبت رساندند. همچنین بیشترین مقاومت در شناور با نسبت پهنای چاین به عرض کل 57/4 درصد مشاهده شد.

    کلیدواژگان: چاین، شناور پروازی، شناور تندرو، شبیه سازی عددی
|
  • Darioush Hosseini, Habib Hakimzadeh, Reza Ghiasi* Pages 1-11

    Tides continuously change the water level in seas, and due to the continuity and dominance of currents caused by tides in bays, straits and estuaries, it is necessary to investigate the phenomena related to sediment transport and scouring in the surroundings of the structures located in the above areas will be illuminated more than before. In this research, by numerical simulation of the flow field and sediment transport, the scouring phenomenon under the pipelines caused by bidirectional currents has been investigated, and according to the values ​​of movement threshold speed, depth and number of tidal cycles to reach equilibrium, the characteristics of the scouring profile has been drawn. The obtained results indicate an increase in the depth and surface of the scour pit caused by the tidal current due to the alternating changes in the flow direction compared to the scour caused by the unidirectional current, and the vortex shedding process affects the final shape of the scour profile.

    Keywords: Scour, Tidal currents, Unidirectional current, Pipeline, Numerical simulation
  • Mehriar Alimohammadi Pages 12-34

    Today, navigation systems have become an integral part of the control of the floating unit. Today, ECDIS navigation system is considered as the most important navigation assistance system. The presence of electronic maps in the memory of the Ecdys device, along with the processing ability of this device, has caused the officer guarding the command bridge to navigate the ocean routes without any worries. One of the disadvantages of conventional navigation systems (such as Ecdis and integrated navigation system) is the lack of meteorological data in these systems.In this study, a navigation system has been developed that has calculated the sea route according to the turning points. And performs estimated navigation. In this system, climatic data of wind, temperature, pressure are calculated on estimated points over a period of forty years. Calculating climatic data on estimated points can help navigating officers decide on a seafaring route.

    Keywords: navigation, shiping route, meteorological data, Temporal interpolation, Spatial interpolation
  • Saman Yousefi, Amin Mahmoudi*, Sajad Hajizadeh Pages 35-49

    In the field of port design or protection of marine structures, one of the important things is predicting the performance of breakwaters against radiation waves. A type of breakwater that today, in addition to being able to be quickly installed, moved and reused in areas with similar conditions, maintains the water connection between protected space and open waters, is a floating breakwater. One of the factors influencing the performance of floating breakwaters is the geometrical parameters of the floating breakwater section. In this research, the numerical investigation of the effect of geometrical parameters of rectangular floating breakwater in single-row and double-row state on its hydrodynamic performance and wave transmission coefficient in ANSYS-AQWA software for wave periods in the range of 3 to 7 seconds has been investigated. For verification, the results of the present numerical model were compared with the laboratory results of Ji Deng et al. in (2019), which is in good agreement. The results showed that the use of a rectangular floating breakwater with the ratio of the height of the structure to the width of the structure in the range of 0.35 to 0.45 has the best performance. Also, increasing the mass of the structure against short-period waves improves performance and reduces the forces on the restraining cable and while in the face of long-period waves, reducing the mass of the structure improves the performance of the rectangular floating breakwater.

    Keywords: Floating breakwater, Wave transmission coefficient, Geometric parameters, Response Amplitude Operator, Mooring system, ANSYS AQWA
  • Naser Shabakhty*, MohammadHossein Kharaghani Pages 50-64

    Since various relationships have been presented to calculate the recession in the berm breakwater, the evaluation of these relationships in the form of probabilistic is one of the most basic topics in marine engineering. In this study, the failure probability or in complementary the reliability for recession of Shahid Beheshti port berm breakwater is investigated based on six models of Torum (2007), Moghim et al. (2011), Lykke Andersen et al. (2014), Moghim and Alizadeh (2014), Van Der Meer and Sigurdarson (2016) and Ehsani et al. (2020). Four methods of First-Order Reliability Method (FORM), Second-Order Reliability Method (SORM), Monte Carlo Simulation (MCS) and Importance Sampling (IS) are applied to obtained the failure probability and reliability index for breakwater at the maximum water depth and 100-year wave height. The results of the MCS show the highest failure probability belongs to Moghim et al. (2011) model with a value of about 0.69, and the lowest value possess to the Torum (2007) model with a value of about 0.29. In addition, Van der Meer and Sigurdarson (2016) and Moghim and Alizadeh (2014) models give the failure probabilities of 0.57 and 0.50 respectively and Likke Andersen et al. (2014) and Ehsani et al. (2020) models presented the failure probabilities of 0.42 and 0.38 respectively. According to these results, Ehsani et al. (2020) and Torum (2007) models which developed for Icelandic breakwaters have the lowest probability of failure. Furthermore, Models of Moghim et al. (2011) and Moghim and Alizadeh (2014) which presented for reshaping breakwaters have the highest probability of failure. Next, sensitivity analysis was performed and the impact of different variables on the probability of failure was investigated.

    Keywords: Berm breakwater, Reliability analysis, Sensitivity analysis, Recession models
  • Nematollah Talebi, Seyyed MohammadMehdi Dehghan, Mohammadtaghi Sabet* Pages 65-78

    One of the challenges of the autonomous underwater vehicles (AUV) navigation is measuring their velocity. The usual method for measuring the velocity of AUV is to use a Doppler Velocity Logger (DVL), but it is not possible to use this sensor due to its placement in the category of expensive sensors, as well as the increase in time and even the lack of data collection due to high depth or sudden changes in depth in some cases. The aim of this research is to provide a cheap and economical method of speed identification based on an autoregressive exogenous (NARX) neural network with the least number of neural network inputs in 2-D floating motion. In the proposed algorithm, by removing the inputs of the neural network obtained from the output of low-cost sensors, the measurement error of the sensors is removed from the identification process and the accuracy of the velocity model output is improved. The proper performance of the proposed algorithm, compared to the output of the DVL and also the output obtained from the differential model identification method with the help of Least Square (LS) and Recursive Least Square (RLS) algorithms, confirms the advantage and efficiency of this method in identifying the velocity of AUV.

    Keywords: Autonomous Underwater Vehicles, Model aided navigation, Velocity model Identification, NARX, MLP neural network, LS, RLS identification model
  • Saba Bahrami Samani, Gholamreza Shams*, Elham Ghanbari Adivi, Nariman Mehranfar Pages 79-96

    Due to the strategic importance of coastal areas from various aspects, their protection against waves is considered a necessity in the management and sustainable development of beaches, in this research, an attempt has been made to investigate the effective method of protecting the coastal environment, such as trees, in addition to protective structures and compared to the purely structural method, the depreciation of coastal waves and as a result the protection of beaches should be investigated in a more comprehensive way. The method used in the flow modeling is Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) and (k-ω, SST) model, which is done in Open FOAM software platform. The coastal wall structure of the coastal dike structure in combination with trees was investigated under the influence of 5 different incoming wave heights. The research done with the help of the numerical model showed that the damping and weakening of the waves in the mentioned conditions compared to the beach without protection has provided acceptable results. In the most influencing of wave weakening in terms of power, the presence of coastal wall structure, dyke structure and forest cover of the coastal forest was able to help absorb the force of the waves by 1.2 times compared to the unobstructed beach, and on the other hand, the height of the wave passing by the beach was also 4.36 times compared to unobstructed mode, reduce further. The results were compared with the laboratory data. The results of numerical models were compared with the corresponding laboratory model. In this comparison, the root mean square of the normal error was 0.42 and the correlation coefficient was 0.98, which indicates the good accuracy of the numerical model and the appropriate performance of the Open FOAM software in modeling.

    Keywords: Wave attenuation, sustainable development, coastal protection, Open FOAM
  • Ramin Haji Hashemi*, Amin Najafi, Hadi Safari, Mohamadreza Negahdari Pages 97-112

    Over the past few decades, the idea of using underwater vehicles with inspiration from nature has created a significant interest in these areas. This interest is due to the potential benefits of swimming as compared to conventional methods.
    Advantages include increased speed, improved energy consumption, high efficiency of the driveline system, increased maneuverability, greater stability, optimized hydrodynamic performance in order to increase the efficiency and dispersion of the surrounding water. Today, subsurface robots modeled from the aquarium are called Shahbad, which are used as military robots to identify and neutralize offshore mines. The use of these robots has a lot of economic savings over submarines.The purpose of this research is to first provide a model inspired by the actual sample of a mantle clay and its hydrodynamic survey. In this research, the hydrodynamic dynamics of the fluctuating fin flange with the help of computational fluid dynamics (Anise Fluent, in 3D) based on the initial model and extraction motion equations are investigated. After that, a laboratory robot model is made and the numerical simulation results are compared with experimental results.

    Keywords: Mantaray flounder, Simulation, Hydrodynamic coefficients
  • Mohammad Moonesun*, Sajjad Ardeshiri, Ahmad Asgari Jezi Pages 113-138

    This article has reviewed the dynamic equations of naval submarines by considering all parameters affecting them and summarized a complete set of existing equations. Usually, submarine dynamic equations are complicated and difficult due to the multitude of parameters in them, especially in military submarines that have both normal and emergency conditions such as emergency ascent. These parameters include the following, all of which have been compactly reviewed in this article: Weight and buoyancy distribution, load changes and water changes inside the trim and compensation tanks, metacentric height, amount of thrust force and vertical distance between the thrust direction and the center of gravity, the position of the hydroplanes and their moments, the center of pressure and the effects of speed on Submarine dynamic behavior. Also, a speed is defined in the submarine maneuver that the control of the submarine by after hydroplanes is not possible. Due to the importance of this phenomenon, the reverse speed and its formulation are also presented in this article.

    Keywords: Naval Submarine, Equilibrium equations, Maneuver, Balancing, Reverse speed
  • MohammadHossein Jahangir*, Afshin Badrloo Pages 139-152

    The present study is for the feasibility of using the OWC wave energy converter to supply electrical power to a refinery unit near the shores of the Persian Gulf over a 20-year horizon. Considering the potential of other renewable energy sources in the study area, a combined system of wind turbine, photovoltaic panel, wave converter, electrolyzer, battery and fuel cell is proposed. A comparison between using a reformer instead of an electrolyzer has also been studied. The effect of OWC energy converters on the hybrid system has been evaluated as a new approach in generating the required power. The results show that the hybrid system including the OWC converter with NPC and COE costs $ 26.5 and $ 0.205, respectively, is more cost-effective than the hybrid system without the OWC converter to meet the refinery unit power demand. About 30.7% of the required power is supplied by the wave energy converter. The use of wave energy converters is reduced in the months with low wave energy potential and the role of other renewable energy sources becomes more colorful.

    Keywords: Hybrid system, Environmental Assessment, Wave energy converter, Optimal composition
  • MohammadAmin Rahmansetayesh, Reza Khazaee, Sajad Hajizadeh* Pages 153-168

    Planning vessels have a special significance in the marine industry. The main and most significant aspect of designing these types of vessels is achieving high speed by having low body resistance. One of the key modifications applied to the hulls of planning vessels was the development of the chine. This research aims to analyze the impact of the chine on planning hulls using numerical analysis. After analyzing the results, improved chine can be specified in terms of the hydrodynamic performance of the hulls. The chosen method to analyze the flow around the planning hull forms is numerical simulation. This method calculates the resistance force, lift force, pitch angle, and heave amount of the intended hulls. The numerical simulations of different modifications of the C planning hulls were compared to the hydrodynamic behavior of the C-hull after verifying the results of the numerical simulations and validation of results with the laboratory results of the former reference. Based on the results obtained from the numerical simulations, the hull with 5.43% chine width to beam ratio recorded the lowest resistance. The highest trim was observed in the hull with 5.43% chine width to beam ratio, and the hull with 5.87% chine width to beam ratio registered the highest heave. Moreover, the hull with 4.57% chine width to beam ratio exhibited the highest resistance in the simulations.

    Keywords: Chine, Planing Hull, High-Speed Craft, Numerical Simulation