فهرست مطالب

علوم و فناوری دریا - سال پانزدهم شماره 60 (زمستان 1390)

فصلنامه علوم و فناوری دریا
سال پانزدهم شماره 60 (زمستان 1390)

  • 82 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1390/12/16
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمود سالاری، صفا خزایی، رامین ابراهیمی لاله صفحه 1
    امروزه در طراحی ناوهای مدرن نظامی بر به کارگیری تکنولوژی های مخفی سازی تاکید زیادی می گردد. این تکنولوژی منجر به کاهش انرژی های انعکاسی از بدنه ناو شده و تشعشعات بدنه شناور را به حداقل می رساند. ارائه راهکارهای مناسب برای کاهش تشعشعات راداری، فروسرخ، بصری و صوتی جز وظایف اساسی طراحان بدنه ناوهای مدرن می باشد. اولین گام برای رسیدن به این هدف، شناسایی پارامترهای موثر بر انواع مختلف تشعشات بدنه و آشنایی با نحوه محاسبات مرتبط با آن می باشد. دراین مقاله با تاکید بر مخفی سازی از منظر تشعشعات فروسرخ حرارتی بدنه یک ناو، علاوه بر ارائه و تحلیل پارامترهای موثر برتشعشعات فروسرخ حرارتی سطح بدنه، روند محاسباتی مناسبی برای تخمین مقدار تشعشعات از یک بدنه ناو معرفی شده است.
    کلیدواژگان: تشعشع فروسرخ حرارتی، محاسبه شدت تشعشع، تکنولوژی مخفی سازی، بدنه ناو، پارامترهای موثر حرارتی
  • نوشین دانایی فر، مسعود ترابی آزاد، محمدرضا خلیل آبادی صفحه 10
    در تحقیق حاضر به منظور اعتبارسنجی داده های ماهواره ای در آبهای جنوب ایران، مقایسه ای بین جریانهای سطحی ناشی از باد حاصل از داده های میدانی و داده های ماهواره ای NOAA در ناحیه بوشهر در سال 2008 بعمل آمده است. از داده های میدانی جریانهای جزر و مدی فیلتر شده و سهم مربوط به جریانهای سطحی ناشی از باد مشخص گردیده است، سپس جریانهای باقیمانده را با جریانهای سطحی ناشی از باد حاصل از داده های میدانی و داده های ماهواره ای مقایسه شده اند. اساس کار برای آنالیز جریان های جزر و مدی بر پایه آنالیز هارمونیک مولفه های جزر و مدی می باشد که از روش تبدیل فوریه(FFT)، نرم افزار Origin استفاده شده است. در نهایت همبستگی داده ها با آزمون های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. داده های ماهواره ای را بطور میانگین میتوان خطایی 30-20 درصد با داده های میدانی مطابقت داد و هر دو داده باهم رابطه خطی دارند. به منظور اطمینان از فرایند فیلترینگ انجام شده نتایج با نرم افزارTask که جداگانه انجام شده، مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: بوشهر، جریان سطحی ناشی از باد، ماهواره NOAA، نرم افزارTASK، نرم افزار Origin
  • محمد جواد کتابداری، محمد احسان احمدی صفحه 20
    امروزه رشد روز افزون جمعیت باعث رشد مصرف انرژی که عمدتا از سوختهای فسیلی تامین می گردد شده است. این به نوبه خود باعث کاهش ذخایر نفت و گاز و افزایش قیمت آنها و ایجاد گازهای گلخانه ای وآلودگی هوا گردیده است. این مسئله توجه محققان را به استفاده از منابع پاک انرژی جلب کرده است. از جمله این انرژی ها انرژی امواج دریا است. در دنیا طرح های مختلفی در رابطه با جذب انرژی امواج اقیانوسی ارائه گردیده است که اکثرا هنوز در مراحل تحقیقاتی بوده و به تولید انبوه نرسیده اند. در این مقاله به بررسی امکان سنجی جذب انرژی از امواج دریا در سواحل جنوبی ایران به وسیله سیستم ستون نوسان گر آب(OWC) پرداخته شده است. بدین منظور ابتدا اندر کنش امواج با این دستگاه توسط نرم افزار مدل سازی شد. سپس چهار موج محتمل خلیج فارس با ارتفاع های مختلف انتخاب شده و به عنوان ورودی به مدل داده شد. نتایج مدل سازی نشان داد که اگرارتفاع امواج ورودی به سیستم10% افزایش یابد توان دستگاه 40% افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: انرژی تجدید پذیر، امواج دریا، دستگاه ستون نوسانگر آب، مدلسازی عددی
  • شاهد جعفرپور همدانی، محمدرضا خدمتی * صفحه 30

    پوسته های تقویت شده به لحاظ کاربرد صنعتی شان، طی دهه های اخیر همواره مورد توجه محققین بوده اند. در این بررسی، روش المان محدود جهت تحلیل خطی ارتعاشات این سازه ها مورد استفاده قرار گرفته است. به همین منظور، ورق تقویت شده با استفاده از یک نوع المان متعارف و یک نوع سوپر المان آنالیز شده است. برای مدل کردن ورق، تئوری میدلین و در مورد تقویت کننده ها، تئوری تیر تیموشنکو بکار رفته اند. تقویت کننده ها لزوما در راستای خطوط گرهی نیستند، اثر خروج از مرکز نیز لحاظ شده است. پس از اعتبار سنجی و اطمینان از صحت و دقت بالای محاسبات، تاثیر پارامترهای مختلف نظیر شرایط مرزی و همچنین تعداد، ابعاد و نحوه قرارگیری تقویت کننده ها بر فرکانس های طبیعی بررسی شده است.

    کلیدواژگان: ارتعاشات، ورق تقویت شده، المان محدود، فرکانس طبیعی
  • احسان درختی، پرویز قدیمی، محمد هادی جباری صفحه 43
    از نگاه تاریخی، معادلاتی که قابلیت مدل سازی خواص پراکنش و غیر خطینگی امواج را دارند برای اولین بار برای شرح نتایج آزمایشگاهی امواج تنها توسط پرگرین(1967) به کار برده شدند. در سال 1972، پرگرین بر اساس معادلاتی که در سال 1967 به دست آورده بود، دستگاه معادلات جدیدی برای مدل سازی امواج در آب های کم عمق استخراج نمود. این معادلات، بعدا اساس استخراج دستگاه های معادلات آب های کم عمقی همچون مدسن-سورنسن(1992) قرار گرفت[1]. در این مقاله تلاش بر آن بوده است که طرح عددی مناسبی بر اساس روش المان محدود برای حل دستگاه معادلات پرگرین(1972) ارائه گردد که قابل کاربرد برای دیگر دستگاه های آب کم عمق منتج شده از دستگاه مذکور، باشد.
    کلیدواژگان: دستگاه معادلات پرگرین، آب کم عمق، امواج تنها، روش المان محدود
  • عباس فاضلی نیا، علی کرمی خانیکی، عباسعلی علی اکبری بیدختی صفحه 56
    هنگامی که شناور در کانال باریک حرکت میکند با چالش های زیادی مواجه می شود همانطور که میدانیم کانالهای باریک نقش زیادی در خطوط مباسلاتی کشور داشته و در اقتصاد از جایگاه ویژه ای برخودار هستند لذا عبور ایمن شناورها و پارامتر های هیدرو دینامیکی از اهمیت زیادی برخوردار است.
    در این مقاله سعی شد با استفاده از مدلسازی فیزیکی وتحلیل داده ها فرایند طراحی کانالهای کشتیرانی مورد بحث و بررسی قرار گیرد و راه کارهای مناسبی برای عبور ایمن شناورها در کانالهای باریک ارائه شود.اثر مکش و پس زنی دیواره ها بسیار حائز اهمیت بوده به نحوی که اگر شناور نتواند خود را بر مسیر مرکزی کانال حفظ کند مدام دچار انحراف خواهد شد و گاهی این انحراف باعث ایجاد تصادم با جداره ها خواهد شد. هنگام عبور کشتی ها در کانالهای کشتیرانی و آبراهه های قابل کشتیرانی باریک، جریانی بین بدنه شناور و دیواره و همچنین بستر ایجاد میشود. این جریان سبب اندرکنشی هیدرودینامیکی بین بدنه و دیواره کانال یا بستر می گردد. گاها این حالت وانحراف بین دو شناور که در حال حرکت هستند نیز ایجاد میشود. پیش بینی صحیح پارامترهای هیدرودینامیک برای کشتی های عملیاتی در مناطق کم عمق برای جلوگیری از حوادث ضروری است.
    کلیدواژگان: مکش دیواره، پس زنی دیواره، انحراف، کانال باریک
  • نیما بحرینی بهزادی صفحه 66
    کاهش نویز انتشاری از یک زیر دریایی به منظور بالا بردن قابلیت مخفی شدن زیردریایی دارای اهمیت بسیار بالا است. در این مقاله نیز هدف بهینه سازی دو بعدی شکل زیر دریایی(شناور) جهت دستیابی به حداقل نویز هیدرودینامیکی است. در این راستا ابتدا با تعریف تابع پتانسیل سرعت و استفاده از روش ریچاردسون جهت گسسته سازی، سرعت شار را اطراف شناور محاسبه می کنیم. در ادامه، انحراف معیار سرعت شار به عنوان تابع هزینه ای در نظر گرفته شده که جهت بهینه سازی باید کمینه شود. سپس با طراحی یک الگوریتم تکرار که قابلیت تغییر در ناحیه های مرزی شکل را دارد مقطع شناور را به گونه ای تغییر داده ایم که تابع هزینه کمینه شده است. به این ترتیب به شکل بهینه شناوری که دارای کمترین نویز تولید شده است دست یافته ایم.
    کلیدواژگان: نویز هیدرودینامیکی، تابع پتانسیل سرعت، روش ریچاردسون، بهینه سازی، تابع هزینه
|
  • M. Salari, S. Khazaee, R. Ebrahimi Lale Page 1
    Nowadays, there is a great emphasis on utilizing technologies related to hiding in design of modern naval ships. These technology reduce energy reflectors from ship’s hulls so that the body radiations led to at least. Providing the appropriate solutions for reduction of the radiations, radar, infrared, audio visual and so on are basic tasks for designers of modern ships. The first step to achieve this goals is identifying the parameters affecting the body radiation and finding appropriate computational approaches for their calculations. In this paper, the emphasis is on the invisible infrared heat radiation from the body of a these ships. in addition to presenting and analyzing the infrared thermal parameters, a computational approach is presented for calculating and estimating the amount of radiation from a naval ship’s hull is presented.
    Keywords: infrared radiation, making hide technologies, computational approach, Naval Vessels
  • N. Danayee Far, M. Torabi Azad, M. R. Khalilabadi Page 10
    In the present study to validate satellite data in the waters south of Iran, a comparison between the current level of wind from field data and satellite data from NOAA in the coastal area in 2008 is used. Tidal currents in the field data are filtered and the share of wind-induced surface currents is determined. Basis for the tidal harmonic analysis based on the tidal components. The Origin program and the method of Fourier transform (FFT) is used for filtering of tidal stream. The distribution of surface wind speed streams in the study area and also the correlation between measured data and satellite data has been determined.
    Keywords: wind driven current, Satellite NOAA, Bushehr, Correlation, Origin
  • M. J. Ketabdari, M. E. Ahmadi Page 20
    Nowadays increase in earth population leads to the increase in energy consumption which is mainly has fossil resources. This in turn causes a reduction in oil and gas reservoirs, increase in their prices and creating greenhouse gases and air pollution. These problems draw the attention of scientists for use of clean energy resources. One of these resources is ocean wave energy. There are different plans for ocean wave energy absorption in the world. However most of them are in study stages and have not been approved for bulk production. In this paper the feasibility of absorbing sea wave energy by oscillating water column (OWC) system in the southern coast of Iran is studied. For this purpose wave interaction with this device is numerically modeled. Then four probable waves in Persian Gulf with different heights have been selected as input to the model. The results showed that if the input wave height to the system increases by 10%, the power of the device can be increased by 40%.
    Keywords: Renewable Energy, Sea Waves, OWC System, Numerical Modeling
  • Sh. Jafarpour Hamedani, M. R. Khedmati Page 30

    During the last decades, researchers took active interest in the dynamic behaviour of stiffened shells, because of their practical applications. In this investigation, conventional and super finite elements method are used for linear vibration analysis of these structures. Mindlin plate and Timoshenko beam theory are utilized to formulate plate and stiffeners, respectively. Stiffeners are not limited to be placed on nodal lines, and eccentricity of stiffeners is considered. The accuracy of the formulation is verified, by comparing some of the author's results of specific problems with those available in the literature. Effects of various parameters such as the boundary conditions of plate, along with orientation, type (eccentric, concentric), dimensions and number of stiffeners on free vibration characteristics are studied.

    Keywords: Vibrations, Stiffened Plates, Finite Element Method, Natural Frequencies
  • E. Derakhti, P. Ghadimi, M. H. Jabbari Page 43
    From historical point of view, equations that have the capability of modeling the dispersion and nonlinearity characteristics of waves were first used by Peregrine in 1967 to analyze the experimental results of solitary waves. In year 1972, Peregrine, based on the equations that he had developed in year 1967, derived a new system of equations for modeling the waves in shallow waters. These equations later became the foundations for derivation of shallow water system of equations like that of Madsen-Sorensen in 1992. In the present article, an effort has been made to offer a suitable finite element method for numerical solution of Peregrine system of equations (1972) which would have the capability of solving other shallow water system of equations that would be derived based on the Peregrine system of equations.
    Keywords: Peregrine System of Equations, Shallow water, Solitary Waves, Finite Element Method
  • A. Fazelinia, A. Karami, A. Aliakbari Page 56
    When the vessel moves in narrow channel it face with many challenges. as we know narrow channel lines have the large role in the country roads and have the special place in the economy, so safe passage of vessels and hydrodynamic parameters is very important. In this article it was attempted by using physical modeling and data analysis process of shipping channels design discussed and appropriate solution for safe passage of vessels be presented in narrow channels. suction and Cushion effect of Banks is very important so that if the vessel fails to maintain its channels on the central route consecutive, patients will be diverted and sometimes collide with the Banks will cause this deviation. Ships passing in the shipping channels and narrow navigable waterways, flow between the hull and the vessel Bank is created this makes the hydrodynamic interaction between the hull and the vessel Bank. this deviation is caused between the two floats that are moving. Accurate prediction of hydrodynamic parameters for operational ships in shallow water are essential to avoid accidents.
    Keywords: Bank Suction, Bank Cushion, deviation, narrow channel
  • N. Bahreini Behzadi, S. A. Malekpour Page 66
    Reducing generated hydrodynamic noise by a submarine is very important in increasing its invisibility. In this paper, 2-dimensional shape of a submarine (vessel) is optimized to achieve least value of hydrodynamic noise. First, by defining velocity’s potential function and using Richardson’s separation method, velocity’s flow around vessel is computed. Then, standard deviation of velocity’s flow is considered as a cost function that will be minimized. Moreover, an iteration algorithm that is able to change shape’s boundaries is designed and vessel’s boundaries are determined in a way that cost function is minimized. So, vessel’s optimized shape with a minimized generated noise is achieved.
    Keywords: Hydrodynamic noise, Velocity's potential function, Richardson's method, Optimization, Cost function