فهرست مطالب
نشریه مهندسی شناورهای تندرو
پیاپی 52 (بهار و تابستان 1397)
- تاریخ انتشار: 1397/04/01
- تعداد عناوین: 7
-
-
صفحه 3امروزه موضوع «شناورهای تندرو» به یکی از پرکاربردترین واژه ها و مفاهیم در صنعت دریایی کشور تبدیل شده است.
از دلایل توسعه این نوع شناورها می توان به نیازهای واقعی صنایع و سازمان های مختلف از جمله صنایع دفاعی، سازمان های مرتبط با تفریح و گردشگری، صنایع شیلات، سازمان امداد و نجات دریایی، گش تهای ساحلی و انتظامی و همچنین فدراسیون های قای قرانی و… اشاره نمود. از سوی دیگر، علی رغم ساخت و تولید طر حهای متنوعی از این شناورها برای کاربر ی های مختلف، هنوز تحقیقات زیادی لازم است تا بتوان دسترسی کاملی به دانش علمی و فنی کامل این محصول پیدا نمود. خوشبختانه کشور ما در زمینه این صنعت استراتژیک در جایگاه ویژه ای در سطح دنیا قرار دارد و دانشگا ه ها و مرا کز تحقیقاتی کشور ما به خوبی توانسته اند مسیر تولید علم و دانش فنی این محصول را با سرعت زیادی طی کنند. لیکن وجود مرزهای طولانی دریایی و تنوع کاربردهای شناورهای تندرو ایجاب می نماید تا همچنان مرا کز تحقیقاتی و دانشگاهی با شتاب بیشتری نسبت به گذشته به تحقیق و توسعه در این زمینه بپردازند.
مجله علمی ترویجی مهندسی شناورهای تندرو در تلاش است تا با انتشار دستاوردهای محققین این حوزه و «تخصصی تر نمودن» مطالب خود در شماره های آتی، بستر ارتباطی مناسبی را برای تبادل یافته های محققین این حوزه فراهم نماید. این مجله با نگاه «ترویج علم و رویه های مهندسی» این صنعت، مشتاقانه دستاوردهای محققین را در حوزه های مختلف مهندسی شناورهای تندرو از جمله طراحی فرم و سازه بدنه، طراحی سیستم رانش، طراحی سیستم محرکه و روش های افزایش بازدهی و کاهش مقاومت بدنه و… جهت انتشار پذیرا خواهد بود.
با استعانت از خداوند متعال و همکاری و همیاری صادقانه ت کتک شما مسئولین، محققین و کاربران امیدواریم این مجله بتواند نقش، جایگاه و اثرگذاری خود را بر روند توسعه این صنعت فراهم نماید. -
صفحات 4-13تطبیق اجزای اصلی سیستم رانش شناور شامل موتور، گیربکس و پروانه، یکی از دغدغه های اصلی در طراحی و باز طراحی سیستم رانش می باشد. عدم تطابق اجزاء، منجر به وقوع حالت های فرابار و یا فرادور در موتور می شود. در این پژوهش، روشی کارآمد برای انتخاب پروانه و تطبیق آن در سیستم رانش یک شناور کامل جابجایی ارائه شده که در آن محاسبات سیستم رانش از موتور تا پروانه برای ارتقاء سرعت انجام شده است. مقدار توان و مقاومت شناور برای سرعت 10 کیلونات توسط نرم افزار مکسرف به دست آمده و سپس موتور و گیربکس مناسب انتخاب گردیده است. موتور انتخابی دارای توان 478 کیلووات در دور 2150rpm و گیربکس دارای ضریب تبدیل 05 / 3 می باشد. پروانه ی گام ثابت محاسبه شده از سری بیوگنینگن بوده و دارای قطر و گام به ترتیب 1/13m و 80cm با 4 پره و نسبت سطح 70 % می باشد. نتایج نشان دهنده انطباق کامل پروانه انتخابی با موتور می باشد و نمودار توان مصرفی پروانه تطابق خوبی با توان نظری پروانه موتور دارد. میزان تراست تولیدی پروانه در دور 704rpm برابر 45/6KN بوده که با احتساب دو عدد پروانه و ضریب کاهش تراست 2/ 0، با مقاومت 73 KN شناور برای سرعت 10knots مطابقت دارد. میزان گشتاور پروانه در دور نهایی برابر 6125N. m میباشد که مقدار 4 knots به سرعت شناور اضافه گردیده است. در این تحقیق، تحلیل رفتار پروانه انتخابی در دورهای مختلف موتور به خوبی بررسی شده است.کلیدواژگان: تطبیق سیستم رانش، مقاومت شناور، ضرایب هیدرودینامیکی پروانه، فرابار، فرادور
-
صفحات 14-19یکی از مهمترین عواملی که در محیطهای دریایی منجر به کاهش توان عملیاتی شناورهای تندرو می گردد، رشد خزه و جلبک های چسبنده به بدنه ی این شناورها است. این موضوع باعث افزایش وزن، اصطکاک سطح بدنه با آب دریا و افزایش مصرف سوخت، کاهش سرعت و قدرت مانور می شود. امروزه، تحقیقات زیادی در زمینه ی دستیابی روشی موثر برای جلوگیری از چسبیدن خزه به شناورها یا کمتر کردن آنها صورت گرفته است. معمولیترین راهحل برای مقابله با چسبیدن خزه به دیواره ی این سازه ها به وجود آوردن شرایطی است که از چسبیدن خزه ممانعت کند. یکی از این روش ها، پوشش دادن سطوح با رنگ های حاوی مواد سمی است. مواد سمی ضد خزه تری بوتیل قلع اثر مخربی بر موجودات و ارگانیسم های زنده ی موجود در دریا دارند. امروزه، به دلیل مشکلات زیست محیطی استفاده از این مواد به عنوان پوشش ضد خزه ممنوع شده است. با ظهور فناوری نانو، راه برای توسعه ی پوشش های ضد خزه با کارایی بالاتر و همچنین سازگار با محیط زیست هموار گشته است. ارزیابی های مختلف عملیاتی، عملکرد بالای پوشش نانو کامپوزیتی را در جلوگیری از رشد خزه با استفاده از نانوکامپوزیت پایه اپوکسی حاوی نانوذرات اکسیدروی بر روی بدنه ی شناورها نشان داده است و بدین ترتیب با غلبه بر مشکلات ناشی از رشد خزه، توان عملیاتی شناورها به میزان قابل توجهی بهبود یافته است.کلیدواژگان: شناورهای تندرو، نانوکامپوزیت، نانوذرات اکسیدروی، پوشش ضد خزه
-
صفحات 20-29امروزه، موتورهای احتراق داخلی سهم مهمی در زندگی انسانها در زمینهی تولید قدرت و نیروی محرکه بر عهده داشته و تبدیل به یکی از اجزای جدایی ناپذیر زندگی بشریت شده اند. یکی از کاربردهای موتورهای احتراق داخلی در انواع زیردریایی ها، شناورهای زیرسطحی بدون سرنشین و یا انواع اژدرها است. در کشور ما اغلب از باتری های الکتریکی به عنوان سامانه ی پیشرانش در شناورهای زیرسطحی استفاده می شود که البته، پرهزینه، حجیم و سنگین هستند. به همین منظور استفاده از سامانه ی پیشرانشی که دارای هزینه کمتر، سبکتر و کوچکتر باشد، سبب شده که سامانه های پیشرانش مستقل از هوا مورد توجه قرار گیرند. سامانه های پیشرانش مستقل از هوا بدون نیاز به هوای محیط توان مورد نیاز برای حرکت شناورهای زیرسطحی در اعماق دریا را فراهم می سازند. در این پژوهش، نوع جدیدی از این سامانه ها طراحی و ساخته شده است. در این سامانه، از یک موتور بنزینی موجود در یک سیکل بسته استفاده شده است، به طوری که گازهای خروجی اگزوز بعد از عبور از یک سیکل و طی فرآیندی با گاز اکسیژن مخلوط شده و وارد موتور می شود. به همین منظور، میتوان سامانه ی طراحی شده را نوعی EGR کامل در نظر گرفت. با انجام آزمایش های تجربی بر روی این موتور و مقایسه ی آن در دو حالت استفاده از هوای محیط و سیکل بسته مشاهده شد که در حالت استفاده از سیکل بسته توان موتور و دمای خروجی اگزوز کاهش و مصرف مخصوص سوخت افزایش می یابد.کلیدواژگان: موتور سیکل بسته، سامانه ی پیشرانش مستقل از هوا، موتور بنزینی، شناورهای زیرسطحی
-
صفحات 30-42امنیت، مقاومت و ظرفیت، مهمترین معیارهای ارزیابی در نهان نگاری هستند. منظور از مقاومت در نهان نگاری تصویر، پایداری پیام جاسازی شده از حذف و تخریب، بر اثر حملات عمد یا غیر عمد، مانند نویز و فیلترینگ است. روش های مخفی سازی پیام مبتنی بر LSB که اساس بسیاری از الگوریتم های نهان نگاری هستند، در مقابل چنین حملاتی آسیب پذیرند. در این مقاله، با دو بار بهبود الگوریتم معروف مخفی سازی F5 ، اولی با مخفی سازی دو بیت پیام در LSB2 سه پیکسل، مقاومت بهبود می یابد و دومی با مخفی سازی سه بیت پیام در LSB2 چهار پیکسل، مقاومت و ظرفیت همزمان بهبود داده می شود.کلیدواژگان: نهان نگاری، مقاومت، ظرفیت، الگوریتم های مخفی سازی پیام
-
صفحات 44-54پروانه ی نیمه مغروق یک اختراع جدید و کم نظیر در سیستم رانش شناورهای تندور میباشد که توسط دانشمندان و محققان زیادی مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش، هیدرودینامیک پروانهی نیمه مغروق الافسون که دارای اهمیت فوق العادهای در بین طراحان و پژوهشگران این حوزه می باشد، به منظور موشکافی بیشتر و روشن تر شدن رفتار این نوع پروانه ها مورد بررسی و تحلیل قرار داده شده است. به همین جهت، یک کار عددی به صورت تئوری و همچنین، یک فعالیت تجربی در آزمایشگاه انجام شده است. برای تحلیل عددی از نرم افزار Ansys CFX با استفاده از روش حجم محدود بهره گرفته شده است. با استفاده از نتایج به دست آمده، نمودارهای هیدرودینامیکی الافسون رسم و مورد بحث و بررسی قرار داده شد. لازم بذکر است که نتایج عددی در مقایسه با نتایج تجربی الافسون دارای دقت قابل قبولی بوده است. همچنین، از مدل توربولانسی SST. k-ω برای تحلیل های عددی بهره گرفته شده است.کلیدواژگان: پروانه ی نیمه مغروق، الافسون، پروانه ی 841-B، مدل توربولانسی
-
صفحات 56-71در سال های اخیر، گسترش دینامیک سیالات محاسباتی، منجر به تسهیل مطالعه رفتار شناورهای پروازی در سطح آب بوده است. به طوری که بسیاری از مطالعات به کمک روش های عددی با صرف زمان و هزینهی بسیار کمتر انجام می گیرد. در این مطالعه، مدل یک شناور پروازی تحت عنوان شناور C در آب آرام شبیه سازی و اعتبارسنجی شده است. سپس، از حل عددی موجود جهت شبیه سازی مدل یک شناور تونل دار نیز استفاده شده و نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی محققان پیشین مقایسه شده است. به این ترتیب، امکان تعمیم مدل چیدمان عددی شناور پروازی C، به یک شناور تونل دار مورد ارزیابی قرار گرفته است. پس از این مرحله، دو دیسک مجازی به شناور پروازی C افزوده شد و مجددا نتایج عددی خودرانش با نتایج محققان پیشین صحت سنجی گردیده است. بنابراین، با اطمینان از صحت چیدمان عددی ارایه شده برای شبیه سازی خودرانش شناور پروازی C، حل عددی موجود برای شبیه سازی شناور پروازی تونل دار نیز مورد استفاده قرار گرفته و خودرانش شناور پروازی تونلدار در دو موقعیت مختلف دیسک مجازی بررسی شده است. به این ترتیب، اثر موقعیت طولی قرارگیری پروانه در توزیع فشار، زاویه ی تریم و همچنین، ضریب کاهش تراست برای شناور پروازی تونل دار مورد ارزیابی قرار گرفته است.کلیدواژگان: قایق تندرو، شناور پروازی، بدنه ی تونل دار، حل عددی، خودرانش
-
Increasing the Speed of a Cargo Vessel by Main Components Selection and Propulsion System AdjustmentPages 4-13One of the major concerns in designing and redesigning the vessel’s propulsion system is adjusting its main components including the engine, gearbox and propeller. Components mismatch leads to overload or overspeed in engine. In this research, a method is presented for selecting a propeller and matching it to a full displacement vessel’s propulsion system, and related calculation for increasing the speed, has been done. The suitable engine and gearbox are selected after the vessel’s power and resistance has been calculated by MAXSURF software for 10 knots. The selected engine has 478 KW power at 2150 RPM and the reduction ratio for gearbox is 3.05. The calculated fixed pitch propeller was from B -Wakening series and had a diameter and pitch of 1.13 meters and 80 cm, respectively. It also had 4 blades and 70% area ratio. The results show that the selected propeller is fully matched with the engine and also the propeller power consumption curve is well suited to the engine’s propeller theoretical power. The value of propeller’s produced thrust is about 45.6 KN at 704 RPM which confirms the situation of having two propellers, 0.2 thrust deduction factor and 73 KN vessel resistance at 10 knots speed. The propeller torque value at final RPM is 6125 N.m which leads to an increment of 4 knots in the vessel’s speed. In this research, the performance of selected propeller in different engine RPMs has been well analyzed.Keywords: Propulsion system adjustment, Vessel’s resistance, propeller hydrodynamic factors, Overload, Overspeed
-
Pages 14-19One of the most important factors in reducing the operational capacity of high speed crafts in marine environments is the growth of mosses and sticky algae in the body of these crafts. This subject it increase the weight, the friction of the body surface with sea water and fuel consumption, the speed and power of maneuver. Today, many studies have been done to achieve an effective way of preventing moss clinging to vessels or minimizing them. The most common solution to tackling moss sticking to the walls of these structures is to create conditions that prevent moss sticking. One of these methods is to cover the surfaces with colors containing toxic substances. Toxic substances of anti-fouling tributyl Tin have a damaging effect on living organisms and living organisms in thesea. Today, due to environmental problems, the use of these materials is prohibited as an antifouling coating. With the advent of nanotechnology, the way to develop anti-fouling coatings is more efficient and environmentally friendly. The use of epoxy-based nano-composite containing oxide nanoparticles on the body of crafts and various operational evaluations showed high performance of nano-composite coatings in preventing moss growth, and by overcoming the problems caused by moss growth, the operational capacity of crafts was significantly Improved.Keywords: Nanoparticles of zinc oxide, anti-fouling coating, nano-composite, high speed crafts.
-
Pages 20-29Nowadays, internal combustion engines (ICE) play an important role in our world. One of their uses is its role in the propulsion system of different types of sub-sea crafts. It is obvious that the battery-based electric propulsion system of submarines is very costly, bulky and heavy. For these reseans, the air-indipendent propulsion (AIP) systems that have low-cost, light-weigth and small-size became more intended. Airindependent propulsion systems don’t need to connect to the ambient air, so they can be used by the sub-sea crafts. In this study, a new AIP gasoline engine is designed and introduced. For this purpose, the AIP gasoline engine is designed based on using exhaust gas recovery (EGR) concept. During the engine cycle, the exhaust gas mixed with pure oxygen and the mixture is used by the gasoline engine. Some experimental tests are done on the modified engine and comparisons are done for both cases of the normal cycle and the closed cycle. In the case of closed cycle, engine power and exhaust temperature are decreased and the specific fuel consumption increased.Keywords: Closed cycle engine, air independent propulsion system, gasoline engine, sub-sea crafts
-
Pages 30-42Security, robustness, and capacity are the most important evaluation criteria in steganography. The aim of robustness in image steganography is the stability of embedded message against removal and distortion due to intentional and unintentional attacks such as noise and filtering. Methods of message hiding based on LSB, which are the basis of many steganography algorithms, are vulnerable to such attacks. In this paper, with the two-fold improvement of the well-known hiding algorithm, 𝐹5, the first is to hide two bits of the message in LSB2 of three pixels, the resistor is improved and the latter by hiding the three bits of the message in LSB2 of four pixels, the resistor and the capacity are improved simultaneously.Keywords: Steganography, Robustness, Capacity, Message Hidding Algorithms
-
Pages 44-54SPP propeller is a new and inferior invention in high speed craft system that has been studied by many scholars and researchers. In this study, the hydrodynamics of the Olofsson propeller, which is of great importance among designers and researchers in this field, has been investigated and analyzed in order to scrutinize and clarify the behavior of these types of propeller. For this reason, a numerical work is done theoretically, as well as an experimental activity in the laboratory. The numerical analysis of Ansys_CFX software is based on a limited volume method. Using the obtained results, Olofsson hydrodynamic diagrams were drawn up and discussed. It should be noted that numerical results have been accurately compared to the experimental results of Olofsson. The turbulence model SST. k-ω is also used for numerical analysis.Keywords: SPP propeller, Olofsson, 841-B propeller, turbulence model
-
Pages 56-71In recent years, development of computational Fluid Dynamic (CFD) has facilitated the study of hydrodynamic behavior of high speed boat in water surface. Therefore, many studies are done by using numerical method with less time and cost. In this study, a planing hull (C model) have been simulated in calm water and validated against the experimental results. After ensuring the solution accuracy, numerical setups have been used to simulate a tunneled planing hull in calm water. Again, the results of tunneled planing hull in calm water have been validated against the experiment. Then two virtual disks have been added to C hull bottom and selfpropulsion results have been validate against the numerical data which is presented by pervious researchers. Then, self- propulsion of tunneled planing hull is presented at two different virtual disc location, by adding similar disc to tunneled hull bottom. So, the effects of propeller longitudinal location on trim angle, trust deduction factor, and dynamic pressure have been presented.Keywords: high speed craft, planing boat, tunneled hull, numerical, self-propulsion
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.