فهرست مطالب

نشریه مهندسی دریا
پیاپی 33 (بهار و تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/04/20
  • تعداد عناوین: 12
|
  • علی پویاراد، حسن اکبری* صفحات 1-10

    استفاده از خطوط لوله دریایی متداو ل ترین راه جهت انتقال نفت و گاز استخراج شده از میادین نفتی و گازی است. مجاورت این خطوط با بستر متخلخل دریا، منجر به پیچیدگی الگوی جریان حول خطوط لوله می گردد. در تحقیق حاضر، این جریان با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم پذیر جزیی با قابلیت شبیه سازی محیط متخلخل، مدلسازی شده است. هم چنین برای جذب کردن انرژی موج و جلوگیری از انعکاس آن، دو رویکرد متفاوت شامل روش استهلاک تدریجی سرعت موج در لایه جاذب و روش جذب انرژی موج روی بستر شیب دار مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت روش ترکیبی جدیدی برای جذب موثر انرژی موج معرفی شده است. با استفاده از مدل توسعه یافته، اندرکنش امواج با خط لوله مستقر بر بستر متخلخل و هم چنین بستر نفوذناپذیر مورد مطالعه قرار گرفته است. از طرفی، تاثیر فاصله خط لوله تا بستر دریا در الگوی جریانات حول خط لوله و نیروهای وارد بر آن مدل سازی شده است. کارایی مدل عددی تحقیق حاضر با مقایسه با نتایج موجود عددی و آزمایشگاهی مورد بررسی و تایید قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که روش هیدرودینامیک ذرات هموار توسعه یافته، به خوبی می تواند اندرکنش امواج و خطوط لوله مستقر بر بستر نفوذناپذیر و متخلخل را شبیه سازی کند و مدل جاذب موج ترکیبی معرفی شده توانایی کاهش مناسب انعکاس از انتهای مرز مدل را دارد.

    کلیدواژگان: هیدرودینامیک ذرات هموار، بستر متخلخل، خط لوله، جاذب موج
  • سید وحید ضیا*، مرتضی پویان راد صفحات 11-22

    مسئله گریز از موانع، نقش کلیدی در عملکرد رونده های زیرسطحی خودگردان به عهده دارد. تشخیص مانع، نخستین گام در فرآیند عبور از مانع است. سونار، پرکاربردترین ابزار تشخیص مانع در محیط های آبی بشمار می آیند. در این پژوهش مدلی از سونار جلونگر برای محاسبه فاصله و سمت نسبت به مانع ارایه می شود که در تابع پتانسیل برای تولید نیروی دافعه مجازی به منظور گریز از مانع استفاده می گردد. مسیر اصلی منتجه از روش هدایت هدف بین بوده و تلفیق نیروهای دافعه در صفحه افقی x-y، زاویه سمت مناسب برای انحراف از مسیر اصلی را تولید و منجر به دور شدن از مانع می شود. برای بهینه سازی زاویه سمت از حاصلضرب بهره توابع وزنی مسافت و زاویه سمت مبتنی بر اساس منطق فازی استفاده می شود. صحت الگوریتم پیشنهادی گریز از مانع در مدل دینامیکی شش درجه آزادی یک رونده زیرسطحی بررسی می شود. نتایج حاصل، عملکرد مناسب الگوریتم پیشنهادی را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: گریز از موانع، رونده هوشمند زیرسطحی، تابع پتانسیل مجازی، سونار جلونگر، توابع وزنی فازی
  • مریم سرمیلی، امیرحسین ربیعی*، حمیدرضا رضایی آشتیانی صفحات 23-36

    در این مقاله، کنترل غیرفعال و فعال ارتعاشات ناشی از جدایش گردابه های یک استوانه دایره ای که آزادانه در جهات طولی و عرضی نوسان می کند، توسط جاذب انرژی غیرخطی مورد مطالعه قرار گرفته است. جاذب انرژی غیرخطی از یک جرم، میراگر و یک فنرغیرخطی تشکیل شده که در داخل استوانه مرتعش متصل می شود. انرژی ارتعاشی استوانه به جرم جاذب انتقال پیدا کرده که در نتیجه آن نوسانات استوانه کاهش پیدا می کند. به منظور بررسی هر چه بهتر اثربخشی روش کنترلی ارایه شده، نتایج برای چهار عدد رینولدز واقع در ناحیه قفل شدگی فرکانسی Re = 85, 90, 95, 100 ارایه شده است. با توجه به شبیه سازی های عددی، پارامترهای بهینه شده برای جاذب غیرفعال برابر با... در نظر گرفته می شود. در ادامه مشاهده می شود که در تمامی اعداد رینولدز بررسی شده، سیستم های جاذب انرژی فعال نسبت به جاذب انرژی غیرفعال عملکرد بهتری در کاهش ارتعاشات ناشی از جدایش گردابه های استوانه دایروی از خود به نمایش می گذارند.

    کلیدواژگان: جاذب انرژی غیر خطی، کنترل غیرفعال ارتعاشات، کنترل فعال ارتعاشات، سازه های دریایی، ارتعاشات ناشی از جریان
  • اسماعیل حسنوند، پدرام عدالت* صفحات 37-52

    رایزرها از مهمترین اجزای ترمینال نفتی CALM هنگام عملیات تخلیه و بارگیری نفتکش ها محسوب می شوندکه در دو پیکره بندی متداول شامل فانوس چینی و لیزی اس مورد استفاه قرار می گیرند. مرسوم است که اندرکنش بین این پیکره بندی های رایزرها و سیستم مهاربندی در نظر گرفته نمی شود. بنابراین هدف از این مقاله مقایسه محدوده ی جابجایی افقی مجاز یا SAFOP هر کدام از این رایزرها در اندرکنش با سیستم مهاربندی و همچنین مقایسه پاسخ دینامیکی این رایزرها تحت شرایط عملیاتی با استفاده از نرم افزار ارکافلکس، با شرایط محیطی خلیج فارس در 16 جهت مختصاتی، می باشد. نتایج نشان می دهند که پیکره بندی فانوس چینی عملکرد بهتری نسبت به لیزی اس از لحاظ SAFOP ایجاد می شود. همچنین نتایج نشان می دهند در بحرانی ترین حالت، حداکثر کشش ایجاد شده در PLEM، در رایزر با پیکره بندی لیزی اس به میزان 7 درصد بیشتر از رایزر با پیکره بندی فانوس چینی می باشد. این در حالی است که حداکثر لنگر خمشی ایجاد شده در رایزر با پیکره بندی فانوس چینی به میزان 73 درصد بیشتر از رایزر با پیکره بندی لیزی اس می باشد.

    کلیدواژگان: ترمینال نفتی، CALM، پیکره بندی فانوس چینی، پیکره بندی لیزی اس، ارکافلکس
  • محمدسعید سیف، علی حسنوند* صفحات 53-64

    ربات های زیرآبی مجموعه ای از وسایل دریایی هستند که برای مقاصدی از قبیل اکتشاف، حفاری، کابل گذاری زیردریا، نگهداری و تعمیرات سازه های دریایی و کاربردهای نظامی بکار میروند. در این پژوهش، سعی بر ارایه زمینه مناسبی جهت طراحی مفهومی کاربردی ربات های AUV با در نظر گرفتن هندسه های رایج برای طراحی بدنه می باشد. با استفاده از نرم افزار MATLab برنامه ای تهیه شده است که با در نظر گرفتن اطلاعات اولیه ی کاربر، طراحی مفهومی کاربردی را در اختیار کاربر قرار می دهد. در این برنامه سری های بدنه پرکاربرد DARPA Suboff ، Series 58 ، Myring  و DRDC گنجانده شده است تا کاربر بتواند از بدنه های رایج برای طراحی بهره ببرد. خروجی های این برنامه محاسبه ضرایب هیدرودینامیکی و شبیه سازی مانورهای عملیاتی، طراحی سیستم رانش، بررسی استحکام سازه ای و محاسبات هندسی بدنه ربات زیرسطحی AUV هستند که براساس الگوریتم های طراحی شده سعی گردیده در محدوده ی مناسب و بهینه قرار داشته باشند. اساس این مطالعه دیدگاهی عملیاتی و کاربردی، باتوجه به خواسته ها و الویت های عملیاتی طراحان می باشد و با نتایجی که ارایه شده است، می توان برای شرایط مختلف هندسه ی مطلوب تری برای طراحی فرم هندسی بدنه انتخاب نمود.

    کلیدواژگان: طراحی AUV، مدلسازی هیدرودینامیکی، هندسه بدنه، طراحی مفهومی، سیستم رانش
  • احسان یاری*، محمدرضا ناطقی صفحات 65-75

    به علت محدودیت فضا و انرژی، افزایش میزان عملکرد موتور شناور زیرسطحی یکی از پارامترهای بسیار مهم در فرآیند طراحی می باشد. افزایش میزان عملکرد موتور شناور زیرسطحی رابطه مستقیمی با افزایش راندمان مبدل حرارتی خنک کننده آن دارد. در این مقاله هدف استفاده از تغییر شکل هندسی فین ها و افزایش سطح تماس بین مبدل و سیال عبوری به منظور افزایش آشفتگی جریان جهت افزایش راندمان مبدل حرارتی می باشد. برای اعتبار سنجی روش حل عددی از روابط تجربی موجود انتقال حرارت استفاده شده است. جهت شبیه سازی عددی از نرم افزار انسیس فلوینت استفاده شده است. در این شبیه سازی از حل گر فشار مبنا برای حل عددی معادلات نویر استوکس همراه با مدل توربولانسی RNG k-ε استفاده گردیده و حل به صورت پایا با سیال هوا در نظر گرفته شده است. تاثیر سرعت جریان سیال بر روی فین های دایروی در سه سرعت مختلف بررسی شده و سپس در سرعت m/s 0428/3 تاثیر تغییرات هندسی دندانه ها  مورد ارزیابی قرار گرفته است. در حالت فین های دایروی، افزایش سرعت سیال باعث افزایش انتقال حرارت شده و در حالت فین های دندانه دار، افزایش ارتفاع دندانه ها باعث افزایش ناچیز انتقال حرارت و افت فشار می شود اما با افزایش تعداد دندانه ها عدد ناسلت و ضریب افت فشار به طور محسوس کاهش می یابند.

    کلیدواژگان: فین، مبدل حرارتی، اغتشاش حریان سیال، موتور شناور زیرسطحی
  • مجتبی شکری، محمدرضا خدمتی، کریم اکبری وکیل آبادی*، محمد رضایی سنگتابی صفحات 77-83

    امروزه تعیین دقیق بارگذاری ناشی از پدیده کوبش در شناورها مورد توجه محققان قرار دارد. به منظور مطالعه تجربی پدیده کوبش، آزمایش سقوط مدل قسمت سینه شناور در آب آرام صورت پذیرفته است. وجود تاثیر انحنای طولی در قسمت سینه بدنه شناور این کار آزمایشگاهی را نسبت به اکثر کارهای گذشتگان متمایز می نماید. همچنین از روش تحلیلی واگنر جهت مقایسه نتایج آزمایشگاهی استفاده شده است. نتایج تحلیلی مقدار فشار بیشینه حاصل از کوبش را بزرگ تر از مقادیر آزمایشگاهی پیش بینی می نمایند و این اختلاف نتایج در برخی از نقاط به 25 درصد نیز می رسد. علت اصلی اختلاف ایجاد شده در نتایج تجربی و تحلیلی را می توان در تفاوت فیزیک مسئله دانست. به طور معمول در استخراج روابط تحلیلی انحنای طولی بدنه شناور لحاظ نمی گردد که این انحنا موجب تغییر در رژیم جریان سیال شده و جدایی سیال از بدنه و کاویتاسیون ایجاد می نماید که در ناحیه سینه موجب کاهش در فشار اعمالی به بدنه می شود. بنابراین روش های تحلیلی مبتنی بر فرضیات دو بعدی و یا تحلیلهای سه بعدی که از انحنای طولی بدنه شناور صرفنظر می نمایند همواره فشار ناشی از کوبش را به صورت سختگیرانه تر پیش بینی می نمایند.

    کلیدواژگان: کوبش، آزمایش، سقوط در آب آرام، سینه شناور
  • مرتضی زنگانه* صفحات 85-96

    یکی از مهمترین پارامترها در طراحی پروژه های توسعه سواحل با رویکرد طرحی سازگار با محیط زیست دریا، تخمین زمان باز چرخش آب در پیکره های آبی نیمه بسته مانند خلیج چابهار می باشد. به همین منظور، در این مقاله چگونگی زمان باز چرخش آب در خلیج چابهار که از مسایل روز کشور ایران بوده با استفاده از دو رویکرد توده ای و گسترده مورد بررسی قرار گرفت. نحوه کار به این صورت بود که در ابتدا به مدل سازی جریان در داخل خلیج مذکور با استفاده از مدل MIKE 21 ماژول FM پرداخته شد. سپس با استفاده از داده های استخراجی از مدل هیدرودینامیک مذکور و روش های تجربی ارایه شده به تخمین زمان باز چرخش آب در این خلیج اقدام شد. نتایج نشان داد که مدت زمان باز چرخش کل آب در خلیج چابهار توسط روش استامو و همکاران (2007) و زیمرمن (1981) معادل 7 روز می باشد که روش های موردنظر روش های تخمینی یا توده ای می باشند. این در حالی است که بررسی پهنه بندی زمان بازچرخش آب که در رویکردی گسترده مورد استفاده قرار می گیرد میزان زمان بازچرخش آب بسته به محل مورد بررسی از 5 تا 120 روز می باشد. این مساله مبین اهمیت این دیدگاه در توسعه هر پروژه ساحلی در این منطقه است که باید مد نظر طراحان قرار گیرد.

    کلیدواژگان: تخمین، زمان بازچرخش، پیکره های آبی، خلیج چابهار
  • محمد حاجی تبار، عزیر عابسی*، مهدی حمیدی صفحات 97-109

    استفاده از آبگیرهای دریایی با هدف تامین آب مورد نیاز کارخانه های نمکزدایی، نیروگاه ها و صنایع ساحلی از دریا، در سالهای اخیر بسیار متداول گشته است. علاوه بر کمیت و کیفیت مطلوب آب برداشت شده، آبگیری از دریا باید به نحوی انجام گیرد از لحاظ محیط زیستی نیز پیامدهای نامطلوبی به همراه نداشته باشد. سازه های آبگیر به طور کلی به دو گروه آبگیرهای مستقیم و غیرمستقیم تقسیم می شوند. عملکرد آبگیرهای مستقیم به شدت تحت تاثیر شرایط دریا از جمله نوسانات تراز سطح آب دریا و هیدرودینامیک جریان و امواج قرار دارد. در طراحی آبگیرهای مستقیم و عمقی، تعیین ابعاد دهانه آبگیر، ارتفاع دهانه از کف و تاثیر تغییرات تراز آب دریا بر دبی برداشت آب مسایلی چالش برانگیز محسوب می گردند. نوسانات سطح آب دریا که می تواند ناشی از جزر و مد، تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی زمین باشد، اختلال در کارکرد محیط زیستی آبگیرهای عمقی را به همراه خواهد داشت. در این پژوهش با مدلسازی آزمایشگاهی و عددی دهانه آبگیر تاثیر تغییرات تراز آب بر عملکرد هیدرولیکی دهانه آبگیر، در محدوده میدان نزدیک مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، از تاثیرات لایه بندی محیط، امواج و جریانات محیطی صرفنظر شده و صرفا اثر تغییرات عمق آب در محیط ساکن و همگن، برسرعت آبگیری در دهانه آبگیر، مجاورت سطح آب و نزدیک بستر مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج مدلسازی نشان می دهد که تاثیر افزایش عمق و پیرو آب دبی برداشت بر سرعت جریان در سطح آب بیشتر از سرعت در مجاورت بستر بوده و در همه موارد روابط بی بعد توسعه داده شده از یک الگوی خطی پیروی می کنند.

    کلیدواژگان: آبگیر عمقی، تغییرات سطح آب، مدلسازی عددی، CFD، سرعت جریان
  • محمدسعید شمشیری، محمد مونسان* صفحات 111-121

    در کشتی های تجاری، مقاومت موج سازی بخشی از مقاومت کل بوده که برای کاهش آن، در سینه شناور حبابی سینه اضافه می شود. برای بررسی اثر حبابی سینه، مدل یک کشتی کانتینربر در دو حالت با حبابی سینه و بدون آن در سه عدد فرود 0.22، 0.26 و 0.30 شبیه سازی شد. در ابتدا، حل عددی اعتبارسنجی شده که نشان می دهد نتایج حل معتبرند. مطابق نتایج، وجود حبابی سینه مقاومت اصطکاکی را حداکثر %2 افزایش می دهد. در سه عدد فرود مذکور، مقاومت فشاری به ترتیب 17.1، 31.6 و 25.9 درصد کم می شود. حبابی سینه مقاوت کل را که مجموع مقاومت فشاری و اصطکاکی است، به ترتیب 1.8، 8.9 و 13.3 درصد کاهش می دهد. به علاوه، حبابی سینه ارتفاع موج ساخته شده روی بدنه و همچنین سطح آزاد را کاهش داده است. حبابی سینه در رفتار هیدرودینامیکی شناور اثر مثبت دارد که با افزایش عدد فرود، افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: کشتی تجاری، حبابی سینه، مقاومت هیدرودینامیکی، مقاومت موج سازی، KCS، CFD
  • سید حسین حسن تبار بزرودی، مهدی محمد مهدیزاده*، محمد اکبری نسب صفحات 123-133

    پدیده های دریایی که لایه بندی را آشفته می کنند، باعث ایجاد نوساناتی بر روی سیگنال های صوتی می شوند. در این میان پیچک ها نیز می توانند به عنوان عامل موثر در اختلاط اقیانوس عمل کنند و آشفتگی های قابل ملاحظه ای را در میدان صوت ایجاد کنند. در این مقاله پارامترهای مختلف پیچک و تاثیرات آن بر روی انتشار صوت در یک محیط و شرایط فرضی بررسی شده است و میزان و نحوه اتلاف سیگنال های صوتی در حضور پیچک تعیین شده است. بررسی ها نشان داد، زمانی که منبع صوت در بالای پیچک و در نزدیکی سطح قرار دارد، انتشار صوت محدود به کانال صوتی سطحی است. اما اگر منبع صوت در عمق میانی و یا نقاطی در زیر پیچک باشد، انتشار صوت گسترش یافته و نقاط تاریک کمتری مشاهده می شود .

    کلیدواژگان: پارامترهای ادی، مدل عددی MIKE3، مدل عددی ACTUP، انتشار صوت
  • شیوا غیور، مهدی حمیدی*، عزیر عابسی صفحات 135-144

    در دهه های اخیر، تخلیه پساب های شور در پیکره های آبی و تاسیس آب شرین کن ها در سراسر دنیا افزایش یافته است. در پژوهش پیش رو، رفتار جریان آشفته در تخلیه مستغرق پساب های شور تولیدی در آب شیرین کن های ساحلی با زاویه تخلیه 45 درجه نسبت به افق، به کمک سیستم آزمایشگاهی سه بعدی آشکارسازی لیزری جریان آغشته به فلورسنت مورد بررسی قرار گرفته است. پس از برداشت تصاویر و تبدیل آنها به فایل های ASCI، تغییر رفتار جریان آشفته در انتقال رژیم از جت به پلوم، با ترسیم نیمرخ های عرضی غلظت، شدت آشفتگی و تناوب جریان در فواصل مختلف از نازل تخلیه به کمک توسعه کدهایی در نرم افزار MATLAB تحلیل شده است. نتایج نشان می دهند که در این انتقال رژیم، تطابق نیمرخ های غلظت میانگین با توزیع گوسی در وجه درونی کاهش می یابد، مقادیر شدت جریان افزایش می‎یابند و ناحیه صفر تناوبی کوچک می شود. همچنین، شیب تغییرات غلظت میانگین، شدت نوسانات غلظت و تناوب در راستای خط جریان، به طور چشمگیری افزایش می یابند.

    کلیدواژگان: تخلیه فاضلاب آب شیرین کن، جت مستغرق، پلوم، شناوری منفی، جریان آشفته
|
  • Ali Pooyarad, Hassan Akbari* Pages 1-10

    Using offshore pipelines is the most common way to transport oil and gas extracted from oil and gas fields. Since the pipelines are usually located on porous seabed, current pattern around them is complicated. In this study, based on the weakly compressible smoothed particles hydrodynamic method, new numerical model has been developed that is capable of simulating flow inside a porous medium. In addition, to minimize wave reflections, two different methods i.e. using gradual velocity damper and using a sloped beach geometry are studied and a hybrid method is introduced as an effective new wave absorbing system. Wave interactions with pipeline on and spaced from permeable and impermeable beds are studied by means of the introduced method. Distance between pipeline and seabed is investigated for both conditions. The introduced numerical model is validated via comparing its results with experimental data and similar numerical results. The results confirm that the developed numerical model can be used efficiently in modeling wave interaction with pipelines located on either permeable or impermeable seabed. In addition, wave reflections can be minimized by means of the introduced hybrid wave absorption system

    Keywords: Smoothed Particle Hydrodynamic, Porous seabed, pipeline, Wave absorption
  • Seyed Vahid Zia*, Morteza Poyan Rad Pages 11-22

    Obstacles avoidance problem plays a key role in the performance of the Autonomous Underwater Vehicles (AUVs). Obstacle detection is the first step in the process of crossing an obstacle. Sonar is the most used obstacles detection equipment in aquatic environments. In this research work, a forward looking sonar model is presented to calculate the distance and direction relative to the obstacle which is used in potential function to generate a virtual repulsion force to obstacles avoidance. The main path is due to the line of sight guidance method and appropriate side angle is generated by combining repulsive force in x-y plane to deviate from the main path and leads away from the obstacle. To optimize the side angle, the multiplication gain of distance and bearing weighting functions is applied based on fuzzy logic. The validity of the proposed obstacles avoidance algorithm is investigated in 6-DOF dynamical model of an AUV. The results indicate the appropriate performance of the proposed algorithm.

    Keywords: Autonomous Underwater Vehicle, Artificial Potential Functions, Forward Looking sonar, Fuzzy Weighting Function
  • Maryam Sarmeili, AmirHossein Rabiee*, HamidReza Rezaei Ashtiani Pages 23-36

    In this paper, passive and active vortex-induced vibration control of a circular cylinder that oscillates freely in longitudinal and transverse directions is investigated by utilization of nonlinear energy sink. The nonlinear energy sink is composed of a mass, a damping and a nonlinear spring that attaches inside of vibrating cylinder. The vibrational energy of the main cylinder is transferred to the adsorbent mass, thereby reducing the cylinder oscillations. The effectiveness of the proposed control method, numerical results are presented for four Reynolds numbers located in the lock-in region, Re = 85, 90, 95, 100. According to the numerical simulations, the optimized parameters for the passive nonlinear energy sink are considered equal to ... . It can be seen that at all Reynolds numbers, active nonlinear energy sink perform better than passive energy absorbers in reducing vortex-induced vibrations.

    Keywords: Nonlinear Energy Sink, Passive Vibration Control, Active Vibration Control, Marine Structures, Flow-induced Vibration
  • Esmaeil Hasanvand, Pedram Edalat* Pages 37-52

    The risers are one of the most important components of the CALM oil terminal during the unloading/loading operations of tankers, which are used in two common configurations, including Chinese Lantern and Lazy S. It is common to not consider the interaction between these riser configurations and the mooring system. Therefore, the purpose of this paper is to compare the permissible horizontal displacement range or SAFOP of each of these risers in interaction with the mooring system and also to compare the dynamic response of these risers under operating conditions using OrcaFlex software with Persian Gulf environmental conditions in 16 coordinate directions. The results show that the Chinese Lantern configuration performs better in terms of SAFOP than Lazy S. The results also show that in the most critical case, the maximum tension created in the PLEM is 7% higher in the riser with the Lazy S configuration than in the riser with the Chinese lantern configuration. However, the maximum bending moment created in the riser with the Chinese Lantern configuration is 73% higher than the riser with the Lazy S configuration.

    Keywords: Oil Terminal, CALM, Chinese Lantern configuration, Lazy S configuration, OrcaFlex
  • MohammadSaeed Seif, Ali Hasanvand* Pages 53-64

    Underwater equipment is a set of marine equipment used for purposes such as exploration, drilling, submarine cabling, maintenance and repair of offshore structures, and military applications. In this research, we try to provide a suitable background for the conceptual design of AUV robots by considering the common geometries for hull design. Using MATLAB software, software has been prepared that provides the user with a practical concept design based on the userchr basic information. In this software, In this software, the widely used body series DARPA Suboff, Series 58, Myring and DRDC are included so that the user can use the mentioned bodies for design according to his style. The results of this program are calculation of hydrodynamic coefficients and simulation of maneuvers, design of propulsion system, structural strength study and geometric calculations of AUV, which based on designed program have been tried to be in the appropriate and optimal range. The principle of this study is an operational and applied perspective. Based on the results of the algorithm, a more desirable geometry can be selected for different conditions to design the geometric form of the AUVch hull.

    Keywords: Design AUV, hydrodynamic modeling, hull geometry, preliminary design, propulsion system
  • Ehsan Yari*, MohammadReza Nateghi Pages 65-75

    Due to limited space and energy, increasing the performance of the underwater marine vehicle motor is one of the most important parameters in the design process. Increasing the performance of the underwater marine vehicle motor is directly related to increasing the efficiency of its cooling heat exchanger. In this paper, the aim is to use the geometric changes of the fins and increase the contact surface between the heat exchanger and the passing fluid in order to increase the turbulence of the flow to increase the efficiency of the heat exchanger. The existing experimental heat transfer relations have been used to validate the numerical solution method. Ansys fluent software has been used for numerical simulation. In this simulation, the pressure-based solver is used to solve the Navier Stokes equations along with the RNG k-ε turbulent model, and the solution is intended steady with air as working fluid. The effect of fluid flow velocity on circular fines at three different velocities has been investigated and then the effect of geometric changes of teeth has been evaluated in the speed of 3.0428 m / s. In the case of circular fins, the increase of fluid velocity increases heat transfer, and in the case of toothed fin, increasing the height of the teeth causes a slight increase in heat transfer and pressure drop, but as the number of teeth increases, the Nusselt number and pressure drop decrease significantly.

    Keywords: fin, Heat exchanger, fluid flow turbulence, underwater vehicle motor
  • Mojtaba Shokri, MohammadReza Khedmati, Karim Akbari Vakilabadi*, Mohammad Rezai Sangtabi Pages 77-83

    Today, determination of slam-induced pressure is one of the interested issue of the researchers. Water entry of bow section of a ship is experimentally examined, in order to investigation of slamming pressure. This experimental study is distinguished because of the effect of longitudinal curvature in the ship shape body. A generalized Wagner theory is used to compare of experimental results. The predicted slamming pressure of experimental results is approximately 25 percent lower than Wagner theory because of differences in the assumption of theories. Longitudinal curvature of ships is ignored in the analytical method which is change of flow regime and produce of flow separation and air cavity. Thus, analytical method based on ignoring of longitudinal curvature cannot precinct predication of slamming pressure and a water entry test or 3D numerical method must be performed.

    Keywords: Slamming, Experiment, Water Entry, Bow-segment
  • Morteza Zanganeh* Pages 85-96

    One of the most important parameters to design any eco-friendly coastal development project at semi-enclosed water bodies like Chabahar bay is the estimation of flushing time. In this paper, Chabahar baychr('39')s flushing as a sensitive water body is investigated considering either a lumped or distributed aspect. To achieve this, at first, the flow model of the study area is simulated by the FM module of MIKE 21. Afterward, its flushing time is estimated by empirical methods and hydrodynamic data obtained from the numerical simulation in both lumped and distributed aspects. Results show average flushing time for Stamuo et al. (2007) and Zimmerman (1981) formulas seven days. However, distributed viewpoint in Chabahar bay is reporting a range from 5 to 120 days for the flushing time. From the above discussion this can be concluded that any project must be investigated from this viewpoint in this area before construction.

    Keywords: Estimation, Flushing time, Water bodies, Chabaher Bay
  • Mohammad Hajitabar, Ozeair Abessi*, Mehdi Hamidi Pages 97-109

    Feedwater supply for coastal desalination plants, powerplants and other coastal industries using marine intakes has become a common approach during last years. Besides providing water with high quality, intake design should be economically and environmentally acceptable too. The intakes are generally divided into two groups i.e. direct and indirect intakes. The efficiency of direct intakes is a function of sea conditions such as the changes in seawater level and the hydrodynamic of the waves and tides. In deep intakes, the size of the cap, changes in seawater level, and consequently changes in water inflow are challenging design parameters. Seawater level changes due to tides, and the potential effects of climate change and global warming can disrupt the functionality of deep intake systems. In this study, the effect of sea-level changes on the performance of deep intakes has been investigated by studying the hydraulics of the velocity cap along the nearfield. So, an experimental and computational fluid dynamics model has been developed to investigate flow regimes at the location of the velocity cap, vicinity of the surface, and at the sea floor. Density stratification, wave effects, and ambient current have been ignored, so the simulations only developed for stagnant and non-stratifield conditions.

    Keywords: Deep intake, Water level changes, Numerical modeling, CFD, Flow velocity
  • MohammadSaid Shamshiri, Mohammad Moonesun* Pages 111-121

    In commercial ships, wave making resistance is a part of total resistance which to reduce it, a bulbous bow is added to the ship bow. To investigate the effect of bulbous bow on total resistance, a container ship model is simulated with and without the bulbous bow at three Froude Numbers: 0.22, 0.26 and 0.30. Initially, numerical simulation validation has been done, which shows that the results are valid. According to the results, the bulbous bow increases frictional resistance by a maximum of 2%. In these three Froude Numbers, the pressure resistance decreases by 17.1, 31.6 and 25.9%, respectively. At three mentioned Froude Numbers, bulbous bow decreases total resistance by 1.8, 8.9 and 13.3% respectively. In addition, the bulbous bow reduced the height of the wave made on the hull and the free surface. Bulbous bow causes positive effects on the hydrodynamic behavior of the vessel, which increase with increasing Froude Number.

    Keywords: Merchant ship, bulbous bow, Hysrodynamic Resistance, Wave Making Resistance, KCS, CFD
  • Seyed Hossein Hassantabar Bozroudi, Mahdi Mohammad Mahdizdeh*, Mohammad Akbarinasab Pages 123-133

    Marine phenomena that disturb the stratification cause oscillations in the acoustic signals. Among them, Eddies can be effective factors in mixing the ocean and create significant disturbances in the sound field. In this paper, the different parameters of Eddy and the effects of Eddy on sound propagation were analyzed in a hypothetical environment and conditions, and the amount and way of loss of sound signals in the presence of Eddy were also determined.The analyses showed that when the sound source is over the Eddy and near the surface, the sound propagation is limited to the surface sound channel. But when the sound source is in the mid-depth or under the Eddy, the sound propagation expands and dark spots decrease. in this condition  (when the sound source is in the middle depth) with the increase in speed and radius of the Eddy, the amount of loss increases too.

    Keywords: Parameters of Eddy, MIKE3 Numerical Model, ACTUP Numerical Model, Sound Propagation
  • Shiva Ghayour, Mehdi Hamidi*, Ozeair Abessi Pages 135-144

    In recent decades, brine discharge into the water bodies and desalination plants have increased dramatically all over the world. In this research, behavior of turbulent flow in submerged disposal of saline wastewater produced by coastal desalination with a nozzle oriented upwards at 45o to the horizontal was investigated by employing a three-dimensional laser-induced fluorescent (3DLIF) system. After obtaining experimental pictures and converting them to ASCI files, change of turbulent flow in jet-to-plume transition was analyzed through cross-sectional profiles of concentration, turbulent intensity and flow intermittency in different distances from the discharge nozzle with code development in MATLAB software. The results show that in this regime transition, agreement with Gaussian distribution in mean concentration profiles decreases for the inner side of discharged flow in the plume region, Concentration intensity increases and zero-intermittency zone decreases. Also, changes in slope of mean concentration, concentration fluctuation intensity and intermittency along the centerline increase dramatically.

    Keywords: Desalination Wastewater Discharge, Submerged Jet, Plume, Negative Buoyancy, Turbulent Flow