فهرست مطالب

دریا فنون - سال هفتم شماره 3 (پیاپی 21، پاییز 1399)

فصلنامه دریا فنون
سال هفتم شماره 3 (پیاپی 21، پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/12/18
  • تعداد عناوین: 10
|
  • فرشید محمودی تبار*، ابوالفضل واحدی صفحات 1-10
    در سال های اخیر موتورهای آهنربای دایم با توجه به خصوصیات عملکردی مناسب در صنایع مختلف بسیار مورداستفاده قرارگرفته اند. یکی از موتورهای PM جدیدا معرفی شده، موتور آهنربای دایم شار سوییچ شونده است که ترکیبی از موتورهای آهنربای دایم معمولی و موتور سوییچ رلوکتانس است. این موتور با وجود خواص عملکردی بسیار مناسب از قبیل چگالی توان و گشتاور بالا، قابلیت اطمینان بالا، راندمان بالاتر و غیره، مشابه با دیگر موتورهای آهنربای دایم در معرض خطای مغناطیس زدایی آهنرباها می باشد. از این رو در این مقاله با استفاده از روش اجزای محدود مدلسازی دقیق این پدیده در موتور آهنربای دایم شار سوییچ شونده انجام شده و قدرت تحمل و مقاومت این موتور در برابر عواملی از قبیل عکس العمل آرمیچر، دما و خود مغناطیس زدایی مورد بررسی می گیرد. پس از انجام شبیه سازی ها مشخص شد که موتور FSPM در دماهای بالا به شدت در معرض خطر مغناطیس زدایی برگشت ناپذیر قرار دارد به طوری که گشتاور الکترومغناطیسی موتور در دمای 180درجه از 132 نیوتن-متر به 30 نیوتن-متر کاهش می یابد. از این رو بهبود در ساختار مغناطیسی موتور یا استفاده از آهنربای قوی تر در طراحی موتور FSPM مشهود می باشد. در نهایت با توجه به اینکه تاکنون تلاشی برای تشخیص خطای مغناطیس زدایی در موتورهای شار سوییچ شونده صورت گرفته نشده است، با تحلیل طیف فرکانسی گشتاور الکترومغناطیسی موتور در حالت خطادار و مقایسه آن باحالت سالم، یک شاخص ساده و مناسب برای تشخیص خطای مغناطیس زدایی ارایه می شود.
    کلیدواژگان: مغناطیس زدائی، آهنربای دائم، روش اجزاء محدود گام به گام، موتور آهنربای دائم شار سوئیچ شونده، تشخیص خطا
  • جعفر خلیل پور*، جواد رنجبر، پوریا کرمی صفحات 11-21
    متاسفانه معمولا در پترن نهایی سیستم‏های آرایه فازی علاوه بر گلبرگ اصلی، گلبرگ‏های فرعی نیز مشاهده می شود که همین موضوع باعث تلف توان ارسالی فرستنده و یا اشباع گیرنده در صورت حضور بلاکرهای قوی می‏شود. در این مقاله ابتدا یک روش وزن دهی برای کاهش سطح گلبرگ های فرعی مورد استفاده قرار گرفته است. ولی در حالت کلی استفاده از روش های وزن دهی متداول باعث افزایش پهنای بیم و در نتیجه کاهش رزولوشن می‏شود که در کاربردهای رهگیری این موضوع مطلوب کاربر نیست. در قدم بعدی به امید افزایش رزولوشن فاصله بین آنتن‏های سیستم آرایه فازی افزایش پیدا کرد. پس از افزایش فاصله بین المان‏ها رزولوشن پترن افزایش پیدا کرد ولی متاسفانه در پترن نهایی گلبرگ‏های جعلی ظاهر گردید. در واقع ایده اصلی این مقاله برطرف کردن این تقابل در یک سیستم آرایه فازی می باشد. لذا در این مقاله دو روش رندوم سازی در سطح موقعیت قرار گیری آنتن‏ها و ضرایب اعمال شده به سیگنال‏های هر مسیر در یک سیستم آرایه فازی با فاصله d=λ بین المان ها مورد آزمایش قرار گرفت. برای یک سیستم آرایه فازی یازده المانه نشان داده شد که با زاویه اسکن 180 درجه حداقل رزولوشن 10 درجه بین نقطه اشاره و صفر در پترن نهایی قابل دست یابی می باشد. همچنین سطح گلبرگ‏های جعلی به اندازه 11.6dB نسبت به گلبرگ اصلی کاهش یافته است.
    کلیدواژگان: سیستم آرایه فازی، سطح گلبرگ فرعی (SLL)، سطح گلبرگ جعلی، رندوم سازی، فاصله بین آنتنها
  • محمدرضا سهیلی فر*، حسین محسنی صفحات 22-38
    امروزه بهره وری انرژی در شبکه های مخابراتی در جهت رشد کاربران اهمیت زیادی دارد از این رو حضور شبکه پشتیبان بی سیم برای طراحی شبکه ناهمگن با بهره وری انرژی در شبکه های مخابراتی امری مهم به حساب می آید. در این مقاله، چارچوب کلی برای تجزیه و تحلیل بهره وری انرژی شبکه های چند لایه چند ورودی، چند خروجی ناهمگن در حضور لینک های پشتیبان بی سیم در هر دو جهت فراسو و فروسو در مجموعه ای از سیستم های مخابراتی با هدف مدیریت بهینه انرژی آن ها فراهم شده است. شبکه ای با مشختصات مفروض از جمله M آنتن در هر ایستگاه مبنا و K کاربر در هر سلول طراحی شده است و تحلیل کارآیی طیفی و برای حالت فروسو و فراسو، در شرایط مختلف با استفاده از روش های مختلف محاسبه و مورد مطالعه قرار گرفته است که متناسب با پیچیدگی و کارآیی طیفی روش مورد نظر اتخاذ می شود و مشاهده می شود روش یک شیوه نسبتا رایج می تواند باشد، زیرا اجازه محاسبات فرم بسته کارایی طیفی در موارد خاصی مانند کانال های فضایی غیر هم-جوار را می دهد. همچنین کارآیی انرژی در دو سناریو با توان های مختلف مطالعه شده است و مشاهده می شود که کارایی انرژی با استفاده از روش های مختلف، تابع نامشخصی از توان عملیاتی است.
    کلیدواژگان: مدیریت شبکه، بهینه سازی شبکه، شبکه های مخابراتی
  • سید محسن حجازی الحسینی، مجید الیاسی*، محمدجواد میرنیا صفحات 39-50

    امروزه استفاده از ورق های فلزی آلیاژ آلومینیوم در صنایع کشتی سازی به علت نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت به خوردگی مناسب، گسترش یافته است. با توجه به این که قابلیت شکل پذیری این آلیاژ در دمای محیط پایین است، در این پژوهش، فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی قطعه دو پله از جنس آلیاژ آلومینیوم AA6061 ، تحت سیکل های عملیات حرارتی مختلف، به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا بیش ترین عمق قابل شکل دهی قبل از پارگی ورق، در شرایط عملیات حرارتی T6 اولیه، در فشارهای مختلف محفظه روغن به دست آمد و فشار bar 12 به عنوان بهترین فشار شکل دهی ورق انتخاب گردید. نتایج نشان می دهد، اگرچه می توان با انتخاب پارامترهای مناسب فرآیند، این ورق ها را با کم ترین عیوب نظیر ترک و چروکیدگی شکل داد، اما عمق شکل پذیری ورق در حالت T6 اولیه بسیار محدود است. بنابراین اثر عملیات های حرارتی انحلال، پیرسازی و آنیل، بر روی عمق شکل دهی، سختی و توزیع ضخامت قطعات هیدروفرم شده، بررسی گردید. با انجام عملیات حرارتی انحلال در دما و زمان مناسب، می توان قابلیت شکل پذیری قطعات در فرآیند هیدروفرمینگ را به میزان 7/91 % بهبود داد، این در حالی است که سختی قطعه به مقدار 2/36 % نسبت به حالت T6 اولیه کاهش می یابد. با انجام هیدروفرمینگ بعد از فرآیند پیرسازی، شکل پذیری به میزان 7/16 % کاهش می یابد، که علت آن افزایش سختی قطعه به مقدار 9/11 % نسبت به حالت T6 اولیه می باشد. با انجام عملیات حرارتی آنیل، عمق شکل دهی به میزان 7/116 % نسبت به حالت T6 اولیه بهبود یافته است که این امر، کاهش 69 % سختی قطعه نهایی را نتیجه می دهد.

    کلیدواژگان: شکل دهی فلزات، هیدروفرمینگ ورق، کشتی سازی، عملیات حرارتی، آلیاژ آلومینیوم AA6061، سختی و توزیع ضخامت قطعه نهایی
  • عباس حسن آبادی، کریم اکبری وکیل ابادی*، محمدرضا خدمتی صفحات 51-61
    در طول عمر یک کشتی، بدنه در معرض انواع بارها قرار دارد و همچنین در معرض سناریوهای مختلف آسیب دیدگی، از جمله زوال خوردگی که باعث کاهش ظرفیت سازه ای می شود. مهمترین اثر تخریب سازه ای کشتی، خوردگی و خستگی است. هر دوی این تاثیرات پیری، عواقب شفافی از افزایش سطح تنش و کاهش استحکام سازه ای کشتی برای تقریبا همه حالت های خرابی می باشد. پیری سازه ای کشتی ممکن است به عنوان زوال تدریجی سازه و همچنین نتیجه کارکرد طبیعی و اثرات زیست محیطی تعریف شود. زوال تدریجی سازه می تواند ناشی از مواردی از قبیل: آسیب به رنگ آمیزی، خوردگی، ایجاد ترک، اعوجاج و تغییر در خواص مکانیکی مواد باشد.بررسی روش های جلوگیری از خوردگی و پیاده سازی آن در شناورهای نظامی می تواند کمک بسیار زیادی به عمر شناور و کاهش هزینه های اعمالی بر فرایند نگهداری و تعمیر داشته باشد. در این تحقیق به صورت خاص پدیده خوردگی در رابطه با ورق دریایی بدنه شناورهای نظامی مورد مطالعه قرار گرفته است. با بررسی نتایج بدست آمده از آزمایشات مشخص گردید که تنها سن شناور ملاکی برای ارزیابی استحکام باقیمانده ورق خورده شده نمی باشد چرا که نتایج حاصل از آزمون کششی نشان می دهند که بعضی از نمونه ها باسن کمتر دارای مقاومت باقیمانده کمتر (در برابر آزمون کشش) نسبت به نمونه هایی باسن بالاتر می باشند. به بیان دیگر، مدیریت تعمیر و نگهداری به اندازه ی اهمیت سن شناورها، حایز اهمیت می باشند.
    کلیدواژگان: خوردگی، آزمون کشش، حفاظت کاتدی، تنش تسلیم
  • ایمان عباسپور، وحید شکری* صفحات 62-74
    در مطالعه حاضر جریان سیال دو فازی جدا از هم مایع-گاز با بهره گیری از مدل دوسیالی شبیه سازی و محدوده ی خوش رفتاری معادلات مورد سنجش و ارزیابی قرار گرفته و معادلات حاکم با استفاده از تکنیک تسخیر شاک حل گردیده است. مزیت این روش نسبت به روش های متداول پیشین، امکان پیش بینی مکان هندسی نقاط فصل مشترک دو فاز بدون مدل سازی آن می باشد و فصل مشترک بصورت مستقیم از حل معادلات بقای حاکم بر جریان دوفازی بدست می آید. بدست آوردن محدوده ی خوش رفتاری مدل بعنوان نوآوری دیگر از نتایج این مطالعه می باشد. مساله واتر فاست که یکی از مسایل معروف و بنیادی در مکانیک سیالات دو فازی می باشد پیاده سازی و نتایج آن با روش تحلیلی اعتبار سنجی و نقاط قوت و ضعف آن بعنوان نتایج مطالعه ارایه گردیده است.
    کلیدواژگان: جریان دوفازی، مدل دو سیالی، شبیه سازی عددی، آنالیز هیپربولیکی، محدوده خوش رفتاری
  • رسول لقمانپور زرینی*، سهراب مجدفر، یدالله اقدود چابکی، رحیم مالمیر صفحات 75-86

    در پژوهش حاضر به منظور سنجش شاخص های کارکردی موتور دیزل در اثر اختلاط سوخت گازوییل رایج در ایران و سوخت بیودیزل از نوع متیل استر روغن گیاهی پسماند، در ابتدا مخلوط های مختلف سوخت با درصدهای حجمی B80, B60, B40, B20, B0 آماده گردید. سپس با اعمال بارهای مختلف در دور ثابت 1340 دور بر دقیقه به موتور دیزل مورد آزمایش (تراکتور مسی فرگوسن 240) با استفاده از یک دینامومتر الکتریکی شاخص های کارکردی موتور مورد سنجش قرار گرفتند. دمای دود خروجی، راندمان حرارتی و نسبت هوا به سوخت تا مخلوط سوخت B40 فرونی یافته و با افزایش بیشتر درصد سوخت بیودیزل از مخلوط سوخت B40 به بالاتر تقلیل پیدا می کنند، مقدار نسبت هوا به سوخت در مخلوط سوخت B40 نسبت به بقیه مخلوط های سوخت بالاتر است و فرایند تغییرات نسبت هوا به سوخت در همه بارهای دینامومتر همسان هم می باشد. مصرف ویژه سوخت و آهنگ مصرف سوخت تا مخلوط سوخت B40 تقلیل یافته و از مخلوط سوخت B40 به بالاتر فزونی می یابند، به آن دلیل که مخلوط سوخت B40 پایین ترین مصرف سوخت و مصرف ویژه سوخت ترمزی را دارد. استفاده از این مخلوط به عنوان مخلوط سوخت برتر از نظر مصرف اقتصادی سوخت در موتورهای دیزل با دور ثابت پیشنهاد می گردد. توان ترمزی و آهنگ مصرف هوا در تمام بارهای دینامومتر و در کلیه مخلوط های سوخت دیزل و بیودیزل یکسان می باشند. دلیل پایا بودن توان ترمزی در یک بار مشخص، این است که با تغییر میزان سوخت، دور دینامومتر در حد ثابت 1340 دور بر دقیقه نگه داشته می شود. با توجه به الزامات زیست محیطی و روند کاهش ذخایر فسیلی، از سوخت تجدیدپذیر بیودیزل به عنوان یکی از اصلی ترین گزینه ها در جایگزینی سوخت دیزل نام برد.

    کلیدواژگان: بیودیزل، دیزل، دینامومتر، مصرف سوخت، سوخت تجدیدپذیر
  • امین محمودی*، محمدجواد کتابداری صفحات 87-97

    در این مقاله از یک مدل عددی لاگرانژی بدون شبکه، به نام مدل هیدرودینامیک ذرات هموار نسبتا تراکم پذیر (WCSPH) برای شبیه سازی پیشروی موج تنها بر روی دیوار ساحلی شیب دار و همچنین پیشروی موج منظم بر روی موج شکن مستغرق نفوذناپذیر استفاده شده است. برای شبیه سازی آشفتگی سیال، از مدل آشفتگی SPS که بوسیله تیوری شبیه سازی گردابه ای بزرگ (LES) بدست آمده، استفاده شده است. در تحقیق حاضر، برای بررسی دقت مدل در شبیه سازی پیشروی موج بر روی موج شکن مستغرق نفوذناپذیر و دیوار ساحلی، نتایج مدل عددی حاضر با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته است. همچنین نتایج مدل عددی حاضر با نتایج مدل عددی Shen وهمکارانش (2004) مورد مقایسه قرار گرفت، که نتایج مدل عددی حاضر از تطابق بهتری با نتایج آزمایشگاهی برخوردار بود. نتایج این تحقیق نشان داد که مدل عددی تهیه شده، ابزاری قوی جهت شبیه سازی پیشروی موج بر روی سازه های ساحلی می باشد.

    کلیدواژگان: مدلسازی عددی، هیدرودینامیک ذرات هموار، دیوار ساحلی، موج شکن مستغرق، پیشروی موج
  • سعید کرمی*، قادر میرزایی، علی ملکی صفحات 98-111
    زمانی که یک پروانه در حال حرکت در آب است، یک جریان ورتکسی قوی در نزدیکی هاب پروانه تولید می شود که منجر به کاهش عملکرد پروانه می گردد. لذا با اضافه نمودن فین های چرخان به پشت پروانه می توان جریان را به پشت سینه کپ منحرف و شدت ورتکس هاب را کاهش داد. در این پژوهش، تیغه های توپی پروانه به صورت پارامتری طراحی و به یک پروانه سری بی اضافه گردید . نقاط عملکرد طراحی و نقاط خارج از طراحی برای پروانه سری بی بررسی و نقطه شروع کاویتاسیون با استفاده از روش عددی تخمین زده شد. در ادامه اثرات تغییرات هندسی تیغه های توپی پروانه موردبحث قرار گرفت و یک مدل هندسی ارایه شد. یک پروانه مرجع گام متغیر برای اعتبارسنجی روش عددی مورد استفاده قرار گرفت. از معادلات متوسط گیری رینولدزکوپل شده با مدل انتقال جرم کاویتاسیون به منظور شبیه سازی میدان جریان استفاده گردید. تغییرات هندسی تیغه های توپی پروانه با استفاده از روش پیشنهادی ، بهبود بازدهی پروانه در ضرایب پیشروی بالا را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: پروانه دریایی، جریان دنباله پروانه، کاویتاسیون و غیرکاویتاسیون، (Propeller Boss Fin Cap)PBCF، دستگاه ذخیره کننده انرژی، فین
  • سیامک جمشیدی* صفحات 112-121
    آبهای نواحی جنوبی دریای خزر به عنوان یکی از مناطق مهم اقتصادی و دارای اکوسیستم متنوع در این توده آبی از اهمیت بالایی برخوردار است. از اینرو پایش و کنترل مشخصه ها و مولفه های مختلف فیزیکی و زیستی دریا و اثرات متقابل آنها در بهره برداری پایدار از این دریا نقش کلیدی دارد. بنابراین در تحقیق حاضر سعی شده با اندازه گیری های میدانی پارامترهای مختلف و بررسی ساختار پایداری و آمیختگی ستون آب، تغییرات مکانی و زمانی توزیع کلروفیل-آ مورد مطالعه قرار گیرد. عملیات میدانی در آبهای نواحی جنوبی دریای خزر و با استفاده از دستگاه نمونه بردار پارامترهای آب دریا در ماه های مختلف سال برنامه ریزی و اجرا شد. نتایج نشان داد، بیشترین مقدار غلظت کلروفیل-آ در لایه های زیرسطحی و بین اعماق 5 تا 15 متر و یا در برخی موارد در مرز لایه شیب گرمایی قرار داشته است. در ماه هایی که بعضا ورودی آب رودخانه های محلی در نواحی نزدیک خط ساحل بیشتر بوده است غلظتهای بیشینه و حدود 2.5 میلی گرم بر مترمکعب نیز اندازه گیری و ثبت شده است. ساختار کلی نشاندهنده کاهش میزان غلظت کلروفیل-آ در ستون آب در لایه های پایینی به خصوص زیر لایه شیب گرمایی (ترموکلاین) می باشد. در لایه های میانآب در برخی موارد غلظتهای کلروفیل تا 0.1 میلی گرم بر مترمکعب هم ثبت شده است. ارزیابی ها نشان داد که لایه زیر سطح از 5 متر تا حد پایینی لایه شیب گرمایی لایه مناسبی برای ترازهای بالاتر کلروفیل در فصول و ماه های محتلف بوده که تحت تاثیر میزان نور وارد شده به آب دریا، لایه بندی، اغتشاش و پایداری ستون آب قرار داشته است.
    کلیدواژگان: کرانه جنوبی دریای خزر، کلروفیل-آ، پایداری و لایه بندی، ساختار ستون آب
|
  • Farshid Mahmouditabar *, Abolfazl Vahedi Pages 1-10
    In recent years, permanent magnet motors are used in various industrial applications due to high-performance characteristics such as reliability, efficiency, and high power and torque density. One of the newly introduced PM motors which has attracted much attention is Flux Switching Permanent Magnet (FSPM) motor. FSPM motor is a combination of regular PM motor and switched reluctance motor. One of the major problems of PM motor is the phenomenon of demagnetization which is reduced the motor performance characteristics. In this paper a perceive model for demagnetization phenomenon is presented using Time Stepping Finite Element Method (TSFEM). The results will be shown that the FSPM motor severely vulnerable to demagnetization at high temperatures. The electromagnetic torque of the motor will be declined from 132N.m to 30N.m. Also, demagnetization tolerant of FSPM motor against armature reaction, temperature, and self-demagnetization is evaluated. In addition given that until today there are no attempts in demagnetization fault detection of FSPM motor, using the electromagnetic torque spectrum at the faulty and healthy conditions of the motor, an index for demagnetization fault diagnosing will be introduced.
    Keywords: Demagnetization, Permanent magnet, Time Stepping FEM, Flux Switching Permanent Magnet, and Fault Detection
  • Jafar Khalilpour *, Javad Ranjbar, Poorya Karami Pages 11-21
    In the phased arrays the side lobes level (SLL) level is main problem which causes waste of energy or saturation of the receiver in the case of presence of the strong spatial blockers. In this paper, a weighting method was first used to reduce the level of SLL. However, this method increased the beam width and reduced resolution, which is not suitable for track applications. In next step hoping to increase the resolution, the distance between the antennas increased. But in this way, grating lobes appeared in the final beam. In fact, the main idea of the article is to solve this problem. It is shown that for a linear 11-element phased array system with up to 180° scan angle for simultaneously beam-forming and null-steering a resolution of 10 degrees was obtained for the amount of difference between desired beam and null points. The proposed system reduces the grating lobes to below -11.6 dB.
    Keywords: Phased Array System, Side Lobe Level (SLL), Grating Lobe Level, Randomization, Element spacing
  • Mohammadreza Soheilifar *, Hosein Moheseni Pages 22-38
    Today, energy efficiency in telecommunication networks is very important for the growth of users, so the presence of a wireless backup network is important for designing a heterogeneous network with energy efficiency in telecommunication networks. In this paper, the general framework for analyzing the energy efficiency of multi-layer multi-input networks, homogenous multi-output. This structure is provided in the presence of wireless backup links in both Up Link-Down Link directions in a set of telecommunication systems with the aim of optimal energy management. The studied network is designed with the assumed specifications of antenna M in each base station and user K in each cell. Spectral efficiency analysis and their complexity for Up Link-Down Link states were calculated and studied under different conditions using different methods. It has been observed that the method can be a common method, as it allows the calculation of the spectral efficiency of the spectral package in certain cases, such as non-adjacent spatial channels. Energy efficiency has also been studied in two scenarios with different powers, and it can be seen that energy efficiency using different methods is an indefinite function of operational power.
    Keywords: Network Management, Network Optimization, Telecommunication Networks
  • Syed Mohsen Hejazi Alhossini, Majid Elyasi *, MohammadJavad Mirnia Pages 39-50

    Today, the use of aluminum alloy metal sheets in the shipbuilding industry is expanded due to its high strength to weight ratio and good corrosion resistance. Due to the low formability of this alloy at room temperature, the deep hydrodynamic drawing process of AA6061 aluminum alloy double-stepped part under different heat treatment cycles has been experimentally investigated in this study. Firstly, the maximum forming depth before sheet rupture was obtained at different oil chamber pressures under the initial T6 heat treatment and 12bar was selected as the best sheet forming pressure. The results show that although by choosing the appropriate process parameters, these sheets can be formed with the least defects such as cracking and wrinkling, but the formability depth is very limited in the initial T6 state. Therefore, the effect of solution, aging and annealing heat treatments on the depth of forming, hardness and thickness distribution of hydroformed parts was investigated. Solution heat treatment at the sutiable temperature and time can improve the formability of the parts in the hydroforming process by 91.7%, while the hardness of the part is reduced by 36.2% compared to the initial T6 state. Hydroforming after the aging process reduces the formability by 16.7%, due to the increase in part hardness by 11.9% compared to the initial T6 state. With annealing heat treatment, the forming depth is improved by 116.7% compared to the initial T6, which results in a 69% reduction in the hardness of the workpiece.

    Keywords: Metal forming, Sheet hydroforming, shipbuilding, Heat treatment, AA6061 aluminum alloy, Workpiece hardness, thickness distribution
  • Abbas Hasan Abadi, Karim Akbari Vakilabadi *, Mohamadreza Khedmati Pages 51-61
    During a ship’s service life, the hull is exposed to different types of loads and subjected to different damage scenarios, including corrosion deterioration that reduces the structural capacity. The most important degradation effects of ship structures are corrosion and fatigue cracks. Both of these aging effects have clear consequences of increasing stress levels and degrading the strength of ship structures for almost all relevant failure modes.Aging of ship structures may be defined as the progressive deterioration of structures as a result of normal operational use and environmental influences. The structural deterioration comes in the following forms: Coating damage, Corrosion, Cracking, Deformations and Changes in material properties. Investigation of corrosion prevention methods and their implementation in military vessels can greatly help the life of the vessel and reduce the cost of maintenance and repair. In this research, in particular, the phenomenon of corrosion in relation to the Marine Steel of military vessels has been studied. By examining the results of the experiments it was found that the vessel age is not the only criterion for assessing the strength of the sheets remaining since the results of the tensile test show that some of the lower hip specimens have less resistance to the tensile test than the higher hip specimens. In addition, maintenance management is as important as the age of the vessels.
    Keywords: Corrosion, tensile test, Cathodic Protection, stress submission
  • Iman Abbaspour, Vahid Shokri * Pages 62-74
    In this research, a numerical study is conducted to simulate a separated two-phase flow of gas-liquid with the conservative two-fluid model. Also, the stability district of equations was investigated. The governing equations solved by the shock-capturing method. This technique can provide predicting the interface without using the flow field solving and the interface is obtained from the solution of the two-phase flow’s governing equations. Obtaining the well-posed criteria of the model as one of the results of this study is another novelty of this paper. Water faucet problem which is a famous and basic case study in fluid dynamics is implemented and results are compared to the analytical solution and finally, the strengths and weaknesses of the simulation are provided.
    Keywords: Two-phase flow, Two-fluid model, numerical simulation, hyperbolic analysis, well-posedness
  • Rasoul Loghmanpour Zarini, Sohrab Majdfar, Yadollah Aghdod Chaboki, R .Malmir Pages 75-86

    In the present study, in order to measure the functional characteristics of the diesel engine due to the mixing of the common fuel gasoline in Iran and the biodiesel fuel of the methyl ester of waste oil, various combinations of fuel with volume percentages B80, B60, B40, B20, B0 were prepared. Then, by applying different loads in a constant 1340 rpm range, the diesel engine tested (Messier Ferguson 240 tractor) was measured using an electric dynamometer of motor performance indicators. Exhaust emission temperature, thermal efficiency and air to fuel ratio up to the B40 fuel blend, and with a higher percentage of biodiesel, reduce the B40 fuel mixture. The ratio of air to fuel in the fuel mixture B40 is higher than other fuel mixtures. And the process of changing the air to fuel ratio is the same in all dynamometer loads. Particular fuel consumption and fuel consumption tune up to the B40 blend of fuel and increase the B40 fuel mix, due to the fact that the B40 fuel mixture has the lowest fuel consumption and specific fuel consumption. The use of this mixture is recommended as a superior fuel mix in terms of fuel economy in fixed-cycle diesel engines. Brake force and air flow rates are the same in all dynamometer loads and in all diesel and biodiesel fuel mixes. The reason for the stability of the braking power at a specified time is that by changing the amount of fuel, the dynamometer is kept at a constant limit of 1340 rpm. Considering the environmental requirements and the process of reducing fossil fuels, renewable energy biodiesel has been identified as one of the main alternatives to replacing diesel.

    Keywords: bio-diesel, Diesel, Dynamometer, Fuel Consumption, Renewable Fuel
  • Amin Mahmoudi *, MohammadJavad Ketabdari Pages 87-97

    In this paper, a linear Lagrangian numerical model is used for simulating the solitary wave propagation over the sloped sea wall, as well as the regular wave propagation over an Impermeable submerged breakwater, called the relatively compact (GCM) hydrodynamic model of relatively compact particles (WCSPH). To simulate fluid turbulence, the SPS turbulence model, which was obtained by large eddy simulation (LES) approach, was used. The results of numerical simulations were compared with laboratory experiments. Also, the results of present numerical model were compared with the numerical model Shen et al. (2004). The results shown, the WCSPH computations produce better results than those of model Shen et al. (2004), with respect to the experimental data. The results of this study show that WCSPH method provides a useful tool to investigate the wave propagation over coastal structures.

    Keywords: Numerical modelling, smoothed particle hydrodynamic, sea wall, submerged breakwaters, wave propagation
  • Saeed Karami *, Ghader Mirzaei, Ali Maleki Pages 98-111
    When a propeller moves in the water, a strong Vortex flow generates around the Propeller Hub that reduces the performance of the propeller. Therefore, by adding rotating Fins to the back of the propeller, the flow deviates to the back of the bow cap and reduces the intensity of the vortex. In this research, Boss Cap Fins designed parametrically and added to the B-Series Propeller. The design performance points and non-design points for B-series propeller investigated and the cavitation starting point estimated. In the following, the effect of geometric changes of PBCF discussed and a geometric model proposed. In order to validate the numerical method, a Controllable Pitch Propeller has been used. The coupled Reynolds-averaged equations with cavitation mass transfer model were used to simulate flow field. The geometric changes of the Boss Cap Fins using the proposed method depict the improved efficiency in the high advanced coefficients.
    Keywords: Marine Propeller, Propeller Wake, Cavitation, Non Cavitation, PBCF(Propeller Boss Fin Cap), Energy Saving Device, Fin
  • Syamak Jamshidi * Pages 112-121
    The southern coast of the Caspian Sea is a very important area in the regards of economic and ecosystem activities. Results of field measurements using physical and biological sensors of a portable profiler in the southern boundary of the Caspian Sea were presented. The measurements were carried out on ten sampling stations in the study area. The observations were done during various months in warm and cold seasons by an Italian ocean seven probe. During measurements, probe was released into the water column from surface to the bottom. The collected data showed formation seasonal thermal stratification in water column. Sea surface temperature was recorded in rang of 29-26 oC in warm and 10-8 oC in cold seasons. Distribution of chlorophyll-a indicated maximum levels of 2.5 mg/m3 below the sea surface. Amounts of minimum concentrations of chlorophyll-a were recorded around 0.1 mg/m3 in across the intermediate water.
    Keywords: Southern Boundary of the Caspian Sea, Chlorophyll-a, Stability, Stratification, Seawater Structure