OTHERS_CITABLE آنالیز دینامیکی سکوهای برجی مهارشده تحت اثر امواج نامنظم سکوی برجی مهارشده نوعی سکوی تطبیقی فراساحلی است که جهت حفاری و استخراج نفت در آب‌های عمیق استفاده می‌گردد. این سکو دارای پایه‌ای انعطاف‌پذیر می‌باشد که استفاده از سیستم مهاری مناسب جهت کنترل حرکات عرشه را الزامی می‌نماید. در این تحقیق این نوع سکو تحت اثر امواج نامنظم تصادفی در حوزه فرکانس مورد آنالیز قرار گرفته است. نیروی تحریک از طیف پیرسون مسکوویچ و به کمک رابطه موریسن بدست می‌آید. مدلسازی رفتار کابلهای مهاری بدلیل سختی متغیر و اندرکنش غیر خطی آنها با سازه اصلی پیچیده است. بدین منظور با استفاده از داده‌های آنالیز استاتیکی ابتدا نمودار نیرو-  تغییر مکان کابل رسم شده و بر یک معادله درجه پنج انطباق داده شده است. سپس با استفاده از این معادله نیروهای فنری کابلها خطی سازی گردید. همچنین نیروی درگ خطی سازی گردیده و در معادله دینامیکی قرار گرفتند. نتایج آنالیز نشان داد که خطای ناشی از خطی سازی معادلات دینامیکی در جوابهای نهایی نسبتا کم می‌باشد. از نتایج این تحقیق می‌توان جهت طرح بهینه سکوهای برجی مهار شده در آبهای عمیق بخصوص بررسی امکان کاربرد آن در دریای خزر استفاده نمود. http://marine-eng.ir/article-1-49-fa.pdf 2013-10-19 1 10 سکوی برجی مهار شده آنالیز دینامیکی بازه فرکانسی امواج نامنظم **Dynamic Analysis of Guyed Towers Due to Irregular Waves Guyed tower is a compliant offshore platform used for drilling and extraction of oil in deep water. This platform has a flexible body and needs proper mooring system to control the deck movements. In present study this platform is analyzed in frequency domain due to irregular waves. The exiting force extracted from Pierson Moskovits spectrum using Morrison Equation. Modeling of moorings is difficult due to their variable stiffness and non linear interaction with main structure. Therefore first using static analysis data the diagram for mooring force–excursion was obtained and fitted to a polynomial of order 5. Then using this equation the spring force of moorings was linearized. Furthermore the drag term was linearized and both of these two linearized terms used in dynamic equation of motion. The results of analysis showed that errors due to these linearization on final results is negligible. Results of this research can be used for optimum design of guyed towers in deep water and its special application in Caspian Sea can be considered. http://marine-eng.ir/article-1-49-en.pdf 2013-10-19 1 10 Guyed Tower Dynamic analysis Frequency Domain Irregular Waves Mohammad Javad Ketabdari 1 Amirkabir University of Technology AUTHOR Amir Yazdanpour 2 Hormozgan University AUTHOR
OTHERS_CITABLE شبیه سازی عددی سه بعدی الگوی جریان اطراف آبشکن های عمود بر ساحل و مایل با در نظر گرفتن شرایط مرزی مختلف در این مقاله الگوی جریان اطراف آبشکن های عمود بر ساحل و مایل به صورت سه بعدی با استفاده از نرم افزار Fluent که معادلات جریان را به روش حجم محدود و الگوی مرکزیت سلول حل می نماید، شبیه سازی شده است. جهت شبکه بندی میدان محاسباتی از شبکه های منشوری استفاده شده است. در این مقاله، ابتدا آبشکن عمود بر ساحل جهت صحت سنجی نتایج مورد بررسی قرار گرفته است و در ادامه آبشکن مایل با زاویه 60 درجه نسبت به جهت جریان مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی از بین مدل های آشفتگی موجود در نرم افزار، از مدل آشفتگی دو معادله ای  استفاده شده است. جهت لحاظ نمودن اثر سطح آزاد از روش های پوش صلب(rigid-lid) و حجم سیال (volume of fluid) استفاده شده است که از بین این دو، نتایج مربوط به روش حجم سیال تطابق بهتری با نتایج تجربی نشان داد. http://marine-eng.ir/article-1-50-fa.pdf 2013-10-19 11 24 آبشکن مایل الگوی جریان روش حجم محدود مدل عددی **Three-dimensional Numerical Simulation of Flow Pattern around the Perpendicular and Inclined Groynes with Respect to Various Boundary Conditions In this paper, the flow pattern around the perpendicular and inclined groynes were simulated in three-dimensional using the Fluent software, which solves the flow equations using the finite volume method and cell-center scheme. The prismatic grids were used to descretize the computational domain. The perpendicular groyne was first investigated to verify the model results and the inclined groyne with to the flow direction was then considered. From the available turbulence models in the software, the two equation turbulence model was used in this research study. In order to include the free surface effect, the rigid-lid and volume of fluid schemes were used. The result of the latter scheme showed good agreement with the experimental results. http://marine-eng.ir/article-1-50-en.pdf 2013-10-19 11 24 Inclined Groyne Flow Pattern Finite Volume Method Numerical Model Mohammad Hossein Keshavarz 1 Sahand University of Technology AUTHOR Habib Hakimzade 2 Sahand University of Technology AUTHOR Reza Ghaldarbandi 3 Sahand University of Technology AUTHOR
OTHERS_CITABLE مدلسازی عددی توفان حاره‌ای گنو و امواج ناشی از آن در دریای عمان هدف از این مطالعه، شبیه‌سازی میدان باد حاصل از توفان گنو و امواج ناشی از آن در دریای عمان می‌باشد. میدان باد این توفان با استفاده از مدل CGW از نرم افزار مایک 21 و اطلاعات مسیر حرکت توفان گنو و اطلاعات باد ماهواره‌ای QuikSCAT شبیه‌سازی می‌شود. سپس با استفاده از مدل نسل سوم موج SW از نرم افزار مایک 21 و میدان باد شبیه‌سازی شده گنو و شرایط مرزی موج مستخرج شده از مدل ECWMF، امواج ناشی از این طوفان شبیه‌سازی می‌شوند. میدان باد شبیه‌سازی در چابهار با انداره‌گیریهای انجام شده توسط ایستگاه سازمان هواشناسی مقایسه شده و تطابق نسبتا خوبی را از لحاظ سرعت باد بیشینه نشان می‌دهد. مدل‌سازی موج نشان می‌دهد که در اثر وقوع این توفان موجهای بیشینه با ارتفاع مشخصه 5/10 متر در دریای عمان و 8/3 متر در بندر چابهار ایجاد می‌شوند. این نتایج در مقایسه با برداشت بویه‌ای در بندر چابهار حدود 12 درصد بیشتر است که در جهت اطمینان می‌باشد. عدم مشخص بودن شعاع سیکلون در پیش‌بینی‌های هواشناسی قبل از وقوع توفان و کم بودن نقاط اندازه‌گیری باد در دریای عمان از محدودیت‌های انجام این تحقیق می‌باشد. با داشتن اطلاعات مربوط به پیش‌بینی وقوع توفان و با اجرای مدل موج قبلا واسنجی شده می‌توان ماکزیمم ارتفاع موج مشخصه محتمل در سواحل کشور را پیش‌بینی نموده و درصورت لزوم هشدار‌های لازم قبل از وقوع توفان به مردم مستقر در سواحل در معرض خطر برای تخلیه ارائه کرد. http://marine-eng.ir/article-1-51-fa.pdf 2013-10-19 25 34 توفان گنو مدلسازی عددی توفان مدلسازی عددی امواج ناشی از توفان **Numerical Modeling of Gonu Cyclone and Its Resulting Waves in the Gulf of Oman The goal of this study was to simulate the Gonu cyclone and its resulting waves in the Gulf of Oman. The Gonu cyclone wind field was simulated using CGW module of Mike 21 and cyclone track data. Then, using SW module of Mike 21, the simulated wind field and ECMWF parametric boundary condition, the resulting wave field was simulated. The maximum significant wave height of 10.5 m in the Gulf of Oman and 3.8 m in Chabahar was simulated during Gonu cyclone occurrence. This wave height in Chabahar is 12% more than the buoy measurement which is in the safe side for design purposes. Uncertainty in the cyclone radius and insufficiency of the wind measurement points in the study area are major limitations of this research. The wave forecast study of this cyclone is useful in studying the wave climate in the Gulf of Oman and will provide engineers with valuable data for designing coastal structures. This model enables us to estimate the maximum significant wave height during cyclone occurrences. The results were reported to responsible authorities leading to a successful evacuation of the costal regions and saving a significant number of lives. http://marine-eng.ir/article-1-51-en.pdf 2013-10-19 25 34 Gonu cyclone Cyclone wind field simulation Cyclone-induced wave field simulation Aliasghar Golafshani 1 Iranian National Center for Oceanography (INCO) AUTHOR Soheila Taebi 2 Iranian National Center for Oceanography (INCO) AUTHOR
OTHERS_CITABLE تخمین نیروی هیدرودینامیکی امواج وارد بر سازه‌های لاغر دریایی به روش SI موج یکی از مهمترین نیروهای محیطی در دریاست که قادر است نیروهای عظیمی به سازه‌های دور از ساحل، سازه‌های ساحلی و شناورها وارد نماید. اما به علت تصادفی بودن امواج، بدست آوردن نیروی هیدرودینامیکی وارد از آنها بر سازه‌های دریایی از پیچیدگی زیادی برخوردار می‌باشد. در این بین می‌توان به نقش مدل ریاضی- تجربی موریسون[1] که جهت برآورد نیروی امواج بر المانهای استوانه‌ای سازه‌های لاغر به کار می‌رود، اشاره نمود. درتحقیق حاضر با به کارگیری داده‌های حاصل از آزمایشات بزرگ مقیاس انجام شده در فلوم موج، اثرات امواج تصادفی بر پایه‌های استوانه‌ای با سطح زبر مورد بررسی قرار خواهد گرفت. سپس سینماتیک ذرات‌ آب توسط تئوری موج غیرخطی مرتبه پنجم استوکس[2] (روش فنتون[3] ) تخمین زده می‌شود. در نهایت با به کارگیری روش شناسایی سیستم  (System Identification)که به روشSI  معروف است، ضرایب هیدرودینامیکی موجود در معادله موریسون محاسبه خواهد شد. مقایسه نیروی هیدوردینامیکی تخمین زده شده به کمک معادله موریسون با مقادیر اندازه‌گیری شده، نشان می‌دهد که گرچه معادله موریسون کاربردی‌ترین راه حل موجود جهت برآورد نیروی امواج روی اعضای استوانه‌ای شکل لاغر می‌باشد، اما خطاهای آن در جهت محافظه کارانه نیز قابل توجه است.   [1]Morison [2]Stokes [3]Fenton http://marine-eng.ir/article-1-52-fa.pdf 2013-10-19 35 46 معادله موریسون ضرایب هیدرودینامیکی تحلیل حوزه فرکانسی روش SI **Estimation of Wave Hydrodynamic Forces on Marine Slender Bodies Using SI Method Waves exert one of the most important forces on offshore and coastal structures as well as floating vessels. However, due to the random nature of waves, estimation of their hydrodynamic forces on marine structures is very complicated. Morison's semi-empirical model, is one of the models capable of estimating wave forces on slender cylindrical elements of marine structures. In this research using large scale experimental results in wave flume, the effect of random waves on rough vertical cylinders will be considered. Water particle kinematics was estimated using non-linear Stokes fifth order theory (i.e. Fenton Method). Finally, System Identification method known as SI method was utilized in order to determine hydrodynamic coefficients in Morison's equation. Comparison of measured and estimated hydrodynamic force by Morison's equation showed that although Morison's equation is most applicable and available routine for estimation of wave forces on slender cylindrical elements, its errors in safe side is considerable. http://marine-eng.ir/article-1-52-en.pdf 2013-10-19 35 46 Morison's Equation Hydrodynamic Coefficients Frequency Domain Analysis SI Method Morteza Naghipour 1 Babol University of Technology AUTHOR Mohammad Javad Ketabdari 2 Amirkabir University of Technology AUTHOR Masoud Valinataj 3 Hormozgan University AUTHOR
OTHERS_CITABLE ارزیابی میدان باد ماهواره‌ای QuikSCAT در دریاهای مجاور ایران با استفاده از داده‌های باد ایستگاههای سینوپتیک و مدلهای عددی جوی هدف از این مطالعه، بررسی کیفیت آمار باد ماهوارهQuikSCAT در دریاهای مجاور ایران (دریای خزر، خلیج فارس و دریای عمان) می‌باشد. داده‌های باد این ماهواره با داده‌های ایستگاههای سینوپتیک در سواحل ایران مقایسه شده‌اند. بدین منظور اختلاف زمانی و مکانی بین مشاهدات ایستگاههای سینوپتیک و داده‌های ماهواره‌ای به ترتیب به یک ساعت و 45 کیلومتر محدود گردید. همچنین این داده‌ها با داده‌های مدلهای عددی باد ECMWFو  NCEP/NCARنیز مقایسه گردیدند. بصورت کلی میانگین و انحراف معیار سرعت باد ماهواره QuikSCAT از سرعت باد ایستگاههای سینوپتیک و مدلهای عددی بیشتر می‌باشد. دقت این میدان باد در دریاهای جنوبی بیشتر از دریای خزر است. دقت مربوط به جهت باد در بادهای با سرعت ضعیف از بادهای با سرعت متوسط و قوی کمتر می‌باشد. سرعت باد  QuikSCATدر محدوده بین 5 الی 15 متر برثانیه در دریاهای جنوبی از دقت خوبی برخوردار می‌باشد. فاصله نسبتا زیاد بعضی از ایستگاههای سینوپتیک تا نزدیکترین سلول برداشت باد ماهواره‌ای از محدودیتهای انجام این تحقیق می‌باشد. این مطالعه برای اولین بار در دریاهای ایران انجام گرفته است. این میدان باد پس از کنترل کیفیت، میتواند بعنوان یکی از منابع اصلی در مدل‌سازی به منظور پیش‌یابی و پیش‌بینی موج بکار رود. http://marine-eng.ir/article-1-53-fa.pdf 2013-10-19 47 63 باد ماهواره QuikSCAT مدل باد ECMWF دریای خزر خلیج فارس دریای عمان **Evaluation of Wind Vectors Observed by Quikscat/Seawinds Using Synoptic and Atmospheric Models Data in Iranian Adjacant Seas The goal of this study was to provide quality assurance for QuikSCAT wind speed and direction in Iranian adjacent seas including the Caspian Sea, the Persian Gulf and the Gulf of Oman. Synoptic station wind data and numerical atmospheric models in the study area were compared with QuikSCAT wind field. Time difference and spatial separation between the QuikSCAT and synoptic observations were limited to less than 1 hr and 45 km, respectively. The average and standard deviation of QuikSCAT wind speeds are more than those of synoptic stations and numerical atmospheric models. The accuracy of the QuikSCAT wind direction at low wind speed range is less satisfactory than that at moderate to high wind ranges. QuikSCAT wind speeds in the range of 5-15 m/s have an acceptable level of accuracy in southern seas. Large spatial separation between some of the synoptic stations in Iranian coastline and islands is a major limitation of this research. This is the first time that QuikSCAT wind field was evaluated against observed and modeled data in Iranian seas. QuikSCAT wind field can be used as a valuable source in wave hindcast/forecast modeling. http://marine-eng.ir/article-1-53-en.pdf 2013-10-19 47 63 QuikSCAT Sea Winds ECWMF wind model the Caspian Sea the Persian Gulf the Gulf of Oman Ali Asghar Golshani 1 Iranian National Center for Oceanography (INCO) AUTHOR Soheila Taebi 2 Iranian National Center for Oceanography (INCO) AUTHOR
OTHERS_CITABLE بررسی عددی و تجربی پدیده جدایش جریان در اطراف خطوط لوله نیمه مدفون تحت جریان‌های دائمی در این مقاله به منظور کمک به فهم بهتر اندرکنش لوله – جریان، تغییرات به وجود آمده در الگوی جریان اطراف خطوط لوله به ازای نسبت های متفاوت عمق دفن شدگی به قطر لوله به صورت عددی و تجربی در حالت جریان دایمی مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش مدل سازی فیزیکی، آزمایش ها در کانـال آزمایشـگاهـی به طـول: ١۰ متـر، عرض ٣/۰ متـر و عمق ۵/٠ متـر و  با استفـاده  از لولـه پولیکـا (P.V.C) به قطر35/6 سانتی متر (به ازای نسبت های متفـاوت عـق دفن شدگی به قطر لوله) انجام گرفته است. جهت مشاهـده الگـوی جریـان از ذرات پلـی اسـتایـرن که دارای  قطـر ۴/٠ میلـی متـر وچگـالـی نسبی  ٠۵/١ می باشد، اسـتفـاده شده است. همچنین به منظور کمک به درک هر چه بهتر پدیده از کلیـه مراحل انجـام آزمایـش بوسـیـلـه دوربیـن دیجیتـالی فیلمـبرداری صـورت گرفته است. در بخش شبیه سازی عددی نیز، میدان جریان با استفاده از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی “FLUENT” تحلیل شده است. نرم افزار مذکور معادلات حاکم  بر جریان را با به کارگیری روش حجم محدود گسسته سازی می‌نماید. ایجاد هندسه و شبکه بندی مدل نیز به وسیله پیش پردازنده “GAMBIT”  صورت گرفته است. http://marine-eng.ir/article-1-54-fa.pdf 2013-10-19 65 75 الگوی جریان خطوط لوله شبیه سازی عددی روش حجم محدود مدل فیزیکی Numerical and Empirical Investigation of Flow Separation Phenomenon around Semi-buried Pipelines due to Steady Currents In this paper, in order to understand the flow-pipe interaction more clearly, the variations on flow pattern around semi-buried pipelines due to steady current have physically and numerically been investigated. In physical modeling section, the experiments have been carried out in a flume with 10 meter length, 0.3 meter width and 0.5 meter depth using a P.V.C pipe with 6.35 cm in diameter (for different burial depth-diameter ratios). To visualize the flow patterns, the polystyrene particles with 0.4 mm in diameter and 1.05gr/cm3 in density have been used. In order to understand the phenomenon as well as possible, the whole processes of tests have been recorded using a digital camera. For the numerical simulation section, the flow field has been analyzed using a computational fluid dynamics software “FLUENT”. For the software, the governing equations are descretized using the finite volume method. Geometry and mesh production have been done using a pre-processor software called “GAMBIT”. http://marine-eng.ir/article-1-54-en.pdf 2013-10-19 65 75 Flow Pattern Pipelines Numerical Simulation Finite Volume Method Physical Model Shervin Omrani 1 Sahand University of Technology AUTHOR Habib Hakimzadeh 2 Sahand University of Technology AUTHOR