حسن قاسمی
دانشیار دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
[ 1 ] - بهینه سازی پروانه شناور سطحی رزمی برای کمینه نمودن مصرف سوخت
بهینه سازی پروانه همواره یکی از جنبه‌های مهم طراحی پروانه می‌باشد. کاهش مصرف سوخت در شناور ها نیزیکی از جنبه های مهم طراحی است و اگر شناور و سیستم رانش درست طراحی نشده باشند، هزینه های زیادی را به دنبال دارد. در شناورهای نظامی ممکن است وضعیت های مختلفی برای سیستم رانش در نظر گرفته شود تا در ماموریت های مختلف، شناور بهترین عملکرد را داشته باشد. در این مقاله یک روش جدید برای طراحی سیستم رانش یک ش...
[ 2 ] - تحلیل عددی هیدرودینامیکی پروانه نیمه مغروق در شرایط دائم و غیردائم
در این مقاله تحلیل عددی یک نمونه پروانه نیمهمغروق با استفاده از روش حجم محدود در شرایط دائم و غیردائم ارائه میشود. معادلات حاکم بر جریان سیال، الگوریتمهای شبیه‌سازی جریانهای چرخشی و دوفازی و همچنین مشخصات شبکه محاسباتی استفاده شده در این تحلیل معرفی میگردد. نتایج استخراج شده از تحلیل عددی شامل کانتورهای فشار و سرعت و رفتار ضرایب تراست و تورک در یک دوره چرخش پروانه می‌باشد. بهمنظور اعتبارس...
[ 3 ] - بهینه‌سازی چندهدفی در طراحی همزمان سیستم بدنه- پروانه شناور
بهینه‌سازی سیستم پروانه-پروانه یک کشتی همواره یکی از جنبه‌های مهم طراحی به منظور کاهش هزینه‌ها، افت‌های مکانیکی و افزایش عمر قطعات سیستم بوده است. روش طراحی پیشنهادی رویکرد جدیدی برای بهینه‌سازی همزمان سیستم پروانه - بدنه ارائه می‌دهد. در اینکار دو تابع هدف در نظر گرفته میشود. تابع هدف اول مصرف سوخت و تابع هدف دوم با نام تابع هزینه شامل تراست، گشتاور و بازدهی‌های آب آزاد و اسکیو می‌باشد. جهت...
[ 4 ] - آنالیز عددی پروانه نیمه مغروق در حالت آب آزاد با استفاده از توسعه روش المان مرزی بر پایه جریان پتانسیل
با توجه به اینکه الگوریتم طراحی پروانه نیمه مغروق تحت تاثیر پارامترهای هندسی و فیزیکی زیادی مرتبط است؛ لذا نیاز به ارائه روش مناسب و ابزار محاسباتی است که با در نظر گرفتن اثر تغییر کلیه پارامترها، به تحلیل جریان بر روی پروانه بپردازد. هدف اصلی از مطالعه حاضر توسعه روش المان مرزی بر پایه پتانسیل جهت تحلیل پروانه نیمه مغروق در حالت ناپایا، تحت شرایط آب آزاد می‌باشد. به کمک مفهوم مشتق مادی و با اس...
[ 5 ] - تحلیل عددی عملکرد هیدرودینامیکی و جریان عبوری از پروانه معکوس گرد
تاکنون روشهای محاسباتی مختلفی برای تحلیل پروانههای دریایی به کار گرفته شده اند. در این مقاله، روش المان مرزی برای تحلیل عددی عملکرد هیدرودینامیکی دائم پروانه معکوسگرد توسعه داده شده است. جریان پتانسیل اطراف پروانه جلو و پروانه عقب مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، با محاسبه توزیع جریان گردابی القایی، برهمکنش میان پروانه های جلو و عقب(پروانه معکوسگرد) بهکارگرفته شد. نتایج شامل ضرایب عملکر...
[ 6 ] - تحلیل و عملکرد پروانه اسکیودار و تعیین قدرت رانش زیردریایی با روش المان مرزی
یکی از المانهای مهم برای راندن شناورها استفاده از سیستم پیش برنده پروانه ای است. در این مقاله تحلیل و عملکرد پروانه اسکیودار و تعیین قدرت رانش برای زیردریایی با استفاده از روش عددی المان مرزی ارائه شده است. این روش برای محاسبه و تحلیل هیدرودینامیکی هیدروفویل و پروانه شناورها از کارآیی مناسبی برخوردار است. در این کار تحقیقاتی، پروانه اسکیو دار پنج پره ای برای زیردریایی با جابجائی 120 تن و سرعت 8...
[ 7 ] - استفاده از روش ترکیبی موجک-ماشین بردار پشتیبان برای پیش‌بینی وقوع امواج غیرعادی
امواج غیرعادی یا سهمگین به امواجی گفته میشود که با ارتفاع خیلی زیاد، ولی بطور ناگهانی و غیر قابل پیش‌بینی و به ندرت رخ میدهند. عوامل مختلفی مثل طوفانهای شدید، توپوگرافی خاص بستر، تلاقی جریانهای کرانهای و امواج و برهمکنش امواج با طول موجها و فرکانسهای مختلف با یکدیگر، ممکن است سبب بروز آنها شوند. اما همه اینها هنوز در حد فرضیه هستند. هدف از این تحقیق ارائه یک روش ترکیبی برای پیش‌بینی وق...
[ 8 ] - بررسی ارتعاشات آزاد و اجباری شفت و پروانه شناور با استفاده از کوپل حجم محدود المان مرزی و المان محدود
The main objective of this paper is to provide an applied algorithm for analyzing propeller-shaft vibrations in marine vessels. Firstly an underwater marine vehicle has been analyzed at different speed in unsteady condition using the finite volume method. Based on the results of this analysis, flow field of marine vehicle (wake of stern) and velocity inlet to the marine propeller is extra...
[ 9 ] - شبیه‌سازی عملکرد هیدرودینامیکی پیش‌برنده‌های دریایی با کمک روش ترکیبی تئوری مومنتوم المان پره و حل معادلات متوسط‌گیری شده ناویر- استوکس
Hydrodynamic analysis of the marine propulsors with complex geometry such as podded drive systems, ducted propellers, and waterjet systems are more complicated than conventional propeller systems. This fact has caused the usage and development of numerical methods and techniques. The hybrid method to couple the Blade Element Momentum Theory (BEMT) with Reynolds-Averaged Navier Stokes method (RA...
[ 10 ] - Control System Design for a Surface Effect Ship by Linear-Quadratic Regulator Method
In this paper, the main goal is to reduce the heave motion between a surface effect ship (SES) and a wind turbine in order to safely transfer equipment and person to SES. For this purpose, an LQR control system is designed to damp the vertical motion of the surface effect ship in critical sea states including high-frequency and high amplitude regular waves as well as high frequency irregular wa...
[ 11 ] - تحلیل عددی جریان سیال حول مقطع پروانه نیمه مغروق با پروفیل لبه انتهایی خطی در اعداد وبر متفاوت
In this study, two-dimensional flow analysis around cross-section of the surface piercing propeller with a linear profile trailing edge is studied in different Weber numbers. Due to collision of the two-dimensional cross section with surface water, aeration zone is created on the suction side that is heavily impact on the results. The ventilation pattern is a function of the geometrical paramet...
[ 12 ] - بررسی الگوی مناسب مهاربندی برای یک سکوی نیمه شناور از نوع GVA4000
سکو های نیمه شناور با توجه به ماهیت شناور بودن در معرض بارهای محیطی می باشند؛ از این رو بررسی این نیرو ها و بدست آوردن تنش های وارده به مهاربندهای سکوی نیمه شناور و طراحی یک سیستم مهاربندی مناسب بر مبنای آن همواره مورد بحث و بررسی بوده است. سیستم های مهاری سکوی نیمه شناور سبب ایجاد نیروهای بازگرداننده در صفحه افقی می شوند و لذا حرکات در درجه های آزادی Yaw و Sway و Surgeرا کنترل می کنند.در...
[ 13 ] - تحلیل آئرودینامیکی ایرفویل دوبعدی در مجاورت سطح با درنظر گرفتن تئوری لایه‌ی مرزی بااستفاده از روش پانل مرتبه بالا
روش پانل مرتبه بالا برای تحلیل آئرودینامیکی ایرفویل دوبعدی سری چهاررقمی ناکا در مجاورت سطح و با درنظر گرفتن تئوری لایه‌ی مرزی، مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا ایرفویل دوبعدی به کمک معادلات کوادراتیک بیزیر، مدل‌سازی میشود. سپس با استفاده از قضیه‌ی دوم گرین و تابع گرین برای مسائل دوبعدی، پتانسیل آشفتگی در هر نقطه از میدان جریان پتانسیل، محاسبه میشود. برروی پانل‌های درجه دو ایرفویل، تکین گرداب...
[ 14 ] - تحلیل عددی اثر چیدمان خطوط مهار بر پاسخ دینامیکی سکوی اسپار خرپایی درامواج دریا
در این مقاله، اثرات چیدمان خطوط مهار بر روی پاسخ دینامیکی سکوی اسپار خرپایی در مقیاس واقعی در موج منظم و نامنظم به صورت عددی و در حوزه زمان با استفاده از تئوری تفرق مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از یک سکوی اسپار خرپایی که اخیرا در ساحل مالزی در میدان نفتی Kikeh در نزدیکی Saba نصب شده است استفاده شد. . در ابتدا، کد Aqwaبکارگرفته شده در این مطالعه برای حرکات سه درجه آزادی سکو، با نتایج آزم...
[ 15 ] - بررسی اثرات زاویه پله رو به جلو بر روی عملکرد هیدرودینامیکی شناور سرشی
یکی از رو ش‌های مؤثر برای کاهش پسا در شناورهای سرشی استفاده از پله در کف بدنه شناور است. پله باعث کاهش سطح تماس بدنه شناور با آب و در نتیجه کاهش پسای شناور میشود. شکل پله می‌تواند به صورت خط مستقیم در کل عرض بدنه یا به صورت V شکل دارای رأس رو به جلو یا عقب طراحی شود. در این مقاله، اثرات زاویه پله رو به جلو بر روی عملکرد هیدرودینامیکی یک شناور سرشی چاین دار به روش عددی حجم محدود مورد بررسی قرار...
[ 16 ] - مطالعه و طراحی مقدماتی یک مبدل انرژی جنبشی موج جزر و مد در تنگه خوران ِقشم (خلیج فارس)
اختلاف غلظت نمک بین نقاط مختلف دریا باعث جریانات دریایی می گردد. این جریان در خلیج فارس در جهت خلاف عقربه های ساعت با سرعت متوسط 5/0 متر بر ثانیه وارد تنگه هرمز و پس از گذر از سواحل ایران و سپس کشورهای عربی از تنگه خارج می گردد. تأثیر پدیده جزر و مد بر جریان دریایی ورودی به خلیج فارس به خصوص در تنگه باریک و طولانی خوران که در حد فاصل فلات ایران و جزیره قشم قرار دارد، باعث افزایش سرعت تا بیش از ...
[ 17 ] - طراحی دستگاه مبدل 10 کیلوواتی جاذب نقطه‌ای انرژی امواج دریا در منطقه بندر عسلویه خلیج فارس
منطقه بندر عسلویه خلیج فارس با داشتن ارتفاعات کوتاه امواج دریایی که ناشی از کم بودن طول باد خیزی و شرایط جغرافیایی آن است، دارای توان پتانسیلی کمی در حدود 3.27 کیلووات در واحد عرض تاج موج، جهت استحصال و تولید برق می‌باشد، ولی همین شرایط باعث پدیداری امواجی کوتاه ولی مداوم گشته است که در بیش از 40 درصد اوقات سال، دارای فرکانسی بین 1.3 تا 1.5 رادیان بر ثانیه هستند. در این مقاله، پس از بررسی و آن...
[ 18 ] - Numerical Hydrodynamic Performance of the Stepped Planing Craft and Its Step Height Effect (RESEARCH NOTE)
One of the most efficient methods of reducing drag on planing craft is the use of transverse step on the bottom of a hull. Applying steps on the hull reduces the contact area with water and as a result, it reduces drag of the craft. Planing craft are able to have one or two transverse steps. In this paper, numerical hydrodynamic performance of the stepped planing craft and its step height effec...
[ 19 ] - Determining the Hydro-acoustic Characteristics of the Ship Propeller in Uniform and Non-uniform Flow
This research has been carried out to determine the marine propeller hydro-acoustic characteristics by Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) solver in both uniform and non-uniform wake flow at different operating conditions Wake flow can cause changes in pressure fluctuation and gas effect on propeller noise spectrum. Noise is generated by the induced trailing vortex wake and induced pressure ...
[ 20 ] - Numerical Modeling of the Stepped Planing Hull in Calm Water
This article describes a 3D CFD (computational fluid dynamics) simulation implementation of the stepped planning hull in calm water. The turbulent free surface flow around the stepped planing hull is computed with a RANSE method, using the solver ANSYS-CFX. The turbulence model used is standard k–ε. In order to simulate the disturbed free surface, VOF model is implemented. The CFD model has bee...
[ 21 ] - Numerical Study on Improvement of Hydrofoil Performance using Vortex Generators (RESEARCH NOTE)
In this paper the effects of rigid triangular passive vortex generators on a hydrofoil were investigated numerically. In the first step using the Finite Volume Method the bare hydrofoil were modeled and the results of lift and drag coefficients were validated using experimental data. In the next step the hydrofoil armed with vortex generators was modeled and its effect on the hydrofoil perfo...
نویسندگان همکار