آزمایشگاه مهندسی دریا

آزمایشگاه مهندسی دریا


اساتید مربوطه: دکترمحمد رضا زارعی، دکتر ابوذر اباذری
کارشناس مربوطه: مهندس
نوع آزمایشگاه: آموزشی و پژوهشی


معرفی کلی آزمایشگاه
این آزمایشگاه یکی از بخش های مهم در دانشکده مهندسی دریا برای مباحث آموزشی و پژوهشی در قالب تست های تجربی و عملی است. آزمایشگاه مهندسی دریا مجموعه ای از چندین زیرمجموعه در شاخه های مختلف است.
 الف) آزمایشگاه هیدرواستاتیک و ارتعاشات مدل کشتی
ب) آزمایشگاه انرژی های نو دریایی
ج) آزمایشگاه هیدرودینامیک مدل شناور در حوضچه کشش
د) آزمایشگاه تونل کاویتاسیون
از این مجموعه، آزمایشگاه هیدرواستاتیک و ارتعاشات مدل کشتی چندین سال قبل راه اندازی شده است و بقیه بخش ها با توجه به برنامه توسعه ای دانشگاه به مرور تکمیل و راه اندازی خواهد شد.

*******************************************************
الف) آزمایشگاه هیدرواستاتیک و ارتعاشات مدل کشتی
این بخش از آزمایشگاه در  سال 1384 با راه اندازی چندین دستگاه برای آموزش در زمینه هیدرواستاتیک، پایداری و ارتعاش مدلهای کشتی در آب برای گروه های مهندسی دریا کشتی سازی، مهندسی کشتی و مهندسی دریانوردی آغاز به کار کرد. در این آزمایشگاه، دانشجویان می توانند با بررسی تجربی برخی از مباحث پایه ای دروس هیدرواستاتیک و پایداری، صحت برخی از تئوری‌ها را با انجام آزمایش تحقیق ‌نمایند. آزمایش هایی که دراین مجموعه قابل انجام است در ادامه آورده می شود.
 

 

 

 

 

آزمایشهای ارائه شده همراه با تجهیزات مربوطه
1-    آزمایش پایداری کشتی
آزمایش پایداری برای بررسی پایداری یک کشتی باربری عمومی است که با مقیاس 70/1 از کشتی واقعی 28000 تنی ساخته شده است. داخل بدنه مدلهای کشتی مورد استفاده در این آزمایش با دیواره های عرضی تقسیم بندی شده است. در این آزمایش میتوان موارد زیر را برای کشتی های نمونه مورد مطالعه قرار داد:
-    تست غلتش عرضی
-    تست غلتش با جابجایی وزنه در مدل
-    اثر سطح آزاد بر پایداری
-    اثر آبگرفتگی کامپارتماهای مختلف کشتی
 دستگاه مربوط به این آزمایش با کد  NA8ساخت شرکت ARMFIELS انگلستان است.  
 

همچنین برای این آزمایش سه مدل کشتی شامل موارد زیر نیز موجود است:
1-    مدل کشتی trawler که از جنس GRP با مقیاس 25/1 از یک کشتی 850 تنی ساخته شده است.
2-    مدل کشتی جرثقیل دار که با مقیاس 50/1 ساخته شده و بر روی عرضه آن یک دریک متحرک برای جابجایی وزنه و بررسی اثر آن بر پایداری قرار داده شده است.  
3-    مدل کشتی بارج با طول 2/2 متر


 
2-    آزمایش ارتعاش مدل کشتی
این آزمایش برای بررسی رزونانس یک مدل ساده از کشتی در هوا و آب است. با استفاده از این آزمایش می توان موارد زیر را در هوا و آب برای مدل کشتی بررسی نمود:
-    محاسبه ویژگیهای ارتعاشی کشتی مدل
-    تشکیل منحنی رزونانس
-    محاسبه دامنه ارتعاش دو گرهی و سه گرهی کشتی مدل
-    بررسی تاثیر جرم و توزیع جرم بر فرکانس طبیعی خمشی مدل
-    بررسی تاثیر جرم افزوده در آب بر فرکانس طبیعی مدل
-    بررسی تاثیر جرم اضافه شده به مدل و توزیع آن بر فرکانش طبیعی مدل
دستگاه مربوط به این آزمایش با کد NA4ساخت شرکت ARMFIELS انگلستان است.

 

 
 

3-    آزمایش محاسبه ارتفاع ماتسنتریک
ارتفاع متاسنتریک به عنوان معیاری برای تعیین پایداری و ناپایداری اجسام شناور مورد استفاده قرار میگیرد. این آزمایش شامل یک پانتون پلاستیکی شناور است. روی این پانتون دو میله افقی در عرض آن و میله عمودی در راستای ارتفاع برای تغییر مرکز جرم در دو راستا تعبیه شده است. همچنین یک وزنه معلق از بالای میله عمودی نیز برای این پانتون در نظر گرفته شده است. با استفاده از این تجهیزات می توان موارد زیر را برای یک پانتون در این آزمایش بررسی نمود:
-    تعیین موقعیت مرکز ثقل
-    تعیین ارتفاع متاسنتریک و موقعیت نقطه متاسنتر برای پانتون
-    تغییر ارتفاع متاسنتریک با تغییر زاویه غلتش عرشی
•    دستگاه مربوط به این آزمایش با کد F1-14ساخت شرکت ARMFIELS انگلستان است.

 

 


                                             
 

ب) آزمایشگاه انرژی های نو دریایی

در این آزمایشگاه دانشجویان و پژوهشگران علاوه بر آشنایی با جنبه های مختلف مربوط به تست های مدل کوچکِ مبدل های انرژی تولید برق در دریا، تست های مربوط به پژوهش های تحقیقاتی در زمینه انرژی نو را نیز انجام می دهند. موارد آموزشی شامل آشنایی با سنسورهای مختلف اندازه گیری، آموزش قوانین مقیاس کردن برای مدل، شناخت تجیهزات تانک موج ساز، نحوه داده برداری دیجیتالی، تست های مرتبط با مدارهای هیدرولیکی و نحوه کار ژنراتور تولید برق است. موارد پژوهشی شامل تست انواع مدل های کوچک مبدل های انرژی تحت اثر امواج ،جریان و ... است.

*******************************************************

ج) آزمایشگاه هیدرودینامیک مدل شناور در حوضچه کشش
در این آزمایشگاه مدلی از شناور واقعی با مقیاس کوچک ساخته می شود که بایستی از نظر دینامیکی و سینماتیکی مشابه شناور با اندازه واقعی باشد. مدل ساخته شده در طول حوضچه  کشش با ارابه کشیده می‌شود تا جریان برخوردی به شناور شبیه سازی شود. یکی از پارامترهای مهم، نیروی افقی وارده به مدل کوچک شناور حین کشش در حوضچه است که با دینامومتر متصل به مدل اندازه گیری می شود. علاوه بر تست مدلهای کشتی، تست های مربوط به سکوهای فراساحلی تحت بار موج نیز برای بررسی رفتار پاسخ دینامیکی آنها انجام می شود.
*******************************************************

د) آزمایشگاه تونل کاویتاسیون