سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
محققان موسسه ملی اقیانوس‌شناسی موفق به طراحی و ساخت دستگاه جریان سنج شناور شدند كه می‌تواند مبتنی بر روش لاگرانژی، اطلاعات سرعت جریان را با دقت اندازه‌گیری و ثبت كند.
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

كاهش قربانیان دریا با دستگاه «جریان‌سنج شناور»

ساخت فناوران ایرانی


محققان موسسه ملی اقیانوس‌شناسی موفق به طراحی و ساخت دستگاه جریان سنج شناور شدند كه می‌تواند مبتنی بر روش لاگرانژی، اطلاعات سرعت جریان را با دقت اندازه‌گیری و ثبت كند.

مجید نورانیان، محقق و پژوهشگر موسسه ملی اقیانوس‌شناسی و مجری طرح اظهار كرد: این جریان‌سنج شناور ترکیبی سه گانه و بهینه شده از نوعی دستگاه مکان‌یاب ماهواره‌ای، یک دستگاه ثبات و پردازنده اطلاعات و یک بویه شناور است که جریانهای دریایی سطحی را به روش لاگرانژی اندازه‌گیری می‌کند.

كاهش قربانیان دریا با دستگاه «جریان‌سنج شناور»

وی افزود: به عبارت ساده این جریان‌ سنج، بوسیله مکان یاب ماهواره ای اطلاعات مكانی خود را دریافت کرده و به ریزپردازنده‌ تعبیه شده در داخل دستگاه ارسال می‌کند تا در آن جا با استفاده از ساده‌ترین فرمول‌های سینماتیكی حرکت به سرعت جریان تبدیل شود.

وی در خصوص كاربرد دستگاه جریان سنج شناور، تصریح كرد: این دستگاه كه طراحی و ساخت بیش از 80 درصد آن توسط محققان موسسه ملی اقیانوس شناسی انجام شده است برای آب‌های كم عمق و منطقه شکست موج مورد استفاده قرار می‌گیرد كه البته با توجه به قابلیت‌های آن می‌تواند در مناطق آب عمیق‌ هم رها شده و به اندازه‌گیری و ثبت سرعت جریان‌های سطحی بپردازد.

كاهش قربانیان دریا با دستگاه «جریان‌سنج شناور»

وی خاطرنشان كرد: هزینه آزمایشگاهی ساخت این دستگاه در حدود شش میلیون ریال است که کمتر از نصف قیمت نمونه خارجی است.

نورانیان ادامه داد: اگرچه دستگاههای جریان سنج شناور انواع متفاوتی دارند لیکن همه آنها از سه جزء اصلی یعنی مکان‌یاب، ریزپردازنده و بویه شناور تشکیل شده‌اند. تنوع ظاهری این دستگاه زیاد است. در انواع مختلفی که در كشورهای آمریکا، روسیه، نروژ، استرالیا و .... طراحی و ساخته می‌شود غالبا از آنتن‌های خارجی با طول بیش از نیم متراستفاده می‌شود. این در حالی است كه در این طرح، با تقویت قدرت آنتن گیری، تنها حدود پنج سانتی‌متر از این جریان سنج در بیرون از سطح آب قرار گرفته و این ویژگی سبب می‌شود در شرایط جوی نامساعد و وزش باد حداقل اثرپذیری را از این محیط خود پذیرفته و اطلاعات دقیق‌تری به ثبت برساند.

این جریان‌سنج شناور ترکیبی سه گانه و بهینه شده از نوعی دستگاه مکان‌یاب ماهواره‌ای، یک دستگاه ثبات و پردازنده اطلاعات و یک بویه شناور است که جریانهای دریایی سطحی را به روش لاگرانژی اندازه‌گیری می‌کند

به گفته این محقق، عملکرد این دستگاه به دو روش قرارگیری در فلوم‌ جریان و قرارگیری در میدان جریان دریایی صحت سنجی و واسنجی شده است و در هر دو روش از دقت مناسبی برخوردار بوده است.

وی ساختار ایرودینامیكی دستگاه و كیفیت مکان‌یاب ماهواره‌ای آن را از عوامل موثر بر میزان دقت سنجش و ثبت سرعت جریان‌ها دانست و گفت: در طراحی ایرودینامیک این دستگاه باید میزان مقاومت در برابر حركت در توده‌ی آبی را به حداقل برسانیم. به این جهت ساختار هندسی و مواد سازنده بدنه دستگاه‌های جریان سنج شناور باید به گونه‌ای باشد تا ضمن حركت افقی و آزادانه با آب، اینرسی مثبت یا منفی از خود نشان ندهد. آزمایشات فیزیکی و مدل عددی رایانه‌ای اینرسی خنثی برای بدنه هندسی دستگاه را تایید كرده‌اند. دقت تجهیزات مکان‌یابی ماهواره‌ای نیز دیگر عامل موثر بر دقت دستگاه است.

كاهش قربانیان دریا با دستگاه «جریان‌سنج شناور»

نورانیان خاطرنشان كرد: در حال حاضر جریان‌سنج مجهز به مکان‌یاب ماهواره‌ای با دقت دو متر است. با توجه به تحریم‌ها، مدت‌هاست که تامین و بهره‌برداری از این تجهیزات امکان‌پذیر نیست. تجهیزات موجود نیز در بهترین شرایط دقتی تا دومتر را شامل می‌شوند. بر این اساس ما نیز همچون دیگر مجموعه محققان علمی کشور این را به فال نیک گرفته و با تمام تلاش خود سعی در افزایش دقت دستگاه با استفاده از سیستم‌های جایگزین همچون امواج رادیویی داریم.

وی افزود: علی‌رغم کم بودن دقت دستگاه‌های مکان یاب ماهواره ای و فقدان ایستگاه‌های زمینی تصحیح دینامیکی موقعیت، دقت این دستگاه از تمامی نمونه‌های موجود در بازار بیشتر است؛ به گونه‌ای كه در بدترین شرایط جوی و دریایی دقتی حدود دو متر دارد و این برای تعیین وضعیت و سرعت جریان بسیار مناسب است. همچنین سهولت در حمل و نقل و میزان مقاومت بالا در برابر صدمات جابه‌جایی یكی دیگر از ویژگی‌های این دستگاه بوده كه در تست‌های آزمایشگاهی و میدانی موفق عمل كرده است.

كاهش قربانیان دریا با دستگاه «جریان‌سنج شناور»

نورانیان با اشاره به كسب تاییدیه علمی از سوی موسسه ملی اقیانوس شناسی و چاپ مقاله نمایه شده آن در آینده به ایسنا گفت: طراحی و ساخت این دستگاه با هدف شناسایی جریان‌های شكافنده در دریای خزر صورت گرفته است. جریان‌های شکافنده، جریان‌هایی قدرتمند اما کوتاه برد و حاصل برهمکنش امواج با محدوده کم عمق نوار ساحلی هستند که در امتداد عمود بر ساحل و رو به دریا امتداد دارند.

وی ادامه داد: سالانه شناگران بسیاری در دریا به كام مرگ فرو می‌روند و سهم عمده‌ای از عامل این مرگ و میر متعلق به جریانهای شکافنده است. این جریانها سرعتی بین نیم متر بر ثانیه تا دو متر بر ثانیه دارند و این در حالی است كه متوسط سرعتی كه یك شناگر معمولی و ماهر می‌تواند در دریا داشته باشد کمتر از شصت سانتی‌متر بر ثانیه بوده و ركورد المپیك حدود دو متر بر ثانیه است. بنابراین اگر شناگری در چنین جریانی گرفتار شود مقاومت در برابر آن و شنا به سوی ساحل نتیجه‌ای برایش بدنبال نخواهد داشت.

كاهش قربانیان دریا با دستگاه «جریان‌سنج شناور»

نورانیان در پایان بهترین عملكرد مردم در صورت مواجه شدن با جریان‌های شكافنده را شناوری در سطح آب و شنا در امتداد جریان به سمت دریا تا محل مستهلک شدن جریان دانست و در خصوص مزایای دستگاه جریان سنج شناور اظهار كرد: خوشبختانه برد نفوذ این جریانها کمتر از پنجاه متر و عرض آنها نیز کمتر از پنج متر تعیین شده است.

به گفته وی، با ردیابی این دستگاه یا استفاده از اطلاعات آن می‌توان مناطق ناامن برای شنا را تعیین كرد. در صورت شناسایی مکان تشکیل جریان‌های شكافنده می‌توانیم نسبت به اعلام هشدار به سازمان‌ها و ارگان‌های دریایی اقدام كنیم تا از شنا كردن مردم در این منطقه ممانعت به عمل آورده و یا با نصب تابلوهای مخصوص در این محل‌های خطرناك و ارائه آموزش‌های لازم برای مقابله مناسب با جریان‌های شكافنده میزان تلفات انسانی را به حداقل ممكن برسانیم.

 

 

بخش دانش و زندگی تبیان

منبع: ایسنا

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین