Gemi pervanelerinin kazıklı yanaşma yapılarında neden olduğu erozyonun araştırılması
Investigation of erosion around piled structures due to propeller jets
- Tez No: 128674
- Danışmanlar: PROF. DR. YALÇIN YÜKSEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Oyulma, kazık, erozyon, pervane, jet, rıhtım, yanaşma yapısı. vıu, Scour, pile, erosion, propeller, jet, quay, wharf. IX
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Hidrolik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
ÖZET Hidrolik yapıların mansap bölgelerinde, örneğin menfez çıkışlarında, kapak altlarında veya dolu savaklarda meydana gelen yerel oyulmalara su jetleri neden olmaktadır. Oyulmanın bu çeşidi gemilerin pervanelerinden çıkan su jetinin etkisi altında, rıhtım duvarlarında ve kazıklar etrafında meydana gelen erozyon ile benzeşmektedir. Manevra yapan gemilerin pervane suyu navigasyon kanallarında veya limanlarda ciddi erozyon problemlerine neden olmaktadır. Deniz yatağı ve navigasyon kanallarının şevleri, limanların eğimli kıyıları, rıhtım duvarları ve kazıklı yapılar bu problemin meydana gelebileceği bazı bölgelerdir. Eğer, gemiler manevralarını bu yapılardan uzakta yapıyorsa deniz yatağındaki ve kanalların şevlerindeki erozyon liman yapılarının temellerinde etkili olmamaktadır. Bununla birlikte erozyona uğrayan malzeme limanların belli bölgesinde yığılarak kanalın su kesimini azalmasına neden olmakta ve böylece navigasyonu etkilemektedir. Liman yapısının yakınında, gemi yanaşma ve ayrılma faaliyetleri eğimli anroşman kıyılarda, rıhtım duvarlarında ve kazıkların etrafında ciddi bir erozyon meydana getirmektedir. Sığ su derinliğinde pervaneden kaynaklanan su jeti erozyonun miktarını çoğaltmaktadır. Projelendirme sırasında erozyon problemlerinin yaratacağı elverişsiz şartlar dikkate alınmadığında liman yapılarının temellerinde oyulmalar oluşabilmektedir. Son yıllarda limanların bakımı ve projelendirilmesinde pervanelerin meydana getirdiği oyulma problemleri önemli miktarda artmıştır. Genellikle modern gemilerin seyir hızlarını daha hızlı yapmak için yüksek güçte makineler ve kolay manevra yapmak için de yan pervaneler teçhiz edilmektedir. İşletme ve ekonomik nedenler yüzünden son yıllarda birçok modern gemi kendi güçleri ile römorkörlerin yardımı olmaksızın yanaşmayı daha hızlı bir şekilde başarabilmektedirler. Bu faktörler, gemi pervanelerinin meydana getirdiği zararların daha fazla meydana gelmesine neden olmaktadır. Bu çalışmada pervane suyunun kazıklar etrafında yarattğı oyulma mekanizması incelenmiştir. Deneyler bir laboratuvar tankında yapılmıştır. Chin ve diğ...(1996)'nin uyguladığı deney aşamaları takip edilmiştir. Su jeti yatay taban üzerinde belirli uzaklıklara yerleştirilerek pervane jetinin kazık etrafındaki durumu tasvir edilmeye çalışılmıştır. Deneylerde farklı kazık çapları kullanılmıştır. Maksimum denge oyulma derinliği ile boyutsuz parametreler arasında bir ilişki ifade edilmeye çalışılmıştır. Bu parametreler yoğunluk Froude Sayısı (Frj), X/D, Y/do, D/do. Denge oyulma derinliği üzerinde yoğunluk Froude Sayısının etkisi oldukça fazladır. Sonuçlar Chin ve diğ. (1996) ile karşılaştırılmıştır. Böylece oyulma için basitleştirilmiş denklem ifade edilmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Local scour caused by jets often occurs downstream of hydraulic structures such as culvert outles, sluices, or spillways. This type of scour is analogous to erosion at the piers and quay walls under the influence of a jet originated from a ship's propeller. The propeller wash of ships maneuvering in a confined waterway or harbor can cause serious erosion problems. Some areas where the problems can occur at the seabed and banks of navigation channels; the sloping banks of a harbor; quay walls; and piled structures. The erosion of seabed and banks of channels may not undermine the foundation of harbor structures if it occurs well away from them; however, the eroded material may cause a navigation hazard by reducing the draft of the channels. During a berthing or deberthing operation, a ship is in proximity to the harbor structures and serious erosion may occur to the sloping riprap banks, quay walls, or around piles. The degree of erosion is enhanced by shallow water depths where the propeller is located near the seabed. Inadequate provision for the erosion problem in design may lead to undermining of the foundation of the harbor structures. The problem of propeller of propeller- induced scour has been of increasing importance in the design and maintance of harbors in recent years. Modern ships are often equipped with high-power engines for faster navigation speed and side thrusters for ease of maneuvering. For operation and economic reasons, many large ships can now berth under their own power, with-out the aids of tugs, to archieve a short turn around time. These factors have led to a more widespread occurance of ship propeller-induced damages. In this work, propeller wash scour mechanism near piles were investigated. The experiments were conducted in a laboratory tank. Similar experimental procedure with Chin et al. (1996) was followed. A nozzle was placed a known distance above the undisturbed bed to simulate the propeller jet condition around piles. Different pile diameters were used during the experiment. A correlation for maximum equilibrium scour depth was tried to found among the non-dimensional parameters. These parameters are Frd, X/D, Y/d0, D/do. The scour depth at the pile is highly dependent on densimetric Froude Number. The results were compared with Chin et al. (1996). Hence a simlified equation was presented.
Benzer Tezler
- Kazıklı yanaşma yapıları etrafında gemi pervanelerinin neden olduğu erozyon
The scour mechanism caused by ship propeller around the pile groups of the harbour structure
EYÜP ŞİŞMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YEŞİM ÇELİKOĞLU
- Açık tipten rıhtımlarda etkili gemi pervane jetlerinin hidrodinamiği
Hyrodynamics of open type quay walls under ship propeller jets
SELAHATTİN KAYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YALÇIN YÜKSEL
- Gemi pervanesi performans karakteristiklerinin lineer olmayan kanat elemanı momentum teorisi ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemleriyle incelenmesi
Investigation of marine propeller performance characteristic with nonlinear blade element momentum theory and computational fluid dynamics methods
AHMET SOYDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Comparison between blade element momentum theory and computational fluid dynamics methods for performance prediction of marine propellers
Gemi pervanelerinin performansının belirlenmesinde kanat elemanı momentum teorisinin ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemlerinin karşılaştırılması
KAYHAN ÜLGEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Gemi pervanelerinin dizaynı için rasyonel bir yaklaşım
Başlık çevirisi yok
FAHRİ ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT GÜNER