Gemi direnci ve serbest su yüzeyi deformasyonlarının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of ship resistance and free surface deformations
- Tez No: 409791
- Danışmanlar: PROF. DR. FAHRİ ÇELİK, PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gemi Mühendisliği, Marine Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Tekne form tasarımında direnç özelliklerinin doğru olarak tahmini önem arzetmektedir. Gemi toplam direncinin doğru hesaplanmaması geminin yakıt tüketimini artıracağından geminin ömrü boyunca işletme maliyetini de artıracaktır. Bu tez çalışmasında özellikle yüksek Froude sayılarında önemli bir direnç bileşeni olan dalga direnci ve dalga deformasyonlarının incelenmesine dayanak oluşturması amacıyla potansiyel akış yaklaşımına göre sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda serbest su yüzeyi altında ilerleyen noktasal bir kaynağın sebep olduğu dalga deformasyonları bir sınır elemanları yöntemi yardımı ile incelenmiştir. Serbest su yüzeyi sınır koşulundaki lineer ve lineer olmayan terimlerin etkileri farklı hız ve derinlik değerleri için araştırılarak; ikinci ve üçüncü mertebe terimlere ait sonuçların, birinci mertebe ile uyum içerisinde bulunduğu Froude sayısı ve derinlik aralıkları belirlenebilmiştir. Çalışmada potansiyel analizlerin yanı sıra bir geminin toplam direnci, direnç bileşenleri ve gemi etrafındaki dalga deformasyonları deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Bu kapsamda ilk önce yöntemin doğrulaması amacıyla KCS, daha sonra ise bir gaz tankeri (LNG) modelinin ayrıntılı direnç ve dalga deformasyonu deneyleri gerçekleştirilmiştir. Aynı model tekne için benzer şartlarda sonlu hacimler yöntemine dayalı bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yöntemiyle akış analizleri gerçekleştirilmiştir. HAD ile analizlerde akımın türbülanslı olarak açık kanal (open channel) tekniği ile zamandan bağımsız şekilde çözümler elde edilmiştir. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi ile elde edilen direnç bileşenleri ve dalga deformasyonları deney sonuçları ile karşılaştırılmış, özellikle geminin dizayn hızı civarındaki Froude sayılarında (0.212
Özet (Çeviri)
Prediction of ship resistance components in ship hull form design has a significant importance. Miscalculation of ship total resistance causes more fuel consumption which means an increase of the operating costs. In this thesis work, some numerical analysis based on the potential theory have been performed in order to form a basis to the investigation of wave deformations and wave resistance which is an important resistance component for particularly high Froude numbers. For this purpose, the wave deformations caused by a point source moving under free surface have been investigated by boundary elements method. Effects of linear and non-linear terms in the free surface boundary condition have been explored for different velocities and depths and a range of Froude number and depth is found in which non-linear results are in good agreement with the linear ones. In the study, total resistance, resistance components of a ship and wave deformations around a ship hull have been investigated experimentally and numerically. In this manner, firstly KCS is investigated for the validation of the numerical method and then detailed resistance and wave-cut experiments of a gas tanker (LNG) model have been carried out. For the same ship model, flow analyses are made with a computational fluid dynamics (CFD) procedure based on finite volume method in similar conditions. In CFD analyses, steady solutions are performed by using open channel method while the flow is turbulent. The resistance components and wave deformations gained from CFD are compared with the experimental ones and a good agreement in resistance components for Froude numbers (0.212
Benzer Tezler
- Gemi dalga direncinde lineer olmayan etkilerin hesaplamalı olarak incelenmesi
Computational investigation of non-linear effects in ship-wave resistance
DEVRİM BÜLENT DANIŞMAN
Doktora
Türkçe
2004
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ÖMER GÖREN
- İki ve üç boyutlu cisimlerin dalga direncinin ve dalga karakteristiklerinin sayısal hesabı
Numerical calculation of wave resistance and wave characteristics of two and three dimensional bodies
YASİN USLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞAKİR BAL
- Gemi direncinin ve hareketlerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi kullanılarak incelenmesi
Investigation of the ship resistance and motions using computational fluid dynamics
YAVUZ HAKAN ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2014
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAMER YILMAZ
- Prediction of wave resistance by experimental and computational methods
Deneysel ve hesaplamalı yöntemler ile dalga direnci tahmini
ÖMER FARUK SUKAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Tekne yüzey pürüzlülüğünün sınır tabaka ve gemi direncine etkisi
The effect of surface roughness on boundary layer and ship resistance
ONUR USTA
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN KORKUT