Vibration analysis of an underwater propeller blade for different core geometries
Bir sualtı pervane kanadının farklı iç geometriler için titreşim analizi
- Tez No: 826777
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MOSTAFA RANJBAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gemi Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Marine Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 54
Özet
Su altı titreşimi denizdeki yaşamı veya deniz taşıtlarının konforunu olumsuz etkileyebilmektedir. Bu problemlerin üstesinden gelebilmek için geminin pervane gibi parçalarının dinamik tepkilerinin bilinmesi gerekmektedir. Deniz pervane kanadının titreşim analizi, dinamik tepkisi hakkında bilgi sahibi olmak için çok önemlidir. Bu sayede kanadın su altı ortamı veya dönme etkisi gibi farklı koşullar altında nasıl davrandığı öğrenilebilir. Hücresel gradyan çekirdek geometrisine sahip yapılar da daha iyi titreşim davranışı sergileyebilmektedir. Bu çalışmada ise katı model, petek model ve anti-tetrachiral model olmak üzere üç farklı çekirdek geometrisine sahip pervane kanatları SolidWorks programı ile tasarlanmış ve COMSOL Multiphysics programı ile analiz edilmiştir. Her bir kanadın doğal frekansları ve mod şekilleri hem serbest durum hem de su altı ortam koşulları için elde edilmiştir. Sonra hem iki durum birbiriyle karşılaştırılmış hem de üç farklı bıçak modeli kendi içinde kıyaslanmıştır. Ayrıca, rezonans durumu olup olmadığını görmek için her bir kanadın frekans tepki fonksiyonları elde edilmiştir. Kanatlar üzerindeki stres dağılımı da dahil edilmiştir. Bu çalışma sonucunda çalışma frekansı (6.67 Hz) her bir kanadın doğal frekansından uzak olduğu için rezonans durumunun olmadığı belirtilmiştir. Ayrıca su altında döndürme durumunda serbest duruma göre katı bıçak, petek bıçak ve anti-tetrachiral bıçak için sırasıyla yüzde 30,5, yüzde 32,7 ve yüzde 35 oranında frekans azalması vardır. Anti-tetrachiral bıçak, sualtı durumunda diğerlerine göre en düşük doğal frekansa sahiptir ve frekans azaltma oranı literatürdeki çalışmaya daha yakındır.
Özet (Çeviri)
Underwater vibration may adversely affect life in the sea, or marine vessel comfort. To overcome these problems, it should be known the dynamic response of marine vessel parts like propellers. Vibration analysis of the marine propeller blade is very important to have information about its dynamic response. By this way, it can be learned how the blade behaves under different conditions like an underwater environment or rotation effect. The structures having cellular gradient core geometry can also exhibit better vibrational behavior. In the present study, the propeller blades having three different core geometries which are solid blade, honeycomb blade and anti-tetrachiral blade were designed via the SolidWorks program and analyzed via COMSOL Multiphysics program. The natural frequencies and mode shapes of each blade were obtained for both free condition and underwater environment condition. Then, both the two cases were compared with each other, and the three different blade models were compared within themselves. In addition, the frequency response functions of each blade were achieved to see if there is a resonance condition. The stress distribution on the blades was also inserted. As a result of this study, it is stated that there is no resonance condition as the working frequency (6.67 Hz) is far from the natural frequency of each blade. Furthermore, there is a frequency reduction at the rate of 30.5 percent, 32.7 percent and 35 percent for the solid blade, the honeycomb blade and the anti-tetrachiral blade, respectively, in the case of underwater rotating compared with free condition. The anti-tetrachiral blade has the lowest natural frequency in the underwater condition compared to the others and its frequency reduction ratio is closer to the study in the literature.
Benzer Tezler
- Hidrofoillerin kavitasyon kovalarının sayısal-parametrik incelenmesi
Numerical investigation cavitation buckets for hydrofoil parametrically
MEHMET SALİH KARAALİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Uniform olmayan akımda çalışan gemi pervanelerinde tabaka kavitasyonunun incelenmesi
Investigation of sheet cavitation on ship propeller operating in non-uniform flow
ELİS PEHLİVANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERKAN EKİNCİ
- Vibro-acoustic analysis of underwater structures under harmonic excitation
Harmonik zorlama altındaki su altı yapılarının vibro-akustik analizi
RAMAZAN TUFAN AZRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHADIR UĞURLU
- Gemi makinelerinin yataklanması ve titreşim etüdü
Marine engine foundation and study of vibration
AKİLE NEŞE HALİLBEŞE
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN AZMİ ÖZSOYSAL