Kum benzeri yüksek viskozite ve yoğunluklu malzeme ile sudan oluşan katmanlı akışta örnek bir geminin direnç yönünden sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of a sample ship in terms of resistance in layered flow consisting of sand-like high viscosity and density material and water
- Tez No: 935406
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET YURTSEVEN, DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYDAR İZZETTİN KEPEKÇİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gemi Mühendisliği, Denizcilik, Deniz Bilimleri, Marine Engineering, Marine, Marine Science
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, yüksek viskozite ve yoğunluk içeren katmanlı bir akış ortamında hareket eden KRISO konteyner gemisinin hidrodinamik davranışlarının sayısal analizini gerçekleştirmeyi amaçlamaktadır. Sığ su koşullarında, özellikle çamur ve kum gibi reolojik özellikleri değişkenlik gösteren tabakalar içeren ortamlarda, gemi gövdesine etki eden hidrodinamik kuvvetler ve direnç bileşenleri karmaşık etkileşimler sergilemektedir. Deniz tabanı ile omurga altı boşluğu (UKC - Under Keel Clearance) arasındaki mesafenin değişmesiyle ve özellikle azalmasıyla birlikte, gemi hareketleri üzerindeki akış rejimi değişkenlik göstermekte ve akışkan-yapı etkileşimleri daha belirgin hale gelmektedir. Bu kapsamda, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemleri kullanılarak Navier-Stokes denklemleri doğrultusunda sayısal çözümler gerçekleştirilmiş ve çok fazlı akış modeli çerçevesinde gemi hareketleri analiz edilmiştir. Çalışmada, farklı Froude sayıları ve sabit viskozite değişkenleri dikkate alınarak, çamur-su arayüzü üzerindeki kesme gerilmeleri, momentum korunumu ve direnç kuvvetleri belirlenmiştir. Modelleme sürecinde, Serbest Yüzey Modeli (VOF: Volume of Fluid) ile faz geçişleri değerlendirilmiş, akış rejimindeki türbülans etkileri, Reynolds-Ortalamalı Navier-Stokes (RANS) denklemleri ile modellenmiş ve bu modelde realizable k-epsilon modeli kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan grid bağımsızlık analizi ile sayısal hata payları minimize edilerek sonuçların doğruluğu artırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, çamur tabakasının varlığının gemi hidrodinamik karakteristikleri üzerinde belirgin değişimlere yol açtığını, akış alanında kayma gerilmelerinin arttığını ve omurga altı sınır tabakasında önemli viskoz direnç bileşenlerinin oluştuğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This study aims to conduct a numerical analysis of the hydrodynamic behavior of the KRISO container ship moving in a stratified flow environment with high viscosity and density. Under shallow water conditions, particularly in environments containing layers with varying rheological properties such as mud and sand, the hydrodynamic forces and resistance components acting on the ship hull exhibit complex interactions. As the distance between the seabed and the under-keel clearance (UKC) changes, particularly when it decreases, the flow regime around the ship undergoes variations, and fluid-structure interactions become more pronounced. In this context, numerical solutions were performed using Computational Fluid Dynamics (CFD) methods based on the Navier-Stokes equations, and ship movements were analyzed within the framework of a multiphase flow model. The study considers different Froude numbers and constant viscosity variables to determine shear stresses at the mud-water interface, momentum conservation, and resistance forces. During the modeling process, phase transitions were evaluated using the Volume of Fluid (VOF) method, while turbulence effects in the flow regime were modeled using Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations, with the realizable k-epsilon model applied. A grid independence analysis was conducted to minimize numerical errors and improve the accuracy of the results. The obtained results indicate that the presence of a mud layer leads to significant changes in the ship's hydrodynamic characteristics, increases shear stresses in the flow field, and generates substantial viscous resistance components in the under- keel boundary layer
Benzer Tezler
- A laboratory study of fracture grouting technique in sand
Çatlatma enjeksiyonu yönteminin kum içerisinde uygulanmasına yönelik deneysel bir çalışma
FATİH TUNÇDEMİR
Doktora
İngilizce
2008
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. UFUK ERGUN
- Yerli kinoa tohumundan nişasta eldesi, karakterizasyonu ve fonksiyonel özelliklerin incelenerek ürüne uygulanması
Quinoa starch isolated from native quinoa seed: Characterization, functional properties and product application
MERVE KOYUNCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DİLARA ERDİL
- Enhancing cmas and hot corrosion resistance of ysz thermal barrier coatings via aluminium cold spray
Ysz termal bariyer kaplamaların aluminyum soğuk sprey yöntemi ile birlikte cmas ve sıcak korozyon dirençlerinin arttırılması
AHMED EMİN TOK
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FAİZ MUHAFFEL
- Influence of powder and emulsion polymer addition on strength and capillary properties of cement mortars
Toz ve emülsyon polimer katkılarının çimentolu harçların dayanım ve kılcallık özelliklerine etkisi
ZEHRA KÖKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA HULUSİ ÖZKUL
- Cam köpüğü-çimento-kum karışımının hafif dolgu malzemesi olarak geoteknik özellikleri
Geotechnical properties of glass foam-cement-sand mixtures as a lightweight fill material
ERMAN YİĞİT TUNCEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. BERRAK TEYMÜR