Pervane jeti etkisinde kazıklı yapı etrafındaki akım alanının pıv tekniği ile araştırılması
Investigation of the flow field around the piled structure induced by propeller jet using piv technique
- Tez No: 959882
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YEŞİM ÇELİKOĞLU, PROF. DR. YALÇIN YÜKSEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kıyı ve Liman Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 323
Özet
Gelişen dünya ticaretiyle birlikte deniz taşımacılığı önem kazanmış, bu durum limanların yapısal ve işlevsel olarak sürekli gelişimini zorunlu kılmıştır. Artan taşıma ihtiyaçları doğrultusunda gemiler daha büyük boyutlarda tasarlanarak yüksek yük kapasitelerine ulaşmıştır. Gemi boyutlarının büyümesiyle birlikte pervane jetlerinin liman tabanı, rıhtım yapıları ve kazıklar çevresindeki akım yapısı üzerindeki etkisi de artmıştır. Akım alanına kazıklı bir yapı yerleştirildiğinde, akım yapısı önemli ölçüde değişmekte ve pervane jet akımı oldukça karmaşık bir hâl almaktadır. Bu nedenle gemi pervanelerinin kazıklı yapılar etrafında meydana getirdiği akım alanının belirlenmesi tasarımcılar için ciddi bir problem haline gelmiştir. Bu çalışmada, serbest dönen bir gemi pervanesinin, rijit bir tabana yerleştirilen silindirik bir kazık etrafında oluşturduğu jet akımının üç boyutlu yapısı, Parçacık Görüntüleme Hız Ölçümü (PIV) tekniği kullanılarak detaylı bir şekilde incelenmiştir. Deneylerde; farklı pervane çapları (Dp=6.5, 10 ve 13 cm), devir sayıları (590, 670 ve 745 rpm), pervane açıklıkları (G=10 ve 15 cm) ile d0=7 cm çapında silindirik bir kazık kullanılmıştır. Çalışmada yoğunluk Froude sayıları 7.73-19.51 arasında değişmektedir. Kazık, pervane ekseni üzerinde 10 cm (1.43d0), 14 cm (2d0) ve 21 cm (3d0) uzaklıklarda konumlandırılmış; ayrıca θ=0°, 45° ve 90° açılar için belirlenen noktalardan enine (y-z düzlemi) ve boyuna (x-z düzlemi) yönlerde yapılan ölçümlerle, farklı parametre kombinasyonlarına bağlı olarak toplam 108 deney gerçekleştirilmiştir. Yürütülen bu deneyler kapsamında; akımın, kazığın memba ve mansap tarafındaki eksenel ve yanal hız bileşenleri, Reynolds gerilmeleri, türbülans yoğunlukları, taban üzerindeki kayma gerilmesi dağılımları ile kazık çevresindeki taban kayma gerilmesi dağılımları ayrıntılı olarak değerlendirilmiştir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar doğrultusunda, pervane jetinin akım yapısı üzerindeki etkisinin kazık pervaneye yakın konumda iken daha belirgin olduğu, pervaneden uzaklaştıkça bu etkinin azaldığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
With the growth of global trade, maritime transportation has gained significant importance, prompting the continuous structural and functional development of port facilities. Due to escalating increasing transport demands, ships have been designed in larger dimensions and with higher carrying capacities. As ship sizes increase, the influence of propeller jets on port beds, quay walls, and flow structures around piles has also intensified. The introduction of a pile into the flow field significantly alters the jet characteristics, creating a highly complex flow structure. For this reason, determining the flow field created by ship propellers around piled structures has become a serious problem for designers. This study investigates the three-dimensional flow structure of a jet produced by a free-running ship propeller around a cylindrical pile placed on a rigid bed, using Particle Image Velocimetry (PIV). Experiments were conducted with three different propeller diameters (Dp=6.5, 10, and 13 cm), rotational speeds (590, 670, and 745 rpm), and gap heights (G=10 and 15 cm), using a cylindrical pile with a diameter of 7 cm. The density Froude numbers ranged from 7.73 to 19.51. The pile was located at axial distances of 10 cm (1.43d₀), 14 cm (2d₀), and 21 cm (3d₀) from the propeller. Measurements were carried out in both the transverse (y-z) and longitudinal (x-z) planes at angular positions of θ=0°, 45°, and 90°, resulting in 108 different experimental cases under varying parameter combinations. The study examined axial and lateral velocity components, Reynolds stresses, turbulence intensities, and bed shear stress distributions both around the pile and on the bed surface. Results indicate that the jet's impact on flow structure is more pronounced when the pile is closer to the propeller and diminishes with increasing distance.
Benzer Tezler
- Propeller jet induced erosion around pile supported berth structures
Pervane jeti etkisinde kazık destekli yanaşma yapıları etrafında meydana gelen oyulma
REMZİYE İLAYDA TAN
Doktora
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YALÇIN YÜKSEL
- Pervane jeti etkisinde akım alanının PIV tekniği ile araştırılması
Investigation of the flow field induced by propeller jet using PIV technique
YAĞIZHAN BİLMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAVVA ANIL GÜNER
- Pervane jet akımı etkisinde killi karışım tabanda meydana gelen erozyon
Erosion occuring on the clay mixture base under the effect of propeller jet flow
DAMLA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiAydın Adnan Menderes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE YÜKSEL OZAN
- Büyük çaplı kazıklar etrafında pervane jeti etkisinde erozyon
Propeller jet erosion around large diameter piles
ATA GÜNEŞER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YEŞİM ÇELİKOĞLU
- Kazık grubunda pervane jeti etkisinde oyulmanın araştırılması
Propeller jet scour around pile groups
ELİF ŞEN ÇAP
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YEŞİM ÇELİKOĞLU