A simplified numerical study of gate rudder propulsion for a twin screw naval ship in open water
Çift pervaneli bir askeri gemide geçit dümen sevk sisteminin açık su koşuluna indirgenmiş sayısal incelemesi
- Tez No: 973090
- Danışmanlar: ASSOC. AHMET ZİYA SAYDAM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gemi Mühendisliği, Marine Engineering
- Anahtar Kelimeler: Askeri gemi, Geçit Dümen, Pervane, RANS, HAD, Naval Ship, Gate Rudder, Propeller, RANS, CFD
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Piri Reis Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yüksek Performanslı Deniz Platformları Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Karmaşık akış dinamikleri, özellikle geçit dümen (gate rudder) gibi yenilikçi enerji tasarrufu sağlayan düzeneklerin kullanıldığı durumlarda, gemi gövdeleri etrafındaki akış problemlerinin analizinde hidrodinamikçileri zorlamaya devam etmektedir. Bu zorlukları aşmak için bilgisayar tabanlı programlardan yararlanma yönünde çeşitli girişimlerde bulunulmuş ve dikkate değer başarılar elde edilmiştir. Dolayısıyla, hesaplamalı yöntemlerin geliştirilmesi bu başarıların gerçeğe dönüşmesinde önemli rol oynamıştır. Bilgisayar teknolojisinin kullanımı, gemi inşaatı alanında tasarım aşamasında gemilerin performans karakteristiklerini tahmin etmek için kullanılan son derece pahalı deneysel yöntemlerin gerekliliğini azaltmaktadır. Bu nedenle hidrodinamikçiler, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemlerini yalnızca hesaplamalarda değil, aynı zamanda deneysel yöntemlerin geliştirilmesine katkı sağlamak amacıyla da kullanmışlardır. Geçit dümenli sevk sisteminin çift pervaneli bir savaş gemisine uygulanmasında kullanılan CFD yazılımı, ANSYS Workbench platformu olmuştur. Çalışma, uygun bir savaş gemisinin seçilmesiyle başlamış ve mevcut kıyaslama sonuçları dikkate alınarak DTMB 5415 tercih edilmiştir. DTMB'nin çıplak gövdesi, direnç doğrulaması amacıylaçift fazlı akış yöntemi kullanılarak modellenmiştir. Çalışmada kullanılan türbülans modeli k-𝜀 modelidir. Sonuçlar, DTMB 5415'in çıplak gövde direncinin bu model ile doğrulanabileceğini göstermiştir. Ayrıca bu çalışmada, açık su koşulu ile geçit dümen ve pervane kombinasyonu da simüle edilerek, geöit dümenin çift pervaneli bir gemiye monte edildiğinde sağladığı itme tahmin edilmiştir. Elde edilen sonuç, DTMB 5415'in geleneksel dümen sistemiyle donatılmış benzer modelinin kıyaslama sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Çalışmada kullanılan CFD yönteminin doğruluğu, mevcut deneysel sonuçlarla karşılaştırılarak ortaya konulmuştur. Sayısal analizler, ANSYS Fluent CFD yazılımında Reynolds Ortalamalı Navier–Stokes (RANS) modeli kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The Dynamics of fluid flow in the field of Naval Architecture have continued to challenge hydrodynamicist in analysing complex flow problem around hulls of vessels particularly involving a novel energy saving device such as gate rudder. Various attempts have been made to employ computer based programs with a remarkable success. Therefore, the development of computational methods has been instrumental in making these feat a reality. The use of computer technology lowers the extent of very expensive experimental approaches to estimate the characteristics of ship in the design stage of vessels in the field of Shipbuilding. Hence, hydrodynamicist have employed the help of computational fluid dynamics (CFD) methods to also contributes to the development of experimental methods in the field of Naval Architecture through CFD simulations. The CFD application used in application of gate rudder propulsion system to twin screw naval ship was ANSYS workbench platform. The study began with choosing a suitable naval ship with available benchmark result, hence the choice of DTMB 5415. The bare hull of DTMB was simulated for resistance validation using a multiphase volume of fluid. The turbulence model used for the study was k- ε model. The results showed that it was possible to validate the resistance of a DTMB 5415 bare hull with the model. Also, the open water propeller as well as gate rudder & propeller combination simulation was also adopted in this study so as to evaluate the powering estimate of a GATE rudder system when mounted on a twin screw ship. The result was compared with a bench result of the similar model of a DTMB 5415 fitted with a conventional rudder system. The accuracy of the CFD method used in the study was obtained by comparing it with the current experimental results in the literature. The numerical analyses in the study were performed using the Reynolds Averaged Navier Stokes (RANS) model in the ANSYS Fluent CFD software.
Benzer Tezler
- Gan güç transistörlerinin anahtar kayıplarının nöral ağ tabanlı modellenmesi
Neural network based modeling of switching losses in gan power transistors
ALİİMZA DAŞDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ONUR GÜLBAHÇE
- Genetik programlama kullanılarak iki sınıflı tıbbi verilerin sınıflandırılması
Classification of medical data with two classes by using genetic programming
MUSBEHA AMAN BATO
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikErciyes ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET EMİN YÜKSEL
- Numerical and experimental study of fluid structure interaction in a reciprocating piston compressor
Pozitif deplasmanlı pistonlu bir kompresörde akışkan yapı etkileşiminin sayısal ve deneysel incelenmesi
UMUT CAN COŞKUN
Doktora
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİ ACAR
PROF. DR. HASAN GÜNEŞ
- A parallel monolithic approach for the numerical simulation of fluid-structure interaction problems
Akışkan-yapı etkileşimi problemlerinin sayısal simülasyonu için paralel monolitik bir yöntem
ALİ EKEN
Doktora
İngilizce
2016
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYRİ ACAR
DOÇ. DR. MEHMET ŞAHİN
- Experimental and numerical studies of flow characteristics around a ground vehicle
Bir kara taşıtı modeli etrafında oluşan akış karakteristiklerinin deneysel ve sayısal yöntemlerle incelenmesi
TURAL TUNAY
Doktora
İngilizce
2011
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEŞİR ŞAHİN