Tekne yüzey pürüzlülüğünün sınır tabaka ve gemi direncine etkisi
The effect of surface roughness on boundary layer and ship resistance
- Tez No: 315288
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİN KORKUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gemi Mühendisliği, Marine Engineering
- Anahtar Kelimeler: Gemi performansı, Hidrodinamik, Sayısal akışkanlar dinamiği, Sürtünme direnci, Tekne pürüzlülüğü, Ship performance, Hydrodynamics, Computational fluids dynamic, Friction resistance, Hull roughness
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tekne yüzey pürüzlülüğünün geminin performansı üzerinde negatif bir etki yarattığı ilk denizcilik faliyetlerinden beri bilinen bir gerçektir. Tekne yüzeyi pürüzlendikçe, geminin toplam viskoz direnci (sürtünme direnci+viskoz basınç direnci) artmaktadır. Aynı şekilde pürüzlülük pervane üzerinde de direnci artırıcı etki yapar. Sınır tabaka için de pürüzlülük etkisi önemlidir.Bu tezde tekne yüzey pürüzlülüğünün gemi direncine etkisi 2 yolla incelenmiştir: deneysel çalışma ve Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) çalışması. Deneysel çalışmada yüzey pürüzlülük özellikleri birbirinden farklı olan, 4`ü farklı tip boyalar ile boyanmış 1 tanesi de referans olması için boyanmadan bırakılmış, bunun dışında tüm geometrik özellikleri aynı olan 5 adet alüminyum levhanın 0.5 m/s ile 3.75 m/s civarındaki 9 farklı hızda direnç deneyleri yapılmıştır. Direnç deneyleri ile levhalara belli hızlarda etkiyen toplam direnç değerleri belirlenmiştir. Levhaların dalga dirençleri akış çözücü (ITU Dawson) programı ile levhanın ıslak yüzeyi ve serbest su yüzeyi panellenip sabit şiddette kaynak/kuyu dağıtımı yapılarak hesaplanmıştır. Sonrasında levhalara etkiyen viskoz direnç, sürtünme direnci, artık direnç katsayıları hesaplanmış ve karşılaştırılmıştır. HAD çalışmasında STARCCM+ programında deneysel çalışma modellenerek, deney ile hesaplanan 5 tane farklı yüzey pürüzlülüğüne sahip levhanın 9 farklı hız için toplam direnç değerleri bilgisayar ortamında elde edilmiştir.Son olarak tüm sonuçlar grafik ve çizelge ile verilerek ayrıntılı olarak tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
Negative effect of roughness on ship performance has been known since the first seafaring activities. Viscous resistance of the ship (friction resistance + viscous pressure resistance) increases as hull surface roughens. Roughness increases ship resistance and reduces service speed. Roughness has a negative effect on propeller also. As propeller surface roughness increases, propulsion efficiency of the ship decreases. In addition, surface roughness plays an important role on boundary layer.In experimental part, resistance experiments of five aluminum plates were carried out. Plates had the same geometrical particulars but different surface roughness characteristics. Four of the plates were coated with different antifouling coatings and one of the plates was left uncoated as the reference plate. Resistance experiments were carried out in the towing tank of Ata Nutku Ship Model Testing Laboratory for a range of towing speed 0.5 m/s to 3.75 m/s. Total resistance of the plates corresponding speeds were measured. The flow solver (ITU-Dawson) employed in the thesis that calculates the wave resistance by distributing panels on the wetted surface of the plate and on the free surface on which a constant-strength source/sink distribution is made. After that, the viscous, frictional and residuary resistance coefficients are calculated.CFD analyses of the model resistance experiments were carried out for 5 different plates and 9 different speeds. Numerical study was carried out by using STAR-CCM+ Computational Fluid Dynamics program.Finally all of the results are given with tables and graphs to discuss in detail.
Benzer Tezler
- Çeşitli deniz boyalarında yüzey pürüzlülüğünün gemi direncine etkilerinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of the effect of surface roughness on ship resistance due to marine paints
UTKU CEM KARABULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BARIŞ BARLAS
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ HAKAN ÖZDEMİR
- Effect of surface roughness on the turbulent boundary layer due to marine coatings
Gemi boyalarına ait yüzey pürüzlülüğünün türbülanslı sınır tabakaya etkisi
BURCU ÜNAL
Doktora
İngilizce
2012
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHİTTİN SÖYLEMEZ
- Yüzey kirliliğinin gemi direnci üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of fouling on ship resistance
YİĞİT KEMAL DEMİREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN TAYLAN
- Hydrodynamics of Canal İstanbul and its impact on the Bosphorus and northern marmara sea
Kanal İstanbul'un hidrodinamiği ve İstanbul Boğazı ve Kuzey Marmara Denizi üzerine etkisi
ŞEHRİBAN SAÇU
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TARKAN ERDİK
- The effects of hull and propeller roughness and fouling on ship performance
Tekne ve pervane pürüzlenme ve kirlenmesinin gemi performansı üzerindeki etkileri
DENİZ ÜNSALAN