FBE- Gemi ve Deniz Teknolojisi Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/43

Gözat

Yazar "Budak, Gökhan" ile FBE- Gemi ve Deniz Teknolojisi Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek lisans'a göz atma
  • Öge
    Darpa Suboff Denizaltı Modeli İle Bu Modelden Yeni Türetilen Formların Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (had) İle Sayısal Direnç Hesabı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-06-11) Budak, Gökhan ; Beji, Serdar ; 10075609 ; Gemi ve Deniz Teknolojisi Mühendisliği ; Shipbuilding and Ocean Engineering
    Son zamanlarda tamamen olmasa da araştırmacıların büyük bir çoğunluğunun deneysel çalışmak yerine bilgisayar yazılımları kullanması teknolojininde gelişmesiyle beraber artan talebi karşılayabilmek açısından bu yazılımların gelişimini de beraberinde getirmiştir. Bilgisayar yazılımlarının bu derece geliştirilmesi akademik çalışmalarda bulunan kişilerin daha kısa sürede mevcut sorunlara dair bilgi sahibi olmaları açısından faydalı olmuştur. Yapılan araştırmalarda özellikle bilgisayar yazılımları sayesinde elde edilen verileri önceden deneyleri yapılarak elde edilmiş verilerle kıyaslama yapmak suretiyle doğruluğunu test etmek ve güvenilir sonuçlara ulaşılabilindiğini görmek daha fazla araştırmacının bilgisayar yazılımlarını kullanmasına neden olmuştur. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yazılım programları sayesinde araştırmacılar özellikle tasarım aşamasında önemli bilgiler edinebilmektedir. Bu bilgiler ışığında tasarlanması planlanan araçlar için göreceli olarak bir fikir sahibi olunmaktadır. Özellikle gemi ön tasarım aşamasında ilk metot olarak tasarlanan gemilere benzer formda olan ve önceden üretilmiş gemilerin bilgilerinden yola çıkarak bilgi edinilmektedir. Bu bilgiler tasarım aşamasında detaylı bilgiler edinilmesini sağlasa da performans periyotlarında detaylı bilgiler edinilmesini sağlamamaktadır. İkinci metot ise model deneyleri yapılmış ve deney sonuçları bilinen formlardan faydalanmaktır. Model deneyleri yapılmış olan formlar çok daha güvenilir ve doğru sonuçlara ulaşabilmek için oldukça önem arz etmektedir. Ancak her zaman deney düzeneği kurabilmek ve karar verebilmek için çok fazla zamanın bulunmadığı durumlar olabilmektedir. İşte bu durumlarda bilgisayar yazılımları kullanmak hem gereksiz maliyetleri engelleyecek hem de sayısal olarak tam ve doğru bir sonuç olmasa da göreceli olarak bilgi sahibi olunmasını sağlayacaktır. Gereksiz maliyetler denmesinin nedeni tasarım aşamasında özellikle de birden fazla seçeneğin test edileceği durumlarda deney araç gereçleri ve deney düzeneğinin kurulması gibi masrafların oluşabilmesidir. Bu çalışmanın başlığı “Darpa Suboff Denizaltı Modeli ile Bu Modelden Türetilen Formların Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ile Sayısal Direnç Hesabı” olup, direnç açısından mümkün olduğunca iyi bir denizaltı formuna ulaşmak hedeflenmiştir. Özellikle belirtilmelidir ki amaçlanan denizaltı formunda yelken, takıntı ve pervane olmaksızın yalın gövde üzerinde çalışılmış ve bu doğrultuda bulunan sonuçlar birbiri içinde kıyaslanmıştır. Başlangıçta da belirtildiği üzere kullanılan bilgisayar programından elde edilen sonuçların doğruluğunu teyit edebilmek için önceden model deneyi yapılarak elde edilmiş direnç değerleriyle, bilgisayar yazılımı kullanılarak elde edilen sonuçların kıyaslanması ve ardından mevcut form üzerinde küçük değişiklikler yapılarak, optimum nitelenebilecek bir form oluşturulabilme yaklaşımı izlenmiştir. Bu sebeple literatürde Darpa Suboff ismiyle bilinen denizaltı formuna ait denklemler kullanılarak belirlenen denizaltı formu, Rhinoceros bilgisayar yazılımı yardımıyla üç boyutlu olarak çizilmiştir. Çizilen yalın gövde için direnç analizi yapılabilmesi ve bu analiz neticesinde elde edilen direnç değerleriyle deney verilerinin kıyaslanabilmesi çalışmamızda diğer denizaltı formlarına referans olacağından, hesaplamalardaki hata oranı belirlenmiştir. Hesaplanan bu hata oranlarının makul bir aralıkta çıkmasının ardından kıyaslanması hedeflenen denizaltı formları çizilmiştir. Bu formlar oluşturulurken, mevcut referans form olarak belirlenen Darpa Suboff denizaltı modeli üzerinde baş ve kıç formlarında küçük değişiklikler yapma yoluna gidilmiştir. Oluşturulan tüm değişik baş formları tüm değişik kıç formları ile ayrı ayrı birlikte kullanılarak çok sayıda birbirinden farklı denizaltı formları oluşturulmuş ve bu formların herbiri için HAD yazılım programı olan ANSYS-Fluent yazılım programları kullanılarak direnç değerleri sayısal olarak hesaplanmıştır. Referans forma ait deney sonuçları içerisinde farklı hızlardaki direnç değerleri mevcut olduğundan çalışmamızda belirlediğimiz üç farklı hız için direnç değerleri elde edilmiş ve birbiri ile kıyaslanarak baş ve kıç formu için direnç açısından en uygun tasarımın belirlenmesine çalışılmıştır.