LEE- Deniz Ulaştırma Mühendisliği-Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 3 / 3
-
ÖgeGemi kompresör sisteminin FMEA yöntemi ile risk analizi ve önleyici faaliyetlerin belirlenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-16)Denizcilik küresel bazda ticaretin en önemli unsurudur. Ticaret ağının %90'lık kısmı çeşitli gemi türleri ile sürdürülmektedir. Ticari gemiler yapılari gereği, yüksek güçteki dizel makinelere gereksinim duymaktadırlar. Bu sebeple gemilerde genellikle ağır devirli, turboşarjlı, 2 stroklu yüksek karbon içeren yakıtlar kullanan makineler tercih edilmektedir. Yüksek güçteki bu makineler, yakıt, yağlama, ısıtma, soğutma, egzoz, basınçlı hava sistemleri gibi bir çok alt bileşen ile iştiraklı olarak calışmaktadırlar. Bu bileşenler arasında ise basınclı hava sistemi ana makinenin ilk hareketini, ileri geri manevrasını ve ek olarak servis havası sayesinde egzoz valf operasyonları gibi pek çok pnömatik müdahaleye olanak sağlamaktadir. Bu havanın tedariği ve depolanması da gemilerde sıklıkla kullanılan 30 bar basınç kapasiteli, 2 kademeli pistonlu hava kompresörleri ve depolandığı hava tüplerinin servis edilmesiyle sağlanmaktadır. Ana makineye ek olarak, basınçlı hava sistemi, dizel jeneretörlerinin ilk hareketinde ve ani yük değişimlerinde kullanılan turboşarjır ünitesine gönderilen jet havasında, inert gaz sisteminde kullanılan pnömatik valflerin kumandasında, bazı valflerin uzaktan kontrolünde, gemide O.W.S (yağlı su ayırıştırıcısında) kullanılan pnömatik valflerin kontrolünde, gemi düdüğünün çalınmasında, filtre ve soğutucu sistemlerin temizlenmesi gibi birçok yardımcı sistemlerde kullanılmaktadır. Gemilerde hava sistemini çalıştırabilmesi için bir hava tüpüne, kompresöre ve elektrik motoruna ihtiyaç duyulmaktadır. Kompresör ortamdaki havayı 30 bar basınçta hava tüplerinde depo etmektedir. Ortam şartlarına bağlı olarak havada nem olabilir. Bu nem valflerde ve pnömatik sistemlerde ciddi sorunlara yol açabilmektedir. Sisteme vereceği zararlardan ötürü gemilerde hava kurutucu sistemler bulunmaktadır. Bu sistemler kimyasal ya da fiziksel yöntemler kullanılarak havadaki nemi ayrıştırıp sistemden tahliye etmektedir. Basınçlı hava sistemi aynı zamanda emniyet valfleri, basınç şalterleri, esnek hortumlar, yüksek basınca dayanıklı geri döndürmez valfler gibi belli başlı temel bileşenlerden oluşmaktadır. Sistemin güvenli çalışabilmesi bu bileşenlerin düzgün çalışmasına bağlıdır. Kompresörde meydana gelebilecek herhangi bir arıza yukarıda bahsedilen bütün hava sistemin işlevselliğini yitirmesine sebep olmaktadır. Aynı zamanda temel bileşenlerde oluşabilecek arızalar da sistemin verimli ve emniyetli çalışmamasına sebep olabilmektedir. Bu sebeplerden dolayı kompresör, gemideki sistemlerin efektif çalışabilmesi için kullanılan çok kritik bir ekipmandır. Kompresörlerde meydana gelebilecek riskleri tanımlamak, oluşabilecek sorunların önüne geçmek adına çok önemlidir. Yürütülen tez çalışması ile gemiler için hayati öneme sahip olan kompresör sisteminin detaylı bir risk analizi gerçekleştirilmiştir. Risk analizi çalışması için, özellikle makine kaynaklı risklerin belirlenmesinde son derece kapsamlı bir yöntem olan "Hata Türleri ve Etkileri Analizi" (FMEA) kullanılmıştır. Yapılan analiz ile kompresöre ait her bir hata modu tespit edilmiş, kodlanarak her birinin neden ve sonucu saptanmıştır. Daha sonra gemi tecrübesine sahip 6 kişilik bir uzman grubuna her bir hata türü için O.S.D puanı ataması yapılmıştır. Elde edilen girdi değerleri yardımıyla kompresöre ait "Risk Öncelik Sayıları" (RPN) hesaplanmıştır. Risklerin saptanmasından sonra, yüksek riskteki maddelere karşı önleyici faaliyetler planlanmıştır. Yapılan çalışma ile, gemi kompresör sisteminin riskleri tespit edilmiş, sıralanmış ve karşı tedbirler önerilmiştir. Böylece denizcilik paydaşlarına, kompresörlerde meydana gelebilecek riskler belirlenmiştir. Farkındalık oluşturulması amacıyla bu risklerden dolayı meydana gelebilecek hata etkileri belirtilmiş ve sunulmuştur.
-
ÖgeAna makina ve jeneratör güç hesabı ile uygun tedarikçi seçiminde AHP uygulaması(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-13)Gemiler kendilerine tahsis edilen görev ve fonksiyonları her türlü hava ve deniz şartlarında kesintisiz olarak ve güvenle yerine getirirken yakıt tüketimi yapan donatım ekipmanları ana makina, jeneratör ve kazandan oluşmaktadır. Geminin ihtiyacı olan; sevk gücü ana makinadan, elektrik enerjisi gücü jeneratörden ve ısı enerjisi gücü kazan tarafından sağlanır. Bu üç donatım ekipmanı tasarım aşamasında geminin ihtiyaçları doğrultusunda minimum özelliklerde ağırlık, hacim, güç, maliyet ve maksimum özelliklerde güvenilir, geniş servis ağına sahip ve yedek parça bulma kolaylığı sağlayan tedarikçi firmalar ve operasyonel kullanım kolaylığı (ses yalıtımı, tepkime süresi, kullanım kolaylığı, titreşim, gürültü vb.) kriterleri çerçevesinde seçilir. Ayrıca, yakıt tüketiminin geminin en önemli işletme maliyeti olması ve yakıt tüketiminden kaynaklanan ve hava kirliliğine neden olan emisyonların uluslararası kurallar gereği minimum seviyede olmasının istenmesinden dolayı bu üç donatım ekipmanının minimum yakıt tüketimi yapması istenir. Geminin sevki için gerekli gücü sağlayan ana makina seçiminin en önemli teknik kriteri ana makina gücünü belirlemek için gemi direncinin (R) hesaplanması gerekir. Model deneyleri, ticari bilgisayar programları, deneylerden elde edilen standart seriler ve istatistiksel analizler gemi direncinin belirlenmesinde kullanılan başlıca yöntemlerdir. Günümüzde, ticari bilgisayar programları ile tasarlanan nihai tekne formunun hesaplanan direnç değerleri ile bu tekne formundan yola çıkarak yapılan model deneyleri sonucunda hesaplanan direnç değerleri karşılaştırılarak sonuçların güvenilir ve tutarlı olması kontrol edilmektedir. Gemi direnci belirlendikten sonra efektif güç (PE) hesaplanır. Daha sonra, pervaneye verilmesi gereken güç (PD) ve minimum ana makina gücü (Pbmin) hesaplanır. Minimum ana makina gücüne belirli bir deniz veya servis payı eklenerek ana makinanın devamlı maksimum gücünde (MCR) gerekli olan minimum ana makina gücü hesaplanır. Geminin hareketi için itme kuvveti pervane, su jeti gibi sevk ekipmanları ile sağlanır. En yaygın sevk sistemi ekipmanı olarak kullanılan pervane; ana makina gücü, ana makina devri, gemi boyu, gemi kıç formu ve gemi hızı ile uyumlu olmalıdır. Pervane tasarımı sistematik serilere ait test sonuçları ile elde edilen diyagramlar kullanılarak veya sirkülasyon teorisine dayanan matematiksel yöntemler ile yapılır. Pervane tasarımı yapıldıktan sonra kavitasyon kontrolü yapılır. Geminin tüm operasyon durumları için gerekli olan elektrik enerjisi gemi yardımcı makinalarından bir tanesi olan jeneratörler tarafından sağlanmaktadır. Jeneratör seçiminin en önemli teknik kriteri jeneratör gücü elektrik yük analizi hesabı ile belirlenir. Tedarikçi seçimi kendi aralarında çelişen nitel, nicel değerler alan birçok kriterin dengelenmesini gerektiren çok kriterli bir karar problemidir. Karar verme problemlerinde kullanılan yöntemlerden bir tanesi çok kriterli karar verme (ÇKKV) yöntemidir. ÇKKV yöntemi birçok kriter, alt kriter ve alternatif arasından seçim yapılma aşamasını ve bu aşama sonunda en iyi alternatifi seçmeyi hedefleyen yöntemdir. Analitik hiyerarşi prosesi (AHP), bir amaca ulaşmak için belirlenen kriterleri değerlendirilmek üzere bir hiyerarşik yapıda modelleyen ve bu kriterleri birbirlerine göre göreceli önemini değerlendiren, her kriter için alternatifleri karşılaştıran ve alternatifleri önem derecelerine göre sıralayarak en uygun alternatifi belirleyen ÇKKV yöntemidir. Bu çalışmanın uygulama bölümünde, görev/devriye gemisi olarak İstanbul Boğazı ile Çanakkale Boğazı'nda denetim hizmeti yapan bir motorbot kullanılmıştır. İlk olarak, ektrapolasyon tekniklerinden biri olan Uluslararası Model Deney Tankları Konferansı (ITTC) 1978 yöntemini kullanarak model deneyleri yöntemi ile motorbotun direnci hesaplanmıştır. Daha sonra, motorbotun servis hızında; benzer gemilerden yararlanarak, Harvald isimli ampirik formül ile, model deneyleri ile ve Maxsurf isimli ticari bilgisayar programı ile efektif beygir güç hesabı yapılarak sonuçlar model deneyleri ile bulunan efektif beygir gücüne göre değerlendirilmiştir. Motorbotun hız aralığında takıntılı olarak yapılan model deneylerinde hesaplanan direnç değerleri ile sevk deneyleri yapılarak pervaneye verilmesi gereken güç ve minimum ana makina gücü hesaplanmıştır. Pervane ana karakteristikleri Wageningen B serisi pervane diyagramları kullanılarak belirlenmiş ve pervane kavitasyon kontrolü yapılmıştır. Seyir, manevra ve liman operasyon durumları için elektrik yük analizi yapılarak jeneratör gücü hesaplanmıştır. Motorbotta kullanılacak optimum ana makina ve optimum jeneratörü belirlemek için ÇKKV yöntemlerinden AHP uygulanmıştır. İlk olarak, problem, amaç, kriterler, alt kriterler ve alternatifler belirlenmiştir. Çalışmanın problemi motorbot ana makina ve jeneratör seçimi, amaç ise en uygun ana makinanın ve jeneratörün seçilmesidir. Kriterler ve alt kriterler yapılan literatür taraması, ve gemi inşa sektöründeki tecrübeli mühendisler yardımı ile, alternatifler ise kriterler ve alt kriterler doğrultusunda piyasa araştırması ile belirlenmiştir. Optimum ana makina seçimi için 4 ana kriter, 13 alt kriter ve 5 alternatif, optimum jeneratör seçimi için 4 ana kriter, 13 alt kriter ve 7 alternatif belirlenmiştir. Ana makina ve jeneratör için ana kriterler, alt kriterler ve alternatifler belirlendikten sonra hiyerarşik bir yapı oluşturulmuştur. Kriter ve alt kriter verileri markaların (alternatiflerin) internet sitelerinden ve firma yetkilileri ile görüşülerek sağlanmıştır. Kriter, alt kriterler ve alternatiflerin değerlendirilmesi gemi inşa sektöründe tecrübeli mühendisler yardımı ile yapılmıştır. AHP analizi, Microsoft Office programlarından biri olan Excel ile yapılmıştır. Ana kriterlerin ve alt kriterlerin kendi aralarında alternatiflerin ise alt kriterlere göre ikili matrisleri oluşturularak tutarlılık oranları hesaplanmış olup, tüm matrislerin tutarlılık oranlarının 0,10'dan küçük olduğu tespit edilmiştir. Ana kriterin öncelik vektörü, alt kriterin (ilgili kriterin alt kriteri) öncelik vektörü ve alternatifin öncelik vektörü (ilgili alt kritere göre olan öncelik vektörü) çarpılarak alternatifin ana kritere bağlı olan alt kritere göre ağırlıklı değeri hesaplandı. Her bir alternatifin tüm alt kriterlere ait ağırlıklı değerleri toplanarak o alternatifin ağırlıklandırılma değeri hesaplandı. Ticari etik açısından marka ve model belirtilmeden alternatiflerin ağırlıklandırılma değerleri büyükten küçüğe doğru sıralanarak en uygun ana makina alternatifi ve en uygun jeneratör alternatifi belirlenmiştir. AHP analizi ile belirlenen ana makina ile ana karakteristik özellikleri belirlenen pervanenin uyumu kontrol edilmiştir. Çalışmanın son aşamasında motorbotun kesintisiz olarak 200 deniz mili seyir yapabilmesi için gerekli olan yakıt tankı kapasitesi hesaplanmıştır.
-
ÖgeCrowding behavior of oil an introductory modeling studies(Graduate School, 2021-05-22)We introduce an introductory modeling studies for representation of crowding behavior of surface oil slick using a random walk process for Particles dispersion, while the advection process is approximated with the help of a Runge–Kutta method. Voronoi diagram updated at each time step to help in using Voronoi diagram to calculate the area associated with each particle and the corresponding oil thickness and calculate an additional velocity that depends on the maximum gradient of the oil thickness. Tracking particles in the current implementation and due to the simple 2D geometry, a scheme inspired by finite differences was used here. The whole domain is discretized using a structured grid and each cell (in this case a small square) is associated with one or more history variables that describe the current state of the system. As long as the introduced particles represent oil droplets with some thickness then it is reasonable to prevent accumulating infinite number of these particles in one cell. Hence, a limiting variable is introduce to control the maximum amount of particles allowed to be simultaneously in the same cell. When this limit is reached then no more particles are allowed to enter the cell then we calculate the direction of maximum gradient and that is the largest difference between the thickness around the cells and the particles are moving to neighbour cells. Voronoi diagram updated at each time step to help in using Voronoi diagram to calculate the area associated with each particle and the corresponding oil thickness and calculate an additional velocity that depends on the maximum gradient of the oil thickness (repulsive velocity). What we doing is we are advection the particles we are dispersion the particle and then when the particles push into the wall they start to crowding over each other and when it gets too crowded and can't stay top of each other, so too crowded particles start to separate from each other and that what we called the repulsive effect. When the particles reach the steady state we drop down the advection current in the geometry to zero and checked the repulsive effect separately. We get a smooth field by using Scatterinterpolate and shading interp function in the Matal.