Bir cisim etrafındaki sualtı akış gürültüsünün teorik ve deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Günümüz mühendislik uygulamaları içerisinde gürültü olgusunun yeri gitgide daha önemli bir hale gelmektedir. Sualtı gürültüsü ise askeri, endüstriyel ve ekolojik açıdan kritik bir öneme sahiptir. Askeri alanda, savaş gemilerinin ve denizaltıların sualtı gürültüsü karakteristikleri, gizliliklerinin tesisini ve yüksek hızlarda sessiz çalışabilmelerini etkileyen bir faktördür. Ayrıca, yüksek gürültü seviyelerinin sualtı canlıları üzerindeki olumsuz etkileri ve deniz taşımacılığında yolcuların konforu ile sağlığı sualtı gürültüsü üzerine yapılan araştırmalar için teşvik edici faktörlerin başında gelmektedir. Denizcilik uygulamaları içerisinde silindirik yapılar oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptir. Denizaltılarda periskop, hava tahliye borusu, radar, elektronik savaş antenleri gibi kısımlar, açık deniz yapılarında sualtı destekleme üniteleri, deniz yatağı boru hatları ve gemi direk sistemleri silindirik yapıların yer aldığı denizcilik uygulamalarından sadece birkaç tanesidir. Bu nedenle, silindirik yapıların hidroakustik karakteristiklerinin araştırılması büyük önem arz etmektedir. Daha sessiz mühendislik sistemlerinin tasarlanabilmesi için, bu yapıların akış temelli gürültü mekanizmalarını etkileyen faktörlerin iyi anlaşılması gerekmektedir. Akış gürültüsünü oluşturan en önemli etmenler arasında, türbülanslı iz bölgesi, sınır tabakaları, akım ayrılmaları ve kararsız akış yapılarının katı cisimlerle etkileşimi yer almaktadır. Kararsız ve türbülanslı akış alanının, gürültü üretimi ve yayılımının ve çok kutuplu gürültü kaynaklarının karmaşık fiziği, akış gürültüsünün anlaşılması en zor gürültü bileşenleri arasında yer almasına neden olmaktadır. Doktora tezi kapsamında, silindirik yapıların hidroakustik karakteristikleri analitik, sayısal ve deneysel metotlar kullanılarak incelenmiştir. Geliştirilen bir yazılım ile, akış verilerinden yararlanılarak tekil silindirler etrafındaki akış gürültüsü seviyeleri analitik olarak hesaplanmıştır. Farklı geometrik kesitlere ve boyutlara sahip silindirlerin akustik karakteristikleri çeşitli hibrit akustik metotlar kullanılarak sayısal olarak incelenmiştir.