Tek Ve Çift Pervaneli Gemilerde Nominal İzin Sayısal Olarak Karşılaştırılması

Abstract

Gemilerin arkasındaki hız dağılımlarının incelenmesi kavitasyon, gürültü ve özellikle titreşim yönünden çok önemlidir. Bu etkilerin kaynağı gemi pervanesi olduğu için pervane düzlemi üzerindeki hız dağılımı yani iz dikkatle incelenmelidir. Bu çalışmada, tek ve çift pervaneli iki modelde pervane düzlemindeki nominal iz sayısal olarak incelenmiştir. İTÜ Ata Nutku Gemi Model Laboratuvarı’nda çift pervaneli bir tankerin 1/15 ölçekli modelinin iz ölçüm deneyleri yapılmış ve pervane düzlemindeki nominal iz ölçülmüştür. İz deneyleri ticari bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı olan StarCCM+ programında modellenip analiz edilerek elde edilen sonuçlar deney sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Analizlerde serbest su yüzey etkisi hesaba katılmamıştır. RANS denklemleri ve türbülans modeli olarak da SST k- modeli kullanılmıştır. Daha sonra aynı gemi modeli tek pervaneli bir modele dönüştürülerek analizler tekrarlanmıştır. Sonuçlar grafikler ve polar iz diyagramları çizdirilerek karşılaştırmalı olarak verilmiş ve sonuçlar üzerinde tartışılmıştır.

The hydro-acoustic noise and the fluctuating pressure on the hull and cavitation are the problems that need to be solved at design stage. These problems depend on the propeller and the wake distribution behind the ship. Due to this reason, the wake field of a ship must be carefully investigated and form optimization and propeller design should be done in light of this wake field data. In this study, the nominal wake field was measured experimental and computationally and CFD study was carried out to calculate the wake field. Then the results were compared for the single and twin screw configurations in order to get an insight into the nominal wake field. The wake measurement tests were carried out at ITU Ata Nutku Ship Model Testing Laboratory. In CFD analysis, constant density, gravity, turbulent flow (k- and SST Menter turbulence models), single phase (water), steady flow and 3-dimensionality were selected as physical models. In the twin screw configuration CFD results were compared with the experiment results. In the single screw configuration some changes were made at the stern of the original model and CFD study was carried out in order to calculate the wake field and make comparison between twin and single screw configuration.