Yüksek süratli kayıcı bir teknenin hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi ile form optimizasyonu
The hull optimization of high speed planning craft by using computational fluid dynamics methods
Yazar: NARIMAN MEHDIYEV
Danışman: PROF. DR. TAMER YILMAZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering

Özet:
Gemi inşaatındaki hızlı gelişmelere paralel olarak, gemi model deneylerine ve sayısal modellemelere olan talep hızla artmaktadır. Tekne direncinin tespit edilmesi ve teknenin diğer hidrodinamik özellikleri hakkında bilgi sahibi olmak amacıyla deneysel çalışmalarla beraber, son zamanlarda deneysel çalışmalara alternatif olarak görülen, deneysel çalışmaları destekleyen ve onlardan yararlanan sayısal modelleme teknikleri de kullanılmaktadır.Sayısal veya hesaplamalı akışkanlar dinamiği teknikleri olarak adlandırılan bu yöntemlere günümüzde sıkça başvurulmakta ve bu yöntemler sayesinde büyük kazançlar sağlanmaktadır.Sunulan bu çalışmada da, yüksek hızlı kayıcı tekne etrafındaki akış farklı seyir hızları için, hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen direnç değerleri istatistiksel yöntemlerle elde edilen değerlerle karşılaştırılmıştır. Aynı teknenin deplasman hacmi sabit tutularak ve L/B tasarım parametresi değiştirilerek oluşturulan yeni iki tekne etrafındaki akış incelenmiş ve toplam direnç yönünden en uygun olan tekne modeli seçilmiştir. Ayrıca, çalışmada aynı yöntemler kullanılarak başlangıç durumu olarak sinüzoidal dalga modellemesi için toplam direnç hesaplanmış ve tekne etrafında oluşan dalga incelenmiştir.Sonuç olarak Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği yöntemlerinin sakin su ve dalgalı deniz şartlarındaki yüksek hızlı tekne etrafındaki akış benzetimi için oldukça iyi yaklaşımlar verdiği görülmüştür.

Abstract:
In parallel rapid improvement in naval architecture, the demands for ship model tests and numerical modeling have been increasing. Beside the experimental works, for determining the hull resistance and getting the realistic information about the hydrodynamical characteristics of hull, the numerical modeling techniques have been used commonly as an alternative to experiments. Nowadays engineers and scientists are frequently referring to these techniques, which named Computational Fluid Dynamics methods. These methods provide them big profits.In this study, the flow around the high speed planning hull has been investigated for different cruising speeds by using computational fluid dynamics methods. The total resistance has been compared with the statistical results. Then the displacement of the hull was set fixed and by the changing L/B design parameter, two different hulls were formed. The flow around these hulls also has been investigated separately and aspect of resistance the appropriate hull has been selected. Furthermore same methods have been used for computing the total resistance and investigating the wave forming around the hull in sinusoidal wavy initial conditions.Consequently, it has been seen that, the usage of Computational Fluid Dynamics methods give good results for the flow simulations around the high speed marine vehicles in quiet and rough water.