Delikli rankine ovoidi hidrodinamiğinin analitik incelenmesi
Analytical analysis of hydrodynamics of perforated rankine ovoid
Yazar: MÜNİR SÜNER
Danışman: PROF. DR. KADRİ SÜLEYMAN YİĞİT
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
İnsanoğlunun olmazsa olmazlarının başında su ve enerji gelmektedir. Bunların taşınması boru ve tünel hatları ile mümkündür. Su tünelleri, su boruları, kanalizasyon hatları, petrol ve doğal gaz boru hatları vb. içinde hareketli akışkan bulunan sistemlerde, bakım-tutum-kontrol çalışmalarını yapabilecek ve böylece sistemin ömrünü uzatabilecek bir tünel denizaltısı tasarımının teknolojik açıdan büyük yararlar sağlayacağı düşünülmektedir. Böcek denizaltılar insanların içine giremeyeceği boru şebekelerinde oluşabilecek problemlerin çözümünde de kullanılabilir. Bu çalışmada; bir tünel içinde sabit veya hareketli akışkan ortamında, akışkan ile ayni veya ters yönde hareketli, oyuklu Rankine ovoidinin şeklinde özel bir forma sahip denizaltının hidrodinamik dizaynı incelenmektedir. Bu çalışmada sıra dışı geometriye sahip tünel denizaltısı modeli hidrodinamik dizaynı, boyut analizi ve potansiyel akım teorisiyle analitik olarak incelenmiştir. Önce boyut analizi ile incelenmiş ve olayı yöneten bağımsız-boyutsuz parametrelerin bulunmasına çalışılmıştır. Tünel denizaltısına etki eden direnç kuvvetinin bağlı olduğu yasa bulunarak,  problem için benzerlik koşulları elde edilmiştir. Tünel denizaltısının matematiksel modeli; iki ve üç-boyutlu potansiyel akım teorisi kullanılarak yapılmış ve denizaltının etrafındaki hız, basınç ile kuvvet alanları analitik olarak elde edilmiştir. Rankine ovoidinin oyuklu hali için genel akım, kaynak-kuyu dublelerden yararlanılarak akım fonksiyonu ve buna bağlı olarak basınç, hız ve kuvvet alanları elde edilmiştir. Daha sonra sayısal çözümlere geçilerek elde edilen analitik çözümler matlab programı kullanılarak katı cisim modeli gösterilmiştir. Ayrıca denizaltının etrafındaki hız, basınç, kuvvet dağılımları grafiksel olarak elde edilmiştir.

Abstract:
Water and energy come first in the list of indispensables. They are possible to carry via pipes and tunnel lines. It is thought that technologically, in the moveable fluid systems such as water tunnels, water pipes, sewage line, oil and natural gas pipe lines, a tunnel submarine  will  be of great  help to be able to carry out  maintenance-repair-control work, and thus to enhance its durability longer in lines that are inaccessible to humans. 
In this study, in a tunnel in a fixed or fluids environment, the design of submarines of unique perforated Rankine ovoid form that can move in the fluid or opposite direction was examined. In this study, the hydrodynamics design of tunnel submarine, its dimension analysis and potential current theory were examined analytically. Firstly, it was examined in terms of dimension. Analysis and independent non-dimensional parameters were tried to be found, finding the law that the resistant affecting the tunnel submarine depends on.  Mathematical model of the tunnel submarine has been made analytically by using two and three dimensional current theory and the speed, power and power areas surrounding the submarine.  General current for the hollowed form of the Rankin ovoid, spring water doubles were used to obtain current function and its independence pressure, speed and power areas. After that, numerical solutions were tried, and the results were examined by using the matlab program to show the solid material form. Furthermore, pressure, speed and power ranges around submarine were obtained graphically.