Karadeniz tipi balıkçı gemilerinin form optimizasyonu
Form optimization of the black sea type fishing vessels
Yazar: DURSUN SARAL
Danışman: PROF. DR. ERCAN KÖSE
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Karadeniz tipi balıkçı gemisi (KTBG) formlarının optimizasyonu yapılarak standart bir şekilde üretilebilmelerini sağlayacak boyutsuz bir ofset tablosunun geliştirilmesi amaçlanmıştır. Karadeniz tipi balıkçı gemilerinden yola çıkılarak, 40-60 metre boy, 4.0-5.5 metre derinlik ve L/B oranı 2.5-3.5 aralığında, standart bir şekilde KTBG formları üretebilen bir boyutsuz ofset tablosu oluşturulmuştur. Oluşturulan formların ağırlık ve hacimlerini hesaplayabilen formüller geliştirilmiştir. KTBG formlarının direnç değerlerini hesaplayabilmek için hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yazılımı olan StarCCM+ kullanılmıştır. Boyutsuz ofset tablosuna göre üretilen formlar ile mevcut balıkçı gemilerinin direnç değerleri karşılaştırılmıştır. KTBG standart boyutsuz ofset tablosu ile 40-60 metre boy aralığında 68 adet form oluşturulmuş ve formların direnç analizleri yapılmıştır. Formların balık taşıma hacmine göre direnç sıralamaları yapılmış ve toplam ana makine gücüne göre hız değerleri bulunmuştur. Seçilen bir form üzerinden yükleme durumunun, kıça ve başa trimin direnç üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Omurga ve sintine düzenlerinin direnç üzerindeki etkisi incelenmiştir. Yumrubaşlı formların yumrubaşsız formlara göre direnç performansı karşılaştırılmıştır. X-Bow tipi baş şekli ile boyutsuz ofset tablosundaki yumrubaşın direnç açısından performansları karşılaştırılmıştır. Delta, nabla ve eliptik tip yumrubaşlı formlar tasarlanarak, yumrubaş şeklinin direnç üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Karadeniz tipi balıkçı gemilerinde bulunan 2'li ve 3'lü skeg yapılarının direnç analizleri yapılmış ve en uygun skeg konumunun değeri merkez omurgadan 4 metre mesafede bulunmuştur. HAD hesaplamaları sonucunda KTBG standart boyutsuz ofset tablosuna göre üretilen formların direnç açısından daha iyi performansta oldukları kanıtlanmıştır.

Abstract:
In the study, a dimensionless offset table was developed to optimize "Black Sea Type Fishing Vessel" (KTBG) forms and standardize their production. A dimensionless offset table was created to produce standard KTBG forms with a length of 40-60 meters, a depth of 4.0-5.5 meters, and an L/B ratio of 2.5-3.5 based on Black Sea type fishing vessels. Formulas were created to calculate form weights and volumes. KTBG forms' resistance values were calculated using StarCCM+ CFD software. The dimensionless offset table forms and existing fishing vessels were compared for resistance. Using the KTBG standard dimensionless offset table, 68 forms in the range of 40-60 meters were created and analyzed for resistance. Resistance rankings were made based on fish transport volume, and speed values were found based on main engine power. The effect of loading condition, stern, and bow trim on resistance was investigated. The effect of keel and bilge layouts on resistance was investigated. With-bulb and without-bulb forms were compared for resistance. In the dimensionless offset table, the bulb shape and the X-Bow shape bow's resistance are compared. Delta, nabla, and elliptical bulbs were tested to see how bulb shape affected resistance. Double and triple skeg structures in Black Sea-type fishing vessels were analyzed for resistance, and the best skeg position was 4 meters from the central keel. CFD calculations show that KTBG standard dimensionless offset table forms have better resistance.