TEMMUZ - AĞUSTOS 2014 / SAYI 45 42 bir hal alır: Pervane eğrisi, motorun “yakıt haritasının” kronik olarak verimsiz bölgelerinden geçer. Öte yandan, eğer tekneye büyük bir pervane takılacak olursa, pervane eğrisinin eşleştirilmiş pervaneye göre tüm noktalarda motorun yakıt haritasının daha verimli bölgelerinden geçtiği görülür. Aslında pervane boyutu yeteri kadar büyütülürse, motor yükünün pervane eğrisinin büyük bir kısmı boyunca azami verime ulaşması sağlanabilir. Ancak ilk gözlemlenecek sonuç, motorun daha yüksek devirlerde aşırı yüklenecek olmasıdır. Bu durumda motor, azami devrine çıkamaz ve sonuç olarak da azami güç üretemez. Eğer herhangi bir süre boyunca tam gaz (WOT) çalıştırılacak olursa, motor ve/veya şanzıman üzerinde büyük ihtimalle hasar oluşacaktır. Nada Örneği Peki, motor tam gaz çalıştırılmadığında ne olur? Yapılan testleri bir kenara bıraktığımızda, şimdiye kadar HYMAR projesi için yakıt tüketim verisi topladığımız dönemden bu yana motoru hiç tam gaz çalıştırmadım. Tekne hızının çıktığı en son deniz mili değerinin yakıt tüketimimi iki katına çıkarttığını fark ettim. Esasında 6 deniz mili hızda yapılan yakıt tüketiminin tam hızdaki tüketimin dörtte biri olduğunu gördüm. Bu durumda, eğer tasarımın bakış açısı olarak tam güç ve hızı esas alıyorsak, var olmayan bir çalışma biçimi için tasarım yapıyoruz demektir. Peki, pervane için farklı bir tasarım bakış açısı benimsersek ne olur? Norveçli deniz araçları mimarı Oyvind Gulbrandsen, 15 deniz mili rüzgâr hızı ve beklenen dalga koşulları altında 7.3 deniz mili seyir veya “hizmet” hızında Nada’nın hızını optimize etmek için bu sayılara bir göz attı. Yaptığı analizde (Şekil 5 ve 6) iki pervane [eşleştirilmiş 22” çaplı x 18” dişli adımlı (56 cm x 46 cm) pervane ve büyük 26” çaplı x 20” dişli adımlı (66 cm x 51 cm) pervane] D2-75 motorunun sürekli çalışma halinde güç ve tork eğrileri (teknik özelliklerde verilen azami güç eğrisi yerine), mevcut 2.74:1 küçültme dişlisi ve benim sağladığım gövde direnç ve yakıt tüketim verileri kullanılarak karşılaştırılıyor. Kalın yeşil ve kırmızı renkler 22” x 18” pervaneyi dalgasız (yeşil) ve dalgalı (kırmızı) sularda gösteriyor. Kesin çizgiler ise 26” x 20” pervaneyi gösteriyor. 22” x 18” pervane, motora yük bindirirken, pervane eğrisinin motorun sürekli çalışma güç eğrisine 2.800 rpm civarında (ve aralıklı çalışma eğrisine yaklaşık 3.000 rpm’de) temas etmesine neden oluyor. 26” x 20” pervane ise sürekli çalışma eğrisini 2.200 rpm civarında geçiyor ve bu şekilde motorun azami güç ve devrine ulaşmasını engelliyor. Büyük pervane, bunu yaparken pervane eğrisini motorun yakıt haritası üzerinde azami motor verimine yakın bir alana taşıyor. Bu da, bazı ilginç sonuçları beraberinde getiriyor: ÇEVİRİ Volvo Penta D2-75 için yakıt haritası üzerinde bir araya getirilen pervane eğrileri, eşleştirilmiş ve küçük boyutlu pervanelerin, motorun azami verim bölgesine giremediğini gösteriyor. Şekil 3 BÜYÜK PERVANELER, MOTORLA BİRLİKTE ÇALIŞMAYA BAŞLAR Büyük gemilerin dünyasında şirketler, yeni ve mevcut gemilerde motor devrini düşürmeye ve pervane çapını arttırmaya çalışmaktadır. Amaçları, büyük miktarlarda yakıt tasarrufu sağlamaktır. Benzer tasarrufların küçük teknelerde de elde edilmesinin önünde hiçbir engel yok. Ancak bu konsepti küçük tekneler ölçeğine indirmek, belki de motor üreticilerinin üstesinden gelebileceği belirli zorlukları beraberinde getirmektedir. Daha fazla alan açmak ve ağırlığı düşürmek adına, motor boyutları küçültüldü. Aynı zamanda emisyon hedeflerine ulaşmak için motor devir hızları da arttırıldı. Bunun sonucunda da pervane üreticilerinin karşı karşıya kaldığı bir takım sorunlar baş gösterdi. Motor üreticileri, motoru aşırı yükleyen pervanelere temkinli yaklaşıyor. Ama motorlar bilinçli olarak yaratılan bu aşırı yüklenmeleri kontrol altına alabilirse, verimlilik alanında elde edilen kazançlar da geçerlilik kazanır. Artan devir hızının getirdiği sorunların farkına varan bazı üreticiler, tekrardan motor devirlerini düşürmeye başladı ama daha ileri de gidebilirler. En iyi sonucu elde etmek için farklı düzenlenmiş bir dizi sistem üzerinde maliyet/emisyon/verimlilik testi yapmak, ilginç bazı sonuçlar ortaya koyabilir. Bana göre uzun vadede elektrik gücünde gelişmeler yaşandıkça büyük pervane kullanımı da daha öne çıkacaktır. Adrian Miles, Bruntons Propellers Ltd Genel Müdürü
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=