Boat Builder Türkiye 65.Sayı (Kasım-Aralık 2017)

Boat Builder Türkiye / Kasım - Aralık 2017 boatbuilderturkey.com 27 Sayısal analizlerde ANSYS / FLUENT yazı- lımının “Reynolds Averaged Navier-Stokes” denklemlerine dayanan“Shear Stress Trans- port k- ω türbülans modeli (SST k- ω Menter) uygulanmıştır (Şekil 7−10). SST k- ω Menter türbülans modeli, türbülanslı kayma geril- mesinin taşınım etkilerini hesaplamak için modifiye edilmiş bir türbülanslı viskozite formülasyonu içerdiğinden, bu modelleme türü ters basınç gradyanında girdaplanma ve akım hatları ayrışmasının başlangıç ve gelişme aşamasını ve büyüklüğünü doğru bir şekilde belirleyebilmekte ve böylelikle simülasyon sonuçlarının gerçeğe çok yakın olmasını sağlamaktadır [13,14]. İlgili simü- lasyonlar temel olarak Denklem 1 ve 2 ile bunların içerdiği parametreler yardımıyla gerçekleştirilmektedir. Denklemlerdeki para- metreler sırasıyla k: Türbülans kinetik enerjisi ω : Özgül yutulma ρ : Özkütle G k : Türbülans kinetik enerjisi üretimi G ω : Özgül yutulma üretimi Γ k : k için efektif difüzivite Γ ω : ω için efektif difüzivite S k ve S ω : Kaynak terimleri Y k ve Y ω : Türbülanstan kaynaklanan kinetik enerji ve özgül yutulma kayıpları D ω : Çapraz difüzyon terimi anlamına gelmektedir. (Denklem 1) (Denklem 2) rik) sephiye elemanı ile dört taşıyıcı ayaktan (strut) oluşan yüksek hızlı bir SWATH gemi formu seçilmiştir (Şekil 5) [9−12]. Begovic ve arkadaşlarının [9]’daki çalış- masında SWATH tekne konseptinin farklı hidrodinamik yönleri ele alınmış, bu tasa- rımdan doğan avantajlar ve kritik noktaları tartışılmıştır. Ayrıca ayrıntılı çekme tankı sayısal direnç analizleri gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçlar fiziki çekme tankı test- leri ile doğrulanmıştır. Bu amaçla öncelikle, bu çalışma kapsa- mında gerçekleştirilen tüm simülasyonlarda uygulanacak olan HAD yöntemini doğrula- mak için, [9] numaralı kaynakta yayımlanan eşdeğer bir SWATH yat modellenerek ana- liz edilmiş ve simülasyonlardan elde edilen sonuçlar bu yat modelinin Begovic ve arka- daşları tarafından gerçekleştirilen deneyle- riyle başarılı bir şekilde doğrulanmıştır [9] (Şekil 5−10). Bu kapsamda ilgili araştırmada kullanılan yatın sayısal ve çekme deneyi uygulanan fiziksel modeli Şekil 5 ve 6’da verilmektedir. Şekil 7’debuprojekapsamında modellenen SWATH tekne gövdesi, Şekil 8’de bu gövdenin içinde analiz edildiği kontrol hacmi (domain) ve Şekil 9’da ağ yapısı oluş- turulan SWATH yat modeli görülmektedir. [9] numaralı eserde verilen fiziksel çekme deneyi sonuçları ile bu çalışma kapsamında modellenen SWATH teknenin gerçekleştiri- len sayısal toplam direnç analizi Şekil 10’da verilmektedir. Şekil 5. [9] numaralı eserde tasarlanan SWATH tekne modeli Şekil 6. Fiziksel modelin direnç deneyi [9] Şekil 7. Modellenen SWATH tekne gövdesi Şekil 8. Modele ait kontrol hacmi (domain) Şekil 9. Ağ yapısı oluşturulan SWATH tekne modeli Şekil 10. SWATH tekneye ait çekme deneyi [9] ve HAD analizi ile belirlenen toplam direnç değerleri