Görüntüleme
14
İndirme
1
Yıllardır gemi sevk performansının sayısal doğrulaması, genellikle model ölçeğindeki gemi deney sonuçları ile karşılaştırılarak yapılmaktadır. Gemi model deney havuzlarında gerçekleştirilen bu deneylerde gemi ölçeğini değiştirmek oldukça zor ve zahmetli iken, gelişen teknoloji ve artan hesaplama gücüyle nümerik analiz ve modellemeleri tam gemi ölçeğinde gerçekleştirmek daha makul hale gelmiştir. Bu durum aynı zamanda, ölçeklendirme sebebiyle ortaya çıkan ve akış dinamiklerinin tahminindeki belirsizlikleri ve model ölçeğinden gemi ölçeğine geçişteki ampirik hesaplamalardaki belirsizlikleri de ortadan kaldırmaktadır. Ne yazık ki, gemi ölçeğindeki sayısal sonuçları doğrulamak amacıyla, uygun deniz koşullarında ve yüksek kalitede verilerin ölçülebilmesi için gerçekleştirilen gemi seyir testleri sonuçlarına ulaşmak konusunda bazı zorluklar yaşanmaktadır. Bunun üstesinden gelmek için Lloyd Register (LR) bünyesindeki Gemi Performansı Grubu, bir kargo gemisi ile gerçekleştirilen gemi seyir testlerinin deneysel sonuçlarını, gemi ölçeğinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemlerinin güvenilirliğini arttırmak ve nümerik modelleme araçlarının kabiliyetlerinin değerlendirilmesi amacıyla bir çalıştay vasıtasıyla paylaşmıştır. Bu çalışmada, LR çalıştayında sunulan tam gemi ölçeğindeki gemi direnci, açık su pervane performansı, gemi sevki, pervane performansı ve pervane kavitasyonu konularındaki sayısal doğrulama çalışmaları sunulmaktadır. Sayısal hesaplamalar, çalıştayın başında sonuçlar bilinmeksizin (kör bir şekilde) gerçekleştirilmiş olup, simülasyonlar esnasında ticari bir Reynolds-Averaged Navier Stokes (RANS) türbülans ve Volume of Fluid (VoF) modeli kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Pervane kavitasyonunun hesaplanması için ise Schnerr-Sauer kavitasyon modeli kullanılmıştır. Gemi sevki analizlerinde pervane dönüşünün tanımlanabilmesi için kayan çözüm ağı (sliding mesh) yaklaşımı kullanılmıştır. Geminin kendi kendini sevk noktası, sabit pervane dönüş hızı (çalıştay tarafından sağlanan veriler arasındadır) ile gemi hızı değiştirilerek tespit edilmiştir. Nümerik olarak tahmin edilen pervane kavitasyon görselleri, gemi seyir deneyleri esnasında kaydedilen gerçek fotoğraflar ile karşılaştırılmıştır. HAD yöntemi kullanılarak analiz edilen tüm vakalar, deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmış olup, gemi direnci, açık su pervane performansı, güç ve kavitasyon tahminleri açısından oldukça iyi sonuçlar elde edilmiştir.
For years, the numerical verification of shipping performance is usually done by comparing the shipping test results in the model scale. While it is quite difficult and difficult to change the ship’s scale in these experiments carried out in the ship’s model experimental swimming pools, it has become more reasonable to carry out numeric analysis and modeling on the entire ship’s scale with the advanced technology and increased computing power. This also eliminates the uncertainty in the predictions of the flow dynamics and the uncertainty in the empirical calculations of the transition from the model scale to the ship scale. Unfortunately, there are some difficulties in achieving the results of shipping tests carried out in appropriate sea conditions and in order to measure high quality data in order to verify the numerical results on the shipping scale. To overcome this, the Lloyd Register (LR) Ship Performance Group shared the experimental results of a shipping test conducted by a cargo ship through a workshop to increase the reliability of the calculated fluid dynamics (HAD) methods on the shipping scale and to evaluate the capabilities of numeric modeling vehicles. This study provides numeric verification studies on the fields of full shipping scale shipping resistance, open water pervane performance, shipping, pervane performance and pervane cavitation presented in the LR workshop. Numerical calculations were carried out unknown (blind) at the beginning of the workshop, and during the simulations were carried out using a commercial Reynolds-Averaged Navier Stock (RANS) turbulence and Volume of Fluid (VoF) model. For the calculation of the pervane cavitation, the Schnerr-Sauer cavitation model was used. The shipping analysis used the sliding network (sliding mesh) approach to identify the pervane return. The ship’s own self-transmission point, the fixed pervane return rate (it is among the data provided by the laboratory) was identified by changing the ship’s speed. Numerically predicted pervane cavitation images are compared to real photographs recorded during shipping experiments. All cases analyzed using the HAD method were compared with experimental results, and very good results were obtained in terms of shipping resistance, open water pervane performance, power and cavitation forecasts.
Alan : Mühendislik
Dergi Türü : Uluslararası
Makale Detay 
Benzer Makaleler
PDF Görüntüle
Dergi Bilgisi
Eseri Dinleyin
Alıntı Yap
Bu Sayfayı Yazdırın
Paylaş
Mendeley
