Şükrü Bey
Pazar, 15 Aralık 2019

Gerek suüstü gerekse sualtı denizaraçları için dönüş manevraları son derece önemli hidromekanik oluşumları tetiklediği için dikkâlice incelenmesi gereken müstakil bir çalışma alanı meydana getirmektedir. Söz konusu oluşumlar türbülanslı dümensuyu yapılarından, akış-yapı etkişemine kadar çeşitli inceleme sahalarının bir bütününden oluşmaktadır denilebilir.

Bu yazı ile birlikte başlamak üzere "sürekli dönüş" bağlamında ve konuya ilgi duyması muhtemel kişilere yönelik, mevzunun kısaca ve temel olarak tanıtılması doğrultusundaki bir dizi içerik vasıtasıyla, çeşitli açılardan ele alınması düşünülmektedir.

Vidyo.1) Konuya bir örnek olması açısından; açık-kaynaklı DNS çözücüsü GFS (Gerris / Gnu Flow Solver) ile çok alçak Re koşulunda NACA0012 kesiti için 1-1/4 dönüş süresince hesaplanan bir 2B çalışmanın canlandırması.


Açık kaynak verilerden bir örnek ile başlamak gerekirse; ABD'de Forrest Sherman sınıfının ilk muhribinin 1955'de denize indirilmesini tâkiben gerçekleştirilmeye başlanan seyir tecrübelerinde, bilhassa sürekli dönüş manevraların esnasında ortaya çıkan aşırı gövde titreşimlerinin sebepleri ve çözümleri hakkındaki kapsamlı çalışmalar uygun bir nokta olarak kabûl edilebilir.

Aslında benzer olaylar ile gemi mühendisliği tarihinde çokça karşılaşmakla birlikte bahsi geçen durumun zamanında çok kapsamlı olarak değerlendirilmiş olması ve uzun süre boyunca gizli tutulduktan sonra söz konusu verilerin artık kolayca ulaşılabilir olması sebepleriyle bu tür bir örnek ile başlanması gâyet uygundur denilebilir.

DD 931 Forrest Sherman Muhribi

Resim.1) Yazıya konu olan Forrest Sherman sınıfına ismini veren ABD muhribinin yandan görünüşü, fotoğrafı ve takıntılı deney modeli.


Seyir hâlinde, baş-kıç hareketi esnasında meydana gelen dövünme hâdisesi bir tarafa bırakılırsa gemilerde en yaygın olarak karşılaşılan titreşim sorunları genelde pervane mili frekansına (mil devri) veya pervane kanadı frekansına (mil devri x kanat sayısı) bağlı bir değişim gösterir. Bununla birlikte DD 931 oldukça sıradışı bir davranış gösteriyordu ve bütün gemi gövdesi mil frekansından (yaklaşık 170 devir/dakika'dan başlayarak, âzamî devire kadar) bağımsız olarak sabit 4Hz ile yüksek genlikte titriyordu.[1]

Tersane tarafından sağlanan hızlı bir çözüm, dümen mili ekseninin açısının değiştirilmesiyle kısmen de olsa elde edilebilmişti. Bununla birlikte soruna sebep olan fizikî mekanizmaları gerçekten anlayabilmek için DTMB1 tarafından gerek model havuzunda, gerekse gerçek gemi üzerinde 1950'lerin ikinci yarısı boyunca kapsamlı çalışmalar yürütülmüştür.

Sonuç olarak kısaca denilebilir ki dümenler etrafında oluşan akış şartlarının (girdap dökülmesi gibi) sebep olduğu uyartımlar ile beslenen salınımların gemi yapısı üzerindeki etkileri ve bu etkilerin akış üzerindeki geri-etkilerinin karmaşık bir bileşiminden meydana gelen ve Akış Yapı Etkileşimi (AYE) olarak genel bir tanımlama içine sokulabilecek bir durum söz konusudur ki AYE kendi içinde muhtelif altbaşlıklara ayrılabilir. Bu tür problemlerinin genelde çift yönlü olması sebebiyle incelenmeleri de oldukça zorludur.

Biz yine de ilk safhalarda sürekli dönüşün sadece akış üzerindeki etkilerini ele alacağız, yukarıda bahsi geçen gibi hidroelastik durumlara sıra gelir mi belli olmaz. Başka ifâdeyle sürekli dönüşün AYE etkilerinden ziyâde hidrodinamik etkilerine odaklanılacak da denilebilir. Doğrudan hidroelastiklik konusuna atlamak isteyenler ise rahatça erişebilecekleri yukarıda kısaca bahsi geçen DD 931 bağlantılı çalışmalarla işe başlayabilirler.

♦ Açıklamalar

1. DTMB: David Taylor Model Basin / ABD [geri]

♦ Kaynaklar

1. Rudder-Excited Hull Vibration on USS Forrest Sherman (DD 931) (A Problem in Hydoelasticity), 1960, R.T. McGoldrick
 
Telif Hakkı © 1997-2021 [uskudar.biz]
- sürüm 6.0.0 - Bütün Hakları Saklıdır.
Kullanım şartları için tıklayın!