Kıçtaki Esinti
Pazar, 21 Ağustos 2022

Gemi güverteleri ve üstyapıları etrafında havanın akışı rüzgâraltı bölgesinde belirgin ve kimi zaman dikkâte alınması gereken etkilere sebep olur. Bu açıdan en önemli durumlardan biri de kıçüstünde bir hava aracı taşıyan türde gemilerin üstyapılarının hava-dümensuyundaki akışın yapısı ve söz konusu hava araçları ile etkileşimidir.

Daha önce bu amaçla gerçekleştirilen deney çalışmalarından ve bu tür durumların incelenmesinde en yaygın kullanılan SFS-2 tanımlamalı ölçekli modelden bahsedilmişti.

SFS2'ler

Resim.1) Bu çalışmada kullanılan iki 3B nesne. Sağda bilindik SFS2 modeli, solda ise (SFS2B) üstyapısının bütün yüzeyleri 11derece içe eğilmiş ve dört köşesi de 2m yarım pah kırılmış.

Şimdi bu model temelinde biraz hesaplamalı çalışma mümkün olabilir. İlk olarak bu örnek çalışma; ilgilenen ziyaretçilere Gerris akış çözücüsü vâsıtasıyla sunulacaktır ki daha önce ihtiyaç duyabilecekler için söz konusu açık-kaynak HAD yazılımının ve bileşenlerinin nasıl derlenerek (veya derlenmeden) kurulabileceği de anlatılmıştı. Eğer fırsat olursa aynı konu daha sonra OpenFOAM ve SU2 vs. ile de benzer şekilde ele alınabilir...

Buradaki mevzu gemi üstyapılarının aerodinamiği hakkında olmakla birlikte kullanılan yaklaşım başka bâzı mühendislik problemlerine de kolayca uyarlanabilir; mesela arâzi oluşumlarının veya bina dizilerinin etraflarında oluşan hava akımlarının (Mehmet Zeki'ye selâm olsun) incelenmesi gibi.

Bundan böyle hesaplamalı çalışmalarda sonuçların değerlendirilmesi ele alınmayacak, bunun yerine çözüme ve değerlendirmeye hazır hesaplama kurguları ilgilenen ziyâretçilere doğrudan verilerek gerisi onlara bırakılacak, zâten bu gibi konularla ilgilenen kaç kişi olur ki.

SFS2 gövdesi üzerindeki akış incelemesi çalışmalarının bu ilk bölümünde Navier-Stokes yerine luzûciyet ihmâl edilerek Euler çözümü kullanılacak. Bu tür bir yapı üzerindeki akış söz konusu olduğunda problemi Euler yaklaşımı ile çözmenin; yeterli hassasiyette ve eşdeğer şartlar altındaki Navier-Stokes yaklaşımına göre, çok daha hızlı şekilde gerçekleşebileceği daha önce çeşitli çalışmalar [1 vs.] tarafından gösterilmiştir.

Akışkan kıvamlılığı ihmâl edilmiş olsa bile çözücü düzeninden kaynaklanan hataların sebep olduğu bir sayısal (yapay) kıvamlılık söz konusudur [2] ki bu husus böyle durumlarda sonuç üzerinde son derece olumlu bir etkiye de sebep olabilmektedir.

Gerris yazılımının kullanılmasının iki önemli üstünlüğü söz konudur; önişlem ile (büyük miktarda) zaman harcamanın gerekmemesi ve son derece başarılı otomatik örgü uyarlama yeteneği sâyesinde akış ortamı içinde yalnızca gerekli yerlerde örgü çözünürlüğünün artırılabilmesi sebebiyle son derece verimli olması.

Daha ileride verilen bağlantı vasıtasıyla aşağıdaki dağılıma sahip SFS2 ve SFS2B çalışma dosyaları indirilebilir:

├── sfs
   ├── sfs2
   │   ├── kıç.gfv
   │   ├── L2.gfv
   │   ├── sfs2.gfs
   │   └── sfs2.gts
   └── sfs2B
   ├── kıç.gfv
   ├── L2.gfv
   ├── sfs2B.gfs
   └── sfs2B.gts

Çalıştırmak için yapılması gerekenler:

♦ uçbirim:
gerris3D -m sfs2.gfs | gfsview3D L2.gfv
ve
♦ uçbirim:
gerris3D -m sfs2B.gfs | gfsview3D L2.gfv

Sonuç olarak; yukarıda tanımlanan çalışma dosyası buraya tıklayarak indirilebilir. Bu arada indirebilmek için önce parola almak gereklidir ama bu yalnızca istatistik amaçlıdır...

Tek işlemciyle, herbiri (bilgisayarıına göre) yaklaşık 10-15saat arasında sürecek hesaplamalarla aşağıdaki vidyoda görülen parçaları ve daha da fazlasına elde edebilmek mümkündür olabilir:

♦ Kaynaklar

1. Experimental and Numerical Study of the Turbulence Characteristics of Air Flow Around a Research Vessel, 2004, S. Popinet - M. Smith - C. Stevens
2. New Insights into Large-Eddy Simulation, 1992, J.P. Boris - F. F. Grinstein - E. S. Oran - R. L. Kolbe
 
Telif Hakkı © 1997-2022 [uskudar.biz]
- sürüm 6.0.0 - Bütün Hakları Saklıdır.
Kullanım şartları için tıklayın!