ÇEMBERCİ DENİZCİLİK
80890 Büyükdere, İSTANBUL Teknik Bülten 1
Tel:142 66 42142 19 17142 01 51 1990
PEE ve VEE BARAKET SEÇİMİ
Teknenin normal servisinde, şaft baraketleri bütün kendi üzerlerine
düşecek olan yükleri karşılamalıdırlar. Bazı tekneler için normal servis çok değişik şartlarıda içermektedir. Olabilecek aşırı yüklenmelerin tahmini çıkarımı dizayn sırasında hesaplanmalıdır. Bütün teknelerdeki olabilecek yükler söyledir.
* Pervaneden doğan kuvvetler
** Dikine kuvvet
** Enine kuvvet
* Dönme dolayısıyla oluşan kuvvet
* Vibrasyondan dolayı artan kuvvet
PEE ve VEE baraketlerin dizayn metodu burada belirtilmiştir. Bu zamana kadar (1980) PEE ve VEE baraketlerin teknelere göre seçimine yardımcı olacak bir döküman bulunamamıştır. Prensip olarak eşit olarakalınan PEE ve VEE baraketlerde VEE baraketler %5 daha fazla direnç göstermişlerdir. Baraketlerin pervanelerin performanslarına etkilerini hesaplamada çok az sayıda döküman mevcuttur. PEE baraketler genellikle VEE baraketlerden daha kalın olur. PEE baraketler ince VEE baraketlerden daha çok pervanelere gelecek suyu dagıttığı düşünülebilir. Fakat şaft boyunca VEE baraketlerin yerleştirilmesi PEE baraketlere göre daha zordur. PEE ve VEE baraketlerden hangisinin seçilmesigerektiği umumiyetle çıkarılamamaktadır. 30 knot ve daha yukarı hızlarda kavitasyondan dolayı umumiyetle PEE baraketler kullanılır.Yapımcılar genellikle kendi tecrübelerine güvenerek bu seçimi yaparlar. Baraket kollarının kesimlerinin karakteristikleri ki yapımcıların ilk önce hesaplaması gerekendir. Birincisi kalınlığın/kirişeikincisi ise kolların kesimlerinin biçimidir.
Kalınlığın/kirişe oranı imalat açısından ve hidrodinamik faktörler gözönüne alınarak seçilmelidir. Eğer kalınlık/kiriş oranı azaltılırsa, baraket kollarının ağırlığı ve uzunlamasına bükülme dayanıklığıda azaltılmış olur. Fakat İnce baraket kolları enine bükülmeye karşı daha duyarlı olacaktır. Genellikle kalınlık/kiriş oranı %15 den azve %21 den çok olmamalıdır.
Baraket kollarının biçimi düşük hızlı teknelerde umumiyetle önemli değildir. Eğer imalat açısından çok fazla tasarruf isteniyorsagiriş yeri yuvarlatılmış çıkış yeri ise konik şeklinde olan düz baraketler yapılabilir. Şu unutulmamalıdır ki hydrodinamik açısından kötü yapılmış baraketler pervanelerin vibrasyonuna sebebiyet olmaktadır ve teknenin dirençini artırmaktadır. En iyi dizayn şekli düşükhızlı teknelerde akma biçimli dizayn edilmiş (EPH) baraket kollarının kesimleri tercih edilmelidir. Umumiyetle teknelerin çoğunluğu yüksek hızlarda seyrettiğinden kavitasyon düşünüldüğünde baraketlerin
kollarının kesimleri önemli olmaktadır. Bu durumda en uygun kesimNACA16 serisidir. VEE baraketlerde bacakların arasındaki açı bütün yönlerden gelebilecek yükler düşünüldüğünde maksimum dayanıklılık bakımından yaklaşık90 derece olamalıdır. Fakat düşük zaviyede baraket bacaklarının kısalmasına yardımcı olduğundan daha az direnç göstermesi ve imalatta daha az parça kullanması açısından önemlidir. Eğer bacaklar arasındakiaçı çok ufaltılacak olursa streslerde o nispette artacaktır. Bundanbaşka göbekte suyun tazhihinin artmasına suyun sıkışmasına sebeb olacaktır. Birinci yapılacak teklif şu durki baraket ayaklarının göbeküzerinde birbirleriyle olan mesafeleri en azından baraket kollarınınmax. kalınlığının üç katı olmalıdır. İkinci teklif ise 3 ve 4 kanatlıpervaneler için baraket bacaklarının arasındaki açı 65 ila 70 derecearasında olmalıdır.
KAVİTASYON
Devir sayısının artımları içersinde pervanenin kanatları üzerindebüyük miktarda kavitasyon oluştuğu zaman hızın artımları içersindeaynı miktarda üretilecektir. Dönen pervane kanatlarının ilerleme zaviyesi veya hatve zaviyesi, pervanenin sırtında negatif basınç ve yüzü üzerinde ise pozitif basınç üretir. Bu pozitif yüz basınçıyla negatif sırt basınçlarının toplamı toplam itmeye eşittir. Yaklaşık toplam itmenin üçte ikisi pervanenin emme tarafı veya kanatların sırtından elde edilir. Eğer pervanenin emme tarafı pervane kanadının battığı mesafede oluşturduğu basınçla atmosfer basınçının toplamı
bir mertebeyi aştığı veya eriştiğinde. kanatların üzerinden akan su bozulmaya başlar. Ve kavitasyon şartları altında kanatlar üzerinde akan su aşırı lokal stresleri oluşturacağından kanatların erozyona uğramasına ve dönerlerken kanadın yüzündeki basınç diğer kanada yayılır. Böylece kanatlar üzerinde akan su akışı bozulmaya uğrar vemüşterekkarışma veya kanatlar arasında kavitasyon blokajı sonuçlarında herbir kanattan oluşacak itme miktarında azalma oluşur.Yüksek devirli motorlarda rpm helezon şeklindeki karışık suyun kalınlığı kanatlardan yayılmaktadır ve doğruca kanatların sırtına vesırtın uçlarından kanat göbeğine inmektedir. Dahada devir sayısı arttırıldığında karışmış olan su pervanenin bütün sırtını kaplamayabaşlayacaktır. Bu noktada pervane kanadının sırtında üretilen negatifbasınç maksimum noktaya erişmiştir. Kavitasyon yüz, kanat uçu ve sırt kavitasyonu şeklinde belirtilir. Yüz kavitasyonu yüksek hızlı teknelerde karakterissiz alçak Hatve/Kutur oranları mevcut olan pervanelerde genellikle oluşur. Aşırı derecede yüz kavitasyonu negatif kanat ilerleme zaviyesi oluşturur. Bu da genellikle Hatve/Kutur oranının istenenden daha düşük olduğunda kendini belirtir. Pervane ucu kavitasyonu ise aşırı derecede artmış kanat ucu hızlarında kendini belirtir. Knanat uçu kavitasyonu genellikle itmeye karşı bir engel oluşturmaz ama gürültü ve kanat ucunun erozyona uğramasına sebeb olur. (genellikle motor çok devirli olduğunda) Sonuncusu olan sırt kavitasyonu ise genellikle itme kaybına ve kanat erozyonuna sebeb olurlar. Sırt kavitasyonu aşırı derecede artmış kanat basınçı veya kavitasyon oranı veya hesaplanandan daha az kanat genişlik oranını içeren pervanede oluşur. Sırt kavitasyonu ayrıca pervanelere motordan çok fazla güç transfer edildiğinde de oluşur.Çok miktarda komplex kavitasyon kriterleri formüle edilmişlerdir.Bunlardan biri olan en gerçekçi ve doğru yol pervane kanadının yüzünde herbir alanda oluşacak basınçı hesaplamaktır. NavCad kompüter çıkarımında bu hesaplama mevcuttur.
Bunun yanında kavitasyonu önlemenin yollarından biride kanat alanını arttırmaktır. Aşırı derecede arttırılmış kanat alanı içersinde kanatlar arasında boşluk azalacağından buda kavitasyon blokajını oluşturur. BURRILL kavitasyon kontrolu için diyagramlar üretmiştir ve ayrıca minimum kanat alanını verecek matematiksel formülde mevcuttur. Ve her iki yöntemlede kavitasyondan korunmak için gerekli minimum kanat alanı hesaplanabilir. NavCad çıkarımı pervanenin en az miktarda kavitasyon üretecek şekilde gerekli olacak kanat genişlik oranını veya kanat alanını mükemmele varacak derecede hassas hesaplar.
PERVANENİN DİZAYN EDİLEN NOKTANIN
TESPİTİ
(Motordan ne kadar güç kullanılacağının tespiti)
Tekne en iyi performansı elde edebilmesi için bir çok faktörden biripervanenin dizayn edilen noktasının seçiminin doğru yapılmasıdır. Teknenin tipine bağlı kalmak şartıyla, servis rotası ve gövdenin bakımuygulamaları, değişik servis şartlarına sadece sabit hatveli pervaneler uyabilir. Eğer pervane dizayn edilen noktayı yanlış tespit eder
sek tekne değişik operasyon şartları altında kaldığında motor aşırı yüklenmeye tabii kalacaktır. Bu motora aşırı yüklenmenin sonuçların dan bazıları motorun yüksek bakım maliyeti, aşırı derecede motorun aşınması, motorun termal sıcaklığının artması, motorun aşırı genişlemesi ve motorun yıpranmasıdır. Alçak ve normal devirli motorlardateknenin servis periyodu boyunca hız kaybetmesine sebeb olacaktır. Niçin servis şartlarında dizel motorlar aşırı yüklenir. Herkesce bilindiği gibi, Servis şartlarının etkileri ki bunlar rüzgar ve dalgaların teknenin performansına yaptıkları çarpma etkileridir. Teknelerin gövdelerinin korozyon sonucunda pislenmesi gövdenin direncinindeartmasına sebeb olacaktır. Pervane bu etkilere. pervanenin verimindenfedakarlik göstererek, karşı koyabilir. Bütün bu gövde üzerinde oluşacak yük artışları dizel motorunun yüklenmesine sebeb olacaktır.
Eğer dizel motorunda teknenin karşılaşacaği şartları yenebilecek yeterli güç mevcut değilse motor aşırı yüklenecektir.Seneler boyunca, Pervanenin dizayn edilen noktasıyla ilgili birçok tanımlama yapıldı. Servis şartları boyunca dizel motorun aşırı yüklenmemesi için en uygun tanımla motora uygun depozit güç bırakmakla tarif edilebilir.
Teknenin servis sırasında toplam direncinde ne kadar bir artmanin mevcut olacağı önceden hesaplanmalı ki değişik servis şartları için pervane motordan ne kadar güç kullanacağı tespit edilsin. Servis süresince pervane veriminden kayıp, pervanenin yüklenmesi, deniz suyu sıcaklığı, tuzluluk, çevre şartları, limanda bekleme sonucunda kısa zamanda mevcut olabilir. Mevcut pervanenin verimden kaybetmesini sağlayan ana üç faktör ise: kanadin pürüzlülüğü, kanadin bozulması, kanadin pislenmesidir. Pervane tasarımcısının görevi pervane ve motoru denk getirmektir ki her ikiside verimli olarak beraberce çalışsınlar. Pervane tasarımcısı teknenin bütün hayatını düşünerek pervanenin hatvesini doğru seçmelidir böylece hiç bir zaman motor aşırı yüklenmesin veya asla bütün gücünü kullanmasın. Bunu tespit etmek için, tasarlayıcı motorun ne kadar yükleneceğini önceden hissederek motora servis toleransı birakmalıdır.
Bu nedenle servis şartları dikkate alındıktan sonra pervaneyi motordan %85 veya %90 güç kullanacak şekilde hesap edilmelidir. NavCad kompüter çıkarımıyla ilk önce teknenin çıplak gövde dirençi hesaplanır bu dirençe takıntılar eklendikten sonra dalga veya rüzgar dirençide eklenerek teknenin toplam dirençi bulunur. Bu bulunan toplam dirençi göz önüne alarak en verimli pervane aranır. Sonunda motor hiç bir zaman yorulmasın ve aşırı mazot harcamasın.
ÇEMBERCİ DENİZCİLİK Teknik Bülten 4
80890 Büyükdere, İstanbul 1992
Tel: 242 66 42 242 19 17
DİRENÇ YÖNTEMLERİ
Davidson - Mercier Yöntemi
Jin RBDH Çin Yöntemi
Kayıcı tekneler olarak dizayn edilmiş tekneler genellikle
volumetrik froude sayısı 1 ile 4 arasındadır. Yüksek hızlı
tekneler ise volumetrik froude sayısı 2 den büyük
olurlar. Kayıcı tekne volumetrik froude sayısı 1 civarlarında
aynı deplasman teknenin karakterine burunur ve deplasman
tekneden daha fazla direnç gösterir. Kayıcı teknenin kıça doğru
düzgün buttock hatları pozitif dinamik basınçları üretmeye
yarar. Her kayıcı tekne deplasman modundan kayıcılık sınırına
geçer. Deplasman teknelerinde gövdedeki su akışı kıçtakı su
dağilımını sınırlamak için konvex yapılan buttock hatları
boyunca haraket edecektir. Tipik boyuna basınç dağılımına
bakıldığında deplasman teknelerinde başta , su akışı sıfır,
conveks bottock hatları boyunca su dağılımını takip edildiğinde
lokal hızlar gövde üzerinde yer değiştiren basıçtan daha büyük
olduğundan net gövde üzerindeki basınç negatif olucak ve çoğu
gövdelerde emme kuvvetinin doğmasına sebeb olacaktır.
Deplasman tekneleri için normal hızlarda, bu emme kuvvetleri
trim, su kesimi ve direnç üzerinde sadece ufak etki yaratırlar.
Fakat hız artırıldığında negatif basınçlar hızın kare köküyle
orantılı olarak artar. Bunun sonucunda teknenın kıça çekmesi
daha doğrusu yüksek derecede trim, su kesiminde yüksek artımlar
ve sonuçta dirençin yüksek dereçede artmasına sebeb olur. Ve
gövde suya gömülür ve buda hidrodinamik olarak deplasman
teknelerin hız sınırını belirtir.
Kayıcı tekne biçimlerinde ise pozitif dinamik basıçlar oluşur.
Sonuçta hız artırıldığında su kesimi azalır ve kendi dalga
boyundan daha büyük hızlara ulaşır. Yüksek hızlardakı deplasman
teknelerinle karşılaştırıldığında yüksek derecede direnç
azalması oluştuğu görülür. Kayıcı teknelerde pozitif basınçı
elde edebilmek için conveks eğimdeki buttock hatlarından vaz
geçilerek gövde ve ceneler kıça doğru düzgün eğimde olması
gerekir. Baştaki conveks eğimdeki buttock hatları ise yüksek
hızlarda su üzerinde kalıcaktır. Kayıcı teknelerde oluşan bu
pozitif basınç gövdenin kalkmasına dolayısıyla dalga dirençinin
azalmasına ve ıslanan yüzeyin azalmasına sebeb olur. Sonuçta
çene ve kıçtaki su akış dağılımı ile ağirlik merkezinin
yükselmesi teknenin kayıcı tekne olarak adlandırılması sebeb
olur.
Kayıcı tekneler aşırı derecede deplasman artımı ve ağırlık
merkezinin yanlış seçimi sonucunda kayıcılık sınırına ulaşamaz.
Davidson Mercier yönteminde direnç çıkarımı için dört ana
parametre baz olarak alınmıştır. Bu parametrelerden biri ve en
önem lisi olan > su giriş açısı değeridir. Diğer önemli
parametre ise At/Ax yanı kıçın batan kısmı alanının maksımum batan kısmın
alanı na oranıdır. Düşük hız konumlarında umumiyetle kıçın batan
kısmına gerek yoktur. Aşırı derecede kıçın batan kısmın mevcudiyeti daha
fazla yakışın artmasına,şaftın aşırı zaviyeli olmasına ve su
kesiminin artmasına sebeb olur.
DavidsonMercier yöntemi genellikle volumetrik froude sayısı
1 ile 2 arası içersine raslayan teknelerin direnç çıkarım metot
larından biridir.
Çin RBDH çıkarımı ise volumetrik froude sayısı 1 den ufak
tekneleride içermektedir. Bu yöntemin önemli parametreleri
teknenin Cp Prizmatik katsayısı ile Lcb Sephiye merkezinin yeridir.
ÇEMBERCİ DENİZCİLİK
80890 Büyükdere, İstanbul Teknik Bülten : 5
PERVANE YARDIMIYLA YAKIT TASARRUFU SAĞLANMASI 1992
* Dizayn sırasında uygun hesaplanmış trim ile % 2-4 arasında yakıt
tasarrufu sağlanabilir.En uygun trim değerini hesaplamak için
komputer programları mevcuttur.
* Yelkenden yararlanılarak % 25 tasarruf sağlanabilir.
* Al‡ak devirli motor yerleştirilerek % 25 tasarruf sağlanabilir.
* Büyük kuturlu alçak devirde dönen pervaneler dizayn ederek
% 10 yakıt tasarrufu sağlabilir.Kuturun büyütülmesi ve uygun
seçilmiş şaft devri ile en verimli pervane yakalanabilir.
* Ducted veya nozzle sistemde uygun dizayn edilmiş pervaneyle
uygun biçimlenmiş hazne (duct) yardımıyla mevcut kullanılan güç
ten daha fazla itme sağlaması nedeniyle % 8 yakıt tasarrufu sağ-
lanabilir.
* Hatvesi kontrol edilebilen pervaneler geminin haraket kabili-
yetini artırmasından başka geminin yüklenme durumuna bakılmak-
sızın maksımum verim yakalanabilir. Dizayn edilen hatve ayarla-
masında bu pervaneler bilinen sabit hatveli pervanelerden daha
verimli değildir.Çünkü pervane kuturu ve hatve dahilimi uygun
eşlenmediğinden pervane verim kaybedecektir.Ve büyük göbek kutur
oranı nedeniyle bu pervaneler % 2-3 arasında verim kaybedecek-
tir.Buna rağmen yeni şanzıman oranı yardımıyla % 3-10 arasında
tasarruf sağlanabilir.
* Yeniden dizayn edilen veya hatvesi değiştirilmiş pervane gövde
pürüzlülüğü,yavaş akan pervane suyu,motor performansına bağımlı
olarak seçilen yeni şanzıman oranı,kıç dizaynına bağlı olarak
yakıt tasarrufu sağlayabilir.Güç kaybı pervane kuturunun küçül-
tülmesiyle oluştuğundan (olabildiğince büyük olması gerektiğin-
den ) % 7 daha büyük kuturlu pervane düşük devirle ‡alŸan mo-
torlarda % 25-35 daha az güç gereksimine gerek olacağından
% 10 yakıt tasarrufuna sebeb olur.
* Kavitasyondan dolayı pervane tamiratı ve yeniden parlatmak
sonucunda kaybedilen verim kazanılabilir.Kanat pürüzlülüğünün
artması yakış miktarının artmasına sebeb olacaktır.Sonuçta
% 0.25 - 0.5 tasarruf sağlanabilir.
* Aynı şaft üzerinde birbirlerinin aksı yönde dönen pervanelerde
(Counter-rotating) ise Pervane yuvasının geminin yapısından do-
layı kısıtlı olması ve motorların yüksek devirli oluğu yüksek
hızlı teknelerde advantaj sağlayabilir.Ayrıca kavitasyonun azal-
ması,erozyonun,vibrasyonun ve heriki pervane arasında harcanan
yük bölüşüldüğünden oluşan gürültünün azalmasına sebeb olur.
Dolayısıyla % 13 tasarruf sağlayabilir.
* Grim kanat pervane modelinde ise pervane suyunda kaybedilen bir
parça enerjinin ikinci bir pervane yardımıyla enerjiye dönüştü-
rülür.Bu çok kanatlı ikinci pervane öndeki pervaneyle mekanik
olarak bağlantısı olmadan aynı şaft üzerinde boşta döner vaziyet
te öndeki pervaneyle aynı dönüş yönünde olmaktadır.Sonuçta perva
ne veriminin artması yardımıyla % 11 yakıt tasarrufu sağlayabi-
lir.
* Schneekluth halkası ise gövdenin her iki yakasında pervanenin
önüne yerleştirilen iki halkadan oluşmaktadır.Pervaneye gelen
suyun enerjisini kuvvetlendirdiğinden % 5 tasarruf sağlanabilir.
* Geminin kıç yapısı pervane bölgesinde tunel biçimine sokulması
sonuçunda bir miktar tasarruf sağlanabilir.Tunnel biçimindeki
kiç ise bilinen kiç yapısından ıslanan alanın artması sonuçunda
sürtünme dirençinin artmasına sebeb olacaktır.
* Kömpüter kontrollu injektör sisteminin motorlara yerleştirilmesi
sonucunda % 10 yakıt tasarrufunu tam güçten daha düşük güçlerde
çalıştığında sağlanabilir.
* Gemi kıçı asimetrik biçimde yapılırsada % 9 tasarruf sağlana-
bilir.
* Yüksek verimli turbo yerleştirilerekte % 13 tasarruf sağlanabi-
lir.
* Geminin daha düşük dirençli dizayn edilmesi,gemi gövdesinin ba-
kır nikel saçla kaplanması,zehirli boyanın iyi seçilmesi,yakış
miktarını kontrol etmek için yakıt komputeri,Hava şartlarına
bakılarak rotanın yeniden çizilmesi,satellite navigasyonu yar-
dımıyla seferin kısaltılması yardımlarıyla bir miktar tasarruf
sağlanabilir.
ÇEMBERCİ DENİZCİLİK
80890 Büyükdere, İstanbul Teknik Bülten : 6
Mart - 1993
TEKNE GÖVDE PÜRÜZLÜLÜĞÜ
Pervane Pürüzlülüğü
Teknenin servis periyodu sırasında gövde pürüzlülüğü devamlı
değişir. Gövde pürüzlülüğünün sebebleri birkaç guruba
ayrılabilir.
* Alt kaplamanın pürüzlülüğü
* Boya/kaplama boya tipi
* Korrozyon ve pislik
Yeni tamamlanmış bir gemi için kaplamanın pürüzlülüğü çelik
tabaka larının kalıtesiyle gemiyi tersanede imal ederken kullanılan
metodların sonucu olarak tanımlanabilir.
Boyalardan ve kaplama boyalardan doğacak pürüzlülük içinde
kullanılan materyallerin tipine ve yapısına ayrıca tatbik
edilirken uygulanan metoda bağımlı olarak önemli olarak
değişir. Çelik saçların korrozyonu ki genellikle yüzeye tatbik
edilen darbelerin sonucu çevre koşullarına bağımlı olarak
gelişir.
Pislik yada kirlilik ise kullanılan boyanın kalitesine ve
uygulama metodlarına bağımlı olarak zaman içersinde çevre şartlarına
bağımlı olarak oluşur.
Gövde pürüzlülüğünü etkileyen diğer bir factor ise havuzlama
sırasında gövdeye uygulanan yöntem ayrıca havuzlanma zamanları
ve gemi bakım programıdır. Havuzlama yada kızağa çekme sırasında
çekek yerinde uygulanan yöntemlere bağımlı olarak ve çalışanların
kalitesine ve tecrübelerine bağımlıdır. Havuzlama sırasında gövdenin
pürüzlülüğü artma yada azalma gösterecektir ama genellikle
artmaktadır.
Havuzlama Drydock uygulanması gereken yöntemler
** Basınçlı su ile yıkamaAlt gövde ve pervaneler yüksek
basınçlı denizsuyu ile yıkanır.
** Nokta kum püskürtmesiGövdeyi kontrol ettikten sonra
zarar görmüş yerlere nokta kum püskürtmesi uygulanır.
** El ile raspalama Yüksek basınçlı su ile
temizlenemeyen deniz canlıları el raspasıyla temizlenir.
** Kum ile yıkama Uygulanacak boyanın iyi netice vermesi
için kalan son deniz canlılarını kum ile yıkanır.
** Tatlı su ile yıkama Tatlı su ile yıkama deniz suyu
ile yıkama sonucunda kalan tabakayı ortadan kaldırır.
** Lokal noktaya uygulanan macun yada kaplama nokta kum
püskürtülen alan macun yada kaplama uygulanır.
** Korozyona karşı boyaTamamıyla gövde üzerine korozyona
karşı boya uygulanır.
** Pisliğe karşı boya İki kere pisliğe ve deniz canlılarına
karşı boya uygulanır.
** Pervanenin yıkanmasıPervane yüksek basınçlı su ile yıkandıktan
sonra el zımparası ve el çılasıyla parlatılır.
Gres sürülerek tekne boyanırken pervanenin bulaşması
engellenir. (Türkiyede genellikle teknenin zehirli boyası
pervanelere de sürülerek pervanenin pürüzlülüğü
artırılır)
Pervanenin hasar görmesi sonucunda hasarın yerine ve hasarın
şekline bağımlı olarak pürüzlülüğün etkisi gövdeden
farklılaşır. Kanadın sürücü kenarı motordan kullanılacak güçü
etkileyecektir Eğer önemli bükülme olmuşsa lokal hatve değeri
önemli şekilde değişecektir.
Kanadın giren kenarı genellikle pervanenin kavitasyon
performansını etkileyerek erozyon ve korozyon oluşturacak
kanadın pürüzlülük değerini artırarak performansını etkileyecektir. Yüzey
pürüzlülüğü pervanenin verimini iki şekilde etkileyecektir. Düzgün
pervaneyle karşılaştırma yapıldığında,Pürüzlü pervanenin kanatlarının
sürüklenmesi sirkilasyonu azaltarak kaldırma kuvvetini etkileyecek
çevirme kuvvetinin artmasına sebeb olacaktır ve bu nedenle aynı
su akış zaviyesinde itme katsayısınıda etkileyecektir. Pervane
kanat ucunda oluşacak korozyon yada deniz canlıları pervanenin
göbeğinde oluşacak korozyon yada deniz canlılarından daha çok pervanenin
performansını etkileyecektir.
Teknenin zaman içersinde oluşacak pürüzlülüğünü teknenin
direncinin artmasına direk olarak motordan kullanılacak güçün
artmasına ve yakış sarfıyatinin artmasına sebeb olacaktır.
Kullanılacak zehirli boyanın kalitesi içindeki bakır miktarinin
fazlalığına bağlıdır. Ne kadar fazla bakır içerirse o kadar
koruyucu olur. Ana maddesi bakır olan değişik kombinasyonlardan örneğin
Rosins Resin (Reçine),ResinRosin,Epoxy,Polimer,Sudan yapılan
zehirli boyalar piyasada bulunmaktadır. Şundan emin olmak gerekirki boya
rengi de zehirli boyanın karakterini etkiler. Renkler içerisindeki
bakır oksit miktarindan kaynaklanmaktadır. Sadece alüminyum
teknelerde şuna dikkat edilmelidir: Zehirli boya içerisindeki
bakır alüminyumu yiyerek tekneye zarar verir. Diğer bir önemli
olay ise zehirli boyanın ömrüdür. Marinalar için dikkat
edilecek bir diğer konu da deniz suyu hızı 3 knotu
geçmediği sürece deniz canlılarının ve organizmalarının
büyümesi daha hızlı olacaktır.
O. Ç.
ÇEMBERCİ DENİZCİLİK Teknik Bülten 7
80890 Büyükdere,İstanbul Mayıs
PERVANE DİZAYNI ÜZERİNE GÖRÜŞLER
Kavitasyonun pervane kanatları üzerine çok iyi bilinen üç
etkisi vardır:
Pervanenin karakteristiğinde değişme,kavitasyon erozyonunun
oluşması, kavitasyon gürültüsünün oluşmasıdır. Yüksek hızlı tekneler ve
gemilere pervane hesaplamak gerektiğinde toplam verim üzerine
etkileri akılda tutulmalıdır. Yüksek hızlı pervanelerin hesap
edilme başlangıçında kavitasyondan dolayı pervanenin
karakteristiğinin nasıl değiştiğini bilmek çok önemlidir.
Kavitasyon erozyonuna bağlı problemler ki bunlar
gürültü, vibrasyon ve pervanelerin dayanıklılığı
çözülmelidir. Kavitasyon şartları içerisindeki pervanenin
performans karakteristiği yüksek hızlı tekne veya gemiler
için çok önemli rol oynamaktadır. Bu karakteristikler yanlızca
pervanenin dış hatlarının değişmesi değil performans değişimi
içinde geçerlidir. Pervane kanatları
üzerinde üretilen kavitasyon, kavitasyon sayısına, pervane
ilerleme oranı J, kanat kesim biçimine, kanat sayısına pervanenin
dış biçimine, kanat genişlik oranına, ve hatve/kutur oranına
bağlıdır. Pervane performans karakteristikleri, itme T ve dönme
kuvveti Q daha önce bahsedilen parametrelerden etkilenir.
Pervanelerin verimi teorik olarak dizaynı bilinmiyen
kavitasyonun biçimine bağımlıdır. Pratik olarak iki tip
diyagram pervanenin performans karakteriğini göstermek
için mevcuttur. Taylor'un B& diyagrami sene lerce kullanılmıstır.
Fakat sadece sabit belirli devirler için doğru sonuç verir.
Diğer diyagram ise Papmel'in KJ diyagramıdırki bu diyagram
üniversaldir. Pervane karakteristiğini çok kullanılan
parametreler olan Kt, Kq, J, & olarak gösterilmiştir. Bu
parametreler itme, dönme, ilerleme ve verim olarak ifade edilir.
Burada iki ceşit papmel'in diyagramı mevcuttur. Birinci
"Tekne" diyagramı yada tekneyi ifade eden diyagram olan KtJ
diğeri ise "Motor" diyagramı yada motoru hesaba katan diyagram
olan 10KqJ koordinat sistemidir.
"Teknenin çalışma şartları pervaneyi analiz etmek için tarif
edilmelidir.
Teknenin hızı, iz katsayısı, itme azalması, motor devri pervanenin
karakteristiğini belirlemek için kullanılacaktır. Çalışılan suyun
tipi, şaft verimi, pervane göbeğinin batış mesafesi, şanzıman oranıda
belirtilmelidir.
Analiz motor devri ve tekne hızıyla başlar. Pervane suyu değişik
hızda alır ve kendi dönüş devri genellikle motor devrinden
farklıdır.
Pervaneye gelen suyun hızı teknenin hızından farklıdır. Motor ve
dolayısıyla pervanenin dönmesi sonucunda üretilen itme teknenin
direnç eğrisiyle kesişmek zorundadır. "
Pervanenin performans karakteristikleri ümümiyetle stardart
pervane serilerinden çıkarılmaktadır. Her bir seri genellikle uygun
kanat biçimine ve kanat kesimine sahıptir.
Yüksek hızlı teknelerde pervaneye gelen suyun azalması teknenin
hızına ve dolayısıyla trime ve hatta şaft zaviyesine bağlıdır. Yüksek
hızlı pervanelerde göbek ve göbek zivarinda oluşan erozyon
yüksek derecede şaft zaviyesinden dolayı oluşmaktadır.
Çözüm yollarından birisi göbek yakınında daha kısa kanat kesimi
yapılmasıyla olur.
Umumiyetle teknelerde ve gemilerde pervane dümen ve gövde
birbirlerine çok yakındır. Birbirlerine etkileşimleri
kaçınılmazdır. Pervaneyle gövde arasındaki mesafe eğer kavitasyon
vuku bulmuyorsa performansa bir etkisi olmayacaktır.
Pervaneyle dümenin karşılıklı etkileşimleri de
vardır.
Pervane dümen karakteristiğini tesir altında tutmaktadır. Dümen
pervaneye çok yaklaştırıldığında pervane karakteristiğini etkileyecektir.
O. Ç
ÇEMBERCİ Denizcilik Teknik Bülten 8
80890 Büyükdere, İstanbul Eylül
Mikroorganizmalar ve Deniz Canlıları
Korozyon
Deniz suyu klorür, sülfat, bikarbonat, bromin, fluorid, borik
asid, sodyum, magnezyum, kalsıyum, potasyum, strotiyumdan
ibarettir. Tuzluluk 1kg deniz suyu içerisindeki sert madenlerin
toplam miktarıdır.
Klorluluk 1kg deniz suyu içerisindeki klorur, bromin ve iyudun
miktarıdır.
Korozyon nispeti kaybedilen materialin ağırlık miktarıdir. Tabii
bu da kalınlığından kaybedilen ince bir tabakaya tekabul
etmektedir. Malzemenin yüzeyi kendisinden daha az dirençlidir.
Mikrobiyolojik korozyon yarık, çatlağın büyüklüğünle
orantılıdır. Bakteri bütün tabii suların içinde
bulunmaktadır. Bazıları bütün su ların içersinde bulunan organik
besleyiciler üzerinde gelişmekte diğerleri ise hidrojen ve
karbodiyoksit üzerinde gelişmektedir. Diğer uygun şartlarda
bakteri kolonileri çok çabuk bir şekilde bölünerek çoğalırlar
ve mataller ve diğer yüzeyler üzerinde sulu balçık
oluştururlar. Anaerobik sülfat yiyen bakteri ise Demir ve
Manganez tipi bütün paslanmaz çelik tipinin korkulu
rüyasıdır. Koloniler haraketsiz sular içersinde ve diğer yavaş akan suların
içersinde ürerler. Koloniler yüzey üzerinde oksijen yüzünden
yarıklar ve çatlaklar yaratırlar. Demir ve Manganez oksitlerı
kloridler ile konsantre olma kabiliyetine sahiptir. Demiriin ve
Man ganez oksitlerin yapısını ferrik ve manganez kloride
çevirir. Her ikiside çok kuvvetli oksitler olduğundan paslanmaz
çelikler için çok iyi bilinen karıncalanma başlangıcıdır.
Paslanmaz çelik üzerindeki koruyucu tabaka
oksijenin açıga çıkmasıysa zayıflamaya başlar. Derin
karıncalanmalar oyuklar oluşmaya başlamıştır.
Biyolojik organizmalar açık deniz içersinde kıyılarda
nahirlerde bulunur. Bakır ve bakır alaşımları çelikten daha
fazla dirençlidir. Yüksek paslanır metallerden biri olan çelik
deniz suyu içerisindeki yapılarda kullanıldığında ömrünün ne
olacağını bilmekte yarar var. Deniz suyu içerisindeki bütün
çeliklerin aşınması aynı nispettedir. Deniz suyu içerisindeki
batmış çelik yapılar üzerindeki mikroorganizmaların birikmesi
konstrıksiyonun ağırlığının artmasına sebebi yet verirler. Deniz
suyu içersinde servis verecek bir sistem veya parçanın dizaynı
gerktiğinde kirlilik, su akış hızı, sıcaklık, havalandırma gibi
şartlarında dikkate alınması gerekmektedir. BakırNikel
alaşımlar korozyona karşı son derece dirençlidir. Deniz suyu
hızının 0 34 m/s dan deniz suyu sıcaklığının kaynama nokta
sına kadar dayanabilirler. Bakır alaşımlar deniz suyu
karışımında bulunan sülfürlerin yaptığı etkilere karşı tesirsiz
fakat bakırnikel alaşımlar bu şartlara karşı koyabilecek
güçtedir.
Yüksek su akışı mikroorganizmaların yapışmasını bakteri
kolonilerin biçimlenmesini geçiktirir. Düşük su akışı
hızlarında mikro ve makro organizmaların yaratıkların ve deniz
canlılarının atak yaparak yapışma olasılığı artar. Biyolojik
kirlenme özellikle deniz bit kilerinin ve hayvanlarının diğer
metaller üzerine yapışarak yerleş mesine ve gelişmesi
anlamındadır. Deniz organızmaları kendilerini metaller üzerine
atarak biyolaojik kirlenmeyi doğururlar. İki çeşit biyolojik
organizma pislenmesi mevcuttur. Yumuşak olarak adlandırı lan
bitkisel salya, yosunlar, hidroidlerdir. Sert olarak adlandırı
lan kabuk tipinde organizmalardan midye, istiridye, solucan dır.
Yumuşak organizmalarda hayvan organızmaların larvaları
planktonlar oluştururlar. O oluşumların sonucunda beslenme
zincirinin bir tabii parçası gibi büyük organizmalar
oluştururlar.
Bakır kurşun ve çinko gibi metaller yumuşak organizmalar
larvalar ve hidroidler tarafından sarılırlar. Bu nedenle sert
kabuklu yaratıkların yapışma sından kendilerini uzak
tutabilirler. Bu metallerin pislenmeye karşı dirençleri
umumiyetle metalin iyon yapışından kaynaklanmaktadır Bakır
bazlı alaşımların mikro organizmaya ve pislenmeye karşı di
rençli olmalarının bir diğer nedeni ise organizmalara karşı
zehir etkisini gösteren bakır oksidin varlığındandır.
Deniz suyu giriştete bahsedildiği gibi inorganik tuzların
genellik le sodyum klorid çözülmeyen gaz olan oksijen vs
kompleks karışımıdır. Deniz suyunun oksijen içermesi korozyon
yaratma etkisini göstermesine sebeb olur. Eğer oksijeni azaltma
yoluna gidersek bütün metaller için paslandırıcı etkisini
kaybeder. Paslanmaz çeliklerde paslanmaya karşı dirençlerini
artırmak için molibdenyum eklenmesiyle artırılır. Deniz suyunun
bu yapısından dolayı paslanmaz çelik lerin kullanılması daha
uygun olmaktadır.
Deniz taşıtlarının biyolojik pislenme sonucunda ağırlaşması
diren çinin artmasına dolayısıyla mazot yakış miktarının
artmasına gövde nin altında su akışının bozulmasına sebeb
olurlar. Deniz yaratıklarından dolayı pislenmeyi azaltacak
metodlardan bazıları klorlanmış soğuk su ve pislenmeyi
engeleyecek veya geçikterecek deniz boyaları ve gövdeye
kullanılan kaplamanın bakırnikel alaşımlı olmasıdır
Metodlardan biri olan 90 Bakır 10 Nikel karışımlı plakalarla
(316 70 Demir 12 Nikel, 316L 70 Demir 13 Nikel) tekneyi imal
etmek organizmalara karşı sonsuz derecede dirence sahiptir ve
asla boyanmaya gereksimi yoktur.
O. Ç
ÇEMBERCİ DENİZCİLİK Teknik Bülten 9
80890 Büyükdere, İstanbul Nisan 1994
GEMİLERİN DİRENÇ ve EFFEKTİF GÜÇ ÇIKARIM METODLARI
Geminin pervane sistemlerinin dizaynı için pratik olarak gerekli
bütün bigilere ihtiyaç vardır. Bu tip hesaplamalarda veya
tahminlerde matematik modeller baz olarak alınır. Holtrop & Mennen
1982 ve Holtrop 1984 senelerinde gemiler için gerekli güç hesabı
ve direnç hesaplamaları için bir statik me tod geliştirmiştir. Bu
metod seyir tecrübelerinden elde edilen bilgiler ve model
tecrübeleri sonucunda rasgele analiz çıkarımı
şeklindedir. Hesaplamaların sonuçları yada elde edilen seyir
tecrübe sonuçları metodun o kadar kötü olmadığını
göstermiştir. Daha çok sonuçları mümkün olan farklı modellerdeki
gemiler kapsama alınarak geliştirilicektir. Çıplak gövde dirençi
yukarda belirtilen yöntemle hesaplandıktan sonra takıntıların
dirençi, biçim şekline, sürtünme verimlerine ve modelin gerçek
boyutlarına indirgemek için Reynold's sayısı bilinmesi
gerekmektedir. Van Manen & Van Oortmerssen 1988 yılında bu tip
hesaplamaların nasıl yapılacağını örneklerle açıklamış tır. Görünen
o ki pervane imalatçıları genellikle gemi direnç çıkarımları için
statik verilerden yararlanırlar. Şu açıktır ki model test
sonuçlarının mümkün olmadığı hallerde kesin sonuçlardan süphe
edilebilir. Bu nedenle direkt olarak gemiyle bizzat ilgilenmek
gerekmektedir.
Zaman içersinde geliştirilen prosedürler yada metodlar kolayca
uygulanabilirlik ve geniş bir yelpazeyi içermemektedir. Maalesef
yalnızca deplasman ve kayıcı teknelerin direnç değerlerinin çıkarımı
için sistematik değerler hesaplamalar mevcuttur. Pratik çözümler ve
ekonomik zaruret böyle bir çalış mayı tekne sahipleri dizaynırlar, tekne
imalatçılarının sorunlarına çözüm bulmak için gereksinim vardır.
Diğer tip tekneler mavnalar, layterlar, kataramanlar, swath
yada hydrofoiller bu adresin dışında kalırlar.
Seneler boyunca geliştirilen metodlar bu iki tip çeşit teknelerin
dirençlerinin bulunması için çok kullanılacak üç form
geliştirmiştir. Birincisi Geosim katsayısı yada C metodu
deplasman tekneleri için, İkincisi Direnç/Ağırlık (R/W) oranı
metodu, sonuncusu ise kayıcı tekneler için Savitsky ve Radojcic in
geliştirdikleri prizmatik metodlardır.
Bütün bu metodlar belirtilen limit değerlerine göre sınırlanmıştır.
Mümkün olan bu nümerik metod yardımıyla kişisel
bilgisayarlara uygulama olanağı sağlamıştır.
Deplasman teknelerin gövde dirençini parçalarsak Toplam direnç, Cr
(gövde) Cf (sürtünme) ki buda (Cw, Cv, Cform) dirençlerinin
toplamıdır. Bu sistem ka yıcı tekneler için geçerli
değildir. Sürtünme dirençini tekrar parçalara bölmek yüksek hızlı
deplasman tekneler için toplam dirençin hesaplanmasında yanlız
analiz sonuçları verir. C metodunda ıslak yüzey alanı baz olarak
alındığından hız artırıldığında yüzme kuvvetlerinden daha ziyade
hidrodynamik kuvvetler ortaya çıkarak daha çok kaldırma
kuvvetlerinin artmasına sebeb olur. Gözlenen o ki süratli haraket
eden teknelerde ıslak alan devamlı değişeceğinden yüksek hızlı
deplasman tekneler için bu metod yüksek derecede hata verir.
İkinci olarak geliştirilen metod olan Direnç/Ağırlık oranı metodu
ise Ölçü süz bir katsayı olan Froude sayısını R/w değerine göre
ifade metodudur. Froude sayısı hızın fonksiyonu olan bir
katsayıdır. Bu metod tamamen diğer gövde biçimlerinin
karşılaştırılması numerik olarak yeni sistemler yaratmak için
ölçüsüz bir yaklaşım getirmektedir.
Birbirleriyle çarpma metodu ismindende anlaşılaçağı gibi nümerik
analiz metodunu kullanmak ilk önce model test miktarını azaltmaya
bu konuda harca nacak zamandan tasarruf sağlamasını
amaçlamaktadır. Mümkün olduğu kadar gerçek değere yaklaşmanın seri
olarak belirtilen bilgilerden yararlanarak sağlanabilir.
Cb, Cp= Blok ve Prizmatik katsayı, L=Su Hattı, B=Su hattı Eni, T=Su
Kesimi . . .
Örneğin çok bilinen 60 serisi kargo gemi serisi tek bir ana seri
modeldir Bu serinin çerceve parametreleri değerleri arasında
kalmak suretiyle değişik metodlar üretilebilir. Bu serinin ana
parametreleri L/B, B/T, Cp (prizmatik katsayıdır). Bu değerler
içersinde kalınmak suretiyle alternatif yeni modeller üretilerek
dirençleri hesaplanabilir. Eğer alternatif model belirtilen serinin
değerleri dışarsında kalırsa diğer serilere bakmak doğru olur.
Deplasman tekneler için çıplak gövde direnç metodlarını içeren bu
metodlar görüldüğü gibi iki boyutlu analiz metodu yardımıyla
toplam dirençi hesapla ma metodudur. Yapılan çalışmalar bu iki
boyutlu analizi üç boyutlu biçime sokma seklindedir. Üç boyutlu
analiz için form dirençi denen bir k katsayı sı ortaya
çıkarılmıştır. Bu katsayı 11. 5 arasındır. Sonuçta k*Cf direnç
oluşmuştur. Bu faktör değeri gövdelerin havuzlarda test edilirken
bulunmaktadır. Üç boyutlu sistem yardımıyla sonuçların daha iyi
olmasını gerçek değerlere yaklaşımını artıracaktır.
Rasgele numerik metodlarda gövdenin dirençini içeren değişik
komponentleri eğer mümkünse değişik ve çok parçalara ayırmak en
idealidir. Her biri numerik olarak diğerlerinden bağımsız olarak
hesaplandığında gerçek değere yaklaşmak yada hata olasılığını
azaltacaktır. Yukarda belirtildiği gibi bu yöntemi ilk olarak
Holtrop & Mennen bulmuştur. Ortaya söyle bir soru atıla
bilir. Sonuçlara ne kadar güvenebiliriz. Şunu hatırlatmakta fayda
var ki numerik metodlar geçmiş tecrübelere güvenerek geleceğe ışık
tutmaktır.
* Michigan Üniversitesinin metodu
1973 senesinde 50 değişik GreatLakes Dökme yük taşıyıcı
gemileri içeren bilgiler oluşturulan metoddur.
Cb = 0. 80 0. 92 L/B = 6. 5 10 B/T = 2 6
* Bshc Bulgar Metodu
1981 senesinde 140 geniş blok katsayısına sahip tek pervaneli
gemiler BulgarVarna deney havuzlarında test edildikten sonra
geliştirilen Cb = 0. 75 0. 85 L/B = 5 7. 95 B/T = 5
7. 95
* Bsra Serisi metodu
Tek bir ana seri model olan gemiler ingiliz gemi araştırma
kurumunun desteğiyle modeller test edilerek
geliştirilmiştir. Üç değişik konuma göre Dolu, Yarı dolu, boş
hallere göre hesap edilebilir. Metod Mısır
Üniversitesinde Sabit tarafından 1971 senesinde
geliştirilmiştir.
* 60 serisi metodu
Tek bir ana seri model gemi olan 60 serisi Amerikan David
Taylor yüzme havuzunda test edilerek Sabit tarafından
geliştirilen metoddur.
Cb = 0. 60 0. 80 L/B = 5. 5 8. 5 B/T = 2. 5 3
* SSPA serisi metodu
İsveç yüzme havuzunda tek bir ana model seri olan tek
pervaneli kruser kıçlı kargo gemiler test edilerek
geliştirilen metoddur Cb = 0. 525 0. 725 B/T = 2. 1 3
* Danimarka Üniversitesinin geliştirdiği metod
1986 senesinde tek ve çift pervaneli kargo gemiler test
edilerek formül geliştirimiştir.
CB = 0. 55 0. 85 L/B = 5 8
* Kanada Kolombiya üniversitesinin geliştirdiği metod
1990 senesinde 13 modelden oluşan balıkçı tekneleri BC
Üniversitesin de test edilerek geliştirilen metoddur
* Oortmerssen geliştirdiği metod
1971 senesinde 93 model ki bunlar içersinde romörkerler ve
balıkçı tekneleri bulunmaktadır. Cp = 0. 52 0. 70
* Holtrop Metodu
334 adet tanker, dökme yük, tasıyıcılar, kargo gemiler, balıkçı
tekneleri romörker, konteynir gemiler, askeri tekneler test
edilerek geliştirilen 1984 senesinde son şeklini alan
metoddur. 1988 senesinde hıza bağlı düzeltme metodu
geliştirilmiştir. Cp = 0. 55 0. 85
Nümerik metodun amaçı çabuk mümkün olduğu kadar doğru değere
yaklaşma, alternatif modeller üretmek, model havuzda son şeklini
almadan önce sonuçları önce den kestirerek zaman tasarrufu
sağlamaktır. O. Ç.
ÇEMBERCİ DENİZCİLİK Teknik Bülten 10
80890 Büyükdere, İstanbul Mayıs
TEKNELERDE FLAP veya KAMA KULLANILMASI
ve DİZAYNI ÜZERİNE GÖRÜŞLER
Kayıcı tekneler, pilot botları, kıyı koruma, plamar botları, askeri
amaçlı olarak çok değişik amaçla kullanılmaktadır. Bu tip
tekneler genellikle sert hava şartlarında çalışmaktadır yada
karşılaşmaktadır. Kayıcı tekne karşılaşacağı hava şartları göz
önüne alınarak dizayn sırasında neler yapılabilir nasıl
denizcilik kabiliyeti artırılabilir bunun için araştırmalar
yapılmıştır. Eğer bir kayıcı teknenin kalkıntı açısı artırıldı
ğı zaman denizcilik kabiliyeti artmasına mukabil efektif güç
miktarının artmasına sebeb olur. Kalkıntı açısını arttırmak
düzgün havalarda teknenin denge probleminin doğmasına sebeb
olur. Eğer bir tekne belirlenen yük te ve hızda dengeli olması
isteniyorsa bu sefer trim derecesini azaltma yoluna gitmek
gerekmektedir. Bu nedenle çalışan trim derecesini azaltmak
kayıcı teknenin deniz içerisindeki başıboş hareketlerini
sınırlamayacak aynı zamanda düzgün havalarda denge kabiliyetini
arttıracaktır. Trimi sı nırlamanın en uygun yolu falp yada kama
kullanmaktır. Tekne ölçüleri sabit olduğundan ağırlık
merkezinin yeri hareket ettirilemeyeceğine göre flap yada
kamayla bunu süni olarak yapma yoluna gitmek gerekir.
Direnci azaltmanın en etken nedenlerinden biri flap kullanarak
minimum sürtünme/kaldırma oranı içersinde en uygun trim
zaviyesini yakalamaktır.
Görünen odur ki çalışan trim tekne hızı değiştiği sürece
değişecektir.
Kayıcı teknenin direnci değişik değişkenlere bağımlıdır. Fakat
belirlenen gövde biçimi, sabit deplasman ve ağırlık merkezinin
yeri trim üzerinde be lirleyici bir etki yapacaktır. Kayıcı
teknenin dirençini fazla detaya gir meden iki parçaya ayırırsak
birincisi sürtünme dirençi diğeri artık dirençtir. Artık
dirençi azaltmanın en uygun yolu gövde mümkün olan en düşük
trim zaviyesinde ilerlemesidir, sürtünme dirençini azaltmanın en
uygun yolu ise mümkün olan en yüksek trim zaviyesine gövdenin
sahip olması dır. Bu nedenle en uygun trim zaviyesi belirlenen
hızda en düşük dirençin oluşmasına sebeb olacaktır. Kayıcı tekne
dinamik kuvvetler nedeniyle tek nenin ağırlığı değişikliğe
uğradığında trimde değişiklik meydana gelecek tir. Metodlardan
biri teknenin kıçına yerleştirilen sabit veya hareketli flap
yada teknenin altına yerleştirilen kıç kamasıdır. Flap veya
kamanın iki türlü etkisi vardır:birincisi teknenin trimini
uyararak dirençin değişikliğe uymasına diğeri ise dinamik
kaldırma kuvvetinin değişmesine etkisidir. Dolayısıyla efektif
deplasman değerinin uyarılmasına ve direnç in değişmesine sebeb
olur.
Kıç kaması genellikle 19. 5 istasyonun gerisindeki batok
hatlarının bir değişikliği şeklindede kabul edilebilir. Yukarda
belirtildiği gibi kayıcı teknelerde bu dizayn uygulamasını
kullanmak yaygın olmasına karşın deplasman gövde formları ki
bunlar sivil amaçlı ayna kıç tekne çeşitleri, askeri amaçlı
fırkateyn ve destroyerlerde kullanılması az bilinenm bir
uygulamadır. Yüksek hızlı petrol botlarında %11 direnç azalması
ve dolayısıyla %14 güç tasarrufu maksımum hızda %57 arasında
artma, destroyerlerde ise %5 direnç azalması ve dolayısıyla %6
güç tasarrufu maksımum hızda %11. 3 arasında artma
sağlanmıştır.
Teknenin kıçına en uygun kamanın biçimi ve ölçülendirilmesi
ayna kıç tek neler için çözülmesi gereken sorundur. En önemli
ölçü parametresi kamanın batok hattına zaviyesi ve kamanın eni
yada kort boyudur. En uygun kort bo yu ölçüsü, kort boyu / Kıç
çene eni oranı 0. 05 ila 0. 10 arasında olabilir
En uygun kama zaviyesi ise ağırlık merkezinin yeri ve
deplasmanın fonksiyonudur. Ağırlık merkezi çok geride ve çok
ağır kayıcı teknelerde en fazla 13 dereceye çıkabilir. Pratik
olarak kama zaviyesi 7. 513. 0 derece arasında flap zaviyesi ise
0. 09. 0 derece arasındadır.
Kamanın yada flapın senelik %2 yakış miktarına etkisi ve %67
güç tasarrufu sağlaması yaygın olarak kullanılmasını
sağlamıştır.
Çemberci Denizcilik Teknik Bülten 11
80890 Büyükdere, İstanbul 1994
RÜZGARIN TEKNE DİRENCİNE ETKİSİ
Deniz vasıtaları durgun bir havada seyrederken bile, su üzerinde
kalan kısmının gösterdiği direnç yüzünden üzerinde hava toplar.
Meydana gelen direnç vasıtanın üst konturunun şekline, alanına ve
teknenin hızına bağlıdır.Rüzgar yapıştığı vasıta üzerinde meydana
gelen direnç rüzgarın hızına ve geliş yönüne bağlıdır.Bundan baş-
ka dalga üzerinde yükselen yada oluşan ekstra rüzgarda teknenin
dirençinin artmasına sebeb olur.Bir çok etkenden dolayı üst yapı-
nın bir çok kısmı akma biimli yapılamadığıdan rüzgar dirençinin
artmasına sebeb olmaktadır.Fakat toplam direnç içersideki payı
%3 geçmemektedir.En üst yapıda oluşan direnç genellikle anafor
şeklinde oluşmaktadır.Hızının karesiyle doğru orantılıdır.Tabii
su üzerinde kalan boylamasına alan,enlemesine alanda hesaba katıl-
maktadır.
Gemi tabii esen rüzgar içersinde seyrederken sonuçta yansıyan rüz-
gar denize yaklaştıkça değerinde bir azalma oluşacaktır.Rüzgar de-
nize yaklaştıkça teğet geçer.Bu nedenle üst yapının denizden
yüksekliği yada yükseldikçe gerçek rüzgar değerine yaklaşmaya
başlayacaktır.Sonuçta geliştirile bir katsayı denizden yüksekliğe
göre havada seyreden rüzgarın teknenin üzerine etkiyen gerçek
rüzgarın değerini verir.
Üst yapıda oluşacak rüzgar dirençini azaltmanın yollarından bazı-
ları:
* Enlemesine oluşan alanı azaltmak
* Üst yapıyı geniş ve ayrı parçalar şeklinde değilde
uzun boylamasına aralıksız şeklinde
* Yuvarlatılmış,konikleştirilmiş,geriye doğru basamak
şeklinde
Laboratuarda rüzgar dirençini ölçmek için başlıca prensiplerden
biri su kullanmak yada modeli su içerside ters evirerek test et-
mektir.Toplam rüzgar dirençini azaltmak için iki ana sebebten
dolayı değişiklik yapmak gerekmektedir.
* Bütün üst yapının genişliği pratik ihtiyaçı karşıla-
yacak genişliğe uygun olmalı
* Büyük yapılar eğer mümkünse birbirlerine çok yakın
mümkün olduğunca boylamasına yapılmalı
&nbs