BB2 Joubert Denizaltısının Kıç Geometrisinin SevkPerformansına Etkilerinin Sayısal Olarak İncelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ALPAY ACAR

Danışman: Yasemin Arıkan Özden

Özet:

Denizaltıların sevk performansı ile ilgili açık literatürü oluşturan araştırmacılar, denizaltıların efektif iz katsayısı ve itme azalması değerlerinin kıç koniklik açısına göre değişiklik gösterdiği konusunda hem fikir olmakla beraber sevk veriminin ne yönde artış gösterdiği konusunda çelişmektedir. Bu durumun incelenmesi amacıyla, DARPA Suboff jenerik denizaltı formu ile çalışmalar yapılmıştır ancak bu geometrinin içbükey yapısından dolayı koniklik açısının etkisiyle ilgili kesin bir sonuca varılamamıştır. Bu nedenle daha gerçekçi bir denizaltı formu olan BB2 Joubert jenerik denizaltı modelinde de bu incelemenin tekrarlanmasına karar verilmiştir. Bu tezde geometrisi MARIN tarafından paylaşılan BB2 Joubert denizaltısının sabit deplasmanda kıç koniklik açıları değiştirilerek 4 adet yeni geometri türetilmiş ve yeni geometrilerin sevk performansları incelenmiştir. ITTC 1978 Performans Tahmin Yöntemi ve Sadece Değişken Yüklemeli Sevk Deneyi Yöntemi olmak üzere iki ayrı yöntem kullanılarak model ölçeğindeki hesaplardan gerçek ölçeğe geçilmiştir. Literatür ile karşılaştırarak doğrulama çalışması gerçekleştirilmiştir. İlk yöntemde denizaltının ve pervanenin ayrı ayrı performanslarının tahmin edilmesi gerektiğinden; pervane açık su analizleri, direnç analizleri ve sevk analizleri gerçekleştirilmiştir. İkinci yöntem olarak özellikle xix pervane gövde etkileşiminin yoğun olduğu denizaltı gibi araçlar için kullanımı önerilen Sadece Değişken Yüklemeli Sevk Deneyi Yöntemi kullanılmıştır. Bu ikinci yöntemde denizaltı modeli pervane ile birlikte kullanılarak analizler gerçekleştirildiğinden direnç ve pervane açık su verilerine ihtiyaç kalmamaktadır. Pervaneli denizaltı, sabit hızda farklı pervane yüklemelerinde çalıştırılmıştır. Aynı zamanda pervanenin boşta döndüğü ve sıfır itme ürettiği durum da incelenmiştir. İlk yöntem ile deney sonuçlarına göre pervane itmesi %3.8 hata oranı, devir sayısı %3.5 hata oranı ile elde edilirken ikinci yöntemle pervane itmesi %5.0 hata oranı ve devir sayısı %4.1 hata oranı ile elde edilmiştir. Sevk analizlerinden kıç koniklik açısı arttıça Taylor iz katsayısının ve itme azalmasının arttığı tespit edilmiştir. Sevk veriminin kıç koniklik açısına bağlı olarak çok belirgin bir şekilde değişmediği görülmüştür. Tekne veriminin kıç koniklik açısı arttıkça arttığı ve trend olarak Burchil&Rydill’de sunulan değerlerle daha uyumlu olduğu görülmüştür.