nın ardından model oluşturulması için hasar verilerine ait prototip koşullarını ölçeklendirme sorunu halen çözülememiştir. Bunun sebebi kavitaston hasarının hem akışkanlar hem de katı hal mekaniğini içermesi ve sadece pervane arkasında tek bir dümen için dahi kompleks akış bölgesinin bulunmasıdır. Kavitasyon kaynaklı aşınma, mühendislik yöntemleri kullanılarak kestirilebilir; ancak bu metotlar genelde nitel ve fiziksel proseslerdir. Bu yüzden derinlik kısmen anlaşılabilir. Aşınma riskini tahmin etmek üzere, çok genel parametreleri içeren ampirik yöntemler vardır. Ancak bu yöntemler bir tasarımın ön incelemesini yapmak dışında çok kaba bir bilgi sağlarlar. Tamamlanmış gemilere ait bazı modeller üzerinde yapılan aşınma kestirimlerinin başarılı olduğu bildirilmiştir. Ancak model testi göstermiştir ki her bir gemi için kavitasyon dinamiklerine ait bazı detayları ortaya koymak mecburidir. Genel bir kestirim yöntemi için, nümerik veya deneysel olmasından bağımsız olarak fizik koşullarının simülasyonu şarttır. Gürültü ve aşınma için oluşan baloncukların mekanizmasının tam anlamıyla bilinmesi gerekmektedir. Bir kavitasyon baloncuğunun oluşturduğu saldırı çok küçük alanlar üzerinde çok kısa zaman aralıkları ile gerçekleşir. Kavitasyon akışının hidrodinamiği ve kavitasyon dağılmasının oluşturduğu darbe yüklemesine karşı malzemenin tepkisi göz önüne alınmalıdır. En uç iki noktadan biri son dağılmadır; basınç vuruntuları oluşurken pervane kanadının malzemesine doğru enerji transferi olur. Diğer bir uç nokta ise genel akışın şiddetli bir parçalanmaya sebebiyet vermesidir. Genel akışın gelişiminin anlaşılması halinde çeşitli edilebilir ve önlem alınabilir. Aşınmaya bağlı şiddetli parçalanma leke kavitasyonları ile bağlantılı olsa da düzgün bir kavitenin de şiddetli biçimde parçalanabileceği görülmüştür (Bark ve Berchise, 2004). Şu an sorun, hidrodinamik ve akustik performansın ne şekilde artırılacağıdır. Başka bir deyişle, kavitasyonun nasıl önleneceği ve mevcut kanatlar ve/veya dümenlerdeki aşınma hasarlarının nasıl en aza indirgeneceği deniz hidrodinamiğinin en büyük sorunlarından biridir. Daha zoru ise ekonomik anlamda pek çok pervane ve türbinle ilgili olarak, güçlü veya zayıf aşınmanın kestirimidir. AŞINMA KESTİRİM TEKNİKLERİ Geçmişte pek çok kestirim tekniği incelenmiştir. Bunlardan bazıları çoktan ortaya çıkmış ve pratikte kullanılmaktadır. Diğerleri ise kavitasyon aşınmasının kestiriminde yenidir. Şu an, Boya Testi Yöntemi ve Yüksek Hız Video yöntemi kavitasyon aşınması kestirimi için dünya genelinde güvenilir ve pratik yöntemler olarak kabul edilmiştir. Yüksek Hız Video yönteminin amacı kavitasyon dinamiğinin araştırılması, bu yolla olası aşınma mekanizmalarıyla ilgili görüş sahibi olmaktır. Bunun sonucunda aşındırıcı kavitasyon gelişimini etkileyen mekanizma ve fenomenoloji hassas biçimde tanımlanabilir. Yüksek hızlı video tekniği hem model testlerinde hem de tam ölçekli testlerde kullanılmaktadır. Sistem, süper hızlı bir kameranın saniyede 4500 kare kaydetmesine dayanır. Yüksek hızlı video tekniği, yüksek enerji harcayan güçlü bir aydınlatma kaynağına ihtiyaç duyar. Yöntem, kavitasyona bağlı parçalanmanın daha detaylı benimsenmiştir. Darbe yöntemi, yumuşak metal yöntemleri ve akustik emisyon yöntemi halen daha pratik yöntemler olarak kullanmak için fazla karmaşıktır. PERVANE AŞINMA ZARARI Çok az pervane, kavitasyonun pervane diskine etkimeyeceği biçimde tasarlanmıştır; ancak her pervane kavitasyon aşınmasına uğramaz. Bu yüzden, kavitasyon bulunması ile aşınma ortaya çıkmasını basit biçimde beraber düşünmek yanlış olacaktır. Yukarıda anlatıldığı üzere, kavitasyon aşınması baloncukların kanat etrafından, sabit bir kavitenin etrafından geçmesi veya doğrudan sabit bir kavitasyondan kopması sonucu dolaşmasıyla oluşur. Kavitasyondan kaynaklanan aşınma kanadın herhangi bir yerinde görülebilir. Ancak genellikle üç önemli bölgede rastlanır; dönüş hızının en yüksek olduğu uç, yükün maksimum olduğu yarı çapın % 70'i uzunluğunda yarıçapa denk gelen bölge ve kanat et kalınlığının fazla olduğu ve kanatlar arasındaki boşluğun küçük olmasından ötürü basınç dağılımının etkilendiği kanat kökleri. Donanma gemilerine ait pervane göbeklerinin köşelerinde veya göbeğin üzerinde aşınma görülür. Bu yüzden tasarımcılar bahsi geçen bölgelerdeki akışı göz önüne almalıdır. Kök kavitasyonu olması durumunda sorukavitasyonlar erken evrelerde teşhis incelemesine imkan sağladığı için Şekil 2. Çeşitli yüzey aşınma hasarları tersane • temmuz-ağustos 2008 49
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=