Tersane Dergisi 3. Sayı (Temmuz-Ağustos 2008)

denizaşırı nun ana kaynağı, pervane milinin meylinden ötürü kanat köklerine olan atağın açılarıdır. Şekil 3. 6 ay işletme sonucu pervane kanadındaki aşınma zararı (emme tarafı) Kavitasyon aşınması farklı şekillerde ve farklı oranlarda ortaya çıkar. Aşınma öncelikle kavitelerin patladığı noktalarda ortaya çıkar; kavitelerin başlangıç noktalarında genelde aşınma başlamaz. Yani baloncuk ve leke kavitasyonu, tabaka kavitasyonuna göre malzeme aşınmasında daha etkendir. Aşınmanın oluşum hızı değişkendir. Bazı istisnai durumlarda ciddi malzeme hasarları bir kaç saat içinde oluşabilirken diğer hallerde aşınma aylar veya yıllar içinde oluşur. Küçük bir hücum botunda kanat kökünde derin kavitasyon aşınmaları tam güçle çalışmaya başladıktan sadece 30 dakika sonra ortaya çıkmıştır. Bazı hallerde ise aşınma başlar ancak sonrasında aşınma olmaksızın durur. Pek çok çalışma henüz temel seviyesindedir ve tek baloncuğun dinamiği, aşınmış yüzeylerin mikroskopik gözlemi vb. konulara odaklanır. Tasarımcıların ihtiyacı ile araştırmalar arasında ciddi bir boşluk vardır. Aşınmaya Yol Açan kavitasyon Tipleri Aşınmaya yol açan bilinen kavitasyon tipleri şunlardır: Değişken/dolaşan tabaka kavitasyonu 50 tersane • temmuz-ağustos 2008 Leke tipi girdap şeklinde Dağınık kiriş ortası, leke tipine dönen kavitasyon Köşeden veya uçtan girdap şeklinde ortaya çıkıp leke olarak biten kavitasyonlar Köpüklü kök kavitasyonu, leke olarak biten kök girdap kavitasyonu Köpüklü tabaka, alçalan kenara yakın • Yükselen kenara yakın tabaka kavitasyonu, lekelere bölünür. Eldeki verilere göre leke kavitasyonlarının, özellikle emiş tarafındaki uca yakın olanları, bölgesel alçalan kenar/köşe hasarına sebebiyet verecektir. Gözlemler sonucunda, leke kavitasyonlarının normal mekanizmasından farklı olarak uç kısmın yakınındaki cüzi lekeli akımların pervanede aşınmaya sebep olacağı anlaşılmıştır. Şekil 4. Model testi sonuçları Dolaşan tabak kavitasyonları çeşitli aşınmalara sebep olsa da araştırmalar göstermiştir ki dolaşan tabakalar her zaman şiddetli biçimde parçalanmaz ve dolaşan kavitasyonun varlığı çeşitli aşınmalar için her zaman yeterli bir koşul değildir. Aşınma konusunda, şüphesiz, leke kavitasyonları daha önemli ve hakim bir rol sahibidir. Zararlı olduğuna inanılan bazı kavitasyon tipleri düşünüldükleri kadar zararlı olmayabilirler. Bu sayede pervanelerin veriminin artırılması ile ilgili daha geniş bir imkan oluşur. örneğin pervanenin basınç tarafında oluşan bazı kavitasyonlar aşınma zararı vermeksizin oluşur. Bu kavitasyonlar her zaman zararlı olarak değerlendirildiklerinden ötürü cevapları bulmak için, tam ölçekli bir araştırma şarttır. Tasarım Esnasında Kestirim Yöntemleri Kavitasyonu kestirmek üzere pek çok yöntem olmasına rağmen aşınmayı, hatta aşınma zaman ve miktarını kestirmek üzere gerçek ve pratik yöntemler yoktur. Leke kavitasyonlarının oluşması model deneylerinde bazen işe yarar ancak günümüzde nümerik yöntemler için durum zordur. Lekelerin parçalanması ve dolaşan tabaka koşulları, yani çevreleyen basıncın zaman ve mekan içinde ortaya çıkması, model deneyinde makul düzeyde simüle edilebilmektedir. Hesaplamalarda en azından yaklaşık bir simülasyon, en azından lekelerin geniş bir alanı kapladığı durumlarda mümkündür. Parçalanan lekenin "aşınma yoğunluğu" bir noktaya kadar yumuşak malzeme deformasyonu veya boya testi gibi model deneyleri ile anlaşılabilir. Bunlara muadil sayısal bir yöntem henüz bulunamamıştır. Bu yüzden, aşınma tehdidini ortaya koymak üzere model testinden daha etkili bir yöntem henüz yoktur (Şekil 4). Gerçek boyutlarda yapılan ölçümlerin sonuçları, yoğun biçimde model deneylerine uyarlanarak ortaya çıkan kavitasyon şablonlarının oluşturduğu aşınma zararları tatminkar biçimde ortaya konulabilmektedir. Hem Yüksek Hız Video gözlemleri hem de boya testleri ile yapılan model testlerinin sonuçları gerçekteki ölçüm sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, pervanelerde oluşan kavitas-

RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=