denizaşırı Dümen aşınmalarından kaynaklanan zararlar kendiliğinden oluşan (Şekil 6) veya pervane ucu ve göbek girdabından oluşan kavitasyondan kaynaklanabilir (Şekil 5 ve 6) Şekil 6. Dümen aşınma zararları Aşınmanın oluştuğu temel kısımlar şöyledir: Dümen çatalı ve gövdesi (pervanenin uç kısmının yarattığı girdaptan ve pervanenin ivmelendirdiği akıştan kaynaklanır) Pim bölgesi (dümendeki yüzey süreksizlikleri ve pervanenin bağlantı göbek girdabından kaynaklanır) Dümen tabanı (akış ayrılmasından ve kavitasyon yaratan girdaptan kaynaklanır) Dümenlerde, farklı kavitasyon tipleri oluşmaktadır: Baloncuk, taban, boşluk, pervane ucu girdabından, göbek girdabından kaynaklanan kavitasyonlar ve yüzey süreksizliklerinin sonucu olan kavitasyonlar. Genellikle üretimden kaynaklanan eksikliklerin yarattığı kavitasyonlar, dümen kanat yüzeyindeki pek çok kısmı aşınmaya maruz bırakabilir. Ana vurgu, pim boşluğu civarına yapılmalıdır. Boşluğun boyutu ve geometrisi en az işçiliği kadar önemlidir. Kavitasyona uğrayan baloncuklar, lekeler ve tabaka parçaları boş52 tersane • temmuz-ağustos 2008 lukların etrafında oluşur. Bu kavitasyonlar hızlı biçimde yayılır ve aşırı agresif olarak nitelendirilirler. Farklı zamanlarda büyük konteyner gemilerinden alınan fotoğraflarda görülmüştür ki, geminin içinde olduğu karmaşık akış alanlarında uç girdabı tabakayla etkileşir ve şiddetli biçimde dolanır. Ayrıca halka girdapları da çekirdek girdabın etrafında oluşarak buhar sisi veya buğusu olarak sonlanır. Böylece bir kavitasyon yaratan girdap (uç veya göbek girdabı) dümeni yakaladığı zaman, gekuruluşlarının kurallarına uygun yapılmaktadır. Kurallar, standart parçalar ve elemanlar için beklenen kuvvet ve momentlerin kullanıldığı standart hesaplamaları içerir. Sayısal yöntemlerin gücü gitgide artarken pek çok hidrodinamik etki sayısal olarak tahmin edilebilmektedir. Potansiyel akış kodları dümenler için kullanılan standart araçlardır. Potansiyel akış kodları suyun akışından kaynaklanacak tüm etkileri göz önüne alır ve kavitasyon noktalarının, sayısal hesaplamalarla bulunan yerel basınçların buhar basıncından nelde yükselen kenarı sarar ve kavi- düşük olduğu dümen bölgelerinde tasyonlar dümen yüzeyine yayılır. kavitasyon olduğunu varsayar. Bu Bu oluşumun sebebi yükselen kenarda ortaya çıkan girdap etkisidir. Genelde dümenin üst tarafındaki aşınma alt kısma göre daha güçlüdür. Bazen kavitasyon yaratan çekirdek girdabı dümen kaplamasını da aşarak kaplama altında hasara sebebiyet verir. Büyük dümen açıları için kavitasyon önlenemez ancak normalde çalışma saatinin azlığından ötürü kavitasyon zarar vermez. araçlar, kavitasyon karakterinin kestirimine uygun değildir ve bulutlu veya girdap kavitasyonların olması durumunda başarı sağlayamamaktadırlar. Bu yöntemlerin en umut vereni Reynolds averajlı Navier-Stokes (RANS) denklemlerine dayanır. RANSE (Reynold Averajlı Navier Stokes Denklemleri), çok fazlı ve büyük Eddy (Girdap) akış kodları gibi sofistike yöntemler, kavitasyon saldırganlığını ve girdap kavitasyonlarıKestirim Yöntemleri nın ortaya çıkışını kestirmeye imkan Pervanelerde olduğu gibi, kavitasyo- sağlar. Ancak şu ana kadar bu yönnu kestirmek üzere çok çeşitli yön- temler dümen tasarımında kullanıltemler vardır. Ancak aşınmayı, hat- maktan uzaktadır. Bu yüzden model ta aşınmanın miktarını ve zamanını ölçeğindeki kavitasyon testleri halen kestirmek üzere gerçek ve pratik daha olası problemleri önleme konuyöntemler yoktur. sunda vazgeçilmezdir. A. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği B. Kavitasyonu ve onla alakalı gibi modern sayısal yöntemler aşınma problemlerini kestirmek iyileştirilmiş dümen tasarımının üzere model testleri. kavitasyona yönelik yapılması ve çare olabilecek önlemleri belirle- Gelişmiş bir test ünitesinde gerçekmek üzere uygulanabilir. leştirilmesi durumunda kavitasyon tünellerindeki model testleri, tasarıGünümüzde yeni bir dümen sistemi- mın erken safhalarında yardımcı nin tasarımı halen daha tecrübelere olur. Dümen kavitasyonu sadece düdayanmaktadır. Dümen sistemleri- men geometrisine değil ayrıca dünin projelendirmesi halen belli klas men ve pervaneden geçen akışa da
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=