bağlıdır. Bu yüzden, gövde ve pervane arasındaki etkileşimi vermek için yapılan gemi modellerinin üç boyutlu akımlardaki testleri, kavitasyonu anlamak için gereklidir. Bununla birlikte, model testlerine göre dümenlerde aşındırıcı kavitasyonu anlamak çok daha zordur. Bunun ana sebebi Reynolds sayılarının çok küçük olması ve girdap yapısıyla ve farklı akışların dümene farklı açılardan saldırmasıdır. Boya testi ise her zaman güvenilir sonuçlar vermez. Daha uygun bir boya bulabilmek için araştırmaların derinleşmesi gerekmektedir. Dümenlerdeki aşınma tehlikesini değerlendirmenin tek yolu kavitasyonun ortaya çıkışını çok dikkatli biçimde gözlemektir. Dümen kavitasyonunu görmek üzere en geçerli yöntem Yüksek Hız Video yöntemidir. Ayrıca büyük dümen modelleriyle ayrı bir test düzeneğinde ilave testler yapılması da tavsiye edilmiştir (Friesch, 2003) Yeni bir geminin tasarımı esnasındaki pervanelerin testi gibi dümenlerin de kavitasyon gözlemleri önem kazanmalıdır. C Tam ölçekli ölçümler, faydalı ancak pahalıdırlar ve doğrulama yahut hangi çare kabilinden önlemlerin alınacağına karar vermekte kullanılırlar. Tasarım Stratejisi Güçlü ve hızlı gemilerin dümenindeki aşınma hasarı tehlikesini en aza indirgemek için dikkatli bir tasarım stratejisi izlenmelidir (Friesch, 2006). Bu strateji hem model testlerini hem de sayısal hesaplamaları içermelidir. Pervane, dümen ve diğer ekleri aynı hassasiyetle tasarlanarak kavitasyon aşınması potansiyeli azaltılmalıdır. Tasarımdan bağımsız olarak işletme koşulları da önemlidir ve kavitasyon aşınması riskini indirgemek adına göz önüne alınmalıdırlar. Tasarım Şartnamesi Fiziksel prosesin tam olarak anlaşılamadığı koşullarda kavitasyon aşınmasını en aza indirgemek için tecrübeye dayanan pratik çözümler kullanılmalıdır. Pratikte çözümler iki grupta incelenebilir: 1. Akış ve şekilleri değiştirerek hidrodinamik karakteristikleri kontrol etmek 2. Hiçbir hidrodinamik karakteristiği değiştirmeksizin aşınmaya karşı malzeme dayanımını artırmak. Bazen bu çözümler eş zamanlı olarak uygulanabilir. Esas hedef, başlangıçtan itibaren hassas bir dümen tasarımı ile tasarımın erken safhalarındaki bariz hataların engellenmesidir. Bu kapsamda: 1. Boşluğu mümkün mertebe küçük tutmak ve tüm köşeleri yuvarlamak; boşluktan geçen hızın düşük olduğunun doğrulanması; Hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanılarak ayrık akış alanlarının belirlenmesi; boşluk olmayan noktalarda kürek dümen kullanılması; 2. Dümen yüzeyinin altına bir kavis verilerek taban kavitasyonunun en aza indirgenmesi (bazen yatay bir avare plaka kaynatılabilir) gereklidir 3. Uygun kalınlıkta ve geometride profil kullanılması. Bunun için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği kullanmak gerekebilir. Uygun şekillendirilmiş olan profilin yükselen kenarının yarıçapı kavitasyon sepetini genişletecek ve akıştaki değişikliklerle başa çıkabilecek şekilde seçilmelidir. Kullanılan dümen profilin Cp değeri yeterince küçük olmalı ve atak açıları da normale yakın olmalıdır (dümen kalınlığının en fazla olduğu kesit yükselen kenarın %35 +%40'1 kadar ve basınç dağılımı yumuşak). Yüksek hızda yönelen akımlar olduğu takdirde HSVA MP-71-xx gibi kesitler daha uygun bulunmuştur. Profil biçiminde sıra dışı çeşitlemeler engellenmelidir. 4. Dümene yönelen akışın olduğu durumlarda Uç ve göbek girdaplarının en aza indirgenerek pervaneyi kavitasyon dökülmesinden korumak gerekir. Bu önlem ilave kavitasyonlara sebep verebilir ve aşınmayla birlikte dümen yüzeyinde kavitasyonların içe doğru patlamasına yol açabilir. 5. Dümen milinin montajı dümen profilinin genişlemesine sebebiyet vermemelidir. Monte edilen dümen milinin profil kalınlığıyla uyumlu olması önemlidir. Bu koşulun sağlanamadığı durumlarda daha uygun bir profil seçiminin yapılması gerekir (kalınlık-kiriş boyu oranının -t/c- daha yüksek olması) 6. Koruma katodunun yeri ve pervanenin rüzgarına uygun olarak seçilmesi gerekir. 7. Tüm kaynak dikişleri taşlanarak tüm profilin aynı seviyeye gelmesi sağlanması gerekir. Kavitasyon olma ihtimali olan bölgelerde kaynak dikişi olmamalıdır. 8. Akışa uyumlu dümen kullanımı değerlendirilmelidir (burgulu dümenler) tersane • temmuz-ağustos 2008 53
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=