Tersane Dergisi 3. Sayı (Temmuz-Ağustos 2008)

denizaşırı Burgulu Dümenler Pervane arkasındaki bir akış her zaman hem ekseneı olarak ivmelenen sudan hem de rüzgarın dönüşünden kaynaklanan kinetik bir enerjiye sahiptir. Dümen enerjisinin bir kısmını geri kazanabilir; bu yüzden kürek veya yarım kürek dümenler kullanılmaktadır. Boşluk kavitasyonunun önlenebilmesi amacıyla kürek dümenler tavsiye edilmektedir. Erken kavitasyon oluşumunu engellemek için sıfırdan dümen kökünden ucuna kadar pervanede sıfırdan farklı akış açılarını sağlayacak bir profille beraber burgulu dümenler kullanılabilir. Ayrıca, her bir bağımsız dümen kesiti, kiriş doğrultusunda helezon biçiminde döndürülebilir; böylece akış akış dümenin yükselen kenarından kiriş boyunca alçalan kenara doğru hareket edebilir. Dümen kesitinin mil etrafında "burgulanmasıyla" tasarımcılar, normal yükleme koşullarında kavitasyon hasarına uğramayacak bir dümen yaratırlar. Burgulu dümenlerde yapılan model testleriyle kavitasyona karşı gelişme sağlandığı görülmüştür. Burgulu dümenin faydalarını ispat etmek üzere Meyer Werft Tersanesi'nde tasarımı yapılan yeni bir yolcu gemisi iyi bir örnektir. Geminin ihtiyaç duyduğu güç, yani yakıt sarfiyatı ve dümende görülen kavitasyon seviyesi azaltılmıştır. Bu dümen tasarımı karmaşık, zor, ancak bir o kadar da faydalıdır. AIDA'nın yeni yaptığı gemisi için yarattığı kürek dümen tasarımı, geminin ve pervanesinin arkasında oluşan akışın dümen kenarında mümkün olduğunca yumuşak olmasını hedeflemiştir. Bunu sağlamak üzere burgu ve kavisin bir kombinasyonu (burun-kuyruk lanılmıştır. Pervane şaftının üstündeki ve altındaki kesitler farklı yönlere doğru burgulandırılmıştır. Aynı şekilde meylin yönü ve doğrultusu da kesit boyunca sabit bir eğrilik gösterir. Karmaşık tasarımın başarıyla imal edilebilmesi için dümenin önü, pervane milinin alt ve üst kesitin maksimum aralığıyla bir çizgi oluşturacak şekilde biçimlendirilir. Verilen meyil burun kısmının eğimini destekler. Bunun akışın giriş koşullarına faydası vardır. Ayrıca yeterli miktarda enerjinin dümenin üzerinde pervanenin rüzgarından kazanılacak enerji olduğunu da teyit eder. HSVA'da yapılan testler bu varsayımları doğrulamıştır. AIDA için HASVA'nın yürüttüğü çalışmalar Alman Becker Marine Systems'in burgulu dümenlerdeki tecrübesiyle desteklenmiştir. Becker Burgulu Yükselen Kenar Destekli Dümen (TLSKR), 2005 yılında denize indirilen 8400 TEU'luk konteyner gemisi olan "Savannah Express"de denenmiştir. Bu gemi burgulu yükselen kenara sahip bir dümenin kullanıldığı ilk gemidir. Pek çok gemi "Savannah Express"i takip etmiştir. Burgulu dühattına bir meyil verilmiştir) kul- Şekil 7. HSVA TWOS Dümen 54 tersane • temmuz-ağustos 2008 Şekil 8. TLKSR Dümen (Becker Marine Systems) menin sonuçları HSVA'da hesaplamalı akışkanlar dinamiği hesapları, gemi gücü, kavitasyon ve manevra testleri gibi detaylı testlerle desteklenmiştir. Doğal olarak şartlar korunduğunda ve normal dümen açılarında kavitasyon görülmemiştir. Büyük dümen açılarında, dümenin üst kısmından alt kısmına geçişte girdaplar tespit edilmiştir ve daha büyük dümen açılarında tabaka kavitasyonu gözlenmiştir. 25.5 knot hızlarında da 1000 kW/m2 değerlerinde bu durum şaşırtıcı olmamaktadır. SONUÇ Dümen ve pervane aşınmalarını gidermek için pek çok öneri sunulsa da pek çok soru çözülmemiş olarak kalmaktadır. Sorun sürekli olarak devam edecektir. Çünkü kavitasyon hidrodinamik ve mekanik faktörlerin etkileşimiyle görülmektedir. Bu işi daha ileriye götürmek için temel bilgisi kadar mühendislik yöntemlerine de ihtiyaç duyulmaktadır. Kavitasyon kaynaklı aşınmanın kestiriminde model testlerinin, şu an ve ilerisi için makul kestirimler yapmak üzere en etkili araç olacağı söylenebilir. Kavitasyon oluşunun detaylı gözlemlerinin yanı sıra, Yüksek Hız Video Tekniği ve boya testi yöntemi en güvenilir, gelişmiş ve pratik araçlar olarak gözükmektedir.

RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=