CFD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) SİMÜLASYONLAR! KVLCCl ve KVLCC2tankerlerinin ikisinin de etrafındaki akış hem farklı statik durumlar hem de sanal olarak yalnız boy yönünde öteleme, yanal öteleme, savrulma ve birleştirilmiş yanal öteleme-savrulma testleri sırasında RANS code neplll ile hesaplanmıştır. Dinamik testlerin tümünün simülasyonu her bir tanker için ı milyon hücresi bulunan aynı grid kullanılarak yapılmıştır. Simülasyonlar sırasında yarı dengeli dümen dikkate alınmış ancak çevrilmemiştir. Statik durumlar için 2.4 milyon hücresi bulunan 6 ilave grid üretilmiştir. Bu gridler teknenin etrafındaki ortak bir bölümden ve her seçilen açıya çevrilen dümen için ayrı grid kutularından oluşur. Sonuçların grid bağımlılığını kontrol etmek için büyük gridlerde bazı hesaplamalar yapılmıştır. Bu hesaplamalar sayesinde grid çözülümüne anlamlı bir bağımlılık olduğu saptanmıştır. Bu incelemeye dayanarak ve hesaplanması gereken çok sayıda dümen ve sürüklenme açıları, dümen açıları ve savrulma oranları kombinasyonları dikkate alınarak bütün statik test simülasyonlarının 300.000 hücreli kaba gridlerde yapılmasına karar verilmiştir. Söz konusu durumlarda, kaba gridlerde elde edilmiş gemiye etki eden tüm kuvvet ve moment değerleri, ince gridlerde elde edilen değerlerden% 7'den daha düşük bir oranda farklıdır. Tüm gridler, ticari yazılım programı ICEM ile yapılmıştır. Gridler çoklublok biçiminde yapılandırılmış olup birbiri ile eşlenmemiş blok ara yüzleri bulunmaktadır. Bu son özellik pratik uygulamalar için gereken esnekliği sağlamakta ve örneğin mevcut durumdaki gibi geniş bir açıya çevrilmiş yarı dengeli horn dümeni idare edebilmek için gereklidir. Tüm hesaplamalar gemiye sabitlenmiş, hareketsiz kartezyen koordinat sistemi kullanılan bir gridde yapılmıştır. Standart iki denklemli ve duvar işlevli k-w türbülans modeli kullanılmıştır. Dinamik testler sırasında önceden belirlenmiş hareketler sınır durumları ve bunlara karşılık RANS denklemlerine eklenen eylemsizlik kuvvetleri aracılığıyla empoze edilir (3, 4). Dinamik testlerin simülasyonu için gereken ana işlemci süresi söz konusu duruma bağlı olarak normal bir bilgisayarın tek işlemcisi için periyot başına 6 ila 10 gündü. Kaba gridlerdeki statik testler her durumda çok iyi derecede bir yakınsama için 5 saatten fazla sürmedi. Bu çalışmadaki bütün simülasyonlar söz konusu tankerlerin düşük Froude sayısına, yüksek GM (metasantr noktası) değerine sahip olmasından dolayı manevra sırasında dikkate alınmayacak değerde yalpalama olacağı göz önünde bulundurularak ve serbest su yüzeyi dikkate alınmadan gerçekleştirilmiştir. Ancak, uygulanan hareketler sırasında gemi kıçında meydana gelen çok büyük lokal sürüklenme açıları düşünüldüğünde, bu kararın sonuçlar üzerindeki belli orandaki etkisi tamamıyla görmezden gelinemez. Söz konusu tankerlerin pervaneleri için özel olarak hesaplamak yerine benzer pervane için girdap kafes verileri kullanılmıştır. Pervanenin devri; elde edilen itme kuvveti, önceden hesaplanmış geminin düz rota ileri hareketi sırasında ortaya çıkacak direnç kuvvetini dengeleyecek şekilde belirlenmiştir. Aşağıdaki bütün hesaplamalar süresince bu oran sabit kalmıştır. Küçük Genliklerle Sanal Dinamik Testler Ölçümlerden elde edilen değerleri SIMMAN 2008 Çalıştay'ının diğer katılımcılarının elde ettiği değerlerle karşılaştırmak için 6.679 değerinde boyutsuz periyodu (T'= TU0 I Lpp) ve 0.0852 değerinde yanal öteleme hız genliği ile bir yalnız yanal öteleme testi ve T'= 4.876 değerinde periyot ve 0.30 değerinde savrulma oranı genliği (r'=rlpplUo) ile bir yalnız savrulma testi simülasyonu yapılmıştır. Deneylerin sonuçları çalıştaydan önce yazarlara açıklanmamıştır. Simülasyonlar yaklaşma hızı U0=1.179 mis olan INSEAN modeli tankerler (ölçek 1:45.714)için yapılmıştır. Simülasyon için seçilen zaman adımı yalnız yanal öteleme durumundaki hareket periyodunun 115000 ve yalnız savrulma durumundaki periyodun ll3600'una tekabül etmektedir. Çalıştay kitapçığında yer alan sonuçlar organizatörlerin talebi üzerine 1:58 ölçekli MOERI modeline çevrilmiştir. Büyük Genliklerle Sanal Dinamik Testler Dümen açısı ve ileri geri öteleme hareket hızına bağlı olanlar dışında tüm manevra türevlerini elde edebilmek için büyük hız genlikleri ve T'= 3.369 ortak periyodu (model ölçekte 20 sn) ile beş dinamik test simüle edilmiştir. Boyutsuz hız genlikleri yalnız ileri geri öteleme testi için 0.10, yalnız yanal öteleme testi için 0.35, yalnız savrulma testi için 0.70 ve iki birleştirilmiş yanal ötelemesavrulma testi için sırasıyla - 0.35,0.20 ve -0.20,0.40 olarak bulunmuştur. Bu uygulamada da simülasyonlar yaklaşma hızı Uo=l.179 mis olan INSEAN modeli tankerler (ölçek tersane • eylül·ekim 2008 43
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=