SeyrüseferSeyir DefteriMühendislik → Akya için 2B Düzlemsimetrik Değerlendirmeler - 1

Akya için 2B Düzlemsimetrik Değerlendirmeler - 1

Seyir Defteri - Mühendislik
Perşembe, 14 Nisan 2016

Akya ve diğer TorpillerGeçtiğimiz senenin ortalarında yayınlanan Akyanın Kellesi adlı makale ile muhtemel Akya torpili kafa şekli temel alınarak muhtelif torpil geometrileri üzerinde gerçekleştirilecek bazı temel hidrodinamik ve hidroakustik değerlendirmelerin başlangıcı yapılmıştı.

Orada tarif edildiği üzere şimdi ikinci safhada 2 boyutlu düzlemsimetrik değerlendirmeler ile bir nevi ısınma hareketi mahiyetinde, neredeyse iki senedir sırasını bekleyen, bazı çalışmalara ait veriler yayınlanacaktır ki belki birkaç kişinin ilgisini çekmesi söz konusu olabilir.

2B düzelemsimetrik değerlendirmeler aslında iki safhadan oluşacaktır. İlki buradaki değerlendirmedir ki lüzûcî etkiler başka bir ifadeyle kıvamlılık kısmen ihmâl edilmiştir. Kullanılan yöntem itibarı ile inceleme sıfır ile yedi derece hücum açısı aralığında direnç ve kaldırma katsayıları ile rüzgârüstü ve rüzgâraltı taraflarındaki geçiş bölgelerinin konumlarının incelenmesine yöneliktir.

İkinci safhada ise tam lüzûcî değerlendirme ile özellikle daha yüksek hücum açıları için daha ayrıntılı akış verilerinin incelenmesi hedeflenmektedir. Eğer zaman müsait olursa sonraki safhalarda yine 2 boyutlu eksensimetrik çözümler ve nihayet 3 boyutlu hesaplamalar yayınlanabilir.

Burada kullanılan yöntem ile ilgili daha ayrıntılı bilgiye Bilgisayar Rüzgar Tüneline Karşı; NACA TN-3361 adlı doğrulama çalışmasında ulaşılabilir. Kullanılacak yöntemlere de bağlı olarak gövde etrafındaki kavitasyon oluşumları ilk safhalarda ihmâl edilmiştir ve kavitasyon konusunun daha sonra ayrı bir başlık altında ele alınması düşünülmektedir.

Karşılaştırmak amacıyla incelenen bütün torpil kafaları ile alakalı temel veriler için önceki makale incelenmelidir. Buradaki hesaplar ise Akyanın tahminî azami sürâti de göz önüne alınarak üç farklı değerde gerçekleştirilmiştir:

  1. Re1: 1e07
  2. Re2: 5e07
  3. Re3: 1e08

Torpil etrafındaki 2B akış açıkça eksensimetrik olmakla birlikte ilk olarak düzlemsimetrik değerlendirme yoluna gidilmesinin bazı sebepleri vardır. Yine de elde edilen sonuçlar şimdilik nicelik değil nitelik açısından değerlendirilmelidir. Sonraki safhalarda yeri geldikçe bunun sebepleri kendiliğinden ortaya çıkabilir. Böyle yaklaşımlar hidrodinamik camiası tarafından uzun zamandır torpil kafa yapılarının bilgisayar destekli optimizasyonu için kullanılagelmektedir; bu alandaki çalışmalara ait bazı belgelere genelağ ortamında kolayca ulaşabilirsiniz. Velhasıl ilk safhada elde edilen sonuçların bir özeti aşağıdaki resimler vasıtasıyla incelenebilir.

 

Akya için kulanılan kesitin kaldırma katsayıları

Resim.1) Muhtemel Akya kesitine ait olarak üç farklı seyir sürâti için hesaplanan hidrodinamik kaldırma kuvveti katsayılarının 0-7derece hücum açısı aralığındaki değişimleri.

 

Akya ve diğer torpiller için kaldırma katsayıları

Resim.2) Muhtemel Akya kesitinin hidrodinamik kaldırma davranışı açısından diğer altı farklı torpil kesiti ile karşılaştırılması. Şimdilik iki ile üç derece arası oldukça önemli bir bölge olarak görünüyor.

 

Akya ve diğer torpiller için direnç katsayıları - düşük sürât

Resim.3) Muhtemel Akya kesitinin düşük sürat için direnç davranışı açısından rakip torpiller ile karşılaştırılması. Kullanılan hesaplama yöntemi bazı kafa geometrileri tarafından oldukça zorlandığı için yakınsama sorunları da ortaya çıktı ki aslında beklenen bir durumdu.

 

Akya ve diğer torpiller için direnç katsayıları - yüksek sürât

Resim.4) Muhtemel Akya kesitinin yüksek seyir sürâti için direnç davranışı açısından rakip torpiller ile karşılaştırılması.

 

Akya için hesaplanan geçiş bölgesinin yerleri

Resim.5) Muhtemel Akya kesitinin üç farklı seyir sürâti için hesaplanan laminer-türbülans geçiş bölgesi konumları. Burada kullanılan en yöntemi gayet hızlı bir şekilde ve çok pahalı Navier-Stokes yaklaşımlarından daha hassas olarak geçiş bölgesinin hesaplanabilmesine imkân verebilmektedir.
RÜ: Rüzgarüstü tarafı, RA: Rüzgaraltı tarafı

 

Akya ve diğer torpiller için hesaplanan geçiş bölgesinin yerleri

Resim.6) Muhtemel Akya kesitinin diğer torpil kesitleriyle laminer-türbülans geçiş davranışı açısından karşılaştırılması. Sadece rüzgaraltı tarafı gösterilmiştir. Y ekseni tahmin edilebileceği gibi geçiş bölgesi başlangıcının kesit boyunun yüzdesi olarak baştan mesafesidir.

 

Önceki Bölüm: Akyanın Kellesi

Gelecek Bölüm: Akya için 2B Düzlemsimetrik Hidrodinamik Değerlendirmeler - 2

 







Telif Hakkı © 1997-2018 [uskudar.biz] - sürüm 5.5.1 - Bütün Hakları Saklıdır. Kullanım şartları için tıklayın!
Joomla! GNU/GPL lisansı altında özgür bir yazılımdır.