Bir Elektrikli Teknede Kullanılacak Pervanenin Boyutlandırılması, Pervane Etrafındaki Türbülanslı Akışın Genelleştirilmiş k-omega (GEKO) Türbülans Modeli ile Simülasyonları ve Pervane Performansının Saptanması
Proje no. 31857 · Durum: Kapanmış · 2023
Özet
<p>Gemi pervaneleri, deniz taşımacılığında kullanılan gemilerin itki ve yönlendirme sistemlerinin önemli bir parçasıdır. Pervaneler, suya itme kuvveti uygulayarak gemilerin hareketini sağlar. Gemi pervaneleri gemilerin yakıt tüketimini ve emisyonlarını etkiler. Verimli ve optimize edilmiş bir pervane tasarımı, geminin yakıt tüketimini azaltarak çevresel etkileri azaltmaya yardımcı olabilir. Gemi pervanesinin elektrik motoru ile tahrik edilmesi, fosil yakıtlara bağımlılığın azaltılması ve karbon ayak izinin azaltılması için önemlidir.</p><p> </p><p>Pervaneler, akışkanlar dinamiği prensiplerine dayanarak geliştirilir ve genellikle bilgisayar destekli tasarım ve simülasyon yöntemleri kullanılarak optimize edilir. Pervane performansı için uluslararası standartlara uygun performans norm olarak kabul görmekte, buna alternatif olarak ise hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleri kullanılabilmektedir.</p><p> </p><p>Türbülanslı akış simülasyonlarında kullanılan türbülans modellerinin temel kısıtları sebebiyle sonuçlara önemli tesirleri olduğu bilinmektedir. Bunlara bir çözüm olarak, serbest parametreleri ile kalibre edilebilen yeni bir türbülans modeli (Genelleştirilmiş <em>k</em>-<em>ω</em>, GEKO), bilimsel camiada yakın zamanda önerilmiştir. Ancak bu model halen çok yenidir ve döner kanat problemlerindeki performansına ilişkin literatürde yeterli veri yoktur. Modelin tekrarlı simülasyonlar ile kalibre edilmesi gereken serbest katsayıları vardır.</p><p> </p><p>Projemiz, 2023 yılında başlamış olan ve elektrikli bir teknede kullanılmak üzere geliştirilecek özgün bir pervane tasarımına dair bir bilimsel çalışmanın bir alt bileşenidir. Çalışma kapsamında pervanenin boyutlandırılması ve performansının saptanması gerekmektedir. Proje kapsamında pervane etrafındaki akış analizlerinin GEKO modeli ile yapılması planlanmış, ancak donanım gereksinimlerinden ötürü aksaklık yaşanmıştır. Özetle bu projenin amacı, GEKO türbülans modelinin optimal parametrelerinin saptanması yoluyla tekne pervanesi etrafındaki akışın yüksek doğruluklu olarak hesaplanmasıdır. Bu hızlı destek projesi ile donanım gereksinimlerin sağlanması, optimal GEKO parametrelerinin saptanması ve pervane performans eğrilerinin bulunması mümkün olacaktır. </p>