Pervane Dizaynı Nedir Ne Değildir ?

Yüzer yapıların neredeyse tamamında (yük gemileri, askeri gemiler, yüksek süratli tekneler, motoryatlar, zırhlı personel taşıyıcılar (ZPT), barge vb. dahil) istenilen hızı sağlamak için gereken sevk sisteminin en önemli unsuru pervanelerdir. Hatta su jetlerinin içinde de impeller denen pervane mevcuttur.

Pervane Dizaynı Ne Değildir ?

!!! Pervane dizaynı, pervane seçimi değildir !!!

Tekne üreticilerinin ve dizayn firmalarının bazen bilerek bazen bilmeyerek sık olarak kullandığı yöntem pervane seçimidir. Bu yöntemde dizayner ya da tekne üreticisi, geminin ana boyutlarını, hızını, ana makina gücünü vb. pervane üreticisine iletir. Pervane üreticisi de bu bilgilere dayanarak, daha önce üretmiş ve benzer teknelerde uygulamış olduğu pervanelerden elinde hazır kalıbı bulunana göre seçim yaparak üretir ve teslim eder.

Peki sonuç ? Pek çok zaman, seçilen pervane, ana makina ve tekne direnç karakteristiklerine uygun olarak nitelense bile müşterinin istemiş olduğu hızı sağlayamaz. Bununla da kalmayarak, titreşim, gürültü ve kavitasyon yaratarak rahatsız edici istenmeyen sonuçlara neden olur.

Ne Yapmalı ?

Pervaneler tekneye uygun olarak dizayn edilmelidir.

İz Nedir ?

İz (wake), pervane dizaynında, sistership değilse ve teknelerin boyları aynı bile olsa, her teknenin formuna özel olan pervane düzlemindeki hız karakteristikleridir.

Pervane Dizaynı Nedir ?

Bir tanımla pervane dizaynı, elde edilebilecek en fazla verimi vermesi, kavitasyon yapmayacak şekilde olması ile gürültü ve titreşim değerleri müsaade edilebilir sınırlar içinde olması gereken bir optimizasyon problemidir.

Pervane Dizaynının Ana Amacı Nedir ? Nasıl Dizayn Edilmelidir ?

Konvansiyonel bir pervane dizaynının ana amacı

minimum güç,

maksimum verim,

minimum kavitasyon,

minimum titreşim ve

minimum gürültü karakteristiklerini sağlayacak şekilde optimum pervane geometrisi elde etmektir.

Genel olarak bir pervane dizaynı 3 aşamadan oluşur. Bunlar;

     i) Standart Serilere Göre Dizayn

Yarı ampirik yöntemler ve standart pervane serileri dataları yardımıyla, çap, pitch(hatve), BAR (Kanat oranları), devir (RPM) gibi temel pervane özellikleri belirlenir. En çok kullanılan standart seriler Wageningen B serisi, Gawn Serisi, Kaplan serisi vb.dir.

   ii) İze Uyum (Wake Adapted Propeller Design)

Birinci aşamada elde edilen pervane geometrisi, uniform olmayan iz dağılımı kullanarak ve analitik yöntemler yardımıyla (lifting line method vb) optimize edilir. Bu aşamadaki iz değerleri gemi model deneylerinden ya da daha ekonomik yöntem olan CFD hesaplamalarından elde edilir.

  iii) Dizayn Analizi

İkinci aşamada optimize edilen pervane geometrisi, ileri analitik yöntemler ile analiz edilir ve verim incelenir. Gerekirse ikinci aşamaya geri dönülür. Genellikle CFD yöntemleriyle, pervane açık su verimi, kavitasyon ve gürültü incelenebilir. Ayrıca yine CFD yöntemleriyle nihai olarak elde edilen geometri “self-propulsion” simulasyonu ile tekneye uygunluk açısından incelenebilir.

 

 

Müsade Edilebilen Kavitasyon Oranı Nedir ?

Pervane dizaynında az miktarda kavitasyon itmeyi iyileştirir ve açık su pervane verimini az miktarda arttırır. Bu yüzden %10 a kadar kavitasyona müsade edilebilir.  Kavitasyonun %25 den daha fazla olması durumunda itme ve tork azalır. İtme, torktan daha ani düşer ve verim azalır. Pervane yüklemesi ve devrin az olduğu pervanelerde bu durum nadir görülür. Ayrıca yüksek kavitasyonun oluşturduğu kabarcıkların patlaması ile gürültü, titreşim ve pervane erozyonu görülebilir.

 

Önemli Not: Tekneniz için seçilmiş olan pervaneler, teknenize özel dizayn edilmemiş demektir. CFD yöntemleri ile iz eldesi olmadan, dizayn edilmeden ve dizayn sonucu teknenize özel olarak bir kalıbı üretilmeden dökülen pervane, proje teslimlerinizde, hız, verim, gürültü, titreşim, kavitasyon, erozyon gibi sonuçlar doğurarak sizi mağdur edebilir. Teknenizin yapabilecek olduğu hız değerleri kritikse ve konfor da önemliyse pervane seçimine itibar etmeyiniz.

 

NAVALTEK, müşterilerinin taleplerine, teknelerinin formlarına ve ize uygun şekilde tamamen özel olarak (wake adapted propeller design) pervane dizaynı, ve üretim aşaması ile sonrası kontroller de dahil olmak üzere hizmet vermeye devam etmektedir.

 

Ayrıca, bkz:  www.navaltek.com.tr/category/services/cfd/

 

 

 

 

 

Write a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *