Gemi etrafındaki akımın panel metodu kullanılarak incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada üç boyutlu cisimler etrafındaki potansiyel akım karakteristiklerinin bulunabilmesi için yüzey panel metodu kullanan bir yöntem incelenmiştir. Üç boyutlu cisimler veya bir gemi etrafındaki potansiyel akım Green teoreminden yararlanılarak yüzey üzerine dağıtılmış kelvin kaynaklan ile gösterilmekte ve bu kaynakların şiddetleri gemi yüzeyi sınır koşullarını sağlayacak şekilde belirlenmektedir. Gemi yüzeyi üzerindeki kelvin kaynak dağılımı belirlendikten sonra bu kaynak dağılımı kullanılarak gemi yüzeyi etrafındaki potansiyel akım, hızlar, basınç katsayıları ve dolayısıyla gemini direnci hesaplanabilmektedir. Bu yöntem esas olarak iki kışıma ayrılabilir. Birinci kısımda, su yüzeyinde hareket eden cisimler için formüller çıkarılmış ve çözümler elde edilmiştir. Burada sınır koşullan gemi üzerinde tam olarak, serbest su yüzeyinde ise lineerleştirilmiş olarak kabul edilmiştir (Neumann-Kelvin problemi). İkinci kısımda ise sonsuz akışkan içerisindeki cisimler veya su yüzeyinde çok düşük Froude sayısında hareket eden cisimler için formüller çıkarılmış ve çözümler elde edilmiştir ( Double Model problemi ). Her iki kısım içinde genel çözüm yöntemleri verilmiştir ve yöntemler birleştirilerek eksenel simetrik cisimler ve gemiler için nümerik uygulamalar yapılmış ve sonuçlan gösterilmiştir. Yapılan nümerik uygulamalar sonucunda potansiyel akım teorisi kullanılarak yapılan hesaplamaların gemilerin ön dizaynı aşamasında sualtı formunun optimizasyonu için bir yaklaşım metodu olarak kullanılabileceği gösterilmiştir.