GEMĠ MÜHENDĠSLĠĞĠNDE ĠLERĠ HESAPLAMA METODLARI VE UYGULAMALARI

Transkript

1 GEMĠ MÜHENDĠSLĠĞĠNDE ĠLERĠ HESAPLAMA METODLARI VE UYGULAMALARI Prof. Dr. Ahmet ERGĠN Prof. Dr. Selma ERGĠN Doç. Dr. ġakir BAL ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ Gemi ĠnĢaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi Gemi ĠnĢaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bölümü Maslak, Ġstanbul

2 ĠTÜ - GEMĠ ĠNġAATI VE GEMĠ MAKĠNELERĠ MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ GEMĠ MAKĠNELERĠ VE SĠSTEMLERĠ ÇALIġMA GRUBU İnfrared iz hesabı Egzos sistemlerinin dizayn ve analizi Egzos emisyon kontrol sistemlerinin dizaynı Hava giriş sistemlerinin dizayn ve analizi Alternatif yakıtlar Ana tahrik sistemi seçimi ve analizi Gemilerde yangın güvenliği ve yangın modellemesi Isı ve yangın yalıtımı Isıtma ve soğutma sistemlerinin dizayn ve analizi Havalandırma sistemlerinin dizayn ve analizi Deneysel Modelleme

3 ĠNFRARED ĠZ HESABI

4 EGZOS EMĠSYON KONTROLÜ ECS SĠSTEMĠ NO x Emisyonunda % 90 a kadar azalma!

5 DENEYSEL MODELLEME EGZOS ÖLÇÜM SĠSTEMĠ Gaz Analizörü SO x, NO x, CO 2, CO, O 2 konsantrasyonları Partikül ölçüm sistemi Duman ölçüm sistemi Egzos gazı sıcaklığı ve egzos debisi ölçüm sistemi

6 MAKĠNA DAĠRESĠ YANGINLARININ MODELLENMESĠ VE KONTROLÜ

7 HAVALANDIRMA BAġLIĞI DĠZAYNI H 5 t D 3 Outlet H 4 D 2 H 3 H 2 H 1 D 1 Flow direction Inlet

8 f (-) LEVHALI ISI DEĞĠġTĠRĠCĠSĠ DĠZAYNI 100,0 3d-Comp. 10,0 =45 experiment 2d-Comp., Ergin et al. (21) Sparrow et al. (8) O'brien&Sparrow (6) Asako et al. (30) Izumi et al. (14) 1,0 =30 0,1 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 2a/H

9 ALTERNATĠF YAKITLAR BĠYODĠZELĠN DĠZEL MOTOR PERFORMANSINA VE EGZOS EMĠSYONLARINA ETKĠSĠ Fuel Tank Diesel Engine Alternator Control Panel Thermocouple Exhaust Flow Manometer & Thermocouple Exhaust Emission Analyser

10 ĠTÜ - GEMĠ ĠNġAATI VE GEMĠ MAKĠNELERĠ MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ YAPI VE TĠTREġĠM ÇALIġMA GRUBU Gemi TitreĢim Analizi Global Hidro-Elastik Analiz Lokal Titreşim Analizler Pervane Tahrikli Tank Titreşim Analizi Sualtı Patlama Tahrikli Dinamik Analiz Yapısal Optimizasyon Deneysel Modelleme

11 Gemi TitreĢim Problemleri

12 hidrodinamik sönüm (kgm 2 /s) eksu kütlesi (kgm 2 ) Elastik TitreĢim Modları Eksu Kütlesi ve Hidrodinamik Sönüm 0,60 1, mod mod mod mod mod mod 1,5 0,45 1,2 0,30 0,9 0,6 0,15 0,3 0,00 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 5,0 6,0 6,0 7,0 7,0 8,0 8,0 9,0 9,0 10,0 10,0 (Hz) (b) (a)

13 Pervane Tahrikli Tank TitreĢim Hesabı

14 Pervane Tahrikli Tank TitreĢim Hesabı

15 Pervane Tahrikli Tank TitreĢim Hesabı

16 Sualtı Patlaması Tahrikli Dinamik Analiz

17 Sualtı Patlaması Tahrikli Dinamik Analiz

18 Sualtı Patlaması Tahrikli Dinamik Analiz

19 Sualtı Patlaması Tahrikli Dinamik Analiz

20 Yapısal Optimizasyon Genetic algorithm parameters GA Parameter Value Population size 30 Representation Selection strategy Binary Deterministic Tournament Crossover Rate 60% Mutation Rate 40% Survival Selection Parameter pt nos swl swt sfl sft nof fwl fwt ffl fft Lower limit Upper limit Design Intervals for parameters Comparison of Initial and Final Designs Weight [ton] Equivalent Stress (von Mises) [N/mm 2 ] Critical Buckling Load [N/m] Initial E E+05 Final E E+05 Elitist with 1 individual

21 DENEYSEL MODEL

22 MODAL ANALĠZ

23 GEMĠ ĠNġAATI VE GEMĠ MAKĠNELERĠ MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ SEVK SĠSTEMĠ ÇALIġMA GRUBU Pervane dizaynı ve analizi Sabit hatveli Kontrol edilebilir hatveli Nozullu Podlu İze uyumlu pervane dizaynı Titreşim ve akustik açıdan optimum pervane dizaynı ve analizi Kavitasyon karakteristiklerinin belirlenmesi Yüksek süratli tekneler için alternatif sevk sistemlerinin dizaynı ve analizi Su yaran pervane Süper kavitasyon yapan pervane Podlu ve nozullu pervane

24 Podlu Pervane Dizaynı X Y Z p Open Water (No Pod and Strut) Pod+Prop Pod+Prop+Strut Experiment in [3] J = 0.5 U K T Pressure contours on pod and strut with the effect of propeller J Thrust coefficient values of propeller with the effects of pod and strut.

25 Podlu Pervane Dizaynı Pressure contours for suction side, J = 0.8. Pressure contours for pressure side, J = 0.8.

26 SONUÇ VE ÖNERĠLER Savunma Sanayi ihtiyaçları için çözümler üretmek Sanayi destekli ortak projeler gerçekleģtirmek

27 ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ GEMĠ ĠNġAATI VE GEMĠ MAKĠNELERĠ MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ TEġEKKÜRLER...