4.1. Genel Geometrik Tanımlar ÖÜ 4. GEİ GEOETRİSİ Gemi geometrisini tanımlamada kullanılan genel tanımlar aşağıdaki şekilde görülmektedir. O P f T D P FP f T D Güverte Güverte Yüklü su hattı / Yüklü su hattı Şekil 4.1. Genel geometrik tanımlar aş Dikey aş kaime Fore Peak (FP) : Gemi baş bodoslaması ile dizayn su hattının kesiştikleri noktadan dizayn su hattına dik olarak geçen düşey doğru. Kıç Dikey Kıç kaime ft Peak (P) : Dümen rodu ekseni ile dizayn su hattının kesiştiği noktadan dizayn su hattına dik olarak geçen düşey doğru. astori idships ( ) : aş ve kıç dikeyler arası uzaklığın ortası. Orta Simetri Düzlemi entreplane () : Gemiyi boyuna yönde sancak ve iskele olarak iki simetrik parçaya bölen düzlem..1 PDF processed with utepdf evaluation edition www.utepdf.com
Temel Hattı Kaide Hattı aseline () : Gemi boyunca dip kaplaması ile simetri düzleminin kesiştiği hat. u genellikle yatay bir doğru olmakla birlikte balıkçı gemisi veya romorkör gibi kıçta büyük bir pervane yuvasına sahip olması gereken gemi tiplerinde kıça eğimli olabilir. Orta Kesit - idship Section : Gemi boyunca en büyük alana sahip kesittir. Genellikle bu kesit gemi ortasında yani mastoride yer alır ancak bazı hallerde daha kıça veya çok daha nadir olarak başa kaymış olabilir. Şiyer Hattı Sheer ine : Gemi ana güverte profilinin orta simetri düzlemi üzerindeki izdüşümüdür. Şiyerin en düşük noktası genellikle mastoridedir ve özellikle başa doğru şiyer profili artar. odern gemilerde şiyer hattı daha nadir olarak kullanılmaktadır. Güverte Sehimi Deck amber : Gemi ana güvertesi üzerinde bordadan orta simetri düzlemine doğru ölçülen yükseklik farkıdır. Standard bir değer olarak gemi genişliğinin 1/5 si alınabilir. Paralel Gövde Parallel ody ( P ) : Gemi ortasında orta kesidin hiçbir değişikliğe uğramadan uzandığı bölgedir. Siyer Kıç aş Şekil 4.. Trimsiz ve trimli durum.
güverte sehimi tumblehome f levha omurga sintine dönümü T kalkıntı Şekil 4.. Enine kesit karakteristikleri Şekil 4.4. ir romorkörün çeneli hatları.
Yumru aş lanı ( ) : Yumru başın orta simetri düzlemi üzerindeki izdüşüm alanı. Yumru aş Kesit lanı ( T ) : Yumru başın baş dikeydeki enine kesit alanı. T FP Şekil 4.5. Yumru baş tanımlama unsurları 4.. na oyutlar Tam oy ength Overall ( O ) : Geminin başta ve kıçta en uç noktaları arasındaki yatay uzaklıktır. Dikeyler rası oy ength etween Perpendiculars ( P ) : aş ve kıç dikeyler arasındaki yatay uzaklıktır. Su Hattı oyu ength of Waterline ( ) : Geminin dizayn su hattında yüzerken başta ve kıçta su ile temas eden en uç noktaları arasındaki yatay uzaklıktır. atık oy ength Overall Submerged ( OS ) : Geminin dizayn su hattı altında kalan kısmında başta ve kıçta en uç noktalar arasındaki yatay uzaklık olup yumrubaşlı gemilerde önem kazanan bir boy değeridir. Paralel Gövde oyu Parallel ody ength ( P ) : Gemi ortasında orta kesidin hiçbir değişikliğe uğramadan uzandığı bölge boyu. Su Çekimi Draught (T) : Geminin temel hattı ile yüzdüğü su hattı arasındaki düşey uzaklıktır. u değer trimin mevcut olması durumunda gemi boyunca değişken olabilir. Kalıp Genişliği oulded readth ( ) : Geminin en geniş kesidinde sancak ve iskele bordalar arasındaki yatay uzaklıktır..4
Su Hattı Genişliği readth of Waterline ( ) : Geminin yüzdüğü su hattında ve en geniş kesidinde sancak ve iskele bordalar arasındaki yatay uzaklıktır. Derinlik Depth (D) : Gemi ortasında temel hattı ile ana güverte arasındaki düşey uzaklıktır. Fribord Freeboard (f) : Gemi ortasında dizayn su hattı ile ana güverte arasındaki düşey uzaklıktır. Fribord derinlik ile su çekimi arasındaki farka eşittir. 4.. Tekne Formu ve Form Katsayıları ir geminin inşa ve işletim maliyetleri, taşıma kapasitesi, yerleşim özellikleri, sevk karakteristikleri, hız, stabilite, enine ve boyuna mukavemet ve yapısal dizayn özellikleri gibi temel tekno-ekonomik performans karakteristiklerini etkileyen en önemli elemanı tekne boyutları ve formudur. Üç boyutlu tekne formunu iki boyutlu kağıt düzlemine aktarabilmek üzere form veya endaze planı denilen üç adet iki boyutlu düzlemden oluşan bir plandan yararlanılır. Form planını oluşturan iki boyutlu düzlemler şunlardır: 1. Geminin boy yönünde orta keside paralel kesitlerle bölünmesi ile elde edilen enkesit planı. Geminin düşey yönde yüklü su hattına paralel kesitlerle bölünmesi ile elde edilen su hatları planı. Geminin iskele veya sancak yönünde orta simetri düzlemine paralel kesitlerle bölünmesi ile elde edilen batok eğrileri ve profil planı. Üç boyutlu düzgünlüğe sahip bir tekne formuna ait her üç plandaki iki boyutlu eğriler de düzgün olacaktır. Form planında herbir su hattı, batok ve enkesit için tek bir kesim noktası bulunabileceğine göre bu kesim noktasının temel hattına, orta simetri düzlemine ve gemi ortasına uzaklıkları her üç planda da aynı olmalıdır. u durum Şekil 4.6 da gösterilmektedir. Tekne form eğrilerinin çiziminde elastik tirizler kullanılır. u tirizler üstlerine konan ağırlıkların etkisi altında potansiyel enerjilerini minimum yapacak sürekli bir form alırlar. İdeal olarak eğri üzerinde koordinatları bilinen herbir nokta üzerine bir ağırlık konmalıdır. Eldeki ofset sayısının fazla olması eğrilerin daha duyarlı olarak çizilmesini sağlayacaktır. Genellikle kesit sayısı 1 den, su hattı sayısı 6 dan ve batok sayısı 4 den az olmayacak şekilde seçilir. Çok özel haller dışında gemi tekne formlarında sancak-iskele simetrisi bulunduğundan enkesit ve su hattı planlarında sadece iskele veya sancak taraf çizilir. Geleneksel olarak enkesit planında gemi ortasından başa doğru olan kesitler sağa, gemi ortasından kıça doğru kesitler ise sol tarafa çizilir. Su hattı planında ise sadece iskele su hatları çizilir. Gemi formunu tanımlamak üzere baş ve kıç dikeyler arası belirli sayıda aralığa ayrılır (tipik aralık). Gemi formunun hızlı değişim gösterdiği baş ve kıç nihayetlerde ara kesitler alınması yaygındır. Herbir keside ait su hattı yarı genişlikleri ofset değeri olarak adlandırılır ve bu değerlerle gemi tekne formunu tanımlayan bir ofset tablosu oluşturulur. Tipik bir balıkçı gemisine ait form planı Şekil 4.7 de görülmektedir..5
Z Su hatları En kesitler X Y atoklar Şekil 4.6. Üç boyutlu tekne formu ve kesit düzlemleri 4..1. Tekne Form Katsayıları Tekne su altı form katsayılarının belirlenmesinde iki temel dizayn eğrisinden yararlanılabilir: 1. En kesit alanları eğrisi. Yüklü su hattı eğrisi En kesit alanları eğrisi herbir kesitin yüklü su hattına kadar alanlarının gemi boyunca çizilmesi ile elde edileblir. Yüklü su hattı eğrisi ise herbir kesidin yüklü su hattı genişliklerinin (veya yarı genişliklerin) plot edilmesi ile elde edilir. Şekil 4.8 te tipik bir yük gemisi için yüklü su hattı ve enkesit alanları eğrileri görülmektedir.6
Figure.7. Tipik bir form planı.7
İst m 1/.5 m 1 1 m Tablo 4.1. Tipik Ofset Tablosu Yarı Genişlikler na Güverte Küpeşte 4 5 6 Yükseklik Yarı Yükseklik Yarı m m.8 m 5 m 6 m Genişlik Genişlik yna - - - - - 14 665 755 57 75 945 - - - - - 6 69 771 57 754 945 ½ - - - - 6 45 717 78 57 77 945 1 - - - 8 51 74 788 57 781 945-16 16 46 644 77 79 57 79 945 158 8 8 617 78 787 79 57 79 945 4 7 174 55 71 77 79 79 57 79 945 5 86 14 47 66 76 787 79 79 57 79 945 6 1 47 59 77 78 79 79 79 57 79 945 7 78 59 67 758 788 79 79 79 57 79 945 8 49 69 71 771 7895 79 79 79 57 79 945 9 57 64 78 77 789 79 79 79 57 79 945 1 47 617 688 757 784 79 79 79 57 79 945 11 4 568 645 74 786 78 79 79 57 79 945 1 1 499 58 67 75 754 78 79 57 785 945 1 4 54 6 66 7 748 775 57 767 945 14 14 5 4 51 577 65 695 74 574 7 9474 15 75 7 8 418 48 5 618 695 575 67 95 79 16 199 5 78 48 55 65 578 6 956 789 17 1 18 18 4 85 6 415 5 581 51 9575 77 18 6 9 1 17 196 17 9 419 5841 97 96 77 19 4 55 9 19 15 114 165 79 587 65 968 641 19 ½ 4 8 7 19 15 61 97 5885 19 9715 581 4 8 5 9 1-1 59 114 9748 59 S (x) (x) F T(x) Şekil 4.8. En kesit alanları ve yüklü su hattı eğrileri.8
Yüklü su hattı eğrisi ve enkesit alanları eğrisi gemi kesitlerinin formu hakkında bilgi verebilir. Herhangi bir konumda enkesit alanı değeri ile yüklü su hattı genişliği kesit formunun U veya V formu olduğunu belirtecektir. Enkesit alanları eğrisi altında kalan alan geminin su altı hacmini (deplasman hacmi) verecektir. (x)dx urada (x) gemi boyunca x konumundaki su hattı altındaki en kesit alanını göstermektedir. uradan blok katsayısı ( ) ve sephiye merkezinin boyuna konumu () aşağıdaki formüller yardımı ile elde edilebilir. (x)dx T T x(x)dx (x)dx enzer şekilde yüklü su hattı eğrisi altında kalan alan yüklü su hattı alanını verecektir. (x) dx urada (x) gemi boyunca x konumundaki yüklü su hattı genişliği olup su hattı alan katsayısı ( ) ve yüzme merkezi (F) aşağıdaki formüller ile bulunabilir. (x)dx F x (x)dx (x)dx lok katsayısı gemi su altı tekne formunun ne kadar dolgun olduğunun bir göstergesidir ancak kesit formları aynı zamanda orta kesidin ne kadar dolgun olduğuna da bağlıdır. Orta kesidin dolgunluğunu belirtmek üzere orta kesit alanını (veya maksimum alanı) su hattı genişliği ve gemi ortasındaki su çekimine bölerek elde edilen orta kesit narinlik katsayısı kullanılır. T urada orta kesit alanını göstermektedir. öylece su altı prizmatik katsayısı aşağıdaki gibi tanımlanabilir. P T.9
öylece prizmatik katsayı tekne su latı hacminin, taban alanı orta kesit alanı ve yüksekliği gemi su hattı boyu olan silindirin hacmine oranı olmaktadır. ynı blok katsayısına sahip iki gemiden prizmatik katsayısı küçük olan diğerine nazaran ortada daha dolgun, baş ve kıçta daha narin olacaktır. enzer bir mantıkla tekne su latı hacminin, taban alanı yüklü su hattı olan su çekimi yüksekliğindeki silindire oranı düşey prizmatik katsayıyı verecektir. VP T T.1
Örnek 4.1. oyu ve taban yarıçapı R olan bir silindir su çekimi yarıçapa eşit olacak şekilde yüzmektedir. Form katsayılarını bulun. R lok katsayısı : Orta kesit katsayısı : T T T πr RR π 4 πr RR π 4 π / 4 Prizmatik katsayı : P 1 π / 4 R Su hattı alan katsayısı : 1 R Düşey prizmatik katsayı : VP π / 4 1 π 4.11
Örnek 4.. şağıda enkesiti verilen boyunda bir lastik botun form katsayılarını hesaplayın. R R 4R lok katsayısı : πr ( + 4RR) 4 π + 8 T T (4R + R + R)R 1.98 πr + 4RR 8 Orta kesit katsayısı : 4 π +. 98 T (4R + R + R)R 1 Prizmatik katsayı : P 1 6R Su hattı alan katsayısı : 1 6R.98 Düşey prizmatik katsayı : VP. 98 1.1
Örnek 4.. şağıda enkesiti verilen boyunda eşkenar üçgen şeklindeki dubanın form katsayılarını hesaplayın. 5m lok katsayısı 1 5 5 :. 5 T T 5 5 Orta kesit katsayısı 1 5 5 :. 5 T 5 5 Prizmatik katsayı : P 1 Su hattı alan katsayısı : 1.5 Düşey prizmatik katsayı : VP. 5 1.1
Örnek 4.4. şağıda profil kesiti verilen ve bir dairesel silindir ve koniden oluşan dubanın orta simetri ekseni su hattı olacak şekilde yüzmesi durumunda form katsayılarını hesaplayın. r H H lok katsayısı : Orta kesit katsayısı : Prizmatik katsayı : Su hattı alan katsayısı : Düşey prizmatik katsayı : 1 1 πr H + πr H πr H 6 T T H r r 4r H 1 πr T r π 6 π 4 P π 4 Hr + Hr 4Hr π / 6 / 4 VP π 9 4 π 6 Sephiye merkezinin boyuna konumu : 1 H 1 πr H πr H 6 πr H H 7H 4 Yüzme merkezinin boyuna konumu : F H Hr + 4Hr H Hr H.14
Örnek 4.5. Su hattı boyu 6 metre, genişliği 1 metre ve su çekimi 4.5 metre olan bir geminin form katsayıları.5,.7 ve.6 olarak verilmektedir. Geminin tam ortasına sonradan 15 metre boyunda bir paralel gövde eklenmektedir. Su çekiminin değişmediğini varsayarak yeni form katsayılarını bulun. T 6 1 4.5.5 144m + 15 T 144 + 15 1 4.5.7 189m 189 T 75 1 4.5.7 (değişmiyor).56.7 P.56.74 VP.7777.795.56 Örnek 4.6.Temel geometrik özellikleri aşağıda verilen gemiye ait form katsayılarını hesaplayın. Su hattı boyu m Su hattı genişliği m Su çekimi T 7 m Prizmatik katsayı P.75 Yüklü su hattı alanı 5 m Deplasman tonajı t Deniz suyu yoğunluğu ρ 1.5 t/m Tρ 7 1.5 T 5.79.75 P.97.795.79.15
Örnek 4.7.Enkesiti şekilde gösterilen 1 metre boyunda sabit kesitli dubanın form katsayılarını bulun. 1m 1m 1.5m Orta kesit alanı : 1 1 1+ 1.5 1.5m 1.5 Orta kesit alan katsayısı :. 8 T 1 1.5 Deplasman hacmi : 1 1.5 15m 15 lok katsayısı :. 8 T 1 1 1.5.8 Prizmatik katsayı : P 1.8 1 1 Su hattı alanı katsayısı : 1 1 1 Örnek 4.8.Yoğunluğu ρ 1 olan sudan yoğunluğu ρ olan suya geçen bir geminin fribordundaki değişim miktarını bulun. Geminin su çekimindeki değişim miktarı x olsun. u durumda x 1 ρ ( ρ ρ ) yazılabilir. uradan xρ (ρ 1 ρ )T x ρ1 ρ ρ T.16