Batık duvar jeti etkisinde kazık ve taban etkileşiminin modellenmesi

Abstract

Günümüzde, gemi manevra kabiliyetinin ve makine gücünün artması ile gemiler kendi çabaları ile römorkör yardımı olmaksızın yanaşma yapılarına yaşayabilmektedirler. Bundan dolayı, gemi pervanelerinden çıkan su jetleri deniz tabanında, navigasyon kanallarında,limanların eğimli kıyılarında ve rıhtım duvarları ile rıhtım kazıkları etrafında oyulmaya neden olarak ciddi hasarlara neden olmaktadır. Bu nedenle gemilerin, yanaşma yapılarına yanaşma ve ayrılmaları sırasında oluşturduğu su jetine ait hız dağılımlarının belirlenmesi tasarımcılar için önemli bir problem haline gelmiştir.Bu çalışmada, batık dairesel jet akımının silindirik kazıklar etrafında meydana getirdiği hız dağılımının deneysel ve sayısal olarak belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu problemin çözümünde dört farklı jet durumu dikkate dikkate alınmıştır. Bunlar, a) Batık üç boyutlu dairesel serbest jet akımı, b) Batık üç boyutlu dairesel duvar jeti, c) Dairesel bir kazık etrafında batık üç boyutlu dairesel duvar jeti, d) Hareketli tabanda dengeye ulaşmış oyulma bölgesinde dairesel kazık etrafında batık üç boyutlu dairesel jet akımıdır. Araştırmada, üç farklı Yoğunluk Froude Sayısı, Frd=12.16, Frd=13.68 ve Frd=15.21 dikkate alınmıştır.Bu çalışmada, ADV hız ölçer ile farklı durumlardaki jet akımlarına ait hız dağılımları belirlenmiş ve literatürle uyum sağladığı görülmüştür. Sayısal modellemede, Realizable türbülans modeli ve I=%10 türbülans şiddeti dikkate alınarak ilk üç jet durumu için elde edilen çözümün oldukça iyi sonuç verdiği ve son jet durumu için ise en iyi sonucu verdiği belirlenmiştir. Elde edilen sayısal sonuçlar düz tabanda ve oyulmuş tabanda kazık etrafındaki taban kayma gerilmesi dağılımlarının belirlenmesini sağlamıştır.