Savaş gemilerinde egzoz ve baca sistemleri ve tasarımlarının incelenmesi

Abstract

Savaş gemilerinin bir ülkenin, bir ulusun ve hatta bir dönemin kaderini değiştirdiği insanlık tarihinde yer almışta. Bu nedenle, bir savaş gemisinin her zaman savaşa hazır olması, duruş ve vuruş gücünün tam olması istenir. Emredilen zamanda ve emredilen yerde olmak, bir savaş gemisi ve desteklediği unsurlar için hayati öneme sahip olabilir. İstenilen zamanda ve istenilen yerde olmayı sağlayacak temel öğeler ana tahrik ve sevk sistemleridir. Egzoz sistemleri, ana tahrik sistemi elemanlarının performansı ve geminin kızıl ötesi izi konularında önemli bir etken olduğundan gemi performansım ve geminin tespit edilebilirliğini doğrudan etkiler. Bu yüksek lisans tezinde, savaş gemisi egzoz sistemlerinin elemanları tanıtılmış ve savaş gemisi egzoz sistemleri gereksinimlerini tanımlayan ulusal ve uluslar arası kurallar ile askeri standartlar anlatılmıştır. Çalışmada, CODOG sistemiyle sevk edilen bir savaş gemisi egzoz sistemi ele alınmış ve bu sistemdeki basınç kayıpları ve egzoz gazı ile ortama verilen ısı ampirik denklemler kullanılarak hesaplanmışta. Basınç kayıplarının hesaplanmasında kullanılan yöntem, ABD Deniz Kuvvetleri Savaş Gemileri Mühendislik Bölümünün hazırlamış olduğu DDS 221-1 kodlu Makine ve Kazanlar Emme ve Egzoz Sistemi Basınç Kayıpları için Veriler tasarım dokümanında savaş gemileri egzoz sistemleri için verilen bir yöntemdir. Bu hesaplamalarda egzoz sistemi içerisindeki tüm elemanlar (giriş, düz boru, difüzör, dirsek ve nozul) hesaplamalara dahil edilmiş ve bu elemanlarda oluşan basınç kayıpları hesaplanmışta. Basınç kayıplarına etki eden hız, sıcaklık, yoğunluk, dinamik viskozite, sürtünme faktörü ve basınç incelenmiş ve bu elemanlardaki basınç kayıplarının toplam basınç kaybı içerisindeki yüzdeleri tespit edilmiştir. Örnek savaş gemisi egzoz sistemindeki akış, bilgisayar ortamında benzetim yapılmıştır. Bu amaçla üç boyutlu model ve modele uygun bir ağ yapısı oluşturulmuştur. Modele uygun sınır şartlan altında FLUENT HAD yazılımı ile çözüme ulaşılarak, egzoz sistemindeki hız, basınç ve sıcaklık dağılımları görüntülenmiştir. Böylece basınç kaybı ve gürültüye neden olan geometri ve tasarım parametreleri incelenerek düzeltici önerilerde bulunulmuştur. Anahtar kelimeler: Dizel, gaz türbini, egzoz, savaş gemisi, hesaplamalı akışkanlar dinamiği.