Volume: 7
Issue: 2
Year: 2019
J ETA Maritime Sci: 5 (3)
Volume: 5  Issue: 3 - 2017
Hide Abstracts | << Back
EDITORIAL (ED)
1.Editorial
Selçuk Nas
doi: 10.5505/jems.2017.97659  Pages 218 - 219
Abstract | Full Text PDF

FULL TEXT
2.Journal of ETA Maritime Science (Volume: 5 Issue: 3, 2017)

Pages 218 - 311
Abstract | Full Text PDF

ORIGINAL RESEARCH (AR)
3.Thermodynamic Properties of Unburned Reactant Mixtures for Different Kind of Fuels
Hasan Kayhan Kayadelen
doi: 10.5505/jems.2017.26918  Pages 220 - 232
İçten yanmalı motorlarda yanma ürünleri ve adyabatik alev sıcaklığının hassas bir şekilde tayin edilmesi, performans ve kirletici emisyonların doğru olarak hesaplanabilmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu da ancak yanmamış dolguya ait termodinamik özeliklerin tam olarak bilinmesiyle mümkündür. Bu çalışmada çeşitli yakıt ve yakıt-hava karışımlarının, ayrıca bunlarla birlikte bulunan diğer reaktanların varlığında termodinamik özeliklerin tayin edilebilmesi için hassas sonuç veren bir metot tanıtılmış, yakıtların sıvı veya gaz fazında bulunmaları halinde termodinamik özelikler ve adyabatik alev sıcaklığında meydana gelen değişimler incelenmiştir. Bahsedilen metot kullanılarak diesel, benzin, ve jet-A gibi yakıtları oluşturan ve sıkça kullanılan yakıt bileşenlerinin sıvı hallerindeki termodinamik özeliklerinin hesaplanmasında kullanılacak katsayılar, yaygın olarak kullanılan NASA formatında hesaplanarak tablolaştırılmış, içten yanmalı motorlar üzerine çalışan araştırmacıların istifadesine sunulmuştur.
Accurate estimation of adiabatic flame temperature and combustion product species play a key role in estimating performance and emission characteristics of internal combustion engines. This can be succeeded only with exact knowledge of temperature and thermodynamic properties of the unburned mixture. In this paper, thermodynamic properties of various fuels and fuel-air mixtures are presented. Differences in gas phase and liquid phase properties are discussed. Effect of equivalence ratio and unburned mixture temperature on enthalpy, specific heat and entropy of unburned fuel-air mixtures as well as effect of phase change on adiabatic flame temperature are shown. In order to serve as a recourse tool for researchers of combustion and internal combustion engines, the required polynomial coefficients used in calculation of thermodynamic properties are tabulated in famous NASA format for various important chemical compounds which are commonly used to represent surrogates of diesel, gasoline, Jet-A and many other fuels.

4.Analysis of the Effects of Welding Parameters on CO2 Gas Emission in Gas Metal Arc Welding of AH-36 Shipbuilding Steel with Metal Cored Wire
Tolga Mert
doi: 10.5505/jems.2017.74046  Pages 234 - 241
Kaynak, gemi inşasında, ağır sanayi ve imalat sektöründe sık kullanım alanı bulan birleştirme yöntemlerinin başında gelmektedir. Gazaltı kaynağı ise yüksek imalat hızlarına ulaşılabilmesi, örtülü elektrot ark kaynağına göre göreceli kolay kullanım sunması ve otomasyona uyumluluğu sayesinde kaynak yöntemleri içerisinde en çok tercih edilenlerin başında gelmektedir. Teknolojik avantajlarının yanında kaynak prosesinin bazı dezavantajları da mevcuttur. Kaynak dumanı emisyonu bunların en önemlilerindendir.
Bu çalışmada, farklı kaynak parametrelerinde, metal özlü tel kullanılarak gazaltı ark kaynak yöntemi ile düşük karbonlu yapı çeliği kaynağı gerçekleştirilmiş ve deneyler esnasında açığa çıkan CO2 gazı emisyonu ölçülmüştür. Taguchi deney tasarımına göre yapılan deneylerde en yüksek ve en düşük CO2 emisyonları, sırasıyla, 220 A ve 200 A akımlar, 25 cm.min-1 ve 25 cm.min-1 kaynak hızları, 20 mm ve 15 mm serbest tel boyları, 18 L.min-1 ve 10 L.min-1 gaz debileri, Ar+%20CO2 ve Ar+%5CO2 koruyucu gaz karışımları ile elde edilmiştir. Kaynak parametrelerinin etkileri, Taguchi ve varyans analizleri ile irdelenmiştir; ayrıca çalışan sağlığı ve çevre açısından da değerlendirilmiştir.
Welding is one of the leading joining techniques, which is often utilized, in shipbuilding, heavy industry and manufacturing sector. Since it can reach high manufacturing rates, offer ease of use compared with shielded metal arc welding and compatibility with automation, gas metal arc welding is one of the most preferred welding methods. Besides its technological advantages, welding process has some drawbacks. Welding fume emission is one of the most important disadvantages.
In this study, welding of low carbon structural steel was performed by using metal cored wire applying gas metal arc technique at different welding parameters and CO2 gas emission was measured. The highest and lowest CO2 emissions in experiments, which were designed according to Taguchi, were obtained with 220 A and 200 A currents, 25 cm.min-1 and 25 cm.min-1 welding speeds, 20 mm and 15 mm electrode extensions, 18 L.min-1 and 10 L.min-1 flow rates, Ar+%20CO2 ve Ar+%5CO2 shielding gas mixtures, respectively. Effects of the welding parameters were examined using Taguchi and variance analyses and evaluated in terms of worker’s health and the environment.

5.The impact of Perceived Service Quality on Satisfaction: An Application on Marina Customers in Turkey
Görkem Dikeç, Ali Cemal Töz
doi: 10.5505/jems.2017.16878  Pages 242 - 257
Bu araştırmanın temel amacı Türkiye'de, marinalarda algılanan hizmet kalitesinin müşteri memnuniyeti üzerindeki etkisini araştırmaktır. Bu kapsamda örnekleme dâhil edilen sekiz marinadan toplam 134 müşteri araştırmaya katılmıştır. Bu müşterilerin almış oldukları hizmetlerin algıladıkları hizmet kalitesi düzeylerine etkisi analiz edilmiştir.
Bu çalışmada Türkiye'de marinalarda hizmet kalitesinin müşteri memnuniyetine doğrudan etkisi bulunduğu sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca araştırmanın sonuçları göstermektedir ki, müşteri memnuniyetindeki en büyük etkinin "güvenilirlik ve yetkinlik" değişkenleri olduğu, bu değişkenleri "yönetim, planlama ve standartlar" ve "fiziksel varlıklar, saygınlık ve çevre" değişkenlerinin izlediği sonucuna ulaşılmıştır. Bunun yanı sıra, bu çalışmada, yabancı ve Türk müşterilerin bazı hizmet kalitesi değişkenleri üzerinde yüksek anlamlılık düzeylerinde farklı görüşlere sahip oldukları görülmektedir. Gelecekte, bu çalışmanın yüksek sezonda, daha geniş bir ölçekte, farklı coğrafyaları ve farklı ulustan müşterileri de kapsayacak şekilde genişletilmesi önerilmektedir.
The main purpose of this study was to investigate the impact of perceived service quality on customer satisfaction in marinas in Turkey. A total of 134 customers from eight marinas which were included in the sample have participated to the research. The impact of services that customers receive on perceived service quality levels was analyzed.
This study mainly concludes that there is direct impact of quality of the services on customer satisfaction in marinas in Turkey. The results also show that the highest impact on customer satisfaction was “reliability and competence”, followed by “management, planning and standards”, and “physical assets, respectability and environment”. Furthermore, the study shows that foreign and Turkish customers have significantly different opinions on some service quality variables. In the future a more comprehensive study could be done during high season. In addition, the survey could include additional languages at other marinas, which would increase the sample size. Future studies could compare marinas in other countries.

6.Experimental Investigation of the Effects of Flexibility and Surface Properties on Slamming Loads in Water Entry of Cylinders and Spheres
Fatih Cüneyt Korkmaz, Bülent Güzel
doi: 10.5505/jems.2017.72692  Pages 258 - 270
Bu çalışmada gemilerdeki dövünme yükleri, dövünme esnasında gerçekleşen enerji transferi gözönünde bulundurularak, deneysel olarak incelenmiştir. Suya giren cisimlerin serbest su yüzeyinde oluşturduğu deformasyonlar incelenmiş ve çarpma kuvvetleri gerinim ölçerler vasıtasıyla farklı giriş hızlarında ölçülmüştür. Deneyler, suya giriş esnasında yüzeylerinin serbest su yüzeyi ile yaptığı giriş açısının her bir derinlik aşamasında farklılık gösterdiği silindir ve küre ile gerçekleştirilmiştir. Serbest düşme deneyleri, araştırılan geometrinin belirli yükseklikten suya girişi sağlanarak üzerine gelen çarpma kuvvetlerini ölçmek ve deforme olan suya transfer edilen enerjinin bu kuvvetlerle olan ilişkisini incelemek üzere kurgulanmıştır. Boyutsuz bir değer olan dövünme katsayısının (Cs) deneyler neticesinde elde edilen değerleri, analitik ve nümerik yöntemlerle elde edilen değerlerle karşılaştırılmıştır.
Yüzeyi tırtıklı bir silindirin suya giriş esnasında su yüzeyini farklı bir şekilde deforme ettiği ve bu farklılığın dövünme kuvvetini de etkilediği gözlemlenmiştir. Aynı zamanda farklı elastisite modülüne sahip malzemelerle üretilen silindirler kullanılarak elastisitenin dövünme üzerine etkisi araştırılmış ve elastisitenin dövünme kuvvetlerinin etkisini azalttığı gösterilmiştir.
This study investigates the slamming impacts experimentally considering the energy transfer from solid to fluid during slamming. Deformations on free water surface by solid objects entering water were observed and impact forces were measured via strain gauges at different entrance velocities. Experiments were conducted by using cylinders and spheres whose surfaces’ entrance angles into the water change at different depth levels. Free fall tests were designed to measure impact forces of the investigated shapes by immersing them into the water from a definite height and to investigate the relation of the energy transferred to the water with this force. The slamming coefficient, Cs is calculated from experimental results and then compared with analytical and numerical results.
It is observed that the cylinder with ridged surface deforms the free water surface differently and this difference affects the slamming force as well. The effect of flexibility is also studied by using cylinders of different elasticity and it is shown that flexibility decreases the effect of slamming forces.

7.A Numerical Analysis of Exhaust Smoke Dispersion for a Generic Frigate
Erinç Dobrucalı, Selma Ergin
doi: 10.5505/jems.2017.13007  Pages 272 - 289
Bu çalışmada, jenerik bir fırkateyn için egzoz gaz sıcaklığının ve sapma açısının, egzoz gazları ve emisyonlarının dağılımına etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Süreklilik, momentum, enerji, kütle transferi ve türbülans denklemleri sonlu hacim metodu kullanılarak çözülmüştür. Egzoz gaz yayılımının sapma açısı, egzoz sıcaklığı, kaldırma kuvveti ve türbülanstan etkilendiği tespit edilmiştir. Sapma açısı arttıkça gemi arkasında oluşan türbülans nedeniyle egzoz gazlarının yayılımının düzensizleştiği, egzoz gazlarının insan sağlığına olumsuz etkilerinin gerçekleşebileceği tespit edilmiştir. Ayrıca bacadan çıkan egzoz gazlarının sıcaklıklarının artışı ile egzoz gazlarının momentumlarının az da olsa artarak gazların yükselme eğiliminde olduğu, NOX, konsantrasyonunun hacimsel olarak azaldığı tespit edilmiş olup bu durumda egzoz emisyonlarının seyir esnasında görevi gereği üst güvertede bulunabilecek personeli olumsuz etkileyebileceği değerlendirilmiştir. Son olarak da egzoz gaz yayılımı analitik olarak incelenmiş ve elde edilen sonuçlar sayısal sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.
In this study, the effects of exhaust outlet temperature and yaw angle on the exhaust gas and emission dispersion for a generic frigate are investigated numerically. The conservation of energy, momentum, mass, species and turbulence equations have been solved by using the finite volume method. It is found that the exhaust smoke dispersion is affected by yaw angle, buoyancy and turbulence, as well as exhaust outlet temperature. The results show that the dispersion of the exhaust gases and the emission is affected adversely with increasing the yaw angle. It is defined that this phenomenon can be dangerous for the human health and the frigate. The momentum of the exhaust gases is rising slightly with increasing exhaust outlet temperature and the NOx concentrations tend to decrease volumetrically with exhaust outlet temperature. In this case, crew on the upper deck may be affected, adversely. The computations are validated with the flow visualization tests carried out in a wind tunnel. The agreement between the numerical and experimental results is found to be good. Furthermore, the exhaust gas dispersion is obtained analytically and the results are compared with the numerical results.

8.Determination of critical sediment accumulation zones in a ballast tank model
Ceren Bilgin Güney, Devrim Bülent Danışman, Şafak Nur Ertürk Bozkurtoğlu, Fatma Yonsel
doi: 10.5505/jems.2017.85570  Pages 290 - 299
Balast tankları, enine ve boyuna mukavemet elemanlarının yer aldığı, birbirine bağlı birçok bölmeden oluşan oldukça karmaşık bir geometrik yapıya sahiptir. Tankların bu yapısı nedeniyle tank içinde çeşitli bölgelerde sediman birikmekte ve deşarj edilememektedir. Balast tanklarında biriken sediman istilacı türlerin taşınması, tank korozyonu ve gemi işletmeciliğinde maliyet artışı gibi birçok probleme neden olabilmektedir. Bu çalışmada, laboratuvar ölçeğinde üretilmiş klasik bir tanker çift dip balast tankı modelinde sediman birikimi açısından kritik bölgeler deneysel olarak tespit edilmiş. Çalışma sonuçları sediman birikiminin yoğunluklu olarak merkez omurga hattı etrafında gerçekleştiğini göstermektedir. Çalışma TÜBİTAK tarafından desteklenmekte olan 115Y740 numaralı "Sediman Birikimini Azaltacak Balast Tankı Tasarımı" projesi kapsamında gerçekleştirilmiştir.
Ballast tanks have a highly complicated geometric structure consisting of several interconnected sections where transverse and longitudinal strength elements are involved. Because of this structure of the tanks, sediment accumulates in various regions within the tank and can not be discharged. The accumulation of sediment in ballast tanks can cause many problems such as the transport of invasive species, tank corrosion and cost increase in ship operation. In this study, critical zones were experimentally determined in terms of sediment accumulation in a conventional tanker double bottom ballast tank model produced at laboratory scale. The results of the study show that sediment accumulation occurs intensively around the central line. The study was carried out within the scope of the "Ballast Tank Design to Reduce Sediment Accumulation" project supported by TUBITAK (project number: 115Y740).

9.Designing Intake Manifold of an Internal Combustion Engine Using Computational Fluid Dynamics
Tolga Demircan, Zahir Emre Polat, Hasan Tahir Polat
doi: 10.5505/jems.2017.73745  Pages 300 - 310
Günümüzde içten yanmalı motorlar otomotiv, denizcilik, havacılık vb. birçok sektörde çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Tek silindirli ve küçük boyutlarda yapılabileceği gibi, özellikle gemilerde kullanılmak üzere çok büyük boyutlarda da üretilebilmektedir. İçten yanmalı motorlar, birden çok parçanın birleşmesi ile oluşan kompleks yapılardır. Ayrıca silindir içerisinde gerçekleşen yanma olayı da oldukça hızlı ve karmaşık bir reaksiyondur. Dolayısıyla bir motorun güç performansı birden çok faktöre bağlıdır. Bu faktörlerden en önemlilerinden biri de yanmanın, ideal yanmaya yakın koşullarda sağlanabilmesidir. Bu ise, silindir içerisinde reaksiyona giren oksijen ve yakıtın uygun oranlarda karışması ile mümkün olabilmektedir. Bir motorun sürekli yüksek performansta çalışabilmesi için, yakıtın sürekli olarak, hava ile yeterli oranda beslenmesi gerekmektedir. Bu hava beslemesi emme manifoldu aracılığı ile gerçekleşir. Dolayısıyla iyi bir yanmanın sağlanabilmesi için emme manifold tasarımı önemli bir rol oynamaktadır. Bu amaçla, bu çalışmada; bir dizel motorda emme havasının ihtiyaç duyulan miktarda sağlanabilmesi için, emme manifoldunun giriş açılarının etkileri ele alınmıştır. Farklı giriş açıları için Ansys Fluent paket programı aracılığı ile simülasyonlar yapılmış ve akış karakteristiklerine olan etkileri irdelenmiştir. Simülasyonlardan elde edilen sonuçlar ışığında, manifold içerisindeki hız ve basınç dağılımları elde edilmiş ve çıkış debi değerleri aracılığıyla optimum şartlar belirlenmiştir.
Today, internal combustion engines are widely used in many sectors such as automotive, marine, aviation, etc. They can be produced in single cylinders and small sizes for the automotive sector as well as in very large sizes for use on ships. Internal combustion engines are complex structures formed by joining multiple parts. In addition, the combustion inside the cylinder is a very quick and complicated reaction. Therefore, the power performance of the motor depends on multiple factors. One of the most important of these factors is approaching burning to ideal burning conditions. This is possible by mixing oxygen and fuel in the cylinder in a suitable ratio. For an engine to work at a high performance constantly, the fuel must be supplied continuously with sufficient air. The intake manifold is used for this air supply. Therefore, intake manifold design plays an important role for good combustion. For this purpose, in this study, the effects of the inlet angles of the intake manifold are discussed so that a sufficient amount of intake air can be supplied to a diesel engine. With the help of the Ansys Fluent package program, simulations were made for different manifold inlet angles and the effects of the inlet angles on flow characteristics were discussed. In the light of the results obtained from the simulations, velocity and pressure distributions in the manifold were obtained and optimum conditions were determined by outlet flow rate.




Copyright © 2019 JEMS
Lookus & OnlineMakale