ISSN: 2147-2955 / E-ISSN: 2148-9386
Effect of Different Form Parameters on the Estimation of Submarine Resistance [JEMS Maritime Sci]
JEMS Maritime Sci. 2017; 5(4): 348-360 | DOI: 10.5505/jems.2017.65487

Effect of Different Form Parameters on the Estimation of Submarine Resistance

Abdi Kükner1, Metin Kemal Gökçe2, Ömer Kemal Kınacı2
1Department of Shipbuilding and Ocean Engineering, Istanbul Technical University, Istanbul, Turkey
2Department of Naval Architecture and Marine Engineering, Yildiz Technical University, Istanbul, Turkey

Submarines which can change the direction of a war are unique units of a navy. Even little differences in naval technology between the sides provided great advantages to the superior side during the World War II. As small techological differences can have big advantages, the design stage of such critical watercrafts are of great significance. If the design stage of a submarine is successfully fulfilled in terms of hydrodynamic and technological aspects, low resistance at high velocities are achieavable, which makes submarines more effective. Submarine hull have conventional form types; parallel middle body, fore and aft body having smooth curves. In the present study, in order to get a better understanding of hydrodynamic characteristics of these watercrafts, 3 groups of bare hull submarine models which consist of different breadth to depth (B/D), breadth to length (B/L) and fore length to total length (Lf /L) ratios are created. For the numerical simulations of the model groups, a commercial RANSE based computational fluid dynamics code is used. The CFD methodology is first validated on a well known geometry whose experimental results may be found in the open literature. After the validation of the CFD method, the flow around all the submarine models are simulated using similar numerical techniques and the effects of different form parameters on the total resistance are presented.

Keywords: Submarine, Ship Resistance, Form Factor, Computational Fluid Dynamics

Denizaltı Direnç Hesabında Farklı Form Parametrelerinin Etkisi

Abdi Kükner1, Metin Kemal Gökçe2, Ömer Kemal Kınacı2
1İstanbul Teknik Üniversitesi Gemi İnşaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi, Gemi ve Deniz Teknolojisi Mühendisliği, İstanbul
2Yıldız Teknik Üniversitesi Gemi İnşaatı ve Denizcilik Fakültesi, Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği, İstanbul

Denizaltılar bir donanma için olmazsa olmaz unsurlar olup, savaş durumlarında savaşın kaderini tayin eden kritik sualtı araçlarıdır. Geçen yüzyılda tezahür eden iki dünya savaşının tarihi incelendiğinde, tarafların sahip oldukları deniz teknolojileri arasındaki küçük farklar savaşın kaderini tayin etmiştir. Bu denli küçük teknolojik farklar dahi savaşlarda büyük getiriler sağlayabildiğinden, gemilerin öndizayn aşamasında yapılan çalışmalar oldukça önem kazanmaktadır. Denizaltı dizaynı teknolojik ve hidrodinamik açıdan iyi bir şekilde yapıldığında, düşük direnç ve yüksek hız değerlerine ulaşılabilmekte ve bu durum da denizaltıları çok daha etkili konumlara getirebilmektedir. Denizaltı formlarının gelişimi tipik bir hal almış, paralel orta gövdenin başında ve kıçında yumuşak geçişlere sahip kıvrımlardan oluşmaktadır. Bu çalışmada takıntısız denizaltı gövdesi etrafındaki hidrodinamik özelliklerin incelenmesi adına, farklı
genişlik-derinlik (B/D), genişlik-boy (B/L) ve ön gövde boyu-toplam boy (Lf /L) oranlarına sahip üç farklı takıntısız denizaltı gövde grubu oluşturulmuştur. Oluşturulan bu denizaltı gövde gruplarının hidrodinamik analizlerinin yapılması için RANS tabanlı ticari bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği kodu kullanılmıştır. Ticari kod ilk önce, literatürde deney sonuçları bulunan bir geometri üzerinde denenmiştir. Uygulanan HAD tekniğinin deney sonuçlarıyla uyumu gözlemlendikten sonra, çalışma kapsamında incelenmek istenen denizaltı grupları benzer sayısal yapı kullanılarak analiz edilmiş ve farklı formların toplam direnç üzerindeki etkileri incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Denizaltı, Gemi Direnci, Form Faktörü, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği

Abdi Kükner, Metin Kemal Gökçe, Ömer Kemal Kınacı. Effect of Different Form Parameters on the Estimation of Submarine Resistance. JEMS Maritime Sci. 2017; 5(4): 348-360

Corresponding Author: Metin Kemal Gökçe, Türkiye
LookUs & Online Makale