KAVTASYON-SPERKAVTASYON SEVK Gemisevki,gemininilerihareketisrasnda,iinde bulunduuortamnedeniylegreceidirenkuvvetlerini yenmek zere belirlenen gc kullanarak geminin istenen hareketlerininsalanmasnaynelikalmalar kapsamaktadr.Gemininsuierisindehareketini salamak iin ihtiya duyulan itme kuvveti pervane, ark, sujetivb.gibisevksistemleriilesalanmaktadr. ounluklakullanlansevktipiiseuskurpervanelerdir. Bunlar,kanatkesitlerizerindekaldrmakuvveti oluturarak itme salarlar.Sevk Sistemlerinin Tarihesi Suzerindetamavegemilerinkrek,yelkengibi sistemlerlesevkedilmesiinsanlktarihikadareskidir. Mekaniksevksistemlerininkullanlmayabalamasise greceliolarakyenidir.Mekaniksevksistemleri ierisindeeneskiuygulamannPadlark mekanizmalarolduusylenebilir.Buharmakinalarile birlikteuygulananpadlarkmekanizmalar,uskur pervaneninstnlnnbalad1850ylnakadar okyaygnolarakkullanlmtr.Padlark mekanizmalardiersevksistemleriile karlatrldnda daha yksek verime sahip olmalarna karnbazdezavantajlarolduugrlmektedir.Padl arkmekanizmalarnn,yksekmanevrayetenekleri salamalarvessulardakikullanmavantajlar nedeniyle,zellikleisulardadraftlarfazladeiken olmayanrmorkr,nehirgemisivs.gibigemitiplerinde yaygn olarak kullanm devam etmitirekil 1.Padl ark mekanizmas Uskurpervaneninilkpratikuygulamasn,1802-1804 yllarnda7.5metreboyundabirtekneyencetek,sonra iftpervanemonteederekbirserideneyleryapmolan Amerikal mavir avukat Colonel Stevens olmutur. Ancak ognlerdeAmerikadabukonuyailgiduyulmamve sistemkabulgrmemitir.Stevensinpervanesiekil2de grlmektedir. ekil 2. Colonel Stevensin pervanesi AvusturyalbirormanmemuruolanRessel tarafndan dizayn edilen tek pervane ile donatlm, 18metreboyundakiLaCivettaisimligemi,1828 ylndaTriestedebaarlsonularvermitir.Bu tecrbede,birborupatlamassonucunda yaralananlarolmu,tecrbedentamsonu alnamamtr.Resselinprojesidedahasonra finansal problemler nedeni ile yrtlememitir. 1836 ylnda Pettit Smith adnda bir ngiliz ifti ile Ericssonadndabirsveli(Ericsson,Novelty isimlilokomotifmakinasnntasarmcsdr) ezamanlolarak,Resselinpervanesinebenzer birsevksistemiiinpatentaldlar(ekil4.29). Ericssonunpervanesingilteredeyeterliilgiyi gremeyinceAmerikayagitmekzorundakald. DahasonraEricssonunpervanesi,Amerikave Fransada geni uygulama alan buldu. Pettit Smith ahaptan yapm olduu pervanesini 6 HP gcnde bir buhar makinasyla tehiz edilmi 6 tonlukbirtekneiledenerken,demirlibirgemiye arparakpervanesininyarsnnkopmasnaneden oldu.Buarpmabiransvebuluudabirlikte getirdi, krlan pervane ile daha sratli gidebildiini grenSmithpervanesinikazasonularnagre dzelterekbugnkullanlanpervanelereyaknbir pervaneye ulat. 1839 ylnda Smith Archimedes isimli237tonlukbirgemiilepervanesiniBritanya adalar etrafnda ak denizde denedi. ok baarl sonularalndveokksasresonrapadlark mekanizmalarnnyerineuskurpervanegemilerde sevk sistemi olarak tercih edilmeye baland. ekil 2. Conel Stevens, Josef Ressel, Pettit Smith veEricsson tarafndan dizayn edilmi pervaneler Yzelliyldanberiuskurpervane,gemilerin sevkindeenuygunsevkcihazolarakkonumunu korumaktadr.Geenuzunsredepervane dizaynnda,sevksistemindebirokgelimeler olmasnaramentemeluskurpervaneyapsnda bykbirdeiiklikolmamtr.Uskurpervanenin tarihi geliimi ekil 3te gsterilmitir. Yksek verim vekullanmartlarnauygunluunedeniyleuskur pervanedahauzunsrelerkullanlmayadevam edecek gibi grnmektedir. ekil 3.1800-1880 yllar arasndaki pervane geliimi PERVANE GEOMETRS Pervaneapnn%14nnaltnapekdmeyen gbeketrafndakanatlarnyerletirilmesiile pervanegrnmeldeedilir.Kanatsays genellikle2den7yekadardeimektedir.Eer grlttekneasndannemliisekanatsays yksekseilmektedir.outicaretgemilerinde kanatsays4ile5arasnda,rmorkrvebalk gemilerinde 3, ufak teknelerde de 2 olabilmektedir.GbekGiri Kenark KenarRDnme YnKanat KkKanat UcuKama yuvas ekil 4.Pervanenin genel grnm PervaneGbei:Pervanegbeiveyabosas pervaneninmerkezksmolup,pervaneninafta montajn salamak amacyla yaplan disk eklindeki parasdr. Bu diske pervane kanatlar yerletirilmitir (ekil4).Pervanegbeihibirekildeitme salamadiinidealbirpervaneningbeinin olmamasistenir,ancakpratikolarakbummkn deildir. KanatYz,KanatSrt:Kanatyz,pervane kanadnnyksekbasncamaruzkalanyzdr. Gemiktarafndangemibatarafnabakldnda pervanenin grlen yzdr (ekil 4). Kanat srt ise dkbasnca(emmebasnc)maruzkalan,vakum tarafolarakdaanlr.Kanatsrtgemiyektan bakldnda, pervanenin gemiye bakan tarafdr. KanatKk,KanatUcu:Pervanekanatlarnn pervane gbei ile birletii noktaya kanat kk, kanadn aft merkezinden en uzak noktasna da kanat ucu ad verilir. PervaneKanatGiriUcu(nderKenar)ve KanatkUcu(Takip-zler-Kenar): Pervanenindnsrasndakanatkesitinin suyuyarducagiriucu(nderkenar),suyun kanatyzeyiniterkettiiucadakucu(takip kenar) denir (ekil 5). KalnlkSehim Hatt veya merkez hat Takip kenar Kord uzunluu (c) nder Kenar SehimYz Srt ekil 5. Kanat giri ve k ucu PervaneninDnYn(SaaPervane,Sola Pervane): Pervanelerin nemli zelliklerinden biri de dnynleridir.Dnynilekastedilen pervaneninhangiynedndzamangemiyiileri iteceidir.Gemiyektaraftanbakanbirkimseiin saa dnl pervane (saa pervane) saat ynnde dndndegemiyiilerigtrenpervaneolup,sola dnlpervanedesaatinaksiynnde dndnde gemiyi ileri gtren pervanedir (ekil 6). SAA PERVANESOLA PERVANE Takip kenar nder kenar Yz taraf Srt taraf Gemi ilerleme yn ekil 6.Saa ve sola pervaneler Birpervaneninsaaveyasolapervane olduunupervaneyebakarakanlamak mmkndr.Gemininarkasndanknadoru bakldnda,pervanekanadnnhangiucu(sa veyasolucu)gemiyeyaknsaoynnismiile pervane anlr. Tek pervaneli gemilerde genellikle saa pervane kullanmaeilimigrlmektedir.iftpervane uygulamalarndapervanelerindadnl olmalarmanevraynnden,iednl seilmeleriiseverimasndantercih edilmektedir. Hatve:Hatvekelimesividabenzeiminden gelmebirterimdir.Birvidadaolduugibi, pervanedeherbirdnndesabitbirmiktar ilerleyecektir.Pervanenintambirdn srasnda ilerledii mesafeye pervanenin hatvesi (P)denir(ekil7).Buekildetanmlananhatve nominalhatveolarakbilinir.rnein,pervane her bir tam turunda 0.4 metre ilerliyorsa, hatvesi 40cmdir.Pervaneaftzerinetakldndan aft da ayn mesafe kadar ileriye gtrr. aftta itmeyi tekneye aktararak teknenin sevkini salar. Gerektepervanekatbirortamdadeil,su ierisinde,birakkanortamndaaltndan her bir tur dnnde yukarda tanmlanan hatve deerindendahaazilerleyebilir.Builerleme gerekhatveolarakadlandrlr.Gerekhatve ilenominalhatvearasndakifarkakayma(slip) denir. ekil 7.Hatvenin tanm (Carlton, 1994)PervaneHatvesininPratikOlarakllmesi: Pervanehatvesipiometreyardmylakolayca llebilir.Birpervaneninortalamayzhatvesini kabacabulmakiin;pervane,yzaaya gelecekekildebirdzlemzerinekonulur, teraziyealnr.aftmerkeziiaretlenir.0.7Rkesiti birpergelyardmylakanatzerineizilir.ekil 4.8de grld gibi u as belirlenir. Daha sonra kanatgirivekularnnpervaneninzerine yerletirildiidzlemdenykseklikleri(xvey ykseklikleri) llr.u360 ) (,7 . 0x yP Hatve=bants ile hatve hesaplanr. 0.7R y x u ekil 8. Pervane hatvesinin pratik olarak llmesi Bir dier yaklak lm yntemi de aadaki gibidir (ekil 9)ekil 9.Yaklak pervane hatvesi lm Yarap rdeki hatve ise aadaki bant yardm ile hesaplanr: hatve= xy r t 2

PERVANE ALANI LE LGL BAZI TANIMLARPervaneDiskAlan(Ao):Pervanekanatularnatemas edecekekildegeensilindirintabanalanpervanedisk alannoluturur.PervaneyarapRisediskalanAo=tR2 olur. ProjeksiyonAlan(ProjectedArea,AP):Pervane kanatlarnnpervaneekseninedikdzlemdekiizdmne projeksiyonvebununalannadaprojeksiyonalandenir (ekil 10). YaylmAlan(DevelopedArea,AD):Pervaneyzeyinin gerekalandr.Kanatyzeyininhatvesisfrlanarakyani kanatyzeyidzletirildiktensonraeldeedilenalandr. Burrilltarafndanalkszbirpervaneiinverilenaadaki bant kullanlarak bu alan bulunabilir (ekil 10). AD=AP/(1.067- 0.229P/D) AnmAlan(ExpandedArea,AE):Bualan gerekfizikibiralandeildir.Yaylmalan eldesindensonraherbirkesittekiyayeklindeki korduzunluklarherbirkesitinyarapndaalp dzdorueklindeyineoyaraptayerletirilirve btnkesitlerinunoktalarnngeometrikyerleri izilerekanmerisieldeedilir.ilgilialanada alm alan denir (ekil 10).Geneldealmalanyaylmalanndan,yaylm alan da projeksiyon alanndan daha byktr.nder Kenar AP AD AE ekil 10.Pervane alanlarKanatalanoranlar;izdmalan,anmalan, yaylmalannnpervanediskalannaoranolarak tanmlanrlar; izdm alan oran = Ap/A0 = 4AP/tD2

Anm alan oran = AE/A0 = 4AE/tD2 yaylm alan oran = AD/A0 = 4AD/tD2 alklk(Skew)veKanatEiklii(Rake):ekil 11degrldgibipervanekanadnnsimetrik olmamas,arkayaveyanadorubirerilii bulunmasdurumunaalklpervanedenir. Dkhzlpervanelerdealklkpek uygulanmazken,ortaveyksekhzl pervanelerdebirmiktaralklkbulunur.alklk, pervanekanatlarnnradyalkesitlerininpervane ierisindealtdeiikhzalanlarna girilerininkademeli,yumuakbirekilde gereklemesini salar.Tmradyalkesitlerinaynzamandapervaneiz dalmnagiriyapmalarhalindeaniyk deimeleriolabilir,alklkilebuekilde,zellikle yksekdevirsaylarndatitreimdeiyilemeler salanabilir. Destroyerler ve dier harp gemileri gibi ykseksratlizelgemilerdepervanedizayn yaplrkengrltoknemlibirparametreolarak ortaya kmaktadr. Bu tr gemilerde tekne pervane etkileimineticesindepervanekanatlarnnsu akndaki radyal deiimlerini karlamak zere ve pervanegrltsnnlemekamacylayksek alkl pervaneler kullanlr.Dn Yn alklk REiklikekil 11. alklk ve eiklik Pervane kanatlarnn yandan bakldnda baa veya kadorueilmiolmasdurumundapervanebaa eikveyakaeikolaraktanmlanr.Kadoru eilenpervanekanatlarpozitifeikli,baadoru eilenlerisenegatifeikliolaraktanmlar.Pozitif eiklikgenelliklegemiknadorubyketkin pervaneapsalamakiinkullanlr.Eiklikanatlar dahauzunolacandanaynaptaeikliksizkanada gredahabykalanasahipolurlar.Eiklikayrca pervanenin su yzeyinden hava emmesi ve kndaki veriminazalmas,titreimolumasnakarda uygulanabilir.Negatifeikliklipervanelergenellikle okykseksratliveokyklpervanelerde kullanlrlar.Buartlardaeiklikpervane kanatlarnnmukavemetininartrlmasndayararl olur. PervaneAklklar:Pervaneaklklarnntitreim probleminedeniylebellibirseviyeninaltna dmemesigerekmektedir.Aada,DetNorske Veritasn tek pervaneli gemiler iin nerdii deerler grlmektedir (ekil 12).a>0.1 D b> (0.35-0.02Z)D c>(0.24-0.01Z)D e>0.035 D ekil 12.Pervane aklklar (Clearance)PERVANE-GEM ETKLEM zvezDalm:Vgemininileriharekethz,VAisepervanezerine gelensuyunhzolarakalndndaiz(wake)gemininhzilesuyun pervaneyeakhzarasndakifarkolaraktanmlanr.Bufarkngemi hznaveyasuyunakhznablnmesiileizkatsaysbulunur. ounlukla iz, eklinde ifade edilir ve Taylor iz katsays olarak tanmlanr. z katsays bileene ayrlr. w=wP+wF+wW Burada wP: Potansiyel iz katsays wF: Srtnme iz katsays wW: Dalga iz katsays olarak tanmlanmtr.wV VVA= Potansiyelizgemininidealbirakkan ierisinde,srtnmesiz,dalgaszbirortamda hareketetmesihalindeoluacakiziifade etmektedir. Bu zellikleriyle potansiyel iz, cismin ekliileilgiliolupmatematikselolarak modelleniphesaplanabilir.Dalgaiziisedalga ierisindekisuzerreciklerininhareketinden kaynaklanan izi ifade etmektedir. Srtnme izi, srtnmenedeniylegemiizindekideiimiifade eder. Baka bir deyile gemi arkasndaki gerek izle,hesaplananpotansiyelizvedalgaizinin toplamnnfarkdr.Tekpervaneligemilerde srtnmeizibasknolmaklabirlikteFn>0.3 olduudurumlardadalgaizietkilidir.Pervane apnnartmasylaizkatsaysnnazald deneyselalmalarlakantlanmtr.Ukesitli tekneler etrafnda iz katsays, V formlulara gre daha byk deerlere sahip olur (ekil 13).ekil 13.U (a) ve V (b)formlu gemilerdeki eksenel iz dalm Diertaraftan,gemikndakipervaneninsays vekonumudaizietkiler.ki,veyadrt pervaneli uygulamalarda izde deiiklik gzlenir. Geneldepervaneyklemesiizkatsaysnda kkdeiimlerenedenolur,ancakar ykleme halinde bu deiim ihmal edilemeyecek dzeyde olabilir. Gemikformununizzerineetkisiiseekil 14degsterilmektedir.Buekillerin incelenmesiyleyumrukuygulamas,topuun kaldrlmasvepervanezerindebykbir aklk braklmasyla dzgn homojen bir iz elde edilebileceigrlmektedir.Buekillilerdeizin radyal deiiminin byk olduu, ancak evresel deiimin minimumda tutulduu ve pervaneye iyi alma koullarnn saland grlmektedir. ekil 14.Gemi K Formunun ze Etkisi (PNA, 1988 ) z Katsaylarnn gemilere gre deiimi gsteren baz yaklamlar unlardr: Tek Pervaneli Gemilerw= 0.5CB-0.05 Taylor Forml ift Pervaneli Gemilerw=0.55CB-0.20 Taylor Forml Orta hzl kargo Gemileri CB=0.70, w=0.30 Byk Dkme Yk GemileriCB=0.80 0.85,w=0.4~ 0.5 Konteyner Gemileri CB=0.60 ~ 0.65,w=0.25 ift Pervaneli Feribotlar CB=0.50,w=0.10~ 0.15 Hzl Frkateyn (Normal seyirde)w=0.05 Hzl Frkateyn (Maksimum hzda)w=-0.05 Bunun yannda, tek pervaneli gemiler iin aadaki formller de nerilmektedir: Schneekluth (1988) kargo gemileri KrgerHeckscher (Kargo gemileri iin) Heckscher (Trawler iin) ift PervaneliKargo Gemiler iin ise aadaki formller nerilmektedir: KrgerHeckscherBLTDC wPP++=101616 . 15 . 024 . 0 75 . 0 =BC w18 . 0 7 . 0 =PC w28 . 0 77 . 0 =PC w34 . 0 82 . 0 =BC w3 . 0 7 . 0 =PC wtmeAzalmas(Emme):Birgemiyibelirlibirhzlasevk edebilmek iin gerekli T itmesi, genelde ayn hzdaki tekne direncinden daha fazladr. Bunun nedeni, pervanenin gemi kndaakmhzlandrmasvebasnalanndrmesi sonucundameydanagelendirenartdr.Bunedenle, pervaneitmesigemidirenciilepervaneninalmasndan dolay artan direnci karlamak zorundadr. Genelde diren art yerine pervane itmesinde azalma eklinde ifade edilir. T-RTeklindeifadeedilebilecekbuitmekayb,toplam itmeninbiryzdesiolarakifadeedilir.tilegsterilenbu oran itme azalmas veya emme olarak anlr.t=T-RT/Tformlnden hareketleRT=(1-t)Tbants yazlabilir.Emme katsays yaklak olarakt=kw eklinde ifade edilebilir. Buradaki k katsaysHidrofoil dmenli tekneler iin 0.60-0.70 2 levha dmenli kare k bodoslamal 0.70-0.90 1 levha dmenli kare k bodoslamal 0.90-1.05 arasnda olacaktr.Bosal ift pervaneli gemiler iin t= 0.25w + 0.14 A braketli ift pervaneli gemiler iin t= 0.70w + 0.06 olarak kullanlabilir. BununyanndaHeckscheraadakiformlleri nermektedir: Tek pervaneli kargo gemileri ift pervaneli kargo gemileri 12 . 0 5 . 0 =PC t18 . 0 5 . 0 =PC tGCN TANIMLARIBirgemizerindegleringsterimiekil15te grlmektedir.ekil 15. Glerin gemi zerinde gsterimleri EfektifBeygirGc(PE):GemininVhzndayedekteekilebilmesi iingerekligceefektifbeygirgc,(PE)veyayedekteekmegc denir ve aadaki SI sisteminde hesap edilir: Metrik sistemde kullanlan 1 Beygir Gc (HP) 0.7355 KWdr. (1 ngiliz HP ise 0.745 KW dr).FrenBeygirGc (BHP, PB):Fren beygirgcbir makinannkaplin kndallengcdr.Gcnlmgeneldehidrolikfrenveya elektromanyetikdinamometrelerdenyararlanarakyaplr.Frenbeygir gc makina reticisi tarafndan llr. Burada n saniyedeki makina devri, Q makine torku(Newton) PB ise Watt olarak fren beygir gcn ifade eder. PervaneyeVerilenG(PD):Pervaneninhemennnepervaneye iletilen gtr. Aadaki ekilde ifade edilir: Buradansaniyedekipervanedevri,QDpervanetorku(Newton-metre) PD ise Watt olarak pervaneye iletilen gtr. ) / ( V ) ( R ) (S Tsn m N W PE=Q n PBt 2 =D DQ n P 2 =tmeBeygirGc(PT):PervanetarafndansalananitmeninpervaneVA ilerleme hzyla oluturaca g ifadesidir.

aft Beygir Gc (PS): aftn ucunda, aft kovanndan nce pervaneye yakn biryerdeburulmaindikatrilelleng,veyabelirlibirdevirdepervane aftzerindenpervaneyenakledilengcnaftkovanndanncellen deeridir.aftbeygirgcfrenbeygirgcndentamdiliveyataklardaki kayplar ile yardmc makinalara harcanan g karldktan sonra kalan gtr .Yaklak olarak, dili kutularndaki kayplar % 3, aft yataklarndaki kayplar ise her bir yatak iin % 1.5 olarak dnlebilir. aft gc olarakeldeedilir.Burada,qMaftgcnnlldnoktayakadarmeydana gelenkayplarierenverimifadesidir.Gereklibilgilerineldebulunamamas halinde aft beygir gc fren beygir gcnn 0.96 ile arplmasyla bulunabilir. Sk sk PS pervaneye iletileng (PD) ile kartrlr. Ancak PD aft kovanndan sonra, PS ise aft kovanndan nce lldnden PS, PD den aft kovanndaki kayplarkadarbyktr.Pervaneyeiletilengc(PD)bulabilmekiinbtn kayplarierenafttransmisyonverimiqSintantlmasileaadakiifade yazlabilir:

A TV T P . =M B SP P q =S B DP P q =TekneVerimi:Tekneverimi,efektifgcn(yani gemiyiyedekteekmekiinkullanlangcn) pervanenin itme gcne orandr. wtV VT RV TV RPPATATTEH= == =11//qTekpervaneligemilerdetekneverimi1.0ile1.3 arasndadeerleralr.Ykseksevkverimideerleri dahadolgunformdagemilerdeortayakar.ift pervaneligemilerdedeeri0.95ile1.05deerleri arasnda deiir.

Hq

Bal (Relatif) Dnme Verimi: Gerekte bir gemi kndaki akmniformdeildirveVAolarakhesapedilenortalama birdeerdir.Bunedenlepervaneninaksudaalt zaman elde edilen tork deeri, pervanenin tekne arkasnda dzgn(niform)olmayanbirizdalmiinde almasylaeldeedilentorkdeerlerindenfarkldr.Bu durumdaVAilerlemehzndaaksupervaneverimi aadaki gibi ifade edilir: Burada Q0, T itmesi salayan ak suda n devir saysndallenpervanetorkudur.Aynifadeyipervanenintekne arkasnda almas halinde ve ayn itme, devir ve ilerleme hz iin yazacak olursak llen pervane torku Q gibi farkl bir deer olup, tekne arkasndaki pervane verimi u ekilde olur: 002 nQV TAtq = Budurumdateknearkasndakipervaneveriminin aksudakipervaneverimineoranbal(relatif) dnme verimi olarak anlr: Relatifdnmeverimigemivepervanetipinebal olarakyaklak0.94-1.06arasndadeimektedir. Tek ve ift pervaneli gemilerin relatif dnme verimi hesabiinHoltropMennen(1978)veHoltrop(1984) aadaki bantlar nermektedir.nQV TABtq2=0qqqBR =Tek pervaneli gemiler iin, ) 0225 . 0 ( 07424 . 0 05908 . 0 9922 . 00LCB CAAPER + = qPP RDPLCB C 06325 . 0 ) 0225 . 0 ( 111 . 0 9737 . 0 + = qift pervaneli gemiler iin, LCBboyunahacimmerkeziolupLWL/2den yzde olarak (%LWL) olarak ifadesidir. FormldekiAE/AOkanatanmoran,P/DP pervane hatve orandr. SevkVerimi:Tekneninefektifgcnnpervaneye iletilen gce oranna sevk verimi denir (qD). Anamakinadanpervaneyegelinceyekadarafttaki btnkayplarnda(qS)sevkveriminedahiledilmesi iletoplamgenelsevkverimi(qT)aadakigibielde edilir. R H B H BBATDEDwtV T V RPPq q q q q qqq011= == = =S R O HBDDEBETPPPPPPq q q q q = = =PERVANE TASARIMI Pervanetasarmyntemiolarakounluklaaadakiikiyntem kullanlmaktadr: Sistematikserilereaittestsonularileeldeedilendiyagramlarnkullanlmas. Sirklasyon teorisine dayanan matematiksel yntemler (Kaldrc hat metodu,Kaldrcyzeymetodu,panelmetodu,yzey-girdapmetodu vb.) Pervanetasarmnnilkadmndagenelliklesistematikmodel pervaneserilerineaitaksupervanedeneylerindeneldeedilen sonularadayanlarakhazrlanangrafikgsterimlerdenyararlanlr. Bupervaneserileri;pervanekanatsays,pervanealanoranlar, hatve oran, kanat kesiti ekli, kanat kesiti kalnl sistematik olarak deitirilenpervanelerdenoluur.Enyaygnolarakkullanlanbirisi Gawn(veyaFroude)dieriiseWageningen(veyaTroost)pervane serisidir.Gawntipipervaneserileriyksekhzlgemileriinuygun olabilecekyksekalmalanoranl,3kanatlvekanatkesitleri segmantal kesitli olan pervanelerdir. WageningentipipervaneserileriAveBtipi olmakzereikiyeayrlr.WageningenAtipi;4 kanatlvediskalanoran0.40olan,kanat boyuncakesitleriaerofilbirpervaneserisidir.A tipipervanelerdekavitasyonriskiyksek olduundanbununyerinekanatular geniletilmi bir seri (B tipi) gelitirilmitir. Bu seri geni kanat ulu, u kesitleri segmantal ve kanat saysileanmalanoranasndanTablo 1de gsterildii gibi geni bir arala sahiptir.Kanat Says WAGENNGEN B-KANAT AINIM ORANLARI AE/AO 20.33 0.35 0.50 0.65 0.804 0.40 0.55 0.70 0.85 1.005 0.45 0.60 0.75 1.05 6 0.50 0.65 0.807 0.55 0.70 0.85 rneinB-4.40eklindekiifadeedilenpervane tipinde,ilkharfpervaneninBserisiolduunu, ikinci terim olan tek haneli rakam pervane kanat saysn, son iki haneli rakam ise pervane anm alan orann ifade etmektedir. Pervane tasarmnda genel olarak; 3kanatlpervaneler,ykseksratli motorbotlardaveiftpervaneligemilerdeGawn tipi olarak tercih edilmektedir. 4-5kanatlpervanelergenelliklebtnkoster, ykgemisivebenzerlerindeWageningentipi olarak tercih edilmektedir. 6-7kanatlpervaneleriseokbykglerdeki tankervekurudkmeyktayangemilerde Wageningen tipi olarak tercih edilmektedir. KT = f1( J, P/D, AE/A0, Z, Rn, t/c ) KQ = f2( J, P/D, AE/A0, Z, Rn, t/c ) Boyutsuzolarakifadeedilenpervane karakteristikleri u ekilde yazlabilir: tme katsays Tork katsays lerleme katsays Bukatsaylarailaveolarakaksu pervaneverimibunlarabalolarak aadaki ekilde ifade edilir: KTnDT=2 45 2D nQKQ=QT ADTKK JQ nTVPPt tq2 20= = =JVnDA= Budeerlerpervaneaksudiyagram olarakaadarneiverilengrafik eklinde gsterilmektedir. 00.10.20.30.40.50.60.70 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8lerleme Katsays (J)KT10KQoKtKq Geneldeyenibirpervaneiinndizayn aamasndaKT,KQ,Jdiyagramlarnn kullanlmasyerinekullanmkolayl bakmndanBp-odiyagramlarkullanlr. OrijinalB-serisipervanelereaitaksu pervanedeneysonularTaylorformuna grehazrlanmtr.Taylorpervane katsaylar ; 5 . 2.AOPVDHP NB=AVN.D = oeklinde ifade edilirler. Burada , N: RPM(dakikadapervanedevirsays,makinedevir says ile kartrlmamaldr.) DHP0 : aftBeygirgc,pervaneyeiletileng(HP) (ngiliz birim sistemi 1 HP =745.4 W) D : Pervane ap (Feet) VA: Pervane ilerleme hz (Knots) olarak kullanlmaktadr. G,pervanedevirsays(RPM)vepervaneilerleme hznn(VA)bilindiihallerdeoptimumaplpervanenin bulunmasamacylaBp-odiyagramlarnnkullanlmas tercihedilir.Bp-odiyagramlaryatayeksendeBpye karlkdeyeksendepioran(P/D)bulunmaktave sabit aksu pervane verimi (q0) ve sabit ilerleme katsays (o) erilerinden olumaktadr. Matematikselolarakpervanedizaynnntemelini sirklasyonteorisinedayalkaldrchatmetodu(lifting linemethod)oluturmaktadr.Gnmzdebuyntem deiiketkileriiinealacakekildegelitirilmektedir. Saysaldizaynsonraspervaneninyinesaysal yntemleredayalmetotlarlaanaliziyaplmaktadr.Bu yntemlerarasndapanelyntemi,kaldrcyzey yntemi ile sonlu hacimler yer almaktadr Gnmzde bu yntemlerinkullanlmasiledizaynncesiveya almaktaolanbirpervaneninanaliziyaplarak problemlerinkaynatespitedilebilirveproblemlerin zmyaplabilir.rneinmakinannhararetyapmas, pervaneninistenendevreulaamamas,kavitasyon, titreim, geminin istenen hzda gidememesi gibi sorunlar pervaneanalizyntemleriilekontroledilipzm bulunabilmektedir. Klasikuskurpervanekanatlarndaoluankaldrma kuvvetiileitmesalarlar.Ancak,pervaneyeiletilenenerjinin tamam itmeye dntrlemez. Bu enerjinin bir ksmrotasyonelveeksenelkayplareklindepervane gerisi akmna kinetik enerji olarak braklr. Pervane eer viskozbirakkandaalyorsaolasdierbirkaypda direnkaybdr.Pervanehareketleriyleilgilienerji kayplar;akmaeksenelverotasyonelyndebraklan ekkinetikenerjiilepervaneninaltortamviskozise kanatyzeylerindekisrtnmedenkaynaklanandiren kayplardr.Pervaneverimi(qo),enerjikayplarnn fonksiyonu olarak aadaki ekilde ifade edilebilir, qo = 1 AXL ROTL FRL Burada, AXL, eksenel enerji kayplar, ROTL, rotasyonel enerji kayplar ve FRL, kanat srtnme kayplardr. ekil16dagenibiryklemekatsays aralndakirnekgemileriinenerji kayplarnndeiimiverilmektedir.Bu kayplarazaltaraksevkverimini artrmannenakbiryoludkmakina devrindealacakbykaplpervaneler kullanarak pervane ykn azaltmaktr. 0102030405060700 1 2 3 4 5 6tme Yklemesi Katsays(CT)Enerji Kayplar (%)Eksenel Rotasyonel Diren Toplamekil 16. Pervane hareketiyle meydana gelen enerji kayplarAncakouzamangemikformuvegemininaltsuyunderinlii bunaizinvermez.apsnrlamasnnolduubyledurumlardaenerji kayplarnenazaindirmekiinyenipervanesistemlerigelitirilmitir. Bununyanndatekneninmanevraperformansnartrmayaynelikve bakaamalariindesistemlermevcuttur.Bunlardanbazlarnyle sralayabiliriz: Hatve Kontroll Pervaneler (CPP) Nozullu Pervaneler Sper Kavitasyonlu Pervaneler Tandem Pervaneler Zt Dnl Pervaneler (CRP) Grim Tekerlekli Pervaneler st ste Bindirilmi Pervaneler Pervane/Stator Sistemi Yzey Yarc Pervaneler TVP Pervaneler Z-Srl Pervaneler z Dzenleyici Nozul Asimetrik K Pervane Gbek Finleri Grothues Datclar Su Jeti Dey Pervaneler