Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma

Fatih Cüneyd Korkmaz, (Yıldız Teknik Üniversitesi, Gemi İnşaatı ve Denizcilik Fakültesi, Gemi Makineleri İşletme Mühendisliği Bölümü, İstanbul, Türkiye)
Kenan YİĞİT, (Yıldız Teknik Üniversitesi, Gemi İnşaatı ve Denizcilik Fakültesi, Gemi Makineleri İşletme Mühendisliği Bölümü, İstanbul, Türkiye)
Bülent GÜZEL (İstanbul Gelişim Üniversitesi, Mekatronik mühendisliği, İstanbul, Türkiye)
El-Cezerî Journal of Science and Engineering
6 3
Yıl: 2021 Cilt: 8 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 1149 - 1157 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.31202/ecjse.899736 İndeks Tarihi: 10-10-2022

Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma

Öz:
Bu çalışmada bir tank içerisine yerleştirilen perde tipi engellerin çalkantı yüklerine etkisi engelsiz duruma göre karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Dikdörtgen kesitli bir tank modeli %27 akışkan doluluk oranında eksenel yönde ileri-geri hareket ettirilerek çalkantı oluşturulmuştur. Serbest yüzeyde oluşan deformasyonun etkisiyle yan duvarlarda oluşan basınç kuvvetleri yan duvarlara monte edilen basınç sensörleri vasıtasıyla ölçülmüştür. İlk olarak delikli perdeli ve perdesiz durumlarda oluşan çalkantı aşamaları hızlı kamera vasıtasıyla izlenerek serbest yüzey deformasyonun değişim aşamaları analiz edilmiştir. Aynı zamanda delikli perdeli ve perdesiz durumlar için deney sistemi aynı frekansta tahrik edilerek basınç değerleri ölçülmüştür. Perdeler sayesinde tank içindeki akışkan kütlesinin hareketlerinde değişimler oluşması neticesinde dalga formunun gelişimi ve yan duvarlardaki maksimum basınca ulaşma süreleri değişmiştir. Perdeler sayesinde gerçekleşen bu farklılıklar neticesinde akışkanın yan duvarlarda oluşturduğu basınç değerlerinde % 40-60 oranında azalmalar tespit edilmiştir. Tanklara yerleştirilen bu tür pasif engeller sayesinde tanklarda meydana gelebilecek yapısal zararların önüne geçilerek gemi stabilitesi bozulmadan daha güvenli bir seyir gerçekleştirilebileceği öngörülmektedir.
Anahtar Kelime: Çalkantı Dalga-yapı etkileşimi Delikli plaka Serbest yüzey yükselmesi

Experimental Study on Sloshing Reduction Effects of Baffles

Öz:
In this study, the effect of perforated baffles placed in a rectangular tank on sloshing loads is investigated in comparison to the case without any plate. Sloshing is created in a rectangular tank model that is filled with 27% water by a reciprocating motion. The pressure forces acting on the side walls due to the free surface deformations were measured via three pressure transducers installed on the side wall. The stages of the free surface deformations during periodic movements of the rectangular tank with and without the perforated baffles were observed via a high-speed camera. It is shown that in the case of perforated baffles, the free surface elevation on the sidewalls, the waveform development and the time at which the maximum pressures were reached were altered due to the modified movement of the bulk liquid. These changes in the liquid movement due to the perforated baffles resulted in 40-60% reduction in the pressure forces acting on the sidewalls. It is predicted that restraining the liquid movement with the use of passive resistance, e.g. perforated baffle, in sloshing may prevent structural damages and increase ship instability.
Anahtar Kelime: Sloshing Wave structure interactions Perforated baffle Free surface elevation

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1]. Kuo J.F., Campbell R.B., Ding Z., Hoie S.M., Rinehart A.J., Sandström R.E., Yung T.W., Greer M.N., Danaczko M. A., LNG Tank Sloshing Assessment Methodology, International Journal of Offshore and Polar Engineering, 2009, 19(4): 241–253.
  • [2]. Pistani F., Thiagarajan K.P., Experimental Measurements and Data Analysis of the İmpact Pressures in a Sloshing Experiment, Ocean Engineering, 2012, 52: 60–74.
  • [3]. Reed D., Yeh H., Yu J. and Gardarsson S., Tuned Liquid Dampers Under Large Amplitude Excitation, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 1998, Vols. 74-76, 923-930.
  • [4]. Faltinsen O.M., Firoozkoohi R., Timokha A.N., Steady-State Liquid Sloshing In a Rectangular Tank With a Slat-Type Screen in The Middle: Quasilinear Modal Analysis and Experiments, Physics of Fluids, 2011, 23, 042101.
  • [5]. Faltınsen OM, Timokha AN., Multimodal Analysis of Weakly Nonlinear Sloshing in a Spherical Tank, J. Fluid Mech., 2013, 719, 129–164.
  • [6]. Lugni C., Brocchini M., Faltinsen O.M., Wave Impact Loads: The role of the Flip-through, Phys. Fluids, 2006, 18, 122101.
  • [7]. Colagrossi A., Lugni C., Greco M., Faltinsen O.M., Experimental and Numerical Investigation of 2D Sloshing with Slamming, International Workshop on Water Waves and Floating Bodies, 2014, Osaka, Japan,.
  • [8]. Cavalagli N., Biscarini C., Biscarini C., Facci C., Ubertini A.F., Ubertini S., Experimental and Numerical Analysis of Energy Dissipation in a Sloshing Absorber, Journal of Fluids and Structures, 2017, 68: 466-481.
  • [9]. Hou L., Li F., Wu C.J., A Numerical Study of Liquid Sloshing In a Two-Dimensional Tank Under External Excitations, Marine. Sci. Appl., 2012, 11: 305-310.
  • [10]. Celis M., Wanderley J.B.V., Neves M.A.S., Numerical Simulation of Dam Breaking and The Influence of Sloshing on The Transfer of Water Between Compartments, Ocean Engineering, 2017, 146:125-139.
  • [11]. Rafiee A., Pistani F., Thiagarajan K., Study of Liquid Sloshing: Numerical and Experimental Approach, Comput Mech, 2011, 47: 65-75.
  • [12]. Kim S.Y., Kim K.H., Kim Y., Comparative Study on Moda-Scale Sloshing Test, J Mar Sci Technol, 2012, 17:47-58.
  • [13]. Song, Y.K., Chang K., Ryu Y., Kwon S.H., Experimental Study on Flow Dynamics and Impact Pressure In Liquid Sloshing, Exp Fluids, 2013, 54:1592.
  • [14]. Akyildiz H., Unal E., Dönme Hareketi Verilen Rijit Silindirik Bir Tankta Sıvı Çalkantısının Deneysel İncelenmesi, Journal of ETA Maritime Science, 2014, 2(2): 131-142.
  • [15]. Kim. S.P., Chung, S.M., Shin, W.J., Cho, D.S., Park, J.C., Experimental Study on Sloshing Reduction Effects of Baffles Linked To a Spring System, Ocean Engineering 2018, 170: 136- 147.
  • [16]. Bağatur, T., Can Ö. F., Basamaklı Dolusavaklarda Nap Akımının Nümerik İncelenmesi, El- Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi 2018, 5(3): 856-861.
  • [17]. Atcı, D., Bağdatlı, S.M., İdeal Olmayan Sınır Şartları Altındaki Akışkan Taşıyan Mikrokirişlerde Temel Parametrik Rezonans, El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi 2018, 5(2): 671-680.
  • [18]. Kim, S.Y., Kim, K. H. and Kim Y., Comparative Study on Pressure Sensors For Sloshing Experiment, Ocean Engineering, 2015, 94: 199-212.
  • [19]. Jin, X., Tang, J., Tang, X., Mi, S., Wu, J., Liu, M., Huang, Z., Effect of Viscosity on Sloshing in a Rectanbular Tank with Intermediate Liquid Depth, Experimental Thermal and Fluid Science 2020, 118:110-148.
  • [20]. Brizzolara S., Savio L., Viviani M., Chen Y., Temarel P., Couty N., Hoflack S., Diebold L., Moirod N., Iglesias A.S., Comparison of Experimental and Numerical Sloshing Loads In Partially Filled Tanks, Ships Offshore Structure, 2011, 6 (1–2): 15-43.
  • [21]. Iglesias A.S., Bulian G., Verac E.B., A Set of Canonical Problems in Sloshing. Part 2: Influence of Tank Width on Impact Pressure Statistics in Regular Forced Angular Motion, Ocean Engineering, 2015, 105(1): 136-159.
  • [22]. Bouscasse B., Antuono M., Colagrossi A., Lugni C., Numerical and Experimental Investigation of Nonlinear Shallow Water Sloshing, Int. J. Nonlinear Sci. Numer. Simul., 2013, 14 (2): 123-138.
  • [23]. Bredmose H., Brocchini M., Peregrine D.H., Thais L., Experimental Investigation and Numerical Modelling of Steep Forced Water Waves, J. Fluid Mech., 2003, 490(1): 217-249.
  • [24]. Korkmaz F.C, Güzel B., Silindir ve Kürelerin Suya Girişlerinde Esnekliğin ve Katı Yüzey Özelliklerinin Dövünme Yüklerine Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi, J ETA Maritime Sci,. 2017, 5(3): 258-270.
  • [25]. Korkmaz F.C, Güzel B., Water Entry of Cylinders and Spheres Under Hydrophobic Effects; Case for Advancing Deadrise Angles, Ocean Engineering, 2017, 129(1): 240-252.
  • [26]. Tosun U., Aghazadeh R., Sert C. and Özer M.B., Tracking Free Surface and Estimating Sloshing Force Using Image Processing, Experimental Thermal and Fluid Science, 2017, 88(1): 423-433.
  • [27]. Vance A., Elon Musk: Tesla, SpaceX, and the Quest for a Fantastic Future, New York, USA, Virgin Books, 2015.
APA Korkmaz F, Yiğit K, Guzel B (2021). Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma. , 1149 - 1157. 10.31202/ecjse.899736
Chicago Korkmaz Fatih Cüneyd,Yiğit Kenan,Guzel Bulent Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma. (2021): 1149 - 1157. 10.31202/ecjse.899736
MLA Korkmaz Fatih Cüneyd,Yiğit Kenan,Guzel Bulent Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma. , 2021, ss.1149 - 1157. 10.31202/ecjse.899736
AMA Korkmaz F,Yiğit K,Guzel B Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma. . 2021; 1149 - 1157. 10.31202/ecjse.899736
Vancouver Korkmaz F,Yiğit K,Guzel B Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma. . 2021; 1149 - 1157. 10.31202/ecjse.899736
IEEE Korkmaz F,Yiğit K,Guzel B "Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma." , ss.1149 - 1157, 2021. 10.31202/ecjse.899736
ISNAD Korkmaz, Fatih Cüneyd vd. "Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma". (2021), 1149-1157. https://doi.org/10.31202/ecjse.899736
APA Korkmaz F, Yiğit K, Guzel B (2021). Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma. El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 8(3), 1149 - 1157. 10.31202/ecjse.899736
Chicago Korkmaz Fatih Cüneyd,Yiğit Kenan,Guzel Bulent Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma. El-Cezerî Journal of Science and Engineering 8, no.3 (2021): 1149 - 1157. 10.31202/ecjse.899736
MLA Korkmaz Fatih Cüneyd,Yiğit Kenan,Guzel Bulent Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma. El-Cezerî Journal of Science and Engineering, vol.8, no.3, 2021, ss.1149 - 1157. 10.31202/ecjse.899736
AMA Korkmaz F,Yiğit K,Guzel B Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma. El-Cezerî Journal of Science and Engineering. 2021; 8(3): 1149 - 1157. 10.31202/ecjse.899736
Vancouver Korkmaz F,Yiğit K,Guzel B Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma. El-Cezerî Journal of Science and Engineering. 2021; 8(3): 1149 - 1157. 10.31202/ecjse.899736
IEEE Korkmaz F,Yiğit K,Guzel B "Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma." El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 8, ss.1149 - 1157, 2021. 10.31202/ecjse.899736
ISNAD Korkmaz, Fatih Cüneyd vd. "Perde Tipi Engellerin Çalkantı Yüklerini Azaltma Etkileri Üzerine Deneysel Bir Çalışma". El-Cezerî Journal of Science and Engineering 8/3 (2021), 1149-1157. https://doi.org/10.31202/ecjse.899736
Sayfa Oluşturulma Tarihi
24-04-2024 3:53

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları