Zorlanmış yalpa hareketi yapan iki boyutlu cisimlerin hidrodinamik katsayılarının interpolasyonlu parçacık metodu ile hesaplanması
Öz
Su yüzeyinde salınım yapan cisimlerde meydana gelen hidrodinamik kuvvetlerin ve momentlerin
tahmini için birçok analitik, deneysel ve sayısal çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmada, sayısal
yöntemlerden biri olan İnterpolasyonlu Parçacık Hidrodinamiği (Smoothed Particle Hydrodynamics)
kullanılarak zorlanmış yalpa hareketi yapan 2-Boyutlu cisimlere ait ek-su kütlesi ve sönüm katsayıları
için bir hesaplama altyapısı geliştirilmiş ve elde edilen sonuçların literatürde yer alan diğer sonuçlar
ile mukayesesi yapılmıştır. İnterpolasyonlu Parçacık Hidrodinamiği (İPH) yönteminin uygulamasında
değişik algoritmalar kullanılmakta olup, bu çalışma çerçevesinde geliştirilmiş bilgisayar programı
temelde, Yapay Viskozite Terimi’ni (Artificial Viscosity Term) içeren Euler Hareket Denklemi ve
Süreklilik Denklemini, Zayıf Olarak Sıkıştırılabilir İPH Yaklaşımı (WCSPH) yardımı ile çözmektedir.
Geliştirilmiş olan bilgisayar kodunda; WCSPH kullanımında basınç değerlerinin değişimini düzenleyen
Yoğunluk Düzeltmesi (Shephard Filtering) ile Özbulut (2013a) tarafından geliştirmiş olan Birleşik
Serbest Su Yüzeyi ve Suni Parçacık Ötelemesi çözüm algoritması kullanılmıştır. Ayrıca problem
sınırlarının eğik olduğu durumlarda ise çözüm algoritması içinde parçacıkların çözüm bölgesine daha
homojen dağıtılmasına yarayan Colagrossi ve diğerleri (2012) tarafından geliştirilen Parçacık
Paketleme Algoritması (Particle Packing Algorithm) kullanılmıştır. Herhangi bir ağ sistemine ihtiyaç
duymayan ve Lagrange temelli doğası ile parçacıkların her birinin çözüm süresi boyunca yoğunluk,
basınç, hız, vb. kinematik ya da dinamik büyüklüklerinin takibine dayanan İPH yönteminin kullanılması
ile elde edilen hidrodinamik katsayıların, literatürde yer alan diğer sayısal yöntemlere oranla deney
sonuçlarına daha yakın değer verdiği gözlenmiştir.
Anahtar Kelimeler
References
- Antuono, M., Colagrossi, A., Marrone, S. ve Lugni, C., 2011. Propagation of gravity waves through an
- SPH scheme with numerical diffusive terms. Computer Physiscs Communications, 182:866-877.
- Bhattacharyya, R. 1978. Dynamics of Marine Vehicles. New York. Wiley.
- Colagrossi, A. ve Bouscasse, B. ve Antuono, M. ve Marrone, S. 2012. Particle Packing Algorithm for
- SPH Schemes. Computer Physics Communications, 183: 1641-1653.
- Delorme, T., Iglesias, A. S. ve Perez, S. A. 2005. Sloshing loads simulation in LNG tankers with SPH.
- International Conference on Computational Methods in Marine Engineering. Barcelona.
- Falzarano, J. ve Somayajula, A. ve Seah, R. 2015. An Overview of The Prediction Methods for Roll
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Authors
ONUR Ölmez
This is me
MURAT Özbulut
This is me
MEHMET Yıldız
This is me
ÖMER Gören
This is me
Publication Date
December 1, 2016
Submission Date
February 27, 2017
Acceptance Date
-
Published in Issue
Year 2016 Number: 206