Doğadan İlham Alınarak Geliştirilen Bir Denizaltı Formunun Direnç Özelliklerinin Sayısal İncelemesi

Doğa milyonlarca yıldır insanlara yuva olmanın yanı sıra, sunduğu sınırsız potansiyel ve kaynaklarla insanlar için geliştirilen çeşitli teknolojilerin en temel kaynağı olmaktadır. Bu çalışmada, doğadan ilham alınarak geliştirilen bir denizaltı formunun farklı hızlara karşılık direnç özellikleri Hesaplamalı Akışkanlar Dinamği (HAD) analizleri ile incelenmiştir. Bu kapsamda, öncelikle DARPA Suboff denizaltısının farklı hız değerlerinde HAD analizleri gerçekleştirilmiştir. Sayısal analizlerde, denizaltı etrafındaki türbülanslı akış Reynolds Ortalamalı Navier-Stokes (RANS) modeli SST Menter k-Ɛ türbülans modeli ile modellenmiştir. Uygulanan HAD yaklaşımlarının geçerlemesi, elde edilen sayısal sonuçlar ile literatürden alınan deneysel sonuçların karşılaştırılması ile sağlanmıştır ve hesaplama bölgesindeki ağ yoğunluğuna dayalı bir belirsizlik analizi ile doğrulaması gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, köpekbalığı formunun geometrisiden ilham alınarak, DARPA Suboff denizaltısı ile aynı boyda ve aynı ortalama genişlikte bir denizaltı formu oluşturulmuştur. DARPA denizaltısı analizleri ile aynı HAD yaklaşımları kullanılarak ve aynı hidrodinamik koşullar oluşturularak doğadan esinlenerek oluşturulan denizaltının HAD analizleri gerçekleştirilmiştir. Aynı boy ve ortalama genişlikteki iki denizaltı formunun çeşitli hızlardaki toplam direnç değerleri kıyaslandığında, köpekbalığından esinlenerek geliştirilen formun direncinin daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmanın doğadan, özellikle de denizde yaşayan canlıların formlarından esinlenerek geliştirilecek yeni denizaltı çalışmaları için bir örnek olabileceği düşünülmektedir.