Research Article

Gemi Kargo Tankındaki Isıtma Kangallarından Olan Kaldırma Kuvveti Kaynaklı 3B Akış ve Isı Geçişinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Volume: 11 Number: 3 September 1, 2025
EN TR

Gemi Kargo Tankındaki Isıtma Kangallarından Olan Kaldırma Kuvveti Kaynaklı 3B Akış ve Isı Geçişinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Abstract

Gemi kargo tankları, kargo boşaltma sıcaklığını uygun bir seviyeye yükseltme ve koruma araçlarıyla donatılmıştır. Bu çalışmada, bir kimyasal tankere ait oluksuz olarak oluşturulan kargo tankındaki ısıtma kangallarından olan zamana bağlı doğal taşınımla ısı transferi farklı Rayleigh sayıları (4.14x106≤ RaD ≤1.5x108) ve sınır koşulları için sayısal olarak incelenmiştir. Isıtma kangalları tank tabanına eşit olarak dağıtılmıştır. Isıtma kangalları izotermal olarak ısıtılmış, tankın borda, güverte ve çift dip kısımlarında farklı sınır şartları kullanılmıştır. Çalışma akışkanı olarak ağır yakıt kullanılmıştır. Üç boyutlu zamana bağlı süreklilik, momentum ve enerji denklemleri sonlu hacim metodu kullanılarak çözülmüştür. Sonlu hacim yöntemi kullanılarak gerçekleştirilen sayısal simülasyonlar, ağır yakıtın 2 saatlik ısıtılması durumunda ısıtma kangalındaki zaman ortalama ısı transfer katsayısının RaD=4.14x106 için 34.62 W/m2K, RaD=2.47x107 için 88.90 W/m2K ve RaD=1.5x108 için 103.79 W/m2K’ye eşit olduğunu göstermektedir. Tank duvarlarından olan ısı kaybının ısıtma kangallarından elde edilen zaman ortalama ısı transferi katsayısı değerine önemli bir etkisinin olmadığı görülmüştür. İlgili araştırma sonuçları, kargo tanklarındaki ortalama ısıtma yükünün hesabının yapılmasında teorik ve teknik destek sağlayacaktır.

Keywords

Supporting Institution

İzmir Katip Çelebi Üniversitesi

Project Number

2023-GAP-GIDF-0010

Ethical Statement

Bu çalışma için etik kurul iznine gerek yoktur.

References

  1. Akagi, S., Kato, H. (1987). Numerical analysis of mixed convection heat transfer of a high viscosity fluid in a rectangular tank with rolling motion. International Journal of Heat and Mass Transfer, 30(11): 2423–2432. doi: 10.1016/0017-9310(87)90232-8.
  2. Akagi, S., Uchida, K. (1987). Fluid motion and heat transfer of a high-viscosity fluid in a rectangular tank on a ship with oscillating motion. Journal of Heat Transfer, 109(3): 635–641. doi: 10.1115/1.3248135.
  3. Altaç, Z., Uǧurlubilek, N. (2016). Assessment of turbulence models in natural convection from two- and three-dimensional rectangular enclosures. International Journal of Thermal Sciences, 107: 237–246. doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2016.04.016.
  4. Arpaci, V.S., Shu-Hsin, K., Selamet, A. (2000). Introduction to heat transfer, First Edition, 632 p., Pearson, ISBN: 9780133910612.
  5. Çengel, A.Y., Ghajar, J.A. (2015). Heat and Mass Transfer: Fundamentals and Applications, Fifth edition, 992 p., Mc Graw Hill, ISBN: 0073398187.
  6. Churchill, S.W., Chu, H.H.S. (1975). Correlating equations for laminar and turbulent free convection from a horizontal cylinder. International Journal of Heat and Mass Transfer, 18(11): 1323–1329. doi: 10.1016/0017-9310(75)90243-4.
  7. Córdoba, P.A., Silin, N., Dari, E.A. (2015). Natural convection in a cubical cavity filled with a fluid showing temperature-dependent viscosity. International Journal of Thermal Sciences, 98: 255–265. doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2015.07.007.
  8. Cotter, M.A., Charles, M.E. (1992). Cylindrical Storage Tanks : Transient Cooling of Petroleum by Natural Convection in Cylindrical Storage Tanks: A Simplified Heat Loss Model. The Canadian Journal of Chemical Engineering 70: 1090–1093.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Ship Energy Efficiency

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

July 9, 2025

Publication Date

September 1, 2025

Submission Date

May 14, 2025

Acceptance Date

June 19, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 11 Number: 3

APA
Şahin, K. (2025). Gemi Kargo Tankındaki Isıtma Kangallarından Olan Kaldırma Kuvveti Kaynaklı 3B Akış ve Isı Geçişinin Sayısal Olarak İncelenmesi. Turkish Journal of Maritime and Marine Sciences, 11(3), 198-215. https://doi.org/10.52998/trjmms.1698686
AMA
1.Şahin K. Gemi Kargo Tankındaki Isıtma Kangallarından Olan Kaldırma Kuvveti Kaynaklı 3B Akış ve Isı Geçişinin Sayısal Olarak İncelenmesi. TRJMMS. 2025;11(3):198-215. doi:10.52998/trjmms.1698686
Chicago
Şahin, Koray. 2025. “Gemi Kargo Tankındaki Isıtma Kangallarından Olan Kaldırma Kuvveti Kaynaklı 3B Akış Ve Isı Geçişinin Sayısal Olarak İncelenmesi”. Turkish Journal of Maritime and Marine Sciences 11 (3): 198-215. https://doi.org/10.52998/trjmms.1698686.
EndNote
Şahin K (September 1, 2025) Gemi Kargo Tankındaki Isıtma Kangallarından Olan Kaldırma Kuvveti Kaynaklı 3B Akış ve Isı Geçişinin Sayısal Olarak İncelenmesi. Turkish Journal of Maritime and Marine Sciences 11 3 198–215.
IEEE
[1]K. Şahin, “Gemi Kargo Tankındaki Isıtma Kangallarından Olan Kaldırma Kuvveti Kaynaklı 3B Akış ve Isı Geçişinin Sayısal Olarak İncelenmesi”, TRJMMS, vol. 11, no. 3, pp. 198–215, Sept. 2025, doi: 10.52998/trjmms.1698686.
ISNAD
Şahin, Koray. “Gemi Kargo Tankındaki Isıtma Kangallarından Olan Kaldırma Kuvveti Kaynaklı 3B Akış Ve Isı Geçişinin Sayısal Olarak İncelenmesi”. Turkish Journal of Maritime and Marine Sciences 11/3 (September 1, 2025): 198-215. https://doi.org/10.52998/trjmms.1698686.
JAMA
1.Şahin K. Gemi Kargo Tankındaki Isıtma Kangallarından Olan Kaldırma Kuvveti Kaynaklı 3B Akış ve Isı Geçişinin Sayısal Olarak İncelenmesi. TRJMMS. 2025;11:198–215.
MLA
Şahin, Koray. “Gemi Kargo Tankındaki Isıtma Kangallarından Olan Kaldırma Kuvveti Kaynaklı 3B Akış Ve Isı Geçişinin Sayısal Olarak İncelenmesi”. Turkish Journal of Maritime and Marine Sciences, vol. 11, no. 3, Sept. 2025, pp. 198-15, doi:10.52998/trjmms.1698686.
Vancouver
1.Koray Şahin. Gemi Kargo Tankındaki Isıtma Kangallarından Olan Kaldırma Kuvveti Kaynaklı 3B Akış ve Isı Geçişinin Sayısal Olarak İncelenmesi. TRJMMS. 2025 Sep. 1;11(3):198-215. doi:10.52998/trjmms.1698686

Creative Commons Lisansı

This Journal is licensed with Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International Licence (CC BY-NC-ND 4.0).