Ship cargo tanks are equipped with means to increase and maintain the cargo discharge temperature to a suitable level. In this study, the heat transfer by transient natural convection from heating coils in a non-corrugated cargo tank of a chemical tanker was numerically investigated for different Rayleigh numbers (4.14x106≤ RaD ≤1.5x108) and boundary conditions. The heating coils were distributed uniformly on the tank bottom. The heating coils were heated isothermally, and different boundary conditions were used in the double-side, deck and double-bottom sections of the tank. Heavy fuel oil was used as the working fluid. The three-dimensional transient continuity, momentum, and energy equations were solved using the finite volume method. The numerical simulations performed using the finite volume method show that the time-averaged heat transfer coefficient on the heating coil is equal to 34.62 W/m2K for RaD=4.14x106, 88.90 W/m2K for RaD=2.47x107 and 103.79 W/m2K for RaD=1.5x108 in the case of the 2-h heating of heavy fuel oil. It is observed that the heat loss through the tank walls does not have a significant effect on the time-averaged heat transfer coefficient value obtained from the heating coils. The relevant research results will provide theoretical and technical support in the calculation of the average heating load in cargo tanks.
İzmir Katip Çelebi University
2023-GAP-GIDF-0010
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.
Bu çalışma için etik kurul iznine gerek yoktur.
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
2023-GAP-GIDF-0010
| Primary Language | Turkish | 
|---|---|
| Subjects | Ship Energy Efficiency | 
| Journal Section | Research Article | 
| Authors | |
| Project Number | 2023-GAP-GIDF-0010 | 
| 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 Issue: 3 |