PERVANELER

Piç Kontrollü Pervane Kavramı Piç kontrollü pervanenin karakteristik özelliği kanatların kendi ekseni etrafında dönebilmesidir. Kanat ekseni pervane şaftına dik açıdadır. Köprü üstünden pervaneler ayrı ayrı kontrol edildiği gibi, pervane içindeki gibi hidrolik mekanizma yardımıyla her pervanenin 5 kanadı da aynı anda döner. Açısal dönüş kanatların tornistana da ayarlanabilmesini sağlar, ki bu tornistana manevra için pervane şaftı dönüş yönünün aksettirilmesini ortadan kaldırır. Piç kontrollü kanatların gerçek anlamı istenen gücün % 100' üne kadar kullanılabilmesidir. Benzer koşullarda sabit kanatlı pervane makineleri aşırı yüklenebilir. Aşırı yüklenme daima makine çıkış gücü ve süratinde bir düşme gerektirir

Nozullu pervaneler Klasik uskur pervanelerin dizaynının başladığı 1800’lü yılların başından bu yana pek çok gelişmeler olmasına karşılık temel pervane yapısında önemli bir değişiklik olmamıştır. Bununla birlikte enerji kayıplarını azaltıcı cihazlar eklenerek sevk sistemleri geliştirilmiştir. Bu sistemlerden biri olan nozullu pervaneler özellikle yüksek yükleme durumlarında sağladığı önemli verim artışıyla en yaygın kullanılanıdır. Bu çalışmada nozullu pervaneler tanıtılarak, sistemin hidrodinamik performansının hesaplanabilmesi için sonlu hacimler metoduna dayalı bir yöntem sunulacaktır. Çalışmada ayrıca nozullu pervaneye gelen farklı hız durumları için analiz yapılarak, elde edilen sonuçlar kaldırıcı yüzey metodunun uygulanmasından elde edilen sonuçlarla karşılaştırılacaktır.

3. Süper Kavitasyonlu Pervaneler Süper kavitasyonlu pervanelerin kanatları, nominal yerleşim noktasında, tüm kanat yüzeyi üzerinde kararlı bir kavitasyon tabakası elde edilecek şekilde dizayn edilecektir. Yerleşim ve dizaynda, öngörülen işletme özellikleri ve arzu edilen ters dönme ve manevra yetenekleri dikkate alınmalıdır.

TANDEM PERVANELER Herhangi bir sebeple pervanenin çapının sınırlanması söz konusu olursa, bu durumda yükleme faktöründe artış göze çarpar. Aynı zamanda yük 2 veya daha çok pervane arasında paylaştırmak yoluyla hafifletilir. Eğer pervaneler aynı yönde dönüyorsa bu sisteme tandem pervane sistemi adı verilir. Aslında bu tip pervane sistemi yeni bir teknoloji gibi görünmesine rağmen kullanımı eski tarihlere dayanmaktadır. Yıllar önce Charles Persons tarafından türbina adlı buhar türbinli bir gemide kullanılmıştır. Tandem pervane sistemi buz kıran LNG taşıyan gemiler , çekiciler ve ufak tekne gibi bazı özel amaçlı gemilerde kullanılabilir.

GRİM TEKERLEK PERVANELER İlk defa Grim tarafından ortaya çıkarılması sebebiyle Grim Vane wheel pervanesi ad verilir. Pervane arasında serbest olarak dönebilen ve pervane çapından büyük olan bir kanat seti yada tekerleği olarak tarif edilebilir. Bu sevk sisteminin şu avantajları vardır. 1-) Pervane arkasından su akışı ile bırakılan enerjiyi itme kuvvetine çevirir yani rotasyonel enerji kaybını azaltır. 2-) Tekerlek arkasında bulunan dümen daha az direnç gösterir. 3-) Gemiye daha iyi durma kabiliyeti sağlar. Pervane gerisine takılan bu teker genel olarak pervane çapından %20 daha büyüktür. Bu sistemin en önemli kullanma alanlarını kargo gemileri oluşturmaktadır.

ZIT DÖNÜŞLÜ PERVANELER Zıt dönüşlü pervane sisteminde farklı yönlerde dönen 2 adet pervane aynı şaft ekseni üzerinde bulunmaktadır. Makine gücünün bir kısmı pervanelerden bir tanesine diğer kısmı ise diğer pervaneye verilmektedir. Zıt dönüşlü pervanede amaç suya bırakılan rotasyonel enerjinin yok edilmesidir. Yani birinci pervanenin izinde çalışan ikinci pervane potasyonel hızı yok etmelidir. İlk pervane izinde çalışan pervanenin çapı da iz içinde bulunması gerektiğinden daha küçük çaplı olmaktadır. Bu ayrıca kavitasyon riski de azaltmaktadır. Zıt dönüşlü pervaneler torpido gibi yönsel dengenin önemli olduğu yerlerde ayrıca tercih edilmektedir.

ÜST ÜSTE BİNDİRİLMİŞ PERVANELER İki şaft ve bunlara bağlı bulunan ve üst üste gelen iki pervaneden oluşan sevk sistemidir. Bu sistem çok yaygın olarak kullanılmaz. Teorisi daha çok deneyler yapılarak incelenmiştir. Aşağıdaki belirgin farklılıkları içerir: 1-)Toplam jet alanı daha küçüktür. Bu ideal verimde düşüş demektir. 2-)Pervaneler yoğunlaşmış iz içinde çalışırlar ve bu tekne veriminin artmasına sebep verir. 3-)Aralarındaki mesafesi küçük olan şaftlar pervane yeterli desteği sağlayamaz. 4-)Aynı yönde dönen pervaneler sayesinde Rotasyonel enerji kayıpları önlenir. 5-)Pervaneler birbirlerini etkileyebilmekteler. Bu tip pervanelerde genel sevk verimi normal pervaneden daha yüksek olmasına karşın titreşim ve kavitasyona sebep olmaktadır. Bu olumsuz etkiler kanat sayısı değiştirilerek giderilebilir. Sancak ve iskele tarafında bulunan pervanelerin kanat sayıları farklı yapılarak bu etkilerin azaltılması önerilmektedir. Şaftlar arasındaki optimum mesafe pervane çapının %60-80 i kadardır.

PERVANE-STATOR SEVK SİSTEMİ Potansiyel enerji kaybını azaltmak ve pervane torkunu dengelemek için genelde stator veya benzeri sevk araçları kullanılarak gerçekleştirilir. Statorun kullanılması aynı vazifeyi gören zıt dönüşlü pervanelere göre daha ucuz ve mekanik olarak daha kolay olduğu için tercih edilebilir. Eğer stator bir pervanenin önüne yerleştiriliyorsa buna ön stator arkasına yerleştiriliyorsa buna arka stator denir. Her iki tip statorda pervane arkasındaki pervaneden dolayı meydana gelmiş ortalama indüklenmiş teğetsel hızları yok edecek şekilde dizayn edilirler. Pervane arkasına yerleştirilen stator pozitif bir itme sağlayarak toplam sevk verimini arttırır. Ön stator ise aksine negatif bir itme meydana getirir, fakat pervane gelen akışkan akımında değişiklik yaptığı için pervanenin veriminin artışına sebep verir. Sonuç olarak statorun verdiği kazanç kendi direncinden fazla olduğu durumlarda bu sevk sistemi normal pervaneye göre daha verimli olmaktadır. Arka statorun dizaynı ekte verilen pervane programında mevcuttur.

YÜZEY YARICI PERVANELER Bu pervanelerin diğer adı da kısmi batmış pervanelerdir (Surface Piercing). Özellikle sürat amaçlı teknelerde kullanıldığı gibi daha yavaş gemiler ile klasik formlu teknelerde de kullanılabilir. Kavitasyon nedeni ile erezyon ve verim kayıplarını azaltmak için profilleri genellikle süper kavitatif yapılır. Bu tip pervaneler tam batmış pervanelere göre daha fazla stres değişimine uğrarlar.

TVF (Tip Vortex Free) PERVANELER Pervane kanadı sonuna levha eklenerek pervane kanadı üzerindeki sirkülasyon dağılımı istenilen şekilde ayarlanabilir. Kanat uçları aşırı yük çekebilmek için bu levhaların yerleştirilmesi ile verim artışı %5 e çıkartılabilmektedir.

Z-SÜRÜŞLÜ SEVK SİSTEMİ Z-Sürüşlü Sevk Sistemi adını alır. Kort nozullarını pervane ile birlikte bir blok teşkil edecek tarzda birleştirmek suretiyle elde edilir. Makineler teknenin ortasında pervane sistemi kıç tarafta olduğu için şaft yolunun oluşturduğu çizgi Z harfine benzediğinden Z-Sürüşlü Sevk Sistemi adını alır.

İZ DÜZENLEYİCİ NOZUL İz dengeleyici nozul Schneekluth tarafından gemi arkasındaki akım ayrışmasını ve teyetsel hız bileşenlerini azaltarak pervanenin üst kısmına gelen akımı düzenlemek ve hızlandırmakla verim artışını sağlamak amacıyla teklif edilmiştir.ilk defa 1982 de gemiye takılan cihaz bu zamana kadar bir çok gemiye uygulanmıştır. Halen matematiksel olarak dizayn edilemeyip daha çok model denemeleri yardımı ile test ve dizayn yapılmaktadır.

ASİMETRİK KIÇ Asimetrik kıç, pervane hareketlerinden kaynaklanan akım etkilerini azaltmak maksadı ile düşünülmüştür. 1965-1968 yılları arasında yapılan model testlerinde %5-7 arasında bir güç azaltılması ölçülmüştür. Asimetrik kıç uygulaması blok kat sayısı büyük olan gemilerde daha iyi sonuçlar vermektedir. 1982 ile 1987 yılları arasında 30 gemiye uygulanmıştır. 0.55 ile 0.84 arası olan gemilerde yapılan uygulamalar sonucunda %5-9 arası iyileşme gözlenmiştir.

PERVANE GÖBEK FİNLERİ Göbek finleri pervane göbeğinin üzerine ve kanat gerisine ufak düz levhalar şeklinde yerleştirilirler. Bu finlerin sayısı pervane kanat sayısına eşit olup belli bir piç açısına sahiptirler bunları yerleştirmekteki amaç göbek etrafındaki girdabı ve kinetik enerji kayıplarını azaltarak pervane verimini arttırmaktadır.

GROTHUES DAĞITICILARI Bunlar genellikle tek gövdeli gemilerin arka kısmına yerleştirilen hidrodinamik fin sistemleridir. Dağıtıcıların amacı pervaneye gelen akım hatlarını düzenlemek ve dolayısıyla pervane verimini arttırmaktadır. Bu finler eğriseldirler ve giriş uçları gelen akım hatlarına paralel olacak şekilde yerleştirilirler. Pervane verimini arttırmakla beraber aynı zamanda gemi direncini azaltmakta da etkilidirler.