ISSN 1300 - 1973

Quick Search




GMO SHIPMAR: 23 (210)

Volume: 23  Issue: 210 - 2017

RESEARCH ARTICLE
1.Experimental investigation of the effects of n-butanol fumigation on engine performance and exhaust emissions in a turbocharged DI diesel engine
Zehra Şahin, Orhan Nazım Aksu, Orhan Durgun
Pages 5 - 20 (56 accesses)
Sunulan çalışmada, n-bütanolun emme havasına püskürtülmesinin (n-bütanol fumigasyonunun, nBF) motor karakteristikleri ve eksoz emisyonları üzerindeki etkileri, Renault K9K 700 tipi turboşarjlı, modern common-rail püskürtme sistemine sahip bir otomobil dizel motorunda deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler, çeşitli n-bütanol oranları için (140 Nm, 125 Nm, 110 Nm, 95 Nm ve 80 Nm) gibi beş farklı yükleme durumunda ve 3000 d/d motor hızında gerçekleştirilmiştir. Burada n-bütanol, hacimsel olarak % 2, % 4, % 6, % 8 ve % 10 oranlarında emme havası içerisine basit bir karbüratörle püskürtülmüştür. İlgili karbüratörün ana meme jetini kontrol eden ayar vidası yeniden tasarlanmıştır ve ilgili parça Trabzon piyasasında üretilmiştir. Yapılan deneyler sonunda; seçilen nBF oranları için efektif güç değerlerinin saf dizel yakıtı (SDY) değerleri ile hemen hemen aynı olduğu görülmüştür. Ancak seçilen tüm çalışma koşullarında; özgül yakıt tüketiminin önemli ölçüde arttığı ve efektif verimin ise azaldığı belirlenmiştir. Seçilen nBF oranları için toplam hidro karbonların (THC) ve karbon monoksitin (CO) önemli ölçüde arttığı, ancak azot oksitlerin (NOx) azaldığı görülmüştür. Duman koyuluğu ise; (140 Nm, 125 Nm ve 110 Nm) gibi yüksek yük değerlerinde artmıştır. Ancak yüksek nBF oranları için artışlar daha yüksek olmuştur. Duman koyuluğu; (95 Nm ve 80 Nm) gibi düşük yük durumlarında ise % 6 nBF oranına kadar azalmıştır, fakat bu orandan sonra ise yeniden artmaya başlamıştır. Sunulan çalışmada, seçilen nBF oranları için toplam yakıt maliyeti SDY’den daha yüksek olmuştur. Bu çalışmanın son bölümünde ise, daha önceden yazarlar tarafından yapılan n-bütanol karışımı deney sonuçları ile nBF deney sonuçları, 3 farklı n-bütanol oranı ve 3 farklı yük durumu için karşılaştırılmıştır.
In the present study, the effects of n-butanol injection into intake air (n-butanol fumigation, nBF) on the performance and exhaust emissions were experimentally investigated in a Renault K9K 700 type turbocharged common-rail DI automotive diesel engine. Experiments were performed under five different loads such (140 Nm, 125 Nm, 110 Nm, 95 Nm and 80 Nm) and at 3000 rpm engine speed, for various n-butanol ratios. Here, n-butanol was injected into intake air by using an adapted carburetor, which main nozzle section is adjustable to give approximately 2 %, 4 %, 6 %, 8 % and 10 % (by vol.) n-butanol ratios. The test results showed that effective power values for selected nBF ratios are nearly equal to neat diesel fuel (NDF). However, break specific fuel consumption increases and effective efficiency decreases considerably for all of the operating conditions. NOx emissions decrease, whereas THC and CO increase significantly for all of the selected nBF ratios. Opacity increases for high loads (140 Nm, 125 Nm and 110 Nm) and increment ratios of opacity for high nBF ratios are higher than that of lower nBF ratios. Although opacity decreases under selected low loads (95 Nm and 80 Nm) for low nBF ratios, it starts to increase after 6 % nBF ratio. Also, total fuel cost for selected nBF ratios is higher than NDF. In the present study, the nBF results were also compared with the results of the n-butanol-diesel fuel blends (nBDFBs), which previously investigated experimentally by authors, for three different loads and three n-butanol percentages.

2.Calculation of Steering and Braking Forces of Tractor Type Escort Tugs
Çağrı Aydın, Utku Cem Karabulut, Uğur Oral Ünal, Kadir Sarıöz
Pages 21 - 36 (50 accesses)
Bu makalede traktör tipi refakat römorkörleri tarafından büyük gemilere, özellikle petrol tankerlerine, uygulanan dinamik cer (durdurma ve döndürme) kuvvetlerinin belirlenmesinde kullanılabilecek iki farklı hesaplamalı yöntem sunulmaktadır. Bir refakat römorkörünün performansının belirlenmesinde en önemli aşama römorkör teknesinden ve skeg gibi takıntılardan kaynaklanan hidrodinamik kuvvetlerin belirlenmesidir. Bu hidrodinamik kuvvetler ve pervane tarafından sağlanan itme kuvveti kullanılarak römorkörün refakat performansını belirleyen durdurma ve döndürme kuvvetleri hesaplanabilir. Her ne kadar hidrodinamik kuvvetlerin belirlenmesinde en güvenilir yöntemin ölçekli model deneyleri olduğu kabul edilse de bu tür deneyler maliyet ve zaman kısıtlamaları nedeni ile dizayn sürecinin başlangıç aşamaları için kullanışlı değildir. Bu makalede sunulan yöntemlerden ilki model deneyi ölçümleri ile seyir tecrübesi verilerinden elde edilmiş yarı-ampirik yöntemlere dayanmakta ve kısıtlı dizayn bilgisinin mevcut olduğu kavram dizaynı aşamasında kullanılmak üzere geliştirilmiştir. Tekne ve takıntı geometrilerinin detaylarının belli olduğu daha ileri dizayn aşamalarında hidrodinamik kuvvetlerin belirlenmesinde Reynolds Ortalamalı Navier Stokes (RANS) denklemlerine dayalı hesaplama yöntemi önerilmektedir. Yerel akım özellikleri dikkate alınan bu yaklaşım tekne ve takıntı geometrilerinin iyileştirilmesinde de kullanılabilecektir. Bu çalışmada refakat römorkörlerinin performansını belirlemeye yönelik iki farklı yaklaşım tanıtılmakta ve tipik bir refakat römorkörü üzerinde uygulanmaktadır.
This paper presents two practical computational procedures to predict the steering and braking forces applied by tractor type escort tugs to large vessels, particularly oil tankers. The essential part of the escort performance prediction methodology is the computation of hydrodynamic forces generated by the tug’s hull and the appendages such as skeg. These forces can be converted into the steering and braking force components which define the escort performance of the tug. The hydrodynamic forces can be estimated by scaled model tests however this approach is not suitable for early design studies because of cost and time restrictions. The first methodology presented in this paper is based on semi-empirical methods, obtained from model test measurements and full-scale test results, and developed in order to be used at early design stages where limited design information is availible. A computational technique based on Reynolds Averaged Navier Stokes (RANS) equations is recomended for the later stages of design process in which more precise definition of hull and appendages geometries are available. This approach, which takes local flow characteristics into account, can be used for the optimisation of hull and appendages geometries. In this study, two different approaches are presented and used on a given escort tug.

3.A review on prediction of ship manoeuvring performance, part 1
Ömer Faruk Sukas, Ömer Kemal Kınacı, Şakir Bal
Pages 37 - 75 (110 accesses)
Bir gemiye ait manevra performasını tek bir kriter ile tanımlayabilmek mümkün olmadığı için toplam manevra performansını etkileyen her bir unsur ayrı ayrı ele alınmalıdır. Gemilerin manevra performans tahminlerinin incelendiği bu çalışma iki bölümden oluşmaktadır. Çalışmanın ilk bölümünde literatürde yer alan bazı çalışmalar sınıflandırılarak eksik veya az sayıda çalışılmış olan konuların belirlenmesi amaçlanmıştır. İlk olarak manevra performansının incelenmesi konusu gemi tipine göre sınıflandırılarak bu konu ile ilgili yapılan çalışmalardan bahsedilmiş ve manevra hareketinin lineer ve lineer olmayan temel denklemleri türetilmiştir. Bu denklemlere bağlı olarak manevra performans analizlerinde kullanılan matematik modellerin nasıl oluşturulduğu ve çözümlendiği anlatılmıştır. Ayrıca gemilerin manevra performanslarının hangi yollarla belirlenebileceği ve manevra katsayılarının elde edilme yöntemleri anlatılmıştır. Bu yöntemlerin kullanıldığı bazı çalışmalarda elde edilen sonuçlar gösterilmiş ve yorumlanmıştır.
Since it is not possible to evaluate the maneuvering performance of a ship with a single criterion, each factor that affects the total maneuvering performance must be considered separately. This study, which examines the evaluation of maneuvering performance of ships, consists of two parts. In the first part of the study, some studies in the literature were classified and it was aimed to determine the subjects that were studied rarely. First of all, the studies about maneuvering performance were classified according to the ship type and the studies in the literature related to this subject were mentioned. After that, the linear and nonlinear equations of maneuvering motion were derived. Based on these equations, it was explained how mathematical models used in maneuvering performance analyses are derived and solved. Furthermore, the ways in which the maneuvering performance of ships can be determined and the methods of obtaining the maneuvering coefficients were explained. Finally, the results obtained in some studies were shown and interpreted.

4.A review on prediction of ship manoeuvring performance, part 2
Ömer Faruk Sukas, Ömer Kemal Kınacı, Şakir Bal
Pages 76 - 105 (29 accesses)
Denizde güvenliği sağlamak ve kirlenmeye yol açabilecek kazaları asgari seviyede tutabilmek amacıyla IMO (International Maritime Organization) tarafından gemilerin manevra kabiliyetleri ile ilgili bazı kriterler belirlenmiştir. Gemilerin manevra performans tahminlerinin incelendiği çalışmanın bu bölümünde IMO’nun belirlemiş olduğu gemi manevra kabiliyeti kriterleri ve bu kriterleri sağlayabilmek için yapılması gereken standart manevra testleri gösterilmiştir. Hangi manevra testinin neden yapıldığı ve sonuçlarının nasıl yorumlanması gerektiği ile ilgili bazı bilgiler verilmiştir. Ayrıca bir geminin dönme kabiliyeti ve doğrusal rota stabilitesine sahip olup olmadığına nasıl karar verileceği teorik olarak anlatılmıştır. Son bölümde ise gemilerin manevra performans tahminlerini etkileyen iç ve dış faktörlerden bahsedilmiş ve bu konularla ilgili yapılmış olan bazı çalışmalardan sonuçlar gösterilmiş ve yorumlanmıştır.
The International Maritime Organization (IMO) has set some criteria for the maneuverability of ships, in order to ensure safety at sea and keep collusions that may lead to pollution to minimum level. In this part of the two-part paper, maneuverability standarts for ships that IMO has specified and the standard maneuvering tests that have to be done to meet these criteria have been investigated. Some information has been provided about why the maneuvering tests are performed and how their results should be interpreted. It is also theoretically explained how to decide whether a ship has the turning ability and straight line stability. Lastly, the internal and external factors that influence the maneuvering performance estimation of ships were examined and some results given in the literature were interpreted briefly.

LookUs & Online Makale