Hidrofoilli Teknelerde Kullanılan Su Altı Kanat Yapılarındaki SerbestYüzey Etkileşimlerinin Sınır Elemanları Yöntemi ile İncelenmesi

Hidrofoilli tekneler, ek kaldırma kuvveti oluşturmak amacıyla serbest yüzey altında ilerleyen kanatlar kullanır. Tekne yüzeyinin biruzantısı olan kanatlar tarafından oluşturulan kaldırma kuvveti, tekneyi yukarı yönde iterek deplasman hacminin -dolayısıyla- direncinazalmasını sağlarlar. Serbest yüzeyin oldukça yakınında çalışan bu tarz kanat yapılarının performansının belirlenmesinde, serbestyüzeyle girecekleri etkileşimlerin de rol oynaması beklenir. Bu çalışmada, su altında ilerleyen iki boyutlu bir NACA 0012 kanatkesitinin performansı ve serbest yüzey etkileşimleri sayısal olarak incelenmiştir. Bu amaçla, serbest yüzeyden bir kort boyu mesafedebulunan kesitli kanat etrafındaki akım, geniş bir Froude sayısı aralığında potansiyel akım temelli iteratif sınır elemanları yöntemikullanarak modellenmiştir. Kullanılan yöntemin matematiksel ayrıntıları detaylı bir biçimde sunulmuştur. Çalışma sonucunda, serbestyüzey yakınında çalışmanın kanat kesiti üzerinde oluşan kaldırma ve direnç kuvvetlerini önemli ölçüde etkilediği gözlenmiş ve bukuvvetlerin değişimi Froude sayısına bağlı olarak incelenmiştir. Ayrıca, kanat tarafından serbest yüzey deformasyonları oluşturulduğubelirlenmiş, oluşan dalga genliğinin Froude Sayısına bağlı olarak arttığı görülmüştür.