Su topu içindeki akışa etki eden parametrelerin sayısal ve deneysel incelenmesi

Gemi inşaatı sanayisindeki hızlı gelişmeye paralel olarak, gemilerde kullanılan sistemler ve yardımcı ekipmanlara olan talep de hızla artmaktadır. Bu tezde gemi üstü harici yangın söndürme sisteminin önemli bir ekipmanı olan su topu üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Harici yangın söndürme sistemleri kıyı veya açık denizlerdeki yangınlara müdahale etmek için kullanılır ve yangın söndürme gemilerinde bulunur. Gemilerin amaçlarına göre bulundurdukları harici yangın söndürme sistemleri kapasite ve yetenekleri açısından farklılık göstermektedir. Bu nedenle klas kuruluşları harici yangın söndürme sistemlerini sınıflandırmış ve kurallar koymuştur. Bu sistem pompalar aracılığı ile suyun ya da köpüğün yangın mahaline ulaştırılmasını sağlar. Bu sistemin önemli bir ekipmanı olan su topu özetle düşey ve yatay yönde belirlenmiş mesafeye belirlenmiş debide su atar. Bu çalışmada su topunda akış konusu hesaplı akışkanlar dinamiği çalışmaları yapılarak incelenmiştir. Ardından gerçek boyutlarda prototip ürün imalatı gerçekleştirilmiş ve deneysel çalışmalar yapılarak sayısal analizler ve deneysel çalışmalar arasında validasyon sağlanmıştır. Bu sayede su topu akışına etki eden parametreler sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. Çalışmalar ilk olarak jet akışının incelenmesiyle başlamıştır. Su topunun uç kısmında suyun çıkış hızının ayarlanabilmesi için nozul kullanılmaktadır. Farklı nozul yapılarına sahip su topu geometrileri oluşturularak sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Aynı basınç değerinde diğer nozul geometrilerine göre daha az tepki kuvveti oluşturup daha fazla debi geçiren ters pelton geometrisine sahip nozulun kullanılması uygun bulunmuştur. Bir boyutlu tepki kuvveti denklemiyle nozul geometrisinin kuvvete olan etkisi hesaplanamayacağı için çözümlerin Ansys Fluent programında üç boyutlu olarak yapılmasına karar verilmiştir. Son olarak konik nozullu bir adet su topu prototip imalatı yapılmıştır. İmalatı yapılan su topu için farklı giriş basınçlarında deneyler yapılmış ve çıkış debisi değerleri okunmuştur. Alınan deney sonuçları yapılan sayısal analizlerle kıyaslanmış ve deney sonuçları ile sayısal analiz sonuçlarının birbiri ile uyumlu olduğu görülmüştür.