ISSN: 1304-7191 | E-ISSN: 1304-7205
Form optimization of a surface combatant by means of computational fluid dynamics
1
2
Sigma J Eng Nat Sci 2012; 30(3): 350-363
Full Text PDF (Turkish)

Abstract

The traditional ship design process is often under the control of geometric modeling of the boat form. After this, model performance is analyzed with various simulations. If the result is not satisfactory, the iterative steps are repeated until the desired performance is obtained. These hull forms, which revealed by these method, are usually a negotiated solution rather than the optimum, that partially reflects the different performance criteria. In this work an automatic ship hull form optimization methodology is developed based Simulation Driven Design method with using new generation of design, analysis and optimization software combination. For this purpose, parametric modeling software called FRIENDSHIP-Framework is used to collect the optimization process under one roof and handle the process automatically. Aforementioned methodology is used to develop a systematical hull form series for frigate-type surface warships. Next stage, two hull form are chosen as sample and a multi-objective
optimization process is performed. After optimization, initial and optimum hull forms are compared to show that how to improve the resistance and seakeeping results with some local changes.


Bir su üstü savaş gemisi formunun hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemleriyle optimizasyonu
1Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Anabilim dalı, Yıldız-İSTANBUL; Yıldız Teknik Üniversitesi, Gemi İnşaatı ve Denizcilik Fakültesi, Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bölümü, Yıldız-İSTANBUL
2Yıldız Teknik Üniversitesi, Gemi İnşaatı ve Denizcilik Fakültesi, Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bölümü, Yıldız-İSTANBUL
Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences 2012; 3(30): 350-363

Geleneksel gemi dizaynı süreci çoğunlukla tekne formunun geometrik olarak modellenmesinin kontrolündedir. Bu işlemin ardından modelin performansı çeşitli yönlerden analiz edilir. Elde edilen sonuç tatmin edici düzeyde değilse bu adımlar iteratif olarak istenen performans elde edilinceye kadar tekrar edilir. Bu yöntemlerle ortaya çıkarılmış olan
formlar, optimum olmaktan çok genellikle değişik performans kriterlerini kısmen sağlayan uzlaşılmış bir çözümü yansıtmaktadır. Bu çalışmada Simülasyon Yönetimli Tasarım yaklaşımını baz alarak yeni nesil form tasarımı, analiz ve optimizasyon yaklaşımlarını bir arada kullanarak otomatik bir tekne formu optimizasyon metodolojisi geliştirilmiştir. Bu amaç
doğrultusunda FRIENDSHIP-Framework adlı bir parametrik modelleme yazılımı kullanılmış ve çeşitli ara işlemler ile optimizasyon sürecinin tüm adımları tek bir çatı altında toplanarak tüm sürecin otomatik olarak işlemesi sağlanmıştır. Söz konusu metodoloji kullanılarak fırkateyn tipi su üstü savaş gemilerine yönelik bir form serisi üretilmiştir. Bir sonraki aşamada ise oluşturulan tekne serisinden örnek olarak iki adet tekne formu seçilmiş ve çok amaçlı bir optimizasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Optimizasyon işleminin ardından başlangıç form ile optimum formun karşılaştırılması yapılarak uygulanan çeşitli lokal değişiklikler sonucunda formların direnç ve denizcilik değerlerinde bir miktar daha iyileştirme yapılabileceği gösterilmiştir.