KARİNA SÜRTÜNME DİRENCİ

Bir gemi su içinde hareket etmeye başladığında, suyun ya­pışkanlığına uygun olarak, karina ile onu çevreleyen su arasında bir sürtünme oluşur. Ve bu sürtünme nedeniyle, gemiye değmek­te olan su parçacıkları sürüklenerek, karinayla birlikte hareket etme eğilimi gösterir. Gemi karinasından dışarıya doğru uzaklaş­tıkça, su moleküllerinin birbirlerini sürükleme etkisi giderek aza­lır, bir noktaya gelindiğinde de sıfıra iner. İleri doğru hareket eden bir gemide, bu etki alanının yatay olarak genişliği, baş ta­rafta birkaç molekül iken, kıç tarafta bir metreyi geçer. Su için­de hareket etmekte olan bir gemiyle birlikte sürüklenme eğilimi gösteren, bu su kuşağına «sürtünme kuşağı» ya da «sürtünme suyu» adlan verilir.

Sürtünme kuşağının oluşum biçiminden kolayca anlaşılabile­ceği gibi, kuşağın içindeki su hızları farklıdır. Geminin hareke­tinden etkilenmeyen uzak çevredeki durgun suya göre, sürtünme kuşağı içinde bulunan değişik noktalardaki su hızlarını ölçersek, en yüksek hızın gemi karinasına en yakın yerlerde olduğunu gö­rürüz. Bu hız, gemi karinasından uzaklaştıkça azalarak, sonunda, sürtünme kuşağının bittiği yerde sıfıra iner ve çevredeki durgun su başlamış olur.

Ortalama olarak alındığında, sürtünme kuşağının hızı, gemi­nin durgun suya göre olan hızından daha düşüktür; dolayısıyla, gemi suda ilerledikçe geriye doğru kalır. Bununla birlikte, sür­tünme kuşağının, çevredeki durgun suya göre belirli bir hızı var­dır; bu da, geminin arkasından giden bir akıntının oluşmasına neden olur.

Böylece, sürtünme kuşağı akıntısının, çevredeki durgun suya göre ilerleyen, hem geminin kıç tarafta bıraktığı boşluğu doldu­ran hem de peşinden gidip onu izlemeye çalışan ve suyüzünde bı­raktığı izle tanınan, bölümüne «dümen suyu» adı verilir. Burada şıı noktaya dikkat çekelim ki, dümen suyu ile makineli bir geminin kıçında oluşan «pervane suyu» izi birbirinden ayndır ve bu ikisi­ni karıştırmamak gerekir. Dümen suyu izi, en iyi ve açık olarak, yelkenle ileri yolalan bir teknenin kıçında görülebilir.

Geminin suda hareket etmesiyle oluşan sürtünme kuşağı ve dümen suyu, gemi tarafından kendisine hareket verilen bir su küt­lesi anlamına gelir. Böyle bir su kütlesine hareket verebilmek için ise, bir enerji harcanması gerektiği açıktır, öyle ise, gemiyi suda yürütmede kullanılan kuvvetin bir bölümü, karina sürtünme di­rencini yenmeye harcanıyor demektir.

Normal hızlarda, geminin suda hareket etmesine karşı koyan toplam kuvvetin en az dörtte üçünü, karina sürtünme direnci oluş­turur. Yüksek hızlarda ise, toplam direnç içindeki payı biraz düş­mekle birlikte yine de önemli bir yer tutar.

Yapılan deneyler, karina sürtünme direnci değerinin, toplam ıslak karina yüzeyine, geminin hızına ve karinanın pürüzlülük de­recesine bağlı olduğunu göstermektedir. Buna göre, sürtünme di­rencinin şu formülle hesaplanabileceği bulunmuştur:

D = b Y h^t

Bu formülde:

D = sürtünme direnci

b = gemi boyuna bağlı sürtünme katsayısı

Y = geminin toplam ıslak karina yüzeyi

h = geminin su içindeki hızı

t = karina yüzeyinin temizlik - kirlilik durumu­na göre değişen üs sayısı

olarak verilmiştir.

Araştırmalara göre, t üs sayısı karinası temiz gemilerde 1,83 dolayında olup, karina kirlendikçe sayı büyür. Sürtünme katsayı­sı b ise, gemi boyu ile ters orantılıdır; boy uzadıkça b nin değeri küçülür.

Formülden anlaşılacağı üzere, karina sürtünme direncinin de­ğeri, ıslak karina yüzeyi ve hız arttıkça, büyümektedir. Ayrıca, t üs sayısının da, karina sürtünme direnci değerinin belirlenmesi üzerinde önemli etkisi vardır. Kirli karinalar için t üs sayısı bü­yük olduğundan, böyle bir durum, karina sürtünme direnci değe­rinde büyük artışlara neden olur. Bu yüzden, bir gemi, aynı ko­şullar altında, aynı makine gücüyle, karinası kirliyken, karinası temizken yaptığından daha az hız yapar.

Bir gemi kullanıcı, özellikle havuzdan yakın zamanda çıkmış gemileri kullanırken, karina sürtünme direncinin başka zaman­lara göre daha az olduğunu hesaba katmalıdır. Böyle gemiler, ka­rinalarının kirlendiği zamanlara göre, öbür koşullar aynıyken, ay­nı makine kumandalarında daha çabuk hızlanıp, daha çok hız ya­par ve makine durdurulduktan sonra da, üzerlerindeki yolu nor­malden daha uzun sürdürürler.