Akışkan–yapı etkileşimi kullanılarak kırmızı sedir ağaç modellerinde rüzgâr kaynaklı deformasyonun sayısal incelenmesi
Numerical simulation of wind–tree interaction in eastern red cedar tree shapes using fluid–structure interaction techniques
- Tez No: 1016552
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHDİ TABATABAEIMALAZI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Aydın Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırma, çeşitli rüzgar hızlarında tam ölçekli Kırmızı Sedir ağacı formlarında rüzgar kaynaklı etkileri sayısal olarak incelemeyi amaçlamaktadır. Toplam 72 model vakası, 15 m/s ile 30 m/s arasında değişen rüzgar hızlarında taç uzunlukları (TU), kanopi çapları (KÇ), gövde uzunlukları (GU) ve gövde çaplarındaki (GÇ) değişimler açısından dikkatlice analiz edilmiştir. Realizable k– ε türbülans modeli, akış bölgesini çözümlemek ve hesaplamalı akışkan alanında direnç kuvveti (����), hız ve basınç dağılımlarını elde etmek için kullanılmıştır. Elde edilen aerodinamik yükler daha sonra katı bölgedeki deformasyon, gerilim ve gerinimi tahmin etmek için tek yönlü akışkan-yapı etkileşimi (tek yönlü AYE) yaklaşımı kullanılarak Kırmızı Sedir Ağacı modellerine aktarılmıştır. Bu bulguların doğruluğu, direnç katsayısı (Cd) sonuçlarının daha önce yapılan çalışmaların sonuçlarıyla karşılaştırılmasıyla doğrulanmıştır. Araştırma sonuçları, rüzgar hızının ve ağacın geometrik boyutlarının, ağacın maruz kaldığı direnç kuvveti, deformasyon, gerinim ve gerilimi önemli ölçüde etkilediğini ortaya koymaktadır. Rüzgar hızı 15 m/s'den 30 m/s'ye çıktığında, Kırmızı Sedir Ağacında meydana gelen deformasyon, gerilme ve stres miktarı artar. Bu araştırma, kentsel tasarım ve planlama için hayati önem taşıyan, rüzgardan etkilenen ağaç desenlerinin anlaşılmasına yardımcı olmaktadır. Etkili rüzgar kırıcılar ve yaşamda konforlu bir ortam için gerekli gerçek ağaçların nasıl seçileceği ve düzenleneceği konusunda rehberlik sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This study numerically investigates wind-induced effects on full-scale Eastern Red Cedar tree (ERCT) models under varying wind speeds. A total of 72 cases were analyzed by considering variations in crown length (CL), canopy diameter (CD), bole length (BL), and trunk diameter (TD) at wind speeds ranging from 15 to 30 m/s. The realizable k–ε turbulence model was employed to simulate the flow field and to obtain drag force (����), velocity, and pressure distributions within the computational domain. The resulting aerodynamic loads were subsequently transferred to the ERCT structural models using a one-way fluid– structure interaction (FSI) approach to predict deformation, stress, and strain responses in the solid domain. The accuracy of the numerical results was validated by comparing the predicted drag coefficients with data reported in previous studies. The findings indicate that both wind speed and tree geometric parameters have a significant influence on ����, deformation, strain, and stress. An increase in wind speed from 15 to 30 m/s leads to a marked increase in all response quantities. This research contributes to a better understanding of wind– tree interactions and provides valuable guidance for urban design and planning, particularly in the selection and arrangement of trees for effective windbreaks and improved outdoor comfort.
Benzer Tezler
- A parallel monolithic approach for the numerical simulation of fluid-structure interaction problems
Akışkan-yapı etkileşimi problemlerinin sayısal simülasyonu için paralel monolitik bir yöntem
ALİ EKEN
Doktora
İngilizce
2016
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYRİ ACAR
DOÇ. DR. MEHMET ŞAHİN
- Hemodynamic characterization of heart and venous valves based on multi-phase blood flow and FSI modelling
Çok fazlı kan akışı ve FSI modellemesine dayalı kalp ve venöz kapakçıkların hemodinamik karakterizasyonu
REZA DARYANI
Doktora
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ
- Atık suların temizlenmesinde mineral kökenli atıklardan adsorbent geliştirilmesi
Development of mineral based adsorbent from waste materials for wastewater treatment
ÜNZİLE YENİAL
Doktora
Türkçe
2018
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAY BULUT
- Akışkan-yapı etkileşimi problemlerinin deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of fluid-structure interaction problems
ADA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA DEMİRCİ
DOÇ. DR. SELAHATTİN KOCAMAN