Modeling and simulation of chemical agent dispersion
Kimyasal madde dağılımı için modelleme ve simulasyon
- Tez No: 143619
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ÜÇER, YRD. DOÇ. DR. HALİT OĞUZTÜZÜN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Gaussian Dispersion, Statistical Relations, Chemical Concentration, ALOHA
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 197
Özet
Bu çalışmada, farklı meterolojik koşullar altında kimyasal maddelerin etkisi, konsantrasyonu ve geçerlilik süresini hesaplamak için zamana bağlı Gauss Dağılım yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemin seçilmesindeki temel motivasyon kısa zaman içerisinde kabul edilebilir hassasiyette sonuç veren bir simülasyon yazılımı oluşturmaktır. Model, kimyasal harpbaşlığının, atmosferik sınır tabakası (-100 m) içinde aktive edilmesiyle başlamaktadır. Hidrojen siyanür kimyasal madde olarak seçilmiştir. Bununa birlikte modelin yeteneğinin sınamak amacıyla ağır gaz ile de yapılan çalışma sonuçları da sunulmuştur. Harpbaşlığından atmosfere kısa süre içinde bırakılan ve Sıvı fazdaki, mikron çapındaki, buharlaşmadığı kabul edilen, havadan hafif kimyasal madde füzenin son hızı ile havaya bırakılmaktadır. Çalışmada, harpbaşlığı aktive olduktan sonra partiküllerin hareketi modellenmiş, hareketlerine füzenin son hızı ile başlayan partiküllerin havada asılı durunca dağılımı hesaplanmış, dağılım istatistik bağıntılar ile yatay düzleme transform edilmiştir. Transform edilen dağılım zeminde hayali bir kaynaktan başlayarak oluşmuş gibi hesaplamalara katılmıştır. Rüzgar yönüne de transform edilen dağılım zamana bağlı Gauss Dağılım modeli ile rüzgarla birlikte hareket ettirilerek hayati tehlike oluşturan sınır (footprint) belirlenmekte, herhangi bir noktada zamana bağlı konsantrasyon değişimi, azami konsantrasyon ve doz hesaplanmaktadır. Sonuçlar rüzgar hızı ve paralanma yüksekliği değiştirilerek incelenmiştir. Modelin önemli bir girdisi olan atmosferin kararlılık değeri, sivil ve askeri tüm yüksek irtifa meteoroloji ölçüm sistemlerinin ürettiği mesaj analiz edilerek hesaplanmaktadır. Hava sıcaklığı ve zemin basıncı değerleri de bu rapordan alınmaktadır. Sonuçlar, havadan hafif ve ağır gazlan çözebilen ALOHA yazılımı ile karşılaştırmıştır. Havadan hafif gazlarda sonuçların birbiriyle uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Havadan ağır gazlarda ise, atmosferik nötr kararlılık koşuluna ALOHA sonuçları ile aynı boyutda sonuçlar elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler : Gauss Dağılımı, Istatistiki Bağıntılar, Kimyasal Konsantrasyon, Atmosfer Kararlılığı, ALOHA
Özet (Çeviri)
In this study the time-dependent Gaussian dispersion method is used to obtain estimates of the effects, concentration, and duration of existence of chemical agents under various meteorological conditions. The main motivation is to obtain a simulation code that could give enough information with reasonable accuracy in a short time. The model starts from the warhead activation within the atmospheric boundary layer (~100 m). Hydrogen Cyanide is assumed as the chemical agent. However, a heavy gas is also studied to examine the capability of the model. The“lighter than air”liquid agent droplets have diameters in microns, do not evaporate during motion, and are dispersed into the atmosphere with the terminal velocity of the missile. After suspension, distribution is calculated for oblique motion. This distribution is transformed to horizontal plane by using statistical relations. Re-transformed distribution to wind direction is solved by time dependent Gaussian Dispersion method for instantaneous point source. Footprint, concentration at a point, maximum concentration and dose are calculated for different the wind speeds and source heights. The essential inputs to the model, such as the stability of the atmosphere, air temperature and ground pressure, are obtained from high altitude meteorology reports. The results are compared with ALOHA for both buoyant and heavy gas solutions. The developed code gives reasonable results for buoyant gas. Atmospherically neutral stability condition results of the code are in the same order of magnitude of ALOHA's heavy gas solutions.
Benzer Tezler
- BSA ile kaplanmış h-BN NP'ler: Kanser tedavisinde potansiyel bir taşıyıcı sistem
BSA-coated h-BN NPs: A potential carrier system for cancer therapy
KARYA AKBIYIKOĞULLARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
PROF. DR. MUSTAFA ÇULHA
- Türkiye'de zeytin sineğine (Bactrocera oleae) karşı verilen mücadelenin etmen tabanlı modellenmesi ve benzetimi
The agent-based modeling and simulation of the struggle against olive fly in Turkey
SİMGE BABA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEBNEM BORA
- Design and simulation of a microfluidic biochip for optic detection with derivatized microbeads and the biochemistry of learning
Türevlendirilmiş mikro küreler ile optik biyosensörü ve öğrenme biyokimyası için mikroakışkan biyoçipin tasarımı ve sımülasyonu
TUĞÇE TÜYSÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ALPTÜRK
DOÇ. DR. YILDIZ ULUDAĞ
- Kömür ve biyokütle karışımlarının gazlaştırılması ve aspen HYSYS programı ile simulasyonu
Coal and biomass gasification and simulation of gasification systems using aspen HYSYS program
TANJU NAYIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN BÖKE
- Kabarcıklı akışkan yatakta biyokütle gazlaştırma işleminin incelenmesi
Investigation of biomass gasification process in a bubbling fluidized bed
MAHMUT CANER ACAR
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAKUP ERHAN BÖKE