Geri Dön

Denizaltı boru hatlarına tesir eden hidrodinamik kuvvetlerin modellenmesi

Modelling of the hydrodynamic forces acting on submarine pipelines

  1. Tez No: 154497
  2. Yazar: BERNA AYAT
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. YALÇIN YÜKSEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Denizaltı boru hatları, hidrodinamik kuvvetler, dalga kınlması, dalga teorileri, Submarine pipelines, hydrodynamic forces, wave breaking, wave theories
  7. Yıl: 2004
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 101

Özet

ÖZET Küçük ve sonlu genlikli dalga teorilerinden Lineer, Cnoidal, Akım Fonksiyonu ve Stokes dalga teorilerinin geçerlilik sınırlan içerisinde denizaltı boru hatlarına etkiyen hidrodinamik kuvvetleri, Morison Denklemi'ni kullanarak hesaplayan ve boru hattının stabilitesini belirleyen bir model geliştirilmiştir. Yüksel (1983)'in Fortran 90 programlama dilinde hazırlamış olduğu Lineer, Cnoidal ve Alam fonksiyonu dalga teorilerilerini esas alan üç ayrı bilgisayar programı, dalga kırılma bölgesi içerisinde boru hattına etki edecek Wdrodinamik kuvvetleri hesaplayabilecek şekilde modifiye edilmiştir. Ayrıca Fortran 90 programlama dili kullanılarak, Stokes dalga teorisinin geçerlilik sınırlan içerisinde Hidrodinamik kuvvetleri hesaplayan bir bilgisayar programı yazılmıştır. Model kapsamında kullanılan tüm bilgisayar programlan Goda (2000) ve CERC (1984) tarafından verilen bağıntılar kullanılarak dalga kınlma koşullarını hesaplayabilecek şekilde geliştirilmiştir. Programlara, kınlma bölgesi içerisindeki dalga yüksekliğini belirleyebilmek için Goda (2000) tarafından geliştirilen“düzensiz dalga kırılması modeli”esas alınarak yazılan bir altprogram dahil edilmiştir. Sonuçların değerlendirilmesinde bir örnek problem dikkate alınarak, geliştirilen tüm programlarda çözülmüştür. Elde edilen dalga boyu ve boyutsuz kuvvet değerleri karşılaştınlmıştır. Yine geliştirilen herbir program için, d/(gT2) ve H/(gT2)'ye bağlı olarak, %100, %75, %50 ve %25 dalga kınlması halinde boru hattına etkiyen boyutsuz kuvvet değerlerim veren tablo ve grafikler oluşturulmuştur. Sonuçlar Yüksel ve Narayanan (1994) tarafından surf bölgesi içerisindeki boru hatlan üzerinde etkili olan hidrodinamik kuvvetlerin hesaplandığı deneysel çalışmanın sonuçlan ile karşılaştınlmıştır. Kınlma bölgesi için Goda (2000)' in düzensiz dalga kınlması modelinden elde edilen dalga yükseklikleri kullanılarak hesaplanan kinematiklerin kınlma bölgesi içerisindeki akım yapışım benzeştirmediği ve Morison denkleminin kınlma bölgesi içerisinde geçerli olmadığı görülmüştür.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT A model was developed to compute the hydrodynamic forces on submarine pipelines using Morison equation and four wave theories namely Linear, Cnoidal, Stream Function and Stokes and determine the lateral stability of a submarine pipeline. Yüksel (1983)'s three different computer programs based on the Linear, Cnoidal and Stream Function wave theories were modified to compute the hydrodynamic wave forces even within the surf zone. Furthermore, a computer program was developed to compute the hydrodynamic forces on a submarine pipeline, in the validity range of the Stokes wave theory. All of the computer programs used in a model were modified to determine the breaking wave conditions using the mathematical formulations given by Goda (2000) and CERC (1984). A subprogram to determine the wave height within the surf zone was developed based on“random wave breaking model”given by Goda (2000) and inserted all computer programs. In order to evaluate results, an example was worked out to compare the wave lengths and dimensionless wave forces acting on a pipeline obtained from different wave theories. The stability charts which gives the dimensionless wave forces acting on a pipeline related to d/(gT2) and H/(gT2) were produced by considering different breaking wave conditions. Results were compared with those of Yüksel and Narayanan (1994)'s experimental research, in which the hydrodynamic forces on a submarine pipeline within the surf zone were investigated. It was concluded that the wave kinematics which was computed by using the wave heights determined from Goda (2000)' s random wave breaking model, are not resemble with the flow pattern within the surf zone. The results also showed that Morison equation is not valid within the surf zone.

Benzer Tezler

  1. Numerical modelling of wave induced soil liquefaction around buried pipelines and cables

    Gömülü borular ve kablolar etrafında dalga kaynaklı zemin sıvılaşmasının sayısal modellenmesi

    SELAHATTİN UTKU YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. VEYSEL ŞADAN ÖZGÜR KIRCA

  2. Deniz altı boru hattı kaza analizi ve düşen nesnelere karşı boru hattı tasarımı

    Subsea pipeline accidental analysis and pipeline design against falling objects

    MİKAİL RIZA ONAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YALÇIN ÜNSAN

  3. Local scour and self burial of submarine pipelines by waves

    Başlık çevirisi yok

    KEMAL TUNÇ GÖKÇE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1990

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ RIZA GÜNBAK

  4. Modelling of physical and numerical behaviors of undersea PE natural gas pipes against wave and current effects

    Akım ve dalga koşulları altında denizaltı PE doğalgaz borularının davranışlarının nümerik ve fiziksel modellemesi

    UĞUR ÇALIŞKAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İLHAN AVCI

  5. Path following of autonomous underwater vehicles in the presence of unknown disturbances

    Otonom sualtı araçlarının bilinmeyen bozuntuların varlığında yol takibi

    MUHAMMET AKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENGİZ HACIZADE