Denizaltı boru hatlarına tesir eden hidrodinamik kuvvetlerin modellenmesi
Modelling of the hydrodynamic forces acting on submarine pipelines
- Tez No: 154497
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YALÇIN YÜKSEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Denizaltı boru hatları, hidrodinamik kuvvetler, dalga kınlması, dalga teorileri, Submarine pipelines, hydrodynamic forces, wave breaking, wave theories
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2022
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VEYSEL ŞADAN ÖZGÜR KIRCA
- 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
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YALÇIN ÜNSAN
- Local scour and self burial of submarine pipelines by waves
Başlık çevirisi yok
KEMAL TUNÇ GÖKÇE
Doktora
İngilizce
1990
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ RIZA GÜNBAK
- 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
2014
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN AVCI
- 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
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ HACIZADE