Geri Dön

Application of radial basis function collocation method in groundwater flow and solute transport problems

Radyal bazlı fonksiyon kolokasyon yönteminin yer altı su akışı ve çözünmüş madde taşınımı problemlerine uygulanması

PDF İndir

  1. Tez No: 297838
  2. Yazar: EMİN ÇİFTÇİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CEM AVCI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 153

Özet

Yeraltı suları içme suyu ihtiyacı, sulama ve endüstriyel faaliyetler için çok büyük öneme sahip bir kaynaktır. Yüzyılı aşkın bir süredir hidrojeoloji alanında, yeraltı suyunun ekonomik bir şekilde temini konusunda çalışmalar yapılmaktadır. Son elli senedir, araştırmaların odak noktası yeraltı suyunun korunması ve iyileştirilmesi hususlarına kaymıştır. Tüm bu araştırma kouları, yeraltı su akışı ve çözünmüş madde taşınımı olgularını tanımlayan matematiksel modellerle çalışma ihtiyacını doğurmuştur. Birçok araştırmacı hakim akış ve taşınım denklemlerini analitik olarak çözmeye çalışmıştır. Ancak önerilen analitik modellerin büyük bir kısmı oldukça basitleştirilmiş problemler için uygulanabilmektedir, bu nedenle gerçek saha koşullarını yansıtamamaktadır. 1960'lı yıllarda, bilgisayar teknolojisinin gelişimi, daha gerçekçi akış ve taşınım tahminleri yapabilen yeni nümerik yöntemlerinin elde edilmesine olanak sağladı. Bu tez, temel yeraltı suyu akışı ve kirlilik taşınımı denklemlerinin, görece yeni ağsız bir numerik yöntem olan radyal bazlı fonksiyon kolokasyon yöntemi (RBFCM) ile çözümüne odaklanmıştır.Bu çalışmada, doymuş toprak bölgesindeki yeraltı su akışı ve kirlilik taşınımı, vadoz bölgedeki infiltrasyon ve yoğunluğa bağlı akış oluşumları RBFCM kullanılarak modellenmiştir. Homojen ve heterojen model parametreleri kullanılarak farklı örnek incelemeler ele alınmıştır. Önerilen RBF modellerinin geçerliliğini göstermek için, ilgili analitik çözümlerin yanısıra sonlu farklar ve sonlu elemanlar yöntemlerini esas alan bazı nümerik programlardan yaralanılmıştır. Alternatif RBF seçenekleri, hem düzenli, hem de rastgele seçilmiş noktalar kullanılıp, farklı dereceden polinomlar da ilave edilerek test edilmiştir.Varolan analitik ve nümerik çözüm yöntemlerinin ışığında, hem homojen hem de heterojen örnek incelemeler için, RBFCM'nin nokta seçim tercihinden bağımsız olarak oldukça iyi sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Groundwater is a vital source for potable water demand, irrigation and industrial activities. For more than a century many studies in the field of hydrogeology have focused on feasible supply of groundwater. For the last five decades, the research focus has shifted to the protection and remediation of groundwater. All these research issues bring the requirement to work with mathematical models describing groundwater flow and solute transport processes. Many investigators attempted to solve the governing flow and transport equations analytically. However, the majority of the proposed analytical models are applicable for quite simplified problems and hence, do not reflect real-world conditions. The emergence of computer technology in 1960s, brought about the derivation of new numerical techniques which provide more realistic flow and transport predictions. This thesis focuses on the numerical solution of fundamental groundwater flow and solute transport equations with the use of the radial basis function collocation method (RBFCM), which is comparably a new meshless numerical technique.Through this study, groundwater flow and solute transport in saturated soil zone, vertical infiltration in vadose zone and coupled density-driven flow and solute transport processes were modeled with the use of RBFCM. Different test cases were employed with homogeneous as well as spatially varying model parameters. For the validation of the proposed RBF models, relevant analytical solutions and some leading finite difference and finite element based numerical softwares were employed. Different RBF options augmented with polynomials of different orders were tested in the developed models using regularly as well as randomly placed nodes. In the light of the existing analytical and numerical solution schemes, for both homogeneous and heterogeneous test cases, RBFCM is seen to provide accurate results irrespectve of the node selection scheme.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    444186

    Application of meshless RBF collocation methods to neutron diffusion and transport

    Ağsız RBF kollokasyon yöntemlerinin nötron difüzyon ve transportuna uygulanması

    TAYFUN TANBAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLGE ÖZGENER

  2. Tez No

    734992

    Ağsız yöntem uygulamalarında kullanılması için yeni radyal temel fonksiyonlar önerilmesi ve önerilen fonksiyonların karakteristik davranışlarının belirlenmesi

    Recommending new radial basis functions for using in meshless method applications and determining the characteristic behaviors of the recommended functions

    AHMET CAN BİLGEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ATAKAN ALTINKAYNAK

  3. Tez No

    297837

    A 2D oil spill model using radial basis function collocation method

    Radyal bazlı fonksiyon kollakasyon yöntemi ile iki boyutlu petrol yayılımı modeli

    TUNAY ÇARPAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Mühendislik BilimleriBoğaziçi Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OSMAN BÖREKÇİ

  4. Tez No

    245853

    Application of radial basis functions method to advection-diffusion and viscoelastic flow problems

    Radyal bazlı fonksıyonlar metodunun adveksiyon-difüzyon ve viskoelastik akış problemlerine uygulaması

    YUSUF TUNÇAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. KUNT ATALIK

    DOÇ. DR. OSMAN BÖREKÇİ

  5. Tez No

    75444

    Sismik yükler etkisindeki silindirik tanklarda mod süperpozisyonu yönetimi ile sıvı yapı etkileşimi problemlerinin çözümü

    Başlık çevirisi yok

    MUSTAFA SAATÇI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Yapı Mühendisliği Bilim Dalı

    PROF. DR. M. ERTAÇ ERGÜVEN

Geri Dön