Geri Dön

Hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile sayısal dalga tankında dalga-bariyer etkileşiminin modellenmesi

Numerical wave tank modeling of the wave-barrier interaction with computational fluid dynamics

  1. Tez No: 512146
  2. Yazar: ERDEM KAYA
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ UTKU ŞENTÜRK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 128

Özet

Bu çalışmada, düşey, düzlemsel ve rijit bir bariyerin, sabit genlik ve frekansa sahip su dalgaları ile etkileşimi problemi ele alınmıştır. Öncelikle problemin lineer dalga teorisi altında analitik çözümüne ilişkin yöntem verilmiştir. Daha sonra bir açık kaynaklı hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı olan OpenFOAM kapsamındaki modüller aracılığıyla problemin sayısal çözümü gerçekleştirilmiştir. Ön aşama olarak, iki boyutlu sayısal dalga kanalı testleri ile, bu modüllerin dalga oluşturma ve sönümleme gibi özellikleri sınanmıştır. Analitik çözümlere kıyasla görülen en yüksek hata %1 olarak bulunmuştur. Belirlenen ağ ve çözücü özellikleri, batık bariyer probleminin modellenmesinde kullanılmıştır. Bariyerden yansıyan ve üreteçten çıkan dalgalar, lineer dalga teorisine dayalı olarak ayrıştırılmış, böylece yansıma ve iletilme katsayıları hesaplanmıştır. Çeşitli dalga frekansları için bulunan sonuçlar, hem analitik çözümle hem de literatürde yer alan deneysel sonuçlarla karşılaştırmalı olarak değerlendirildiğinde, nicel ve nitel olarak yüksek uyum yakalandığı görülmüştür. Ayrıca, viskozite etkilerinin de hesaba katılmasıyla, lineer teoride ihmal edilen enerji kayıpları da belirlenmiş; bu kayıpların başlıca nedeninin bariyer ucundaki çevri oluşumu olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

The interaction of a vertical, flat, rigid barrier with monochromatic water waves of constant amplitude is considered in this study. The method for the analytical solution to the problem under the assumptions of linear wave theory is introduced. This is followed by the numerical solution to the problem using the modules under the open-source computational fluid dynamics code OpenFOAM. As an initial stage, two-dimensional, numerical wave flume tests are carried out where the wave generation and absorbing features are tested. Maximum error relative to analytical solutions is found to be 1%. Grid and solver properties to be used for the submerged barrier problem are determined at this stage. The reflected and incident wave signals are decomposed with an approach based on the linearized theory. Results obtained for several frequencies are found to be in good agreement with the analytical computations performed here and the experimental results obtained by other researchers. Taking the viscosity effects into account, the amount of energy loss which is neglected in the linearized thory is computed. The vortex formation at the tip is found to be the primary reason for this loss.

Benzer Tezler

  1. ONR Tumblehome gemisi serbest yalpa sönümünün deneysel ve sayısal olarak incelenmesi

    Experimental and numerical investigation of free roll decay of the ONR Tumblehome ship

    BURAK GÜNGÜDER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖMER KEMAL KINACI

  2. Gemi direnç ve sevk performanslarının GEOSIM yöntemi, deneysel ve hesaplamalı akışkan dinamiği ile analizi

    Analysis of ship drag and propulsion performances with GEOSIM method, experimental and computational fluid dynamics

    CİHAD DELEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞAKİR BAL

  3. Dalga etkisindeki şevli yüzlü dalgakıran etrafında oluşan yerel oyulmaların sayısal araştırılması

    Numerical investigation of local scour around rubble mound breakwater under the wave effect

    ALİ TEMEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA DOĞAN

  4. Numerical modelling of wave forces acting on circular piles

    Dairesel kazıklar üzerine etki eden dalga kuvvetlerinin sayısal modellenmesi

    BARAN ÖZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Deniz Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERDAR BEJİ

  5. Dalga enerjisi dönüşüm sistemlerinde enerji hasatı için piezoelektrik malzeme kullanılması durumunda sistemlerin modellenmesi ve analizinin yapılması

    Modeling and analysis of the wave energy converting systems in case of using piezoelectric materials for harvesting energy

    HALİL İBRAHİM YAMAÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Mekatronik MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET KOCA