Deniz yapılarında poroz grup silindirlerin tripod diziliminde kullanılması durumunda ortaya çıkan oyulma yapısının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the scour patterns of the porous group cylinders configured in tripod arrangement for sea structures
- Tez No: 520649
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ORAL YAĞCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Enerji günümüzde en büyük ihtiyaçlarımızdan biri haline gelmiştir. Teknolojinin ve sanayinin gelişimiyle dünya ülkeleri ve ülkemizin enerji ihtiyacı her geçen gün artmaktadır. Bu artış ülkeleri yeni enerji kaynakları arayışına yöneltmektedir. Ancak dünyamızda artan nüfus ve nüfusla orantılı olarak artan çevre kirliliği enerji arayışında bizi temiz enerji kaynaklarına yöneltmektedir. Bu bağlamda temiz enerji kaynakları olan güneş ve rüzgârdan enerji edebilmek için teknolojiler geliştirilmiş ve hali hazırda kullanılmaktadır. Bazı dünya ülkeleri temiz enerji kaynaklarına ciddi miktarda yatırım yapmış ve halen yapmaktadır. Okyanus ya da denize kenarı olan ülkelerde kullanılan temiz enerji kaynaklarından biri de açık deniz rüzgâr tarlalarıdır. Açık denizlere kurulan rüzgâr tarlalarında kullanılan mesnet sistemlerinden biri de tripod ayak sistemdir. Çalışmada tripod ayak sistemlerinin poroz sistemlerden kurulması halinde çevresinde oluşacak olan yerel ve global oyulmaların hakim akıntı/akım yönü, poroz silindirlerin yoğunluğu ve silindirlerin yerleşim konfigürasyonuna göre nasıl değiştiği yapılan deneyler ışığında incelenmiştir. Deneylerin yapıldığı kanal 26 metre uzunluğunda, 0.98 metre genişliğinde ve 0.85 metre derinliğindedir. Kanalın silindirlerin yerleştirildiği ve oyulma desenlerinin takip edileceği kısmında tabana 0.20 metre kalınlığında kum serilerek bir yatak oluşturulmuştur. Deneylerde ilk olarak poroz silindirlerle aynı çapa sahip solid (içi dolu) silindirler kullanılmıştır. Her bir silindirin bir diğerine olan mesafesi merkezden merkeze 4D olacak şekilde eşkenar üçgen formunda ayarlanıp kum yatağına sabitlenmiş ve iki akım yönü için deney yapılmıştır. Akım yönleri eşkenar üçgen için üçgenin yüksekliği akıma paralel olarak bir silindir akımın geldiği yöne, diğer iki silindirin oluşturduğu üçgen kenarı da akıma dik olacak şekilde kum yatağına yerleştirilmiştir. Bu kuş uçuşuna benzer yerleşime akım yönü 1 denilmiştir. Akım yönü 2 ise akım yönü 1'in 180o döndürülmüş halidir. Akım yönü 2'de gelen akım ilk olarak akıma dik olan kenarla buluşacak şekilde ayarlanmıştır. Deneylerde 8 saatlik oyulma sonrasında kanal boşaltılmış ve lazer tarayıcı ile tarama yapılarak, kum yatağında oluşan oyulma derinlikleri, madde taşınım yükseklikleri ve miktarları bilgilerine elde edilmiştir. Bu deneyler tamamlandıktan sonra aynı deneyler silindirler arası mesafe sabit kalması koşuluyla orta yoğunlukta ve düşük yoğunlukta olan silindir grupları için tekrar edilmiştir. Her deney sonrasında kanal ilave bir oyulmaya neden olmamak amacıyla tekrar çok yavaş şekilde boşaltılmış, tarama yapılarak deney sonuçları not edilmiştir. İlk 6 deney bu şekilde tamamlandıktan sonra orta yoğunluktaki silindir grubu için ilk önce silindirler arası mesafe merkezden merkeze sırasıyla 3D ve 2D olacak şekilde deney düzenekleri yeniden oluşturulmuş ve deneyler tekrarlanıştır. Deneyler sonucunda elde edilen verilerden yola çıkılarak aynı yönlü akımlar ve aynı yoğunluktaki silindirler için sonuçlar birbiriyle kıyaslanmıştır. Sonuçlara göre aynı mesafeye yerleştirilmiş, farklı yoğunluktaki poroz silindir grupları için silindir yoğunluğunun düşmesiyle beraber oyulma miktarları ve madde taşınım miktarının düştüğü görülmüştür. Aynı yoğunlukta silindirler için ise akım yönünün değişmesi tripod ayak içerisinde kalan akımı değiştirmiş ve bu da poroz silindir grubu ardında kalan oyulma izlerinin değişmesine sebep olmuştur. Silindirler arası mesafenin değiştirilmesi durumdaysa mesafe küçüldükçe silindirlerin birbiriyle etkileşimleri artmış ve art izde ciddi değişimler meydana getirmiştir.
Özet (Çeviri)
Population growth rate of the world has increased because of mankind's exploration of agriculture and adopt a sedentary life. Thanks to population growth, have accelerated scientific discoveries and humanity come those days. Due to industrial revolution actualized in the recent past population growth rate has increased even more and industrial revolution led to energy requirement. At first, energy requirements supplied by fossil fuel based coal and petroleum but increasing number of industrial facilities and fast moving industry caused lack on energy. Energy has become one of our biggest needs today. With the development of technology and industry, the energy needs of world countries and our country are increasing day by day. Many of countries supply with energy needs self resources and import the other countries. This increase leads countries to search for new energy sources. However, increasing environmental pollution and increasing population in our world direct us to search for clean renewable energy sources. In this context, technologies have been developed and are currently being used to generate energy from the sun and wind, which are renewable energy sources. Some world countries have invested and are still making serious investments in clean energy resources. One of the renewable energy resources used in the oceans or seaside countries is the open sea wind fields. In practice can use many differents wind turbine foundation types. First of this foundation types is monopile type. Monopile type foundation is used to up to 30 meters water depths and 1-2 mW power production. The other one of this foundation types is gravity foundation type. Gravity foundation type is used to up to 30 meters like monopile type. Currently used on most offshore wind projects, the gravity foundation consists of a large base constructed from either concrete or steel which rests on the seabed. The turbine is dependent on gravity to remain erect. Another offshore wind turbine foundation type is jacket type. Jacket type foundation is used to 30 - 45 meters water depths. Unlike all of this foundation types, floating foundation types is used deeper water lke 50 meters and over. The other one of the foundation systems used in wind farms established in open seas is tripod leg system.Tripod foundation system can use up to 35 meters water depths. In case of tripod systems installed in practice, the dominant flow/current direction of the local and global scour is formed around the porous systems was investigated in the light of how the density of the porous cylinders and the arrangement of the cylinders changed according to the layout configuration. The channel where the experiments were conducted is 26.00 meters in length, 0.98 meters in width and 0.85 meters in depth. The cylinders were placed and the scour patterns were detected during the experiments. For this purpose false ded was formed by laying sand with a thickness of 0.20 meters. In the experiments, solid cylinders of the same diameter as the porous cylinders were used initially as reference case. The distance from each center of each cylinder to the other is adjusted in the shape of equilateral triangle to be 4D at the center and fixed to the sand bed and tested for two current directions. The current directions are equilateral triangle, the height of the triangle is parallel to the direction of flow of a cylinder, and the triangle edges of the other two cylinders are placed in the sand bed so that the flow is perpendicular. This bird flight is referred to as direction 1. Current direction 2 is the current direction 1 rotated 180 °. The current flowing in current direction 2 is initially set to meet the current perpendicular to the edge. During the experiments, after scouring procuess for 8 hours, the eroded bed was scanned with a laser scanner to obtain information on the depths of scour, depth of material transport and quantities in the sand bed. Once the experiments completed, the same experiments were repeated for groups of cylinders in medium density and low density provided that the distance between the cylinders remains constant. After each test, the channel was drained very slowly again, the test results were noted by scanning. After the first 6 experiments are completed in this way, the experimental setup were reproduced first for the medium density cylinder group as the distance between the cylinders is 3D and 2D respectively. The results for the same direction currents and for cylinders of the same intensity were compared with each other, from the data obtained as a result of the experiments. According to these results, it was seen that for different groups of porous cylinders placed at the same distance, the cylinder density decreased and the amount of scour and the amount of material transport decreased. For cylinders of the same density, the change in flow direction changed the current in the tripod foot, which caused the scoring traces behind the porous cylinder group to change. If the distance between the cylinders decrease, the interaction between the cylinders increase and the scour pattern behind the obstacle exhibit dramatic changes.
Benzer Tezler
- Hysterical effects in flow characteristics in the wake region of group of cylinders during the passage of gradually varying unsteady flow
Tedrici değişken akım koşullarında silindir iz bölgesindeki akım ve türbülans karakteristiklerinde histerik etkiler
ERYILMAZ ERDOG
Doktora
İngilizce
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORAL YAĞCI
- Preparation of poly (3 - sulfopropyl methacrylate –co- 2-(diethylamino) ethyl methacrylate) hydrogels for removal of dyes from water
Çarpraz bağlı poli ( 3-sülfopropil metakrilat 2-dietil amio etil metakrilat) hidrojelinin sulu ortamdaki boyanın giderilmesinde kullanımı
EBRU TEKNECİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
- 1-d numerical analyses of dynamic soil response under surface excitations
Yüzey yüklemeleri altında zeminin bir boyutlu dinamik davranışının sayısal analizleri
DENİZ ÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET BARIŞ CAN ÜLKER
- Deniz tabanı topoğrafyasının hidrotermal dolaşıma etkileri: Lucky strike hidrotermal alanında çalışma
Effects of sea bottom topography on hydrothermal circulation: Study on LLucky strike hydrothermal
ENGİN ERÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DOĞA DOĞAN