Geri Dön

Complex terrain and lidars

Kompleks araziler ve lidarlar

  1. Tez No: 713423
  2. Yazar: FERHAT BİNGÖL
  3. Danışmanlar: PROF. JAKOB MANN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Technical University of Denmark
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Rüzgar Enerjisi Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 60

Özet

Bu tez, kompleks arazi ve rüzgar lidarları ile ilgili bir doktora çalışmasının sonuçlarını içermektedir. Çalışma daha çok tepelik ve ormanlık alanlara odaklanmaktadır. Lidarlar, istenen dikey ölçüm yüksekliklerine ulaşmak için anemometreler, sonic ölçüm cihazları ve yön ölçerler birlikte kullanılmıştır. Karmaşık arazi alanlarında çeşitli deneyler yapılmış ve ölçümler doğrusallaştırılmış bir akış modeli LINCOM ve özel orman modeli SCADIS akış modelleriyle karşılaştırılmıştır. Çalışmanın sonucunda, kompleks arazilerdeki lidar performansı ile ilgili olarak, sonuçlar, konik taramalı bir lidar tarafından ölçülen yatay rüzgar hızı hatalarının, orta derecede karmaşık arazide %3-4 ve karmaşık arazide %10'a kadar çıkabileceğini göstermiştir. Bulgular, aynı araziler üzerindeki akış hesaplamaları ile birlikte, yan yana yerleştirilmiş lidarlar ve meteorolojik direkleri içeren deneylere dayanmaktadır. Lidar performansı ayrıca ticari yazılım WAsP Engineering 2.0 ile simüle edilmiş ve arazinin özellikle dik olduğu bazı sektörler dışında iyi tahmin edilebildiği görülmüştür. Çalışmanın devamında, ormanlık alanlarda iki deney yapılmıştır; ölçümlerin ormanın derinliklerinde ve orman kenarında bir noktada ölçümler yapılmıştır. Her iki saha da akış modelleri ile modellenmiştir ve ölçüm verilerinin akış modeli çıktıları ile karşılaştırılması, LINCOM modeli tarafından hesaplanan ortalama rüzgar hızının sadece 1 ve 2 ağaç yüksekliği (h) arasında güvenilir olduğunu göstermiştir. SCADIS modeli, ∼6h kadar ormandaki ölçümlerle daha iyi uyum gözlemlenmiştir. Orman kenarında, önceki çalışmaların önerilerine dayalı olarak ormanın yarısına bir eğim tahsis edilerek LINCOM modeli kullanılmıştır. Optimum eğim açısı 17º olarak rapor edilmiştir. Böylece, bilinen sınırlamalar ve uygulanan yöntem ile orman kenarı modellemesi için WAsP Engineering 2.0'ın kullanılması önerisinde bulunulmuştur. SCADIS modeli, orman kenarında LINCOM modelinden daha iyi çalışmakta olup, rüzgar yönündeki ölçümlere rüzgar yönüne göre daha yakın sonuçlar alınmıştır ve bu, modelin bir sınırlaması olarak not edilmelidir. Çalışmanın genel sonucu olarak, lidarların bilinen sınırlamalar ve akış modellerinin desteği ile karmaşık arazilerde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Özet (Çeviri)

This thesis includes the results of a PhD study about complex terrain and wind lidars. The study mostly focuses on hilly and forested areas. Lidars have been used in combination with cups, sonics and vanes, to reach the desired vertical measurement heights. Several experiments are performed in complex terrain sites and the measurements are compared with two different flow models; a linearised flow model LINCOM and specialised forest model SCADIS. In respect to the lidar performance in complex terrain, the results showed that horizontal wind speed errors measured by a conically scanning lidar can be of the order of 3-4% in moderately-complex terrain and up to 10% in complex terrain. The findings were based on experiments involving collocated lidars and meteorological masts, together with flow calculations over the same terrains. The lidar performance was also simulated with the commercial software WAsP Engineering 2.0 and was well predicted except for some sectors where the terrain is particularly steep. Subsequently, two experiments were performed in forested areas; where the measurements are recorded at a location deep-in forest and at the forest edge. Both sites were modelled with flow models and the comparison of the measurement data with the flow model outputs showed that the mean wind speed calculated by LINCOM model was only reliable between 1 and 2 tree height (h) above canopy. The SCADIS model reported better correlation with the measurements in forest up to ∼6h. At the forest edge, LINCOM model was used by allocating a slope half-in half out of the forest based on the suggestions of previous studies. The optimum slope angle was reported as 17º. Thus, a suggestion was made to use WAsP Engineering 2.0 for forest edge modelling with known limitations and the applied method. The SCADIS model worked better than the LINCOM model at the forest edge but the model reported closer results to the measurements at upwind than the downwind and this should be noted as a limitation of the model. As the general conclusion of the study, it was stated that the lidars can be used in complex terrain with the known limitations and the support of flow models.

Benzer Tezler

  1. Hava Lidarda doğruluk araştırması ve model geliştirmesi

    Accuracy research and model development with airborne Lidar

    ZÜMRÜT KURTULGU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Jeodezi ve FotogrametriYıldız Teknik Üniversitesi

    Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATINÇ PIRTI

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ZENNURE UÇAR

  2. LİDAR verileri ile SAM üretiminde farklı arazi türlerine göre performans araştırması

    Performance research according to the different terrain types in SAM production with LİDAR data

    NURAY BAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİLAL GONCA COŞKUN

  3. Wind turbine control via power measurements in complex terrain

    Kompleks arazilerde güç üretim ölçümleriyle rüzgar türbini kontrolü

    DENİZ GÖKHAN DİRİK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. FERHAT BİNGÖL

    DOÇ. DR. ZİYA HAKTAN KARADENİZ

  4. Automatic roof plane extraction from LiDAR data using RANSAC algorithm

    RANSAC algoritması kullanılarak LiDAR verisinden otomatik çatı düzlemi çıkarılması

    KHALIL KARBALAI MOHAMMADZADEH

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Jeodezi ve FotogrametriHacettepe Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. Mustafa TÜRKER