Numerical modeling of wave induced scour around a monopile
Tekli kazık etrafında dalga kaynaklı oluşan oyulmanın sayısal modellenmesi
- Tez No: 749460
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ BAYRAKTAR BURAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Deniz Bilimleri, Marine Science
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Açık Deniz Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
TEKİL KAZIK ETRAFINDA DALGA KAYNAKLI OYULMANIN SAYISAL ARAŞTIRILMASI ÖZET Açık deniz yapıları genellikle petrol ve gaz endüstrisinin ait yapılar olmuştur. Ancak son yıllarda yenilenebilir enerji teknolojilerinin yaygınlaşması ve özellikle rüzgar türbinlerinin açık denizde kurulumuna geçmesiyle birlikte bu durum değişmiştir. Açık deniz yapılarında tekli kazık mühendislik açıdan her zaman bir ilgi odağı haline gelmiştir. Deniz ortamında inşa edilen bir tekli kazık yapısının varlığı, çevresindeki dalgaların, akıntıların, dalga ve akıntıların profilinde çeşitli fiziksel değişikliklere neden olur. Dalga ve rüzgar kucetlerinin yanı sıra, bu akış formundaki değişiklikler, yapı etrafında sediment taşınmasına yol açarak oyulmaya sebebiyet verir. Yapının stabilitesi açısından, etrafında oluşan oyulma ve dolma süreçlerini anlamak, gözlemlemek, bilmek son derece önemlidir. Oyulma yapının stabilitesini etkileyecek, malzemenin yorulmasını hızlandıracak ve hatta yapının çökmesine neden olacak bir duruma sebebiyet verebilir. Oyulma ve geri dolma süreçlerini bilmek mühendislik açısından, tasarım aşamasında güvenli noktada kalmamızı sağlar, yorulma analizleri için verilere sahip olmamızı sağlar. Bu çalışma kapsamında, açık denizde bulunan tek bir kazık çevresinde dalga kaynaklı oyulma sayısal olarak incelenmiştir. Deneysel ayağı için ise literatürde bulunan deneylerden faydalanılmıştır. Bu deneysel veriler ile, piyasada yaygın olarak kullanılan CFD paket programıyla analizleri yapılmış, deneysel ve sayısal sonuçlar, denge derinliği, boyutsuz zaman ölçeği vb gibi çıktılar karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada beklenildiği gibi Keulegan–Carpenter sayısı (KC) ve Shields parametresi (θ) birlikte oyulmayı tahmin etmede aktif rol oynamaktadır, ayrıca deneysel sonuçlar ile sayısal analizden elde edilen sonuçlar oldukça birbirine yakındır.Yine boyutsuz KC sayısı arttıkça oyulma derinliği arttığı gözlemlenmiştir
Özet (Çeviri)
NUMERICAL MODELING OF WAVE INDUCED SCOUR AROUND A MONOPILE SUMMARY Offshore structures have always been a part of the oil and gas industry. Recently, these structures are built and designed by considering renewable energy technologies. Apart from the aim of the offshore structure, single piles have always been a special interest from an engineering point of view. When a structure built in marine environment, the presence of the structure causes various physical changes in the profile of the waves, currents, combined wave and currents around it. Besides wave and wind forces, flow pattern changes cause sediment transport around the structure leading scour. In terms of the stability of the structure, it is extremely essential to understand scour and backfill mechanisms that occur around it. Scour may cause a situation that will affect the stability of the structure, accelerate the fatigue of the material and even cause the collapse of the structure. Knowing scouring and backfilling processes makes us stay at an extremely safe point in terms of engineering and ensures that we have data for fatigue analysis of the structure during the design phase of the structure. Within the scope of this study, wave induced scour around a single pile located in open sea is numerically examined. Considering scour around piles of different diameters, experimental data found in the literature are utilized. These experimental data are compared with the results of the analysis carried out in the package program used in this field. Equilibrium scour depths, nondimensional time scales are compared with the experimental data. As it is expected, Keulegan–Carpenter number (KC) and Shields parameter (θ) play an active role together for predicting scour, plus the results obtained from the numerical model agrees well with the experimental data. It was also observed that the scour depth increased as the dimensionless KC number increased.
Benzer Tezler
- Investigation of flow and scour around head of a vertical wall breakwater
Düşey yüzlü dalgakıran müzvarı çevresindeki akım ve oyulmanın araştırılması
KADİR KARAKAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CÜNEYT BAYKAL
- 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
2019
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA DOĞAN
- Kıyı bölgesinde yer alan kazıklı yapılar etrafında oluşan dalga kaynaklı oyulmaların deneysel ve sayısal araştırılması
Experimental and numerical investigation of wave-induced scouring around the piled type structures located in the coastal zone
VAHID ABDI
Doktora
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİROL KAYA
- Dolgu zeminlere oturan kıyı yapısı temellerinin tasarımında yeni yöntemlerin incelenmesi
Investigation of new methods in the foundation design of coastal structures placed on embankments
RIZA EVREN KILCI
Doktora
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VEYSEL ŞADAN ÖZGÜR KIRCA
- Numerical modeling of wave-induced liquefaction around a gravity-based structure
Bir ağırlık yapısı etrafında dalga kaynaklı sıvılaşmanın sayısal modellemesi
MERT ANGIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL ŞADAN ÖZGÜR KIRCA