Engel yerleşimlerinin sıvı çalkantısının sönümlenmesine etkisinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the effect of baffle arrangements on the damping of liquid sloshing
- Tez No: 855354
- Danışmanlar: PROF. DR. SELAHATTİN KOCAMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 180
Özet
Tez çalışmasında, dikdörtgen kesitli bir deney tankı içerisindeki sıvının çalkantı hareketleri incelenmiştir. Frekans kontrollü bir sarsma tablası kullanılarak, deney tankının engelsiz ve engel bulunan koşullarında sıvı çalkantısının dinamiklerini analiz etmek için bir dizi deney gerçekleştirilmiştir. Engelsiz durum için, farklı uyarma frekansları, uyarma genlikleri ve doluluk seviyelerinde deneysel çalışmalar yürütülmüş; engel bulunan durumlarda ise, tank tabanına yerleştirilen farklı sayı ve dizilimdeki engellerin çalkantı davranışına etkileri, çeşitli uyarma frekansları ve sıvı derinlikleri altında araştırılmıştır. Deney tankı ile birlikte hareket etmesi sağlanan akıllı telefon kamerası ile kaydedilen video görüntüler sayesinde, sıvı çalkantı hareketleri görüntü işleme teknikleri kullanılarak detaylıca analiz edilebilmiştir. Su seviyesi değişimlerine ait farklı noktalarda sanal derinlik ölçer ile elde edilen deneysel ölçümler, lineer teoriye dayanan analitik çözümler ve Reynolds Ortalamalı Navier-Stokes (RONS) denklemlerine dayanan sayısal model sonuçları ile kıyaslanmıştır. Sayısal analizler, serbest yüzeyli akımların çözümünde başarılı sonuçlar veren FLOW-3D HYDRO yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tez çalışmasında, çalkantı hareketinin incelenmesi sürecinde geleneksel sensör ölçümlerinin kısıtlamalarına karşın, zamana bağlı serbest su yüzeyi değişimlerini analiz etmek için özgün bir görüntü işleme algoritması geliştirilmiştir. Bu algoritma, zamanla değişen çalkantı hareketinin video kayıtlarından elde edilen görüntülerdeki piksellerin detaylı analizini yaparak, tank boyunca her bir noktada meydana gelen maksimum veya minimum su seviyelerinin tek bir görüntü üzerinde belirlenmesine olanak sağlamaktadır. Çok sayıda görüntüyü tek bir görüntüye indirgeyerek zaman içindeki çalkantı davranışını daha anlaşılır ve basit bir şekilde gösteren bu yeni metodoloji, akışkanlar dinamiği ve mühendislik uygulamalarındaki birçok problemin çözümüne katkı sağlayacaktır. Tez kapsamında engelsiz ve engel bulunan koşullar için gerçekleştirilen deneylerde çalkantı davranışının analizlerinde bu yeni yaklaşım temel alınmıştır.
Özet (Çeviri)
In this dissertation, liquid sloshing motion in a rectangular tank was investigated. Using a frequency-controlled shake table, a series of experiments were conducted to analyze the dynamics of liquid sloshing in the tank with and without baffles. In the absence of baffles, experimental studies were carried out at various excitation frequencies, excitation amplitudes, and fill levels; whereas, in the presence of vertical baffles, the effect of different number and arrangement of baffles placed on the tank bottom on sloshing behavior was examined under various excitation frequencies and liquid depths. Thanks to the video images recorded with the smartphone camera that moved with the experimental tank, liquid sloshing motions could be analyzed in detail using image processing techniques. Experimental measurements of water level variations obtained with virtual depth gauge at different points were compared with analytical solutions based on linear theory and numerical model results based on Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) equations. Numerical analyses were performed using FLOW - 3D HYDRO software, which gives successful results in solving free surface flows. In the study, a novel image processing algorithm was developed to analyze time-dependent free water surface variations, despite the limitations of traditional sensor measurements during the examination of sloshing motion. This algorithm provides detailed analysis of the pixels in the images obtained from the video recordings of the time-varying sloshing motion, making it possible to determine the maximum or minimum water levels occurring at each point throughout the tank on a single image. This new methodology, which shows the sloshing behavior over time in a more comprehensible and simple way by reducing a large number of images to a single image, will contribute to the solution of many problems in fluid dynamics and engineering applications. Within the scope of the thesis, this new approach was taken as the basis for understanding and analyzing the sloshing behavior in the experiments conducted with and without baffled conditions.
Benzer Tezler
- Sürdürülebilir kentleşme sürecinde, İstanbul Kağıthane deresi çevresindeki kent içi konut yerleşimlerinin ekolojik koridor yerleşim ilkeleri bağlamında analizi
Analysis of urban residential settlements around İstanbul Kağithane stream in the context of ecological corridor settlement principles for sustainable urbanization
DİLARA ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiKentsel Tasarım Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE AYATAÇ
- 3. ve 6. yüzyıllar arasında Kapadokya'da kent ve kırsal yerleşim arkeolojisi
City and rural settlement archeology in Cappadocia between 3rd and 6th centuries
HÜVEYDA SENA AKYAZI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Sanat TarihiNevşehir Hacı Bektaş Veli ÜniversitesiSanat Tarihi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BESİM TOLGA UYAR
- Konut yerleşmelerinin tasarımında enerji ve günışığı performansını değerlendirmeye yönelik parametrik bir model önerisi: İstanbul örneği
A parametric model proposal to evaluate energy and daylight performance in design of housing settlements: The case of Istanbul
İDİL ERDEMİR KOCAGİL
Doktora
Türkçe
2022
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜL KOÇLAR ORAL
- Gecekondulu kadınların kent hakkı algısının incelenmesi
Examining the perception of the right to the city of women in urban slums
ŞİMAL KARABULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Eğitim ve ÖğretimDokuz Eylül ÜniversitesiAile Eğitimi ve Danışmanlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NALAN TUNCER
- Kentsel mekanların bedensel engelliler tarafından kullanılması
Using of the urban spaces by the disabled
ZEHRA EYÜBOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Şehircilik ve Bölge PlanlamaMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AKIN ERYOLDAŞ