Evaluation and optimization of stilling wave basin concept as an overtopping device type wave energy converter: Kordon/İzmir case
Durgun dalga havuzu konseptinin dalga aşım tipi enerji dönüştürücü olarak değerlendirilmesi ve optimizasyonu: Kordon/İzmir örneği
- Tez No: 910716
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ DOĞAN KISACIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Küresel enerji üretimi büyük ölçüde geleneksel kaynaklara bağımlıdır. Ancak bu kaynakların kullanımı, çevresel etkileri nedeniyle Paris Anlaşması ve Kyoto Protokolü gibi uluslararası anlaşmalarla sınırlandırılmaktadır. Bu durum, yenilenebilir enerji kaynaklarını daha da önemli hale getirmektedir. Bu kaynaklardan biri de deniz ve okyanus dalgalarıdır. Dalga Enerji Dönüştürücüleri (DED) ile dalgaların enerjisi kullanılabilir hale getirilmektedir. Özellikle aşma tipi DED sistemleri, kıyı yapılarına entegre edilebilme özelliğiyle öne çıkmaktadır. Bu sistemler, aşan dalgaları bir havuzda toplayıp türbine yönlendirerek enerji üretmektedirler. Ayrıca, kıyı güvenliği açısından dalga aşımı önemli bir konudur ve Durgun Dalga Havuzu (DDH) gibi yapılar aşım kaynaklı taşkın riskini azaltmak için de kullanılabilmektedir. DDH yapısı, deniz ve kara tarafında iki fırtına duvarı ile aradaki bir havuzdan oluşmaktadır. Dalgaların havuza girmesine izin verilerek enerjisi azaltılır ve kara tarafındaki taşkın riski en aza indirilir. Ancak havuzda biriken suyun tahliye edilmesi gerekmektedir. Aşma tipi DED sistemleri suyu tahliye ederken enerji üretimini de olanak sağlar. Böylece DDH ve aşma tipi DED sistemleri birbirini tamamlayıcı nitelik taşımaktadır. Bu çalışma, İzmir Kordon'daki dik duvar kıyı yapısının, DDH olarak maksimum enerji üretecek şekilde optimize edilmesini amaçlamaktadır. Yapının optimizasyonu ve enerji üretim hesaplarının yapılabilmesi için dalga aşım miktarının bilinmesi gerekmektedir. Bu amaçla 2012-2021 yıllarını kapsayan 10 yıllık dalga analizi SWAN modeli ile İzmir Körfezi'nde gerçekleştirilmiştir. Bu analizle deniz durumu belirlenmiş, dalga aşım miktarı hesaplanmıştır. Sonuç olarak, optimum kret yüksekliği 0.1 metre, havuz genişliği 5.6 metre olarak bulunmuş ve 11 türbin ile yıllık 1.19 MWh enerji üretimi öngörülmüştür.suyu tahliye ederken enerji üretimini de olanak sağlar. Böylece DDH ve aşma tipi DED sistemleri birbirini tamamlayıcı nitelik taşımaktadır. Bu çalışma, İzmir Kordon'daki dik duvar kıyı yapısının, DDH olarak maksimum enerji üretecek şekilde optimize edilmesini amaçlamaktadır. Yapının optimizasyonu ve enerji üretim hesaplarının yapılabilmesi için dalga aşım miktarının bilinmesi gerekmektedir. Bu amaçla 2012-2021 yıllarını kapsayan 10 yıllık dalga analizi SWAN modeli ile İzmir Körfezi'nde gerçekleştirilmiştir. Bu analizle deniz durumu belirlenmiş, dalga aşım miktarı hesaplanmıştır. Sonuç olarak, optimum kret yüksekliği 0.1 metre, havuz genişliği 5.6 metre olarak bulunmuş ve 11 türbin ile yıllık 1.19 MWh enerji üretimi öngörülmüştür.
Özet (Çeviri)
Global energy generation primarily relies on traditional sources. However, their usage is restricted by international agreements, like the Paris Agreement and the Kyoto Protocol, due to environmental impacts. As renewable sources gain importance, ocean waves have emerged as a promising alternative. Wave Energy Converters (WECs) capture wave energy, and among them, Overtopping Devices (ODs) are particularly effective for integration into structures. OD systems harness energy by capturing overtopping dishcarge in a basin and directing them to a turbine. Additionally, wave overtopping is a critical concern for coastal safety, and structures like Stilling Wave Basin (SWB) can be used to mitigate the risk of overtopping-induced flooding. The SWB consists of a seaward and a landward stormwall with a basin in between that absorbs incoming waves, reducing discharge on the landward side. Accumulated water in the basin must then be discharged. OD-WEC systems effective in generating power while discharging water back into the sea. Thus, the SWB and OD-WEC concepts work together effectively. This study aims to optimize a plain vertical wall where the promenade Works as a Stilling Wave Basin (SWB) for maximum power generation in Kordon/İzmir. A 10-year wave analysis (2012-2021) is conducted in İzmir Bay with the SWAN model to determine sea states and calculate overtopping discharge. The structure is optimized to ensure maximum power generation. The optimized design meets EurOtop 2018 safety standards, with an ideal crest height of 0.1m and basin width of 5.6m. Additionally, placing 11 turbines with 0.8m diameters along the 1600-meter structure could theoretically yield 1.19 MWh annually.
Benzer Tezler
- Terfi merkezleri enerji verimliliğinin değerlendirilmesi ve enerji ihtiyacını destekleyecek güneş-rüzgar hibrit sisteminin tasarımı-optimizasyonu; Kağıthane Terfi Merkezi örneği
Evaluation of energy efficiency of pump station and design-optimization of solarwind hybrid system to support energy need; the case of Kağithane Pump Station
İHSAN MUSTAFA DOĞAN
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiTrakya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMİHA ÖZTUNA
- Design and structural finite element analysis of an artificial neural network based optimized alpha type stirling engine
Yapay sinir ağı bazlı optimize edilmiş bir stırlıng motorunun tasarımı ve yapısal sonlu elemanlar analizi
CENGİZ YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA BAYATA
- Gemilerde organik rankine çevrimine dayalı atık ısı geri kazanım sistemlerinin ileri termal analizleri ve termo-ekonomik optimizasyonu
Advanced thermal analyses and thermo-economic optimization of waste heat recovery systems based on organic rankine cycle onboard ships
MEHMET AKMAN
Doktora
Türkçe
2021
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
- Evaluation and optimization of microbial oil production using synthetic sugars
Sentetik şeker kullanarak üretilen mikrobiyal yağın değerlendirilmesi ve optimizasyonu
NERMİN GÜREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DENİZ ÇEKMECELİOĞLU
- Antalya ili evsel atıksu arıtma tesislerinde azot-fosfor giderim performanslarının değerlendirilmesi ve optimizasyonu
Evaluation and optimization of nitrogen-phosphorus removal performances in domestic wastewater treatment facilities in Antalya province
ÖZGÜL KUL ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE SAYILGAN