Ağırlık tipi açık deniz rüzgâr türbini temellerinin sismik davranışının incelenmesi
Investigation of the seismic behavior of gravity-based offshore wind turbine foundations
- Tez No: 961893
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN EMRE DEMİRCİ, DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN TOĞAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 145
Özet
Küresel enerji talebinin artması, fosil yakıt kaynaklarının sınırlı olması ve devam eden iklim krizi, yenilenebilir enerji kaynaklarına geçişi hızlandırmıştır. Bu kaynaklar arasında, açık deniz rüzgâr enerjisi yüksek enerji potansiyeli ve düşük karbon emisyonlarına sahip olması ile hızlı bir büyüme göstermiştir. Bu çalışmada, sıvılaşabilir zeminler üzerine yerleştirilen ağırlık tipi temelle desteklenen bir açık deniz rüzgâr türbininin sismik davranışı incelenmiştir. Çalışma kapsamında, referans alınan 5MW kapasiteye sahip açık deniz rüzgâr türbininin 1/75 ölçekli bir modeli geliştirilmiş ve deniz ortamını ve sismik koşulları simüle etmek için laminer bir kutu içerisinde sarsma tablası aracılığıyla dokuz adet test gerçekleştirilmiştir. Yürütülen testlerde sismik yük altında sisteme, rüzgâr ve dalga yüklerinin etkisi, yüklerin sarsma yönüne göre dik ve paralel uygulanmasının etkisi, zemin iyileştirmede kazıklı sistemlerin etkisi ve ön şok etkisi araştırılmıştır. Deney düzeneğinde beş adet ivmeölçer, iki adet boşluk suyu basıncı ölçer ve bir potansiyometre (LVDT) zemine yerleştirilmiş, ayrıca yapısal tepkinin izlenebilmesi için türbinin nasel kısmına bir ivmeölçer konumlandırılmıştır. Sonuçlar, sismik yük altında rüzgâr ve dalga yüklerinin sistemin davranışında etkin faktör olduğunu, kazıklı sistemler kullanılarak gerçekleştirilen zemin iyileştirmelerinin türbinin dönme hareketini önemli ölçüde azalttığı ancak bazı durumlarda burulma etkilerinin arttığını göstermiştir. Ayrıca, düşük genlikli öncü sarsıntı uygulamaları türbinin dönme hareketini azaltmış ancak burulma tepkisini arttırmıştır. Bu sonuçlara ek olarak, sismik yükleme sırasında zemin içerisinde aşırı boşluk suyu basınçlarının geliştiği, bazı bölgelerde sıvılaşma gözlemlendiği ve sismik hareketin zemin tarafından büyütülerek yapıya iletildiği gözlemlenmiştir. Elde edilen bulgular, sıvılaşabilir zeminlerde ağırlık tipi temelle desteklenen açık deniz rüzgâr türbinlerinin sismik performansının daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
The increasing global energy demand, depletion of fossil fuel resources, and the ongoing climate crisis have accelerated the transition toward renewable energy sources. Among these sources, offshore wind energy has shown rapid growth due to its high energy potential and low carbon emissions. This study investigates the seismic behaviour of an offshore wind turbine supported by a gravity-based foundation installed on liquefiable soils. A 1/75 scale model of the reference 5 MW offshore wind turbine was developed, and nine shake table tests were conducted within a laminar box to simulate marine and seismic conditions. These tests examined the effects of wind and wave loads under seismic excitation, the influence of load orientation (parallel and perpendicular to the direction of shaking), the role of pile-supported soil improvement methods, and the impact of foreshocks. The experimental setup included five accelerometers, two pore water pressure transducers, and one potentiometer embedded in the soil, in addition to an accelerometer placed on the nacelle to monitor the structural response of the turbine. The results indicated that wind and wave loads under seismic conditions significantly influenced the system's behaviour. The use of piles for soil improvement effectively reduced rotational displacements of the turbine, although in some cases, torsional responses increased. Moreover, low-amplitude preliminary shaking was found to reduce rotational motion but increase torsional response. In addition to these findings, it was observed that excessive pore water pressures developed in the soil during seismic loading, liquefaction occurred in certain zones, and the seismic motion was amplified by the soil and transmitted to the structure. These findings contribute to a better understanding of the seismic performance of offshore wind turbines supported by gravity-based foundations in liquefiable soil conditions.
Benzer Tezler
- Duba (Mavna) tipi açık deniz rüzgar türbini kullanarak rüzgar potansiyelinin incelenmesi
Investigation of wind potential using a barge type offshore wind turbine
HAMZA OZAN ŞİRİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH ENGİN ÖZÇELİK
- Design of a floating pipe breakwater - wave energy converter hybrid system
Boru tipi yüzer dalgakıran - dalga enerjisi dönüştürücü çok amaçlı sistem tasarımı
MEHMET ADİL AKGÜL
Doktora
İngilizce
2014
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SEDAT KABDAŞLI
- Eurocode ve ingiliz standartlarına göre blok tipi rıhtım duvarı tasarımı ve sismik tasarım kıyaslaması
Design of blockwork quay wall in accordance with eurocode and british standards, and comparison of seismic design
IRMAK BAKNALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÖZGER
DOÇ. DR. TARKAN ERDİK
DOÇ. DR. BERNA AYAT AYDOĞAN
- Theoretical application analysis of a wind assisted propulsion system (WAPS) 'rotor sails' on the bulk carrier
Rüzgar destekli tahrik sistemlerinden (WAPS) 'rotor sail''in dökme yük gemisinde teorik uygulama analizi
ALTEMUR GÜLEÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TANZER SATIR
- Scour and flow around pile supported wharf under waves
Dalga etkisi altında kazık ve palplanş çevresinde akım ve oyulma
DİLA DEMİRAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEVKET ÇOKGÖR