Numerical simulation of a coupled geothermal pavementsystem with event-based pump control
Koşula bağlı pompa kontrolü uygulananbirleştirilmiş jeotermal yol yüzeyisiteminin sayısal simülasyonu
- Tez No: 966300
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZER ÇİNİCİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 66
Özet
Artan küresel enerji talebi, sürdürülebilir enerji kaynaklarına olan ilgiyi artırmıştır. Jeotermal enerjinin kullanımı, erişebilirliği ve tükenmez doğası sayesinde bu talebi karşılamak için etkin bir alternatif sunmaktadır. Jeotermal enerjinin ¸çeşitli uygulamaları arasında, yenilikçi bir kullanım alanı da kaldırım sistemlerinin buzdan arındırılmasıdır. Bu çalışma, kış koşullarında bir jeotermal kaldırım sisteminin performansını değerlendirmek amacıyla COMSOL Multiphysics yazılımı kullanılarak sayısal bir simülasyon gerçekleştirmeyi amaçlamaktadır. Bir enerji kazığı, yol yüzeyine kapalı devre boru ağı aracılığıyla bağlanmıştır. Yol yüzeyinde buz oluşumunu ¨önlemek amacıyla, ısı taşıyıcı borular dolaşan bir akışkan vasıtasıyla yer altından yol yüzeyine ısı transferi sağlamaktadır. Heat Transfer in Porous Media, Heat Transfer in Pipes ve Pipe Flow fizik modüllerinin birlikte kullanımı, daha gerçekçi bir ısıl ve akışkan dinamiği simülasyonuna olanak tanımaktadır. Yüzey sınırlarında güneş radyasyonu, rüzgâr ve gizli ısı transferi gibi ¸çevresel faktörler modele dahil edilmiştir. Pompa ¸çalışması, yol yüzeyi ve ortam sıcaklıklarına bağlı olarak Events arayüzü ile kontrol edilmiştir. Geleneksel yaklaşımda yol yüzeyi ve enerji kazığı ayrı ayrı incelenmekte olup, bu durum hacimler arası ısı transferinin etkisini göz ardı etmektedir. Bu çalışma ise, bu iki bileşeni kapalı devre bir sistemle birleştirerek hacimler arası ısı etkileşimini dikkate alan birleşik bir model sunmakta ve performans değerlendirmesinin doğruluğunu artırmaktadır.
Özet (Çeviri)
The increasing global demand for energy has led to a growing interest in sustainable energy sources. The utilization of geothermal energy presents a promising alternative to meet this demand due to its accessibility and unlimited nature. Among the various applications of geothermal energy, one innovative use is de-icing pavement systems. This study aims to investigate the performance of a geothermal pavement system under winter conditions through a numerical simulation using COMSOL Multiphysics. An energy pile is connected to the pavement via a closed-loop pipe network. In order to prevent ice formation on the pavement surface, the heat carrier pipes transfer heat from the ground to the pavement through a circulating fluid. The coupling of Heat Transfer in Porous Media, Heat Transfer in Pipes, and Pipe Flow physics helps simulate more realistic thermal and fluid dynamics. The surface boundaries include environmental factors such as solar radiation, wind, and latent heat transfer. The pump operation was controlled on the basis of the pavement surface and ambient temperatures using the Events interface. The traditional approach is to study the pavement and energy pile separately, which overlooks the effect of the inter-domain heat transfer. This work offers a unified approach through a coupled system, enhancing the accuracy of performance assessment.
Benzer Tezler
- Numerical simulation of transient sandface and wellbore temperature behaviors of wells in multilayer single-phase oil and geothermal reservoirs
Çok tabakalı, tek-fazlı petrol ve jeotermal rezervuarlardaki kuyuların kararsız kuyu cidarı ve kuyu içi sıcaklık davranışlarının sayısal simülasyonu
CİHAN ALAN
Doktora
İngilizce
2022
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT ÇINAR
- 50 MV kurulu güçteki güneş kulesi santralinin tasarımı ve modellenmesi
Design and modelling of solar power tower plant with nameplate capacity of 50 MW
YUSUF KARAKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVAN KARABETOĞLU
- Assessing the effect of coupled geomechanical and fluid-flow problems in geothermal reservoirs via numerical modeling
Jeotermal rezervuarlardaki bağlantılı jeomekanik ve akışkan akış sorunlarının sayısal modelleme ile etkisinin değerlendirilmesi
YUSSIF MUSTAPHA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ONUR DOĞAN
- Numerical modeling of heat transport for ground-coupled heat pump (GCHP) systems and associated life cycle assessments
Başlık çevirisi yok
AYŞE ÖZDOĞAN DÖLÇEK
Doktora
İngilizce
2016
Jeoloji MühendisliğiUniversity of Wisconsin-MadisonPROF. JAMES TINJUM
PROF. CHRISTOPHER CHOI