Araştırma Makalesi

Kısmen Batık Bir Bariyerin Su Dalgaları ile Etkileşiminin Açık Kaynaklı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile İncelenmesi

Cilt: 33 Sayı: 4 31 Aralık 2018
PDF İndir
TR EN

Kısmen Batık Bir Bariyerin Su Dalgaları ile Etkileşiminin Açık Kaynaklı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada, düşey, düzlemsel ve rijit bir bariyerin, sabit genlik ve frekansa sahip su dalgaları ile etkileşimi problemi ele alınmıştır. Öncelikle problemin lineer dalga teorisi altında analitik çözümüne ilişkin yöntem verilmiştir. Daha sonra bir açık kaynaklı hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı olan OpenFOAM kapsamındaki modüller aracılığıyla problemin sayısal çözümü gerçekleştirilmiştir. Ön aşama olarak, iki boyutlu sayısal dalga kanalı testleri ile, bu modüllerin dalga oluşturma ve sönümleme gibi özellikleri sınanmıştır. Analitik çözümlere kıyasla görülen en yüksek hata %1 olarak bulunmuştur. Belirlenen ağ ve çözücü özellikleri, batık bariyer probleminin modellenmesinde kullanılmıştır. Bariyerden yansıyan ve üreteçten çıkan dalgalar, lineer dalga teorisine dayalı olarak ayrıştırılmış, böylece yansıma ve iletilme katsayıları hesaplanmıştır. Çeşitli dalga frekansları için bulunan sonuçlar, hem analitik çözümle hem de literatürde yer alan deneysel sonuçlarla karşılaştırmalı olarak değerlendirildiğinde, nicel ve nitel olarak yüksek uyum yakalandığı görülmüştür. Ayrıca, viskozite etkilerinin de hesaba katılmasıyla, lineer teoride ihmal edilen enerji kayıpları da belirlenmiş; bu kayıpların başlıca nedeninin bariyer ucundaki çevri oluşumu olduğu görülmüştür. Bir kısmen batık bariyer uygulaması olan salınan su sütunu ön duvarındaki enerji kayıplarının, salınan su sütunu hidrodinamik verimi üzerindeki etkisi tartışılmıştır. 

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Evans, D.V., Porter, R., 1995. Hydrodynamic Characteristics of an Oscillating Water Column Device. Applied Ocean Research, 17(3), 155-164.
  2. 2. Şentürk, U., Özdamar, A., 2012. Wave Energy Extraction by an Oscillating Water Column with a Gap on the Fully Submerged Front Wall. Applied Ocean Research, 37, 174-182.
  3. 3. Manasseh, R., Mcinnes, K., Hemer, M., 2017. Pioneering Developments of Marine Renewable Energy in Australia, The International Journal of Ocean and Climate Systems, 8, 50-67.
  4. 4. Morris-Thomas, M., Irvin, R.J., Thiagarajan, K.P., 2007. An Investigation into the Hydrodynamic Efficiency of an Oscillating Water Column, Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 129, 273-278.
  5. 5. Ning, D.Z., Wanga, R.Q., Zou, Q.P., Teng, B., 2016. An Experimental Investigation of Hydrodynamics of a Fixed OWC Wave Energy Converter , Applied Energy, 168, 636–648.
  6. 6. Zhang, Y., Zou, Q.P., Greaves, D., 2012. Airwater Two-phase Flow Modelling of Hydrodynamic Performance of an Oscillating Water Column Device, Renewable Energy, 411, 59-170.
  7. 7. Ning, D.Z., Wanga, R.Q., Zou, Q.P., Teng, B., 2015. Investigation of Hydrodynamic Performance of an OWC (Oscillating Water Column) Wave Energy Device Using a Fully Nonlinear HOBEM (Higher-order Boundary Element Method), Energy, 83, 177-188.
  8. 8. Ursell, F., 1947. The Effect of a Fixed Vertical Barrier on Surface Waves in Deep Water, Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, Cambridge University Press, 43(3), 374-382.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

-

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Erdem Kaya Bu kişi benim
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

31 Aralık 2018

Gönderilme Tarihi

9 Ocak 2018

Kabul Tarihi

25 Aralık 2018

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2018 Cilt: 33 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA
Kaya, E., & Şentürk, U. (2018). Kısmen Batık Bir Bariyerin Su Dalgaları ile Etkileşiminin Açık Kaynaklı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile İncelenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33(4), 133-146. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.525151
AMA
1.Kaya E, Şentürk U. Kısmen Batık Bir Bariyerin Su Dalgaları ile Etkileşiminin Açık Kaynaklı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile İncelenmesi. cukurovaummfd. 2018;33(4):133-146. doi:10.21605/cukurovaummfd.525151
Chicago
Kaya, Erdem, ve Utku Şentürk. 2018. “Kısmen Batık Bir Bariyerin Su Dalgaları ile Etkileşiminin Açık Kaynaklı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile İncelenmesi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 33 (4): 133-46. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.525151.
EndNote
Kaya E, Şentürk U (01 Aralık 2018) Kısmen Batık Bir Bariyerin Su Dalgaları ile Etkileşiminin Açık Kaynaklı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile İncelenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 33 4 133–146.
IEEE
[1]E. Kaya ve U. Şentürk, “Kısmen Batık Bir Bariyerin Su Dalgaları ile Etkileşiminin Açık Kaynaklı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile İncelenmesi”, cukurovaummfd, c. 33, sy 4, ss. 133–146, Ara. 2018, doi: 10.21605/cukurovaummfd.525151.
ISNAD
Kaya, Erdem - Şentürk, Utku. “Kısmen Batık Bir Bariyerin Su Dalgaları ile Etkileşiminin Açık Kaynaklı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile İncelenmesi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 33/4 (01 Aralık 2018): 133-146. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.525151.
JAMA
1.Kaya E, Şentürk U. Kısmen Batık Bir Bariyerin Su Dalgaları ile Etkileşiminin Açık Kaynaklı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile İncelenmesi. cukurovaummfd. 2018;33:133–146.
MLA
Kaya, Erdem, ve Utku Şentürk. “Kısmen Batık Bir Bariyerin Su Dalgaları ile Etkileşiminin Açık Kaynaklı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile İncelenmesi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 33, sy 4, Aralık 2018, ss. 133-46, doi:10.21605/cukurovaummfd.525151.
Vancouver
1.Erdem Kaya, Utku Şentürk. Kısmen Batık Bir Bariyerin Su Dalgaları ile Etkileşiminin Açık Kaynaklı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile İncelenmesi. cukurovaummfd. 01 Aralık 2018;33(4):133-46. doi:10.21605/cukurovaummfd.525151