FBE- Kıyı Bilimleri Mühendisliği Lisansüstü Programı
Bu topluluk için Kalıcı Uri
Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, yüksek lisans ve doktora düzeyinde eğitim vermektedir.
Programdaki dersler İngilizce olarak verilmekte olup, yüksek lisans ve doktora tez çalışmalarının tümüyle İngilizce olarak sunulması olanağı bulunmaktadır.
Gözat
Yazar "Çokgör, Şevket" ile FBE- Kıyı Bilimleri Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeDalgakıran Etrafında Dalga Etkisi İle Oluşan Sıvılaşmanın İncelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-26) Öztuğ, Volkan ; Çokgör, Şevket ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal EngineeringBu tez çalışması kapsamında %10 su muhtevasında silt bir zemin üzerinde inşa edilen 50 cm yüksekliğinde, 140 cm genişliğinde bir dökme taş dalgakırana ortalama 8 cm dalga yüksekliğine ve 1 saniye periyoda sahip düzenli dalgalar gönderilmiştir. Bu dalgaların dalgakıranın altındaki 20 cm kalınlığındaki silt zeminde yol açtığı sıvılaşma, açık deniz, kayma dairesi, topuk ve dalgakıranın ağırlık merkezinin izdüşümündeki zemin en kesitlerindeki boşluk suyu basınçlarının değişiminin gözlenmesi yoluyla incelenmiştir. Bu çalışma kapsamında üç set deney yapılmıştır. Bu deney setlerinin birincisinde zeminde herhangi bir ıslah çalışması yapılmamış, dalgakıran altındaki silt zemin direk olarak dalga yüklerine maruz bırakılmıştır. İkinci set deneyde kayma dairesi ile topuk bölgesi arasına yerleştirilen altı adet taş kolonla drenaj sağlanmaya çalışılmış, böylece zemindeki boşluk suyu basınçlarının artması engellenmeye çalışılmıştır. Bu deney sonucunda taş kolonların zeminin fırtınaya dayanma süresini artırdığı, fakat belli bir süre sonra tıkanarak zemini sıvılaşmaya karşı koruyamadıkları sonucuna varılmıştır. Üçüncü deney setinde kayma dairesi ile topuk bölgesi arasına yerleştirilen geotekstil, yüzeydeki dalga yüklerinin zeminin iç kısımlarına tesir etmesini engellemiş böylece sıvılaşma süresini ciddi biçimde uzatmıştır. Fakat geotekstil de geçirimli olduğu için yine de dalgakıranda hasar meydana gelmiş fakat meydana gelen hasar, fırtına süresi göz önüne alındığında kabul edilebilir bir düzeyde kalmıştır.
-
ÖgeGöllerdeki Soğuk Su Yerçekimi Akımlarının Deneysel Olarak İncelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-12-18) Özen, Barış ; Çokgör, Şevket ; 10021967 ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal EngineeringKış mevsimi boyunca, göl ve denizlerin yüzey tabakalarının sıcaklıkları atmosfere ısı kaybı nedeniyle düşer. Bunun sonucunda meydana gelen konvektif karışım, göl kenarlarındaki sığ sularda veya deniz yataklarını çevreleyen kıtasal sahanlıklarda bulunan su kütlesinin sıcaklığının açık sulara göre daha hızlı bir şekilde düşmesine yolaçar. Sıcaklıkta gözlenen hızlı düşüş yatay bir özgül kütle gradyanı oluşturur; bu gradyan ise, soğuk suyu taban boyunca sığ bölgelerden açık sulara doğru taşıyan bir yerçekimi akımının hareketini sağlar. Soğuk suyun taban boyunca ilerleyişi aşamasında gerçekleşen batimetri ile etkileşim bu suyun eğimli yanal yüzeyler boyunca aşağıya inmesiyle neticelenir. Bu iniş esnasında akım tarafından taşınan yoğun su hacmi, çevreleyen ortam suyunun girişimi neticesinde, artar. Akım eğimli taban üzerinde eşdeğer özgül kütleye sahip bir derinlik bulana kadar ilerler; bu derinliğe ulaştığındaysa çevreleyen ortam suyu içerisine girişim yapar ve ortama karışır. Bu çalışma, kış mevsiminde soğumaya bağlı olarak, göllerde meydana gelen yerçekimi akımlarının niceliklendirilmesi üzerine bir araştırmadır. Bu akımların yapı ve önemleri hakkındaki bilginin arttırılması amacıyla laboratuvar ortamında ve doğal şartlar altında ölçümler gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma kapsamındaki laboratuvar çalışmaları 26 m uzunluğunda, 1 m eninde ve 1 m yüksekliğinde çok amaçlı bir kanalda tatlı ve durgun su kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kanal planda, kısa ve uzun bölümler olmak üzere, farklı uzunluklardaki iki bölüme ayrılmıştır. Kısa bölüm göl ve denizlerin sığ bölgelerini, uzun bölüm ise derin suları temsil etmek üzere hazırlanmıştır. Kısa bölümdeki su 6500 kcal/h kapasiteye sahip soğutucu bir ünite tarafından 5.50°C’ye kadar soğutulmuş, uzun bölümdeki su ise 15480 kcal/h kapasiteli U-şekilli ısıtıcılarla 27°C’ye kadar farklı sıcaklık değerlerine ısıtılmıştır. İki kısım arasındaki bu sıcaklık farkı yerçekimi akımlarının oluşumuna esas teşkil eden özgül kütle gradyanını sağlamak için kullanılmıştır. Laboratuvar kanalının tabanı, doğal ortama benzerliğin teşkil edilmesi amacıyla, dört farklı eğimde düzenlenmiştir. Bu düzenlemede ilk iki bölüm göl ve denizlerin sığ bölgelerine, üçüncü bölüm –yerçekimi akımlarının gözlenmesi amacıyla– eğimli taban yüzeyine ve dördüncü bölüm ise derin bölgelere karşı gelmektedir. Oluşturulan düzen neticesinde, ilk sığ bölümde soğutulan su, kısa ve uzun bölümleri ayıran paravanın kaldırılması neticesinde, ikinci sığ bölüm olup, karışım bölgesini temsil eden bölgeye alınmıştır. Burada, doğal ortama benzer şekilde, konvektif bir karışım süreci elde edilmiş ve sığ bölüm ile derin bölüm arasında oluşan özgül kütle gradyanı neticesinde, eğimli tabanı teşkil eden üçüncü bölgede tüm ölçümlerin gerçekleştirilmesi için gerekli koşullar sağlanmıştır. Ölçümler üç farklı deney seti olarak düzenlenmiştir. Deney ölçüm sistemleri olarak PT100 tipi sıcaklık algılayıcıları, akustik Doppler noktasal hız ölçer ve hidrojen kabarcığı üretici sistem kullanılmıştır. Ayrıca, deney süreçleri oluşturulan düzenek ve CCD tipi video kameralar ile kayıt altına alınmıştır. Elde edilen görüntüler görüntü işleme programları ile analiz edilerek, veri setleri diğer ölçüm sistemlerinden elde edilen veriler ile bütünleşmiş hale getirilmiştir. İlk deney setinin gerçekleştirilmesi sırasında, laboratuvar kanalında bulunan tatlı su potasyum permanganat çözeltisi ile renklendirilmiş ve, böylece, yerçekimi akımının kafası olarak tanımlanan yapının gelişimi ile pozisyonu ve arkasındaki gövde yapısının zaman ve eğimli taban üzerindeki pozisyonuna bağlı değişimi de CCD tipi video kamera sisteminde kayıt altına alınmış, elde edilen veriler ayrıca değerlendirilmiştir. Bu çalışma dahilindeki doğal koşullar altındaki ölçümler ise derin bir gölde gerçekleştirilmiştir. Eşzamanlı olarak gerçekleştirilen meteorolojik ölçümler, bu çalışma esnasında geliştirilen bir yöntem kullanılarak, su yüzeyindeki net ısı ve yüzdürme akılarının hesaplanabilmesini sağlamıştır. Yerleştirilen cihazların kayıtları, yerçekimi akımlarının ölçümlerin yapıldığı sahada mevcut olduğunu gösteren, toplamda yirmiyedi günün tespit edilmesine imkan tanımıştır. Bu günlerde göl yüzeyinden meydana gelen kuvvetli ısı kaybı 10-9 m2 s-3 mertebesindeki yüzdürme akılarına karşı gelmektedir. Sunumun netliği ve basitliği açısından bir seçim yapılarak, cihaz kayıtları doğrultusunda yerçekimi akımlarının varlığını gösteren günlerden, sadece onaltısına mevcut çalışmada atıf yapılmıştır. Bu günlerde gerçekleştirilen ölçümler, genel olarak çevreleyen sudan 0.10–0.30°C daha soğuk ve birçok atımdan meydana gelen, yerçekimi akımlarının inişlerini ortaya çıkartmıştır. Sıcaklık değerleri işlenmiş aşamalı vektör diyagramları eğim aşağı ve siklonik yönde genel bir taşınım olduğunu göstermiştir. Bu yöndeki hareket yerçekimi akımlarının Koriolis kuvveti tarafından etkilenmiş olabileceğini belirtse de, çoğu durumda, yerçekimi akımlarının palamar takımlarından geçişleri esnasında sıcaklık değerlerinde görülen değişimler ile akım hızının eğim aşağı bileşeni arasında yüksek oranda korelasyon tespit edilmiştir. Seçilen günlerde kaydedilen verilerden elde edilen, akım hızının eğim aşağı bileşeni ile özgül kütlenin düşey dağılımları laboratuvar ortamında elde edilenlere benzer bir değişim göstermiştir. Bu akımların, belirtilen düşey dağılımlardan Ellison ve Turner (1959, J. Fluid Mech., 6, 423-448) tarafından tanımlanan integral ölçekleri kullanılarak elde edilen, eğim aşağı ortalama hızları 1.10 ile 6.30 cm s-1 aralığında değerler almaktadır. Yerçekimi akımlarının ortalama yüksekliklerinin doğal koşullarda 3.70 m ile 26.30 m arasında, laboratuvarda ise 4.96 m to 7.70 cm olduğu ve, çevreleyen suyun özgül kütlesine göre bağıl olmak üzere, ortalama özgül kütle farkının 10-6 ile 10-5 mertebesinde olduğu bulunmuştur. Eğim aşağı hız bileşeninin zamanla değişimi gözönüne alındığında, düşey doğrultuda yaklaşık olarak benzer profilleri muhafaza ettiğini ortaya koyan benzeşim varsayımının, aynı akım içerisinde ölçülen ve ortalama değer kullanılarak boyutsuz hale getirilen hız değerleri için, geçerli olduğu tespit edilmiştir. Farklı akımların kayıtlarından elde edilen hız profilleri şekil parametreleri kullanılarak karşılaştırıldığında oldukça uygun bir benzerlik belirlenmiştir. Yine bu şekil parametreleri vasıtasıyla, eğim aşağı azami hız değerinin ortalama hız değerinden yaklaşık %50 daha büyük olduğu ve bu hız değerinin gözlemlendiği noktanın tabandan ortalama akım yüksekliğinin yaklaşık 1/5’i kadar mesafede bulunduğu sonuçlarına varılmıştır. Hız ve özgül kütle profillerinden iki farklı yöntem kullanılarak elde edilen kayma hızı değerlerinin, literatürde verilen değerlerin aralığında kaldığı belirlenmiştir. Logaritmik değişim kabulü yapılarak, hız profillerinden elde edilen ve 0.20 cm s-1 ile 1.50 cm s-1 arasında değişen kayma hızı değerlerinin ortalama eğim aşağı hız bileşeni ile orantılı olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen kayma hızı aralığı için hesaplanan taban kayma gerilmesinin eğim aşağı hızın ortalama ve azami değerlerine göre değişiminin, sırasıyla, doğrusal ve eksponansiyel olduğu belirlenmiştir. Tabandaki sürükleme katsayısının karşı gelen değerleri 0.03 ile 0.11 arasında ve ortalamada 0.05 olarak hesaplanmıştır. Bu değerler, literatürde verilen 10-1–10-3 aralığında kalmakla birlikte, Fer ve diğ. (2002, J. Geophys. Res., 107, 10.1029/2001JC000828) tarafından belirlenen (40.7)10-3 değeriyle de iyi bir şekilde örtüşmektedir. Büyük ve derin göllerin artan bir şekilde içme suyu haznesi ve arıtılmış atıksu için alıcı ortam olarak kullanılmaları, en uygun su kalitesi yönetiminin sağlanması bakımından, dinamiklerinin daha iyi anlaşılmasını gerekli kılmaktadır. Bu çalışmadan sağlanan sonuçlar, derin göllerde kışsal soğuma süreciyle ilintili olarak meydana gelen yerçekimi akımlarının laboratuvar ortamında gözlemlenenlere benzer özellikler sergilediğini ortaya koymaktadır. Buna karşın ve özellikle türbülans ölçeğinde, göllerdeki tabakalaşmanın ortadan kalkmasında temel süreçlerden birini teşkil eden bu akımlar üzerinde ayrıntılı yeni çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.
-
ÖgeHidrolik Sıçramanın Havalandırma Verimliliğinin İncelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Küçükali, Serhat ; Çokgör, Şevket ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal EngineeringDoğal havalandırma, havadaki oksijenin suya olan transferi olarak tanımlanmaktadır. Doğal havalandırmayı sağlayan üç tane hidrodinamik süreç vardır, bunlar: (1) hidrolik sıçrama, (2) su düşümü, (3) basamaklı kanallardan ilerleyen akım. Bu yapıların bir diğer ortak özelliği hidrolik yapılarda enerji kırıcı olarak kullanılmalarıdır. Bu noktadan hareketle, doğal havalandırma verimliliğiyle enerji kırılması arasında pozitif bir ilişkinin bulunması beklenmektedir. Doğal havalandırmayı sağlayan bu hidrodinamik süreçlerde, termodinamiğin 1. prensibine dayanılarak, kaybolan enerjiden büyük ölçekli çevrilerin sorumlu olduğu ve bu çevrilerin yaptığı işin suya oksijen transferini sağlayan mekanizma olduğu yaklaşımında bulunulmuştur. Bu hipotezi desteklemek için laboratuarda klasik hidrolik sıçramayla ilgili sistematik deneyler gerçekleştirilmiştir. Deneyler, genişliği 0.5 m olan bir açık kanalda gerçekleştirilmiştir ve deneylerde arasında, ve arasında değerler almıştır. Havalandırma verimliliği 0.01-0.1 arasında değişim göstermiştir ve transfer olan oksijen miktarıyla, kırılan enerji miktarı arasında kuvvetli bir ilişki bulunmuştur. Deneysel verilerin analizi sonucu, hidrolik sıçramanın havalandırma verimliliğini yük kaybının ve birim genişlikten geçen debinin fonksiyonu olarak tahmin eden bir formül geliştirilmiştir. Havalandırma verimliliği yük kaybının ¾’cü, birim genişlikten geçen debinin ise ¼’cü kuvvetiyle ilişkilendirilmiştir. Olaydaki türbülans yapısının önemli rolü yapılan ölçümlerle ortaya konmuştur. Hidrolik sıçrama boyuncaki akım doğrultusundaki türbülans şiddeti eksponansiyel olarak azalan , türbülans kinetik enerjisi ise lineer olarak azalan bir fonksiyon sergilemiştir ve bu gidiş hidrolik sıçramadaki hava konsantarsyonu dağılımıyla uyuşmaktadır. Elde edilen deneysel bulgular, hidrolik sıçramdaki yük kaybının, ortamdaki türbülans kinetik enerjisini temsil ettiğini göstermektedir ve bu süreç yüzey yenilenme teoremini desteklemektedir. Sonuçta, hidrolik sıçramanın, arıtma tesislerinde etkin bir havalandırıcı ve karıştırıcı olarak kullanabilineceği ortaya konmuştur.
-
ÖgeMatematıksel Modelleme Sualtı Borularına Etkıyen Hydrodınamıc Kuvvetlerın Incelenmesı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-10-01) Erboyacı, Devrim ; Çokgör, Şevket ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal EngineeringZamanla artan enerji ihtiyacında tüm enerji kaynakları büyük önem kazanmıştır ve en iyi mühendislik uygulamalarıyla elde edilmelidir. Derin deniz ve okyanus kaynakları bu ihtiyacı karşılamada önemli rol oynamaktadır. Bu yüzden, deniz aşırı boru hatları tasarlanırken ve inşası gerçekleştirilirken sadece maliyeti değil güvenirliği de dikkate alınmalıdır, zira su altındaki boru hatlarında meydana gelebilecek arızalar hem çevreye ve doğal yaşama ciddi bir şekilde zarar verebilir, hem de çözümü oldukça zor problemlerdir. Bu tür yapıları tasarlarken uygulanabilir ve en etkin yolu bulmaya çalışırken deney çalışmalarının büyük önemi vardır, ancak çoğu durumu kapsamaları mümkün değildir. Dolayısıyla, her proje için en kötü ihtimalleri de göz önüne alan ayrıntılı sayısal çalışmalar yapılmalıdır. Bu tezde, bu tür çalışmalarda kapsanabilecek bazı etkenlerin genel bir görünümü verilmiştir. Ticari bir program kullanılarak yapılan sayısal analizlere göre, boru hattı sistemine etkiyen kuvvetler üzerinde etkisi olan boru çapı, derin su akımı hızı ve boru yerleştirme konumu gibi parametreler incelenmiştir. İlerleyen çalışmalarda, bu tür analizler zamanla değişen koşullar için tekrarlanabilir ve boru malzemesi veya boru içi hareketlerinin etkileri gibi sistem üzerinde etkisi olan diğer değişkenler de dahil edilebilir. Ayrıca sistemin statik durumunu da aynı anda çözerek ve sistem geometrisindeki değişimleri de göz önüne alarak çözümü güncelleyen duruma özel çalışmalar da gerçekleştirilebilir.