LEE- Gemi ve Deniz Teknolojisi Mühendisliği-Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 4 / 4
-
ÖgeTek serbestlik dereceli dairesel silindirin girdap kaynaklı titreşimleri üzerinde serbest su yüzeyinin etkileri(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-05-23)Dünyada son yıllarda artan enerji ihtiyacı ile insanlar yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmiştir. Önceki yüzyıllarda kullanılan geleneksel enerji kaynaklarının sınırlı olması ve çevreye olan zararlı etkileri yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimi hızlandırmıştır. Yenilenebilir enerji kaynağı olarak akla ilk olarak güneş ve rüzgar gelse de, son dönemlerde suyun gücünden de yararlanma hedefi artmıştır. Deniz ve okyanuslardaki enerji potansiyeli çok daha yüksek olsa da; nehirler, boğazlar veya kanallarda kısacası akan sulardan da hidrokinetik enerji üretmek mümkündür. Akış kaynaklı hareketler hidrokinetik enerji üretimi yöntemleri arasında son yıllarda önem kazanan bir disiplin olmuştur. Bu kıpırdanmayı başlatan en önemli buluşlardan biri akışkan kaynaklı hareketlerden enerji elde etmeye yarayan VIVACE (Girdap Kaynaklı Titreşimlerden Sucul Yeşil Enerji – İng. Vortex Induced Vibration Aquatic Clean Energy) olarak adlandırılan bir mekanizmadır. Akış kaynaklı hareketlerin (İng. Flow Induced Motions, kısaca FIM) öne çıkan alt dallarından biri de girdap kaynaklı titreşimlerdir. Girdap kaynakları titreşimler, akış içerisindeki küt bir cismin iz bölgesinde oluşturduğu girdaplardan meydana gelmektedir. Bir akışkan küt bir cisme ulaştığında, cismin etrafında akım ayrılmasına uğramaktadır. Gerçekleşen bu akım ayrılması neticesinde; sürekli, periyodik ve çift yönlü olarak kopan bu girdaplar cisim üzerinde kuvvet oluştur ve cismi hareket ettirir. Söz konusu cismin doğal frekansı, kopan bu girdapların frekanslarına yakın veya eşitse kenetlenme (lock-in) gerçekleşir ve cisim azami düzeyde hareket etmeye başlar. Geçmişte bu durum Tacoma Asma Köprüsü'nde yaşanmış olup, gerçekleşen kontrolsüz hareket neticesinde köprü sulara gömülmüştür. Bu çalışmada, literatürde de yaygın olduğu üzere, tek serbestlik dereceli (sadece akışa dik olarak düşey yönde hareket edebilen) dairesel bir silindir ele alınmıştır. Silindir, serbest su yüzeyine paralel veya dik olarak yerleştirilebilir. Enerji elde etme bazlı çalışmalarda ise silindir yüzeye paralel olarak yerleştirilmektedir. Ancak serbest su yüzeyinin silindir hareketini engelleyici bir etkisi olduğu bilinmektedir. Bu tez çalışmasında serbest su yüzeyinin girdap kaynaklı titreşimler üzerine etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler, İstanbul Teknik Üniversitesi Gemi İnşaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi'nde Ata Nutku Gemi Model ve Deney Havuzunda bulunan Akış Kaynaklı Hareketler laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Deneyler diğer tüm parametreler sabit tutulmak üzere 6 farklı derinlik ve 3 farklı kütle oranı için yapılmıştır. Söz konusu deneylerdeki Reynolds sayısı 16,000 ile 71,000 arasında değişmektedir. Akışkanlar için çok önemli bir parametre olan Reynolds Sayısı; atalet kuvvetlerinin, viskoz kuvvetlere oranlanmasıyla elde edilmektedir. Yapılan deneyler sonucunda serbest su yüzeyinin girdap kopma frekansını değiştirdiği bulunmuştur. Silindir serbest su yüzeyine yaklaştıkça, senkronizasyon bölgesi daralmakta ve hareket genlikleri azalmaktadır. Senkronizasyon bölgesi, sistemin hareketlerinin gözlendiği aralığa denmektedir. Gerçekleşen en büyük genlik, serbest yüzeyinden en uzak ve en derin olan silindirde gözlenmiştir. Ayrıca üst bölge (upper branch) ve alt bölge (lower branch) serbet su yüzeyi etkilerinden çok fazla etkilenirken, başlangıç bölgesinin (initial branch) çok fazla etkilenmediği gözlenmiştir. Elde edilen frekanslar incelendiğindeyse, serbest su yüzeyine en yakın olan silindir frekansının en yüksek olduğu görülmüştür. Ancak bu durumda senkronizasyon aralığı daralmaktadır. Tüm deneylerde frekanslar, hıza göre neredeyse doğrusal olarak artmıştır. Yüksek salınım frekansı elde edilen enerjiyi artırır. Ancak diğer yandan silindirin salınım frekansı arttıkça doğal frekanstan uzaklaşılmakta; dolayısıyla hareket genliği düşmektedir. Hareketin genliği ve frekansı üretilen enerji açısından iki önemli parametredir. Cismin serbest su yüzeyine yakın olması frekansı artırmasına karşın genliği düşürdüğünden, elde edilen enerjinin azaldığı fark edilmiştir. Serbest su yüzeyi cismin hareketi için bir bariyer oluşturmaktadır. Bu sınır sebebiyle cisim üzerinden kopan girdap küçülmekte, boyutu küçülen girdap da cisim üzerindeki kuvveti azaltmaktadır. Azalan kuvvet cismin hareket genliğini düşürmektedir. Serbest su yüzeyine yakınlık, frekansı artırsa dahi, toplam üretilen enerji açısından bakıldığında olumsuz olarak değerlendirilmektedir.
-
ÖgePAH tanı oranları uygulaması ile Bolkar dağları Alpin gölleri'nde antropojenik etkilerin belirlenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-07-01)Bolkar Dağları karasal iklim ile Akdeniz iklimi arasında geçiş iklimi özellikleri gösteren, Türkiye'deki eşsiz yaban hayatına sahip bölgelerden biridir. Endemik türlerle beraber sayısız türe habitat oluşturmaktadır. Endemik bir kurbağa türü olan Toros Kurbağası (Rana Holtzi) bu bölgede yaşamaktadır. Bolkar Dağları çevresinde çokça şehirleşme barındıran, çeşitli enerji santrallerine uzak olmayan, zaman zaman çeşitli insan aktivitelerinin yapıldığı antropojenik etkilerin çok olmasının beklendiği bir bölgedir. Bolkar Dağları'nda yapılan ekpedisyonlarda Alagöl, Sakallı Gölü, Karagöl, Karagöl 2, Yarıkgöl, Çinigöl'den 24 sediment örneği toplanmıştır. 24 örneğin 12'si göllerin iç kesimlerinden 12'si kıyı kesimlerindendir. Toplam 24 örneğin yarısı 12'paralel örnektir. Analizde ayrıca her paralel grup için birer şahit örnek kullanılmıştır. Analizler İTÜ Ekotoksikoloji laboratuvarında yapılmıştır. Öncelikli kirletici olarak 16 ana PAH US EPA tarafından belirlenmiştir. Ancak asenaftilen sadece UV dedektör bulunan cihazla saptanabildiğinden dolayı floresan dedektöre sahip HPLC cihazında belirlenemediği için bu çalışmada 15 ana PAH analizi yapılabilmiştir. Tez giriş, yöntem, analiz sonuçları, PAH tanı uygulamaları, sonuçlar ve öneri olmak üzere 5 ana başlıktan oluşmaktadır. Giriş bölümünde ekpedisyon yapılan bölgenin önemine, tezin amacına, ana PAH'ların özelliklerine, ana PAH'ların kaynaklarına ve kaynakarın belirlenme yöntemlerine yer verilmiştir. Yöntem bölümünde İTÜ Ekotoksikoloji laboratuvarında yapılan analize yer verilmiştir. Analiz sonuçlarında çıkan değerler değerlendirilmiştir. Çıkan değerlere göre PAH profil dağılımları incelenmiştir. Analizde tespit edilememiş PAH'lar mevcuttu. Antrasen tüm göllerde iç kısımdan da kıyı kısımdan da alınan örneklerde 0 çıkmışken sadece Alagöl-K numunesinde çok yüksek bir değer çıkmıştır. O yüzden analiz değerlendirilirken 0 kabul edilerek değerlendirme yapılmıştır. Analiz sonuçlarında bölgenin PAH aralığı çok yüksek değerlere varmıyordu. Numunelerdeki PAH'lar ayrı ayrı toplanıp profil dağılımı incelendiğinde petrojenik veya pirojenik karakteristikte bir dağılım görülemedi. Moleküler ağırlığı düşük olan 2-3 halkalı PAH'lar ile 5-6 halkalı yüksek moleküler ağırlıklı PAHlar oransal olarak fazlaydı. Her göl için PAH profil dağılımları ayrı ayrı incelendiğinde genel bir benzerlik olmamasının yanında, kıyı kesimden alınan numunelerin PAH profil dağılımları birbirine benziyor; iç kesimden alınan numunelerin PAH profil dağılımları birbirine benziyor; aynı gölden alınan numunelerin PAH profil dağılımları birbirine benziyor, gibi bir ilişkiye rastlanılamadı. Analiz sonuçları bölümünde PAH profil dağılımları da incelenmiştir fakat 4. bölümde, asıl değerlendirmeyi yapabilmek için PAH tanı oranları uygulaması yapılmıştır. Bu çalışmada literatürden alınan bulgusu tespit edilebilecek 15 PAH'ın kullanıldığı, karakteristik olarak kaynağın pirojenik mi petrojenik mi olduğunu belirlemeye yarayan PAH tanı oranları uygulanmıştır. Öncelikle analiz sonuçlarında her PAH tipi ayrıca toplanmış oranlar toplam değerlere uygulanmıştır. Petrojenik ya da pirojenik baskınlık tespit edilememiştir. Ayrıca ∑DMA/∑YMA her ayrı göl örneklemi için uygulandığında, 6 petrojenik, 6 pirojenik kaynak belirlenmiştir. Bu şekilde de bir baskınlık tespit edilemememiştir. Ancak bu uygulamada tutarlılık gözlenmiştir. LA/(FLA+PYR) ve IP/(IP+BghiP) oranı sonuçları değer aralıklarına göre 3 kaynak seçeneğini nitelemektedir ve bu kaynak seçenekleri aynıdır. Ancak iki orana göre de niteledikleri kaynak farklı çıkmıştır. Bu ise değerlerde bir tutarsızlığı işaret etmektedir. Çalışma yapılan alanın potansiyel bir kirliliğe sahip olduğu ve bu kirliliğin pirojenik eksende antropojenik olması düşünülmekteydi. Ancak çalışmanın sonunda varılan sonuçlar beklenildiği gibi bir risk olmadığını işaret etmektedir.
-
ÖgeEffect of mass ration and passive turbulence control strips on vortex-induced vibration and galloping regions of circular cylinders(Graduate School, 2023)The need for a clean and sustainable source of energy encouraged many researchers to put efforts to utilize the energy from different renewable resources. One of those resources is the energy generated from ocean and river currents. When flexible bodies such as marine cables or pipes experience motion because of the flow of a fluid this motion is called Flow Induced Motion (FIM). There are different forms of FIM, Vortex-Induced Vibration (VIV) is the most well know form of FIM. When a flexible body such as an elastic cylinder is placed against a steady flow, the fluid passes over the cylinder creating vortices, those vortices result in oscillatory forces which generate vibration. As a result, the elastic body experience motion depending on the flow regime, fluid characteristics, and the structure used. Another form of FIM is called galloping which is similar to VIV as both phenomena are fluid dynamic insatiability. However, larger amplitude responses and more aggressive motion are experienced in the galloping region. In this thesis study, both VIV and galloping regions will be investigated. This study covers two main points. The first point is the effect of the mass ratio on VIV and galloping while using PTC, in this part the effect of three mass ratios is examined. Those three mass ratios are 1.39, 1.75, and 2, the selection of the mass ratios makes the focus of the study on the low-mass damping systems, in those systems a large body motion is observed which makes it very challenging to suppress the vortex-induced motion due to the high amplitude encountered when there are high flow velocities and low mass ratios. As a result, the Passive Turbulence Control (PTC) method will be introduced and explained in detail as a way to suppress the undesirable vibration resulting from the VIV phenomenon. The term "suppressing" is used here to refer to the suppression of the undesirable vibration which may result in a total collapse of the structure over time.
-
ÖgeKuzey Marmara Denizi'nde tsunami simülasyonları için gereken batımetrik datanın oluşturulması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2001)Güncelliği nedeniyle depremle ilgili çalışmaların önem kazanması, olası bir tsunami tehlikesini incelemek açısından Marmara Denizi'nde, özellikle Adalar bölgesinde, tsunami simülasyonlarını gündeme getirmiştir. Bu amaçla, Marmara Denizi'nin Çınarcık Çukuru' nu ve Adalar' ı içine alan kuzeydoğu bölgesinin batimetrisi eğrisel yüzeylerle ifade edilerek istenen noktalarda derinliklerin elde edilmesi sağlanmıştır. Tsunamiler konusunda yapılan çalışmalar, özellikle sığ su bölgelerinde, tsunamilerin kıyılara yaptığı etkilerde dip formunun belirleyici olduğunu göstermektedir. Bir kıyıda ayrı ölçüm noktalarında tsunaminin farklılıklar gösterdiği, fakat aynı ölçüm noktasında farklı tsunamilerin aynı özellikler gösterdiği saptanmıştır. Bu durum da, hassas batimetrik değerler kullanmanın dalga simülasyonlarındaki önemini açıkça ortaya koymaktadır. Marmara Denizi'nin kuzeydoğu kesimleri ve Adalar civarının batimetrisi, matematiksel olarak eğrisel yüzeylerle ifade edilmiştir. Batimetrik haritalardan okunan nispeten sınırlı sayıdaki derinlik değerleri kullanılarak, küçük alt bölgeler için en küçük kareler yöntemi yardımıyla eğrisel yüzeyler oluşturulmuştur. Matematiksel olarak tanımlanan alt bölge yüzeylerinde su derinlikleri istenilen sıklıktaki noktalar için elde edilebilmektedir. Böylece, sınırlı sayıdaki noktalarda okunan derinlik değerlerinin çok daha sık noktalar için elde edilmesi sağlanmıştır. Bu değerler bir dalga modelinde data olarak kullanılmıştır. Beji ve Aldoğan (2001) tarafından geliştirilen dalga modeli kullanılarak Marmara Denizi'nde Çınarcık Çukuru'nda bulunan fay hattının kırılmasıyla oluşabilecek su dalgalarının yayılması konuma ve zamana bağlı olarak simüle edilmiştir. Simülasyonda deprem büyüklüğü M=7.5 kabul edilerek belirlenen fay düzlemi parametreleri kullanılmıştır. Hesaplamalar sonucu elde edilen maksimum dalga yükseklikleri ve bu dalgaların belirli yerlere varma süreleri tespit edilerek sonuçlar hakkında genel değerlendirmeler yapılmıştır.