Matematıksel Modelleme Sualtı Borularına Etkıyen Hydrodınamıc Kuvvetlerın Incelenmesı

Abstract

Zamanla 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.

In the emerging energy demand increasing time by time, all energy sources have a great importance and should be delivered in an optimum way using the best engineering practices. Deep water and ocean sources play an important role while attempting to meet this demand. Design and application of offshore pipelines should be not only cost-effective, but also reliable, because the failure of an underwater pipeline may both affect the environment and natural life severely and they are very difficult to solve. When trying to find an applicable and effective way to design these structures, experimental studies give a great vision but they cannot cover most of the situations. Therefore, detailed numerical studies should be carried for each project including the worst scenarios. This thesis gives a brief overview to some of the factors that can be covered during such studies. According to numerical analysis completed with a commercial code, parameters like the pipe diameter, deep water current velocity and pipe alignment position are investigated about their effects on the forces acting on the pipeline system. In the future studies, these analysis should be extended to other parameters for the system such as the inside pipe parameters and pipe material and unsteady analysis can be studied. Also case-specific studies can be carried out by simultaneously solving the statics of the system and updating the solution by considering the deformations in the system.