CFD modellıng of wave-ınduced forces on berm breakwater crown walls
Basamaklı dalgakıran kronman duvarları üzerindeki dalga kaynaklı kuvvetlerin had ile modellemesi
- Tez No: 972393
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN GÖKHAN GÜLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kıyı ve Liman Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Literatürde, basamaklı dalgakıran kronman duvarı üzerindeki dalga kaynaklı kuvvetlere odaklanan herhangi bir formülasyon bulunmamaktadır. Zor şekillenen basamaklı dalgakıranlara yönelik pratik bir yaklaşım elde edebilmek için, farklı dalga ve geometrik özellikler (örneğin basamak genişliği, gerileme, kronman kotu, kronman duvarı yüksekliği ve kronman taban kotu) dikkate alınarak OpenFOAM kütüphanesine dayalı IHFOAM çözücüsü ile Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Başlangıçta, sayısal model literatürde mevcut olan tek fiziksel model çalışması (Torum ve ark., 2012) ile doğrulanmıştır. Model kesitleri, Van der Meer ve Sigurdarson (2016) tarafından önerilen metodoloji kullanılarak tasarlanmıştır. Sığ su koşullarını sağlayan en az 1000 dalgadan oluşan çeşitli dalga serileri JONSWAP spektrumu ile üretilmiştir. Kronman duvarının ön yüzü ve yatay tabanı boyunca dalga kaynaklı basınçlar istenilen örnekleme hızlarıyla elde edilmiş, ardından bu basınçlar dikey ve yatay doğrultularda kronman duvarı üzerine etkiyen kuvvet ve momentleri belirlemek amacıyla integre edilmiştir. Dalga kaynaklı yüklerin dalga ve geometrik özelliklere bağlı olarak nasıl değiştiği sunulmuş ve tartışılmıştır. Ayrıca, kronman duvarları üzerindeki kuvvet ve momentleri etkileyen parametreler dikkate alınarak boyutsuz analiz temelli doğrusal olmayan regresyon analizi yapılmış ve dalga yüklerinin öngörülmesine yönelik bir yöntem geliştirilmiştir. Son olarak, yeni elde edilen formülasyon ile hesaplanan yük tahminleri, tek eğimli dalgakıran kronman duvarları üzerindeki dalga kaynaklı yükleri tahmin etmek için kullanılan mevcut yöntemlerle karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In the literature there is no formulation focuses on the wave induced forces on a berm breakwater crown wall. To gather a practical approach focusing on hardly reshaping berm breakwaters, Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations are carried out using IHFOAM solver based on OpenFOAM CFD library considering different wave and geometric characteristics such as berm width, recession, crest height, crown wall height and crown wall elevation. Initially, numerical model is validated against the only available physical model study (Torum et al., 2012) in the literature. Model cross-sections are designed utilizing the well-established methodology by Van der Meer and Sigurdarson (2016). Various wave series are generated by JONSWAP spectrum with minimum 1000 number of waves satisfying shallow water conditions. The wave-induced pressures along the front wall and the horizontal base slab of the crown-wall are outputted with desired sampling rates and these pressures are integrated to capture forces and moments acting on the crown wall in both vertical and horizontal directions. The variations in the wave-induced loading with respect to wave and geometrical characteristics are presented and discussed. Moreover, non-linear regression analysis is performed considering the parameters affecting the force and moments acting on the crown walls based on the non-dimensional analysis to establish a methodology to predict wave loading. Finally, the loading estimations using the newly generated formulation are compared to the available methodologies that are used to estimate wave-induced loading on the crown walls of single-sloped mound breakwaters.
Benzer Tezler
- Çevresel etkiler altındaki refakat römorkörü performansının deneysel ve hesaplamalı analizi
Experimental and computational investigation of escort tug performance under environmental effects
ÇAĞRI AYDIN
Doktora
Türkçe
2025
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR ORAL ÜNAL
- Advanced computational modeling of wave energy converters and fluid-structure interaction: a smoothed particle hydrodynamics approach
Dalga enerjisi dönüştürücülerinin ve akış-yapı etkileşiminin ileri düzey hesaplamalı modellemesi: düzgünleştirilmiş parçacık hıdrodinamiği yaklaşımı
SHAYAN RAMEZANZADEH
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiÜretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET YILDIZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT OZBULUT
- Magnus etkisi ile çalışan dairesel kesitli silindirik bir yalpa sönümleyici sistemin performansının tam ölçekli bir motoryat üzerinde hesaplamalı olarak incelenmesi
Investigation of the performance of a circular cross-section roll stabilizer system working with a Magnus effect on a full-scale motoryacht
DENİZ ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN AKYILDIZ
- Kanat-uçkanat etkileşiminin sayısal analizi
Numerical analysis of wing-winglet configuration
NURHAK ERBAŞ
- Investigation of scale effects in sailing yacht hydrodynamic testing
Yelkenli tekne hidrodinamik deneylerinde ölçek etkilerinin incelenmesi
AHMET ZIYA SAYDAM
Doktora
İngilizce
2013
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA İNSEL