Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008
Browse
Search Results
Master Thesis A Computational Fluid Dynamics Investigation of Motion Mitigation on a Floating Object Containing Tuned Liquid Column Damper(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Zengin, Ramazan Kadir; Özkol, Ünver; Özkol, Ünver; 03.10. Department of Mechanical Engineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyNet sıfır emisyon enerji sistemlerine yönelik küresel dönüşüm, sürdürülebilir gelişmelere ve yenilenebilir enerji alternatiflerine olan ilgiyi artırmış, rüzgâr bu bağlamda ön plana çıkmıştır. Ancak, geleneksel yöntemler derin su bölgelerindeki rüzgâr kaynaklarına erişimde zorlanmaktadır. Denizüstü Yüzer Rüzgar Türbinleri (YRT), bu engeli aşarak daha önce erişilemeyen derin su sahalarından rüzgâr enerjisi elde etmeyi mümkün kılmıştır. YRT'lerin ömrünü uzatmak için istenmeyen yük ve hareketlerin en aza indirilmesi kritik öneme sahiptir. Bu proje, OpenFOAM kullanarak YRT'lerin yüksek doğruluklu ve entegre bir simülasyon metodolojisini araştırmaktadır. Dalga üretimi ve sönümlemesi için 'sönümleme bölgesi' yöntemini kullanan waves2Foam aracı (Jacobsen vd. 2012) kullanılmış ve demirleme kuvvetleri yarı sabit katener modeli ile hesaplanmıştır. Çok fazlı simülasyon, dinamik ağ teknikleri entegre edilen waveDyMFoam çözücüsü ile gerçekleştirilmiştir. Akışkan-Yapı Etkileşimi (AYE) bağlantısı, PIMPLE metoduna dayalı, seri alt yineleme stratejisi ile sağlanmıştır. Metodoloji, Ayarlanmış Sıvı Kolon Sönümleyici (ASKS) uygulaması ile adım adım geliştirilmiş ve mevcut çalışmalarla doğrulanmıştır. Ardından, bir Dalga Enerji Dönüştürücüsü (DED) üzerinde serbest bozunma analizi yapılmış ve ASKS'nin farklı kütle oranları altında sönümleme performansı doğrulanmıştır. Serbest bozunma koşullarında %4 kütle oranlı ASKS uygulaması ile hareket azaltımı %47,80, düzenli dalga koşullarında ise %37,01 olarak elde edilmiştir. Bu metodoloji, ASKS ve Ayarlanmış Sıvı Çok Kolonlu Damper (ASÇKS) uygulamalarının dalga koşulları altında yüzer nesneler üzerindeki sönümleme performansını başarıyla göstermekte olup, YRT modellemesi için ASKS'nin güvenilir bir teknik olduğunu kanıtlamaktadır.Master Thesis Investigation of Coupling Methods for Floating Offshore Wind Turbines and Their Application for an Innovative Floating Platform(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Değirmenci, Olcay; Özkol, Ünver; Özkol, Ünver; 03.10. Department of Mechanical Engineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyFosil yakıtların yerini alacak daha çevreci enerji kaynaklarına olan ilgi arttıkça, çeşitli enerji alanları da devreye girmektedir. Bunlardan biri ve giderek artan potansiyeli ile dikkat çeken deniz üstü yüzer rüzgâr enerjisi, önemli araştırma konularından biri olarak platformun OpenFAST gibi aero-hidro-servo-elastik programlara entegrasyonu veya benzer aero-hidro kuvvetlerinin bir arada verilmesi yöntemlerinin incelenmesini kapsamaktadır. Bu tez kapsamında daha önceden 300 kW ve 5 MW değerleri için tasarlanmış olan yenilikçi yüzer platformun 5 MW'lık NREL referans rüzgâr türbini için ölçüleri ve özellikleri analizlerde kullanıma uygun şekilde düzenlenmiştir. Literatürde yaygın olarak kullanılan spar, semi-submersible platformlara ek olarak yenilikçi platform için akuple yöntemleri incelenmiştir. Türbinlerin ve platformların sistem tepkilerini ve davranışlarını görmek için doğal periyotları ve sönüm oranlarını bulma, serbest salınım testleri, düzenli, düzensiz dalga koşullarında, sabit ve türbülanslı rüzgâr koşulları dahil çeşitli koşullarda analizler yapılmıştır. Bunun sonucunda, akuple yöntemlerinin doğrulanması, platformların birbirleriyle karşılaştırılması, yenilikçi platformun esnek ve rijit yapısındaki farklı davranışlar incelenmiştir. Bu bağlamda, OpenFAST'a girdi olarak hidrodinamik katsayı sağlayan açık kaynaklı Capytaine ve NEMOH gibi programların yanı sıra AQWA gibi ticari programların, WAMIT gibi yaygın olarak kullanılan ticari programın OpenFAST çıktılarıyla benzer sonuçlar verdiği görülmüştür. Ayrıca, F2A akuple yönteminin de bu sonuçlarla oldukça tutarlı olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca, platformlar karşılaştırıldığında, bağlama halatlarındaki kuvvetlerin özgün platformda diğer platformlara göre daha yüksek olmasına rağmen, özellikle sistemin kararlılığı açısından önemli bir kriter olan platformun yunuslama açısının önemli ölçüde daha düşük olması sebebiyle, kule, kanat ve sapma yatağı gibi bileşenler üzerinde diğer platformlara kıyasla daha az yük oluştuğu hesaplanmıştır.Master Thesis Investigation of the Effect of the Spacing Between Orifices on the Damping Performance in Passive-Tuned Liquid Column Dampers(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Karakuş, Ozan; Özkol, Ünver; Özkol, Ünver; 03.10. Department of Mechanical Engineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyYapısal hareketler, sönümleyc tasarımı ve bunların lşkler yapı dnamğnn ana konularıdır. Sönümleme sstemler, oluşablecek her türlü dış uyartımı dkkate alarak yapıları stablze etmek çn tasarlanmıştır. Yapısal hareketlern azaltılması yapıların bütünlüğünü koruyablmes açısından son derece önemldr. Bu sönümleme sstemler genel olarak aktf ve pasf sönümleme sstemler olmak üzere k sınıfta toplanır. Pasf Ayarlı Sıvı Kolon Sönümleycler -TLCD- bast yapıları ve dışarıdan br enerj grş gerektrmemes nedenyle pratkte terch edlen sstemlerdr ve bu nedenle yapısal salınımların bastırılmasında etkn br şeklde kullanılablrler. Bu tezde, TLCD'nn sönüm performansı, özellkle yük kaybı katsayısının sıvı kolon performansı üzerndek etks dkkate alınarak ncelenmştr. Analtk br model üretld ve hareket denklem 1 boyutlu olarak çözüldü. İk delğn brbrne yakın olması durumunda analtk çözümlern doğrulanması ve analtk modeln yeterl olmadığı durumlarda da blg elde etmek amacıyla deneyler yapılmıştır. Yük kaybı katsayısının hesaplanması brçok çalışmada araştırılmış ve amprk formülasyonlar önerlmştr, ancak sıvı kolonun yük kaybı değer br dz deney uygulanarak elde edleblr. Ayarlanmış sıvı kolon dampernn yük kaybı değern elde etmek çn deneysel br tasarım kullanıldı. Yük kaybı katsayısının, ayarlanmış sıvı kolon damperlernn sönümleme performansı üzerndek etksn gözlemlemek çn br dz deney tamamlandı. Deneysel ve analtk sonuçlara göre sstemn sönüm oranı le dampern yük kayıp katsayısı arasında br lşk tespt edlmştr. TLCD'nn performansının maksmuma çıkarılableceğ k delk arasında optmum br aralık olduğu deneysel olarak tespt edlmştr. Ayrıca deneysel sonuçlara göre sstemn sönümleme katsayısının %10.5 oranında gelştğ not edlmştr.