Akademik Veri Yönetim Sistemi
BAYKAL C. (Yürütücü), KISACIK D., ÖZYURT TARAKCIOĞLU G., GÜLER I., YALÇINER A. C.
TÜBİTAK Projesi, 2022 - 2025
Dalga aşması miktarlarının
belirlenmesi ve kronman duvarlarının boyutlandırılması taş dolgu
dalgakıranların tasarımının önemli bir bölümünü oluşturmaktadır. Literatürde
taş dolgu dalgakıranların koruma tabakasında kullanılan farklı ünitelerin
yarattığı farklı pürüzlülük değerlerinin dalga aşmasına etkisi çeşitli deneysel
çalışmalar ile incelenmiştir. Ancak, koruma tabakasında kullanılan ünitelerin
farklı dizilimlerinin koruma tabakasının pürüzlülüğünde ve dalga aşması
miktarlarında yarattığı farklılıklar ile ilgili bir çalışma yürütülmemiştir.
Bununla birlikte, taş dolgu dalgakıranların koruma tabakasında kullanılan
farklı ünitelerin ve ünite dizilimlerinin kronman duvarlara etkiyen kuvvetlere
etkisi de detaylı incelenmemiş bir konudur. Projenin temel amacı koruma
tabakasında kullanılan farklı ünitelerin ve ünite dizilimlerinin dalga aşması
ve kronman duvarlara etkiyen kuvvetler üzerindeki etkisini sayısal modeller ile
yüksek bir hassasiyetle çözümlenebilmesi için gerekli bilgiyi ve veri setlerini
üretmektir. Projenin ilk bölümünde gerçekleştirilecek fiziksel model
deneylerinde doğal taş, küp, antifer ve tetrapod ünitelerin ve bu ünitelerin
farklı dizilimlerinin tekil dalga aşmasına ve kronman duvara etkiyen kuvvetlere
etkisi incelenecektir. Böylece hem ifade edilen etkilerin boyutları deneysel
olarak ortaya koyulmuş olacak hem de proje kapsamında geliştirilecek sayısal
modelin uyumlandırılması ve doğrulanması için gerekli veri seti üretilecektir.
Projenin ikinci bölümünde farklı ünitelerin ve ünite dizilimlerinin dalga
aşması ve kronman duvarlara etkiyen kuvvetler üzerindeki etkisini incelemek
üzere sayısal benzetim çalışmaları yürütülecektir. Taş dolgu kıyı koruma
yapılarının sayısal benzetim çalışmaları için kullanılan öncelikli yaklaşım
Hacim Ortalamalı Reynolds Ortalamalı Navier-Stokes (HORONS) denklemlerini çözen
gözenekli ortam makro model yaklaşımıdır. Bu yaklaşımda, koruma tabakasında
kullanılan farklı ünitelerin ve ünite dizilimlerinin etkisi HORONS denklemlerindeki
çeşitli direnç parametrelerinin uyumlandırılmasıyla çözüme yansıtılabilecektir.
Sayısal benzetim çalışmalarının ilk aşamasında bu direnç parametrelerinin farklı
koruma tabakası üniteleri ve ünite dizilimleri için uyumlandırılması hedeflenmektedir.
Sayısal modelin uyumlandırılması ve doğrulanması için fiziksel model
deneylerinde elde edilen veri kullanılacaktır. Sayısal benzetim çalışmalarının
sonraki aşamasında ise kronman duvarına etkiyen kuvvetlerin sayısal model
aracılığı ile hesaplanması yer almaktadır. Bu çalışmalarda kullanılacak olan sayısal
model, sıkışan ve hapsolan havanın uyguladığı etki basıncını da hesaba katmaktadır.
Bu sayede kronman duvarına uygulanan kuvvetlerin yüksek doğrulukta tahmini
mümkün olacaktır. Yapılacak benzetim çalışmalarında farklı koruma tabakası
ünitelerinin ve ünite dizilimlerinin kronman duvarına uygulanan kuvvetlere olan
etkisi araştırılacak ve sayısal model fiziksel model deneylerinde gerçekleştirilecek
basınç ölçümleri kullanılarak doğrulanacaktır. Koruma tabakasında farklı ünite
ve ünite dizilimlerinin etkisi araştırılırken, gözenekli ortam makro modelleme yaklaşımının
yanı sıra gözenekli ortam mikro model yaklaşımı kullanılacaktır. Bu yaklaşımda,
dalgakıran kesitinde kullanılan üniteler doğrudan sayısal hesaplama alanına yerleştirilerek,
üç boyutlu benzetim çalışmaları yapılmaktadır. Mikro model benzetim
çalışmalarının sayısal ortamda kararlı bir şekilde yürütebilmek için batık
sınır metoduna dayanan ve HORONS denklemlerini çözen bir sayısal yöntem kullanılacaktır.
Sayısal benzetim çalışmalarının ilk aşamasında gerçekleştirilecek olan
gözenekli ortam makro modelleme çalışmaları ile mikro modelleme yaklaşımı bu
aşamada ekonomi ve doğruluk kriterleri ile kıyaslanarak kapsamlı bir
karşılaştırma yapılacaktır. Bu aşamalar başarıyla tamamlandığında hem dalga
aşmasını hem de kronman duvarlara etkiyen kuvvetleri farklı ünite tipleri ve dizilimleri
için fiziksel model deneylerine uyumlu bir şekilde hesaplayabilen bir sayısal
model elde edilmiş olacaktır. Projenin sonraki adımında ise geliştirilen bu
sayısal model aracılığı ile fiziksel modelleme çalışmalarında incelenmemiş
koşullar ve dalga aşma tipi enerji dönüştürücüler için benzetim çalışmaları
yapılacaktır. Projenin son aşamasında ise kronman duvarı tasarımlarında, farklı
koruma tabakası üniteleri kullanmanın ve pürüzlülük değerlerini ve taş
dizilimlerini değiştirmenin tasarımda yarattığı belirsizlikler
araştırılacaktır. Proje kapsamında yapılacak çalışmalar ile literatürdeki
önemli bir boşluğun kapatılması ve elde edilen verilerin ülkemizde
bağlayıcılığı bulunan teknik şartnamelerin yeni sürümlerine dahil edilmesi
öngörülmektedir. Böylece sektörde faaliyet gösteren resmi ve özel kuruluşların
pratik mühendislik çalışmalarına doğrudan katkı sağlanması beklenmektedir.