Oil spill surface fate model through random walk method with drifted particles in voronoi diagram
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, PETROL VE DOĞAL GAZ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: METEHAN ERDOĞAN
Danışman: İSMAİL DURGUT
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Petrol sızıntısı deniz yüzeyinde yayılımıyla, denizin içine dağılmasıyla ve havaya karışmasıyla tahribat riskini sürekli arttıran deniz ortamına zararlı bir olaydır. Onun potansiyel tehditleri petrolün gidebileceği yerleri belirlemekle engellenebilir. Bu yüzden de petrol kirliliğinin denizde ulaşacağı boyutları mümkün olduğunca doğru bilebilmek hangi temizleme tekniğinin kullanacağına karar vermede (bunlar sıyırıcı, muhafaza bomu veya dispersan kullanımı olabilir) ve onun etkili şekilde uygulanmasında yardımcı olacaktır. Petrolün akıbetinin ve taşınmasının ardındaki mekanizmaların doğru şekilde aktarılmasıyla beraber iyi tanımlanmış modeller bunu büyük bir oranda sağlayacaktır. Bizim de bu çalışmadaki temel motivasyonumuz, yüzeydeki petrolün süreçlerine dikkatle yaklaşmak ve onların denklemlerinden anlık ve sürekli sızıntıyla devam eden petroller için numerik bir şekilde yüksek oranda yakın sonuçlar elde etmektir. Bu doğrultuda petrol yüzey yayılımı için numerik bir çözüm, önceden hazırlanmış olan ve bu çalışmada da güncellenen bir algoritma tarafından temin edilir. Bu çözüm bir sürü senaryoda analitik bir çözümle, bir tane deneyle ve sonlu elemanlar yöntemini uygulanan bir numerik çözümle kıyaslanır. Algoritmadaki numerik yaklaşım, petrolün difüzyona benzeyen su yüzeyinde yayılımı için Nihoul'un denklemini, parçacıkları nüfuz ettirici uzunluk ile hareket ettiren bir Gauss rastgele yürüyüş yöntemiyle beraber kullanır. Bu yüzey petrol kirliliği de Voronoi diyagramı tarafından gösterilir. Ayrıca petrolün yüzeydeki sürüklenmesi de parçacıkları rüzgar hızının %3ü bir hızla sürüklendirmesiyle olur. Bu çalışmada algoritmanın esnekliği, petrol kirliliği parametreleri aracılığıyla kontrol edilir. Aynı zamanda kirliliğin yüzeydeki şekli, dağılımı ve yayılma rejimlerinin katkıları üzerine detaylı analizler algoritma aracılığıyla önceden hazırlanmış durumların denenmesiyle yapılır. Son olarak algoritma petrolün geçtiği önemli süreçleri barındıran ve onlara temizleme tekniklerini öneren bir yazılımla beraber değerlendirilir. Bu çalışmanın içeriği gelecekte algoritmanın petrolün denizin içine yayılımının, buharlaşmasının ve diğer olayların dahil edilmesiyle 3-D'ye genişletilmesiyle geliştirilecek.