DALGADAKİ POTANSİYEL GÜCÜN HESAPLANMASI Not : Dünyada ölçülen en büyük dalga 1933 yılında Alaska’da ölçülmüştür. Bu dalganın verileri : h : 34 mt ---- ( dalga yüksekliği ) L : 342 mt ---- ( dalga boyu ) T : 14.8 mt ---- ( dalga periyodu ) hız olarak bu değer V : 23.1 mt/sn ( hız ) veya Vg: 11.5 mt/sn ( grub hızı ) 1 ) -----Dalga gücü = P = 5.5 h² T L d : suyun derinliği -----mt g : yer çekim ivmesi ------9.81 mt/sn² h : dalga yüksekliği -------mt T : periyod-------------------sn V : hız ( l/T ) -------------mt/sn l : dalga boyu ------------mt Vg : grub hızı---------------mt/sn a : dalga tepesi -----------mt H : dalga dairesinin çapı –mt Dalga yüzeyinin civarında H = h olur. • d ( l/2 ) olduğunda derin sulardır. Genellikle 40 mt derinlikten sonraki denizler • d ( l/20 ) sığ sular durumudur. 2 ) -----Başka bir yaklaşım olarak w = G.q. ( h / 2 )² ……………………J/m² g : 9.81 m/sn² P = Vg.w ……………………………watt/mt q : 1025 kg/m³ KİŞİSEL NOTLARI : w = m/sn² x kg/m³ x m² = Nt/m x m²/m² = Nm/m² = Joull / m² P = Vg.w →→→ P = m/sn x Joull/m² = Joull/ms = watt/m İş = w = F.s = 10 Nt. X 2 mt = 20 Nmt = 20 Joull ( 10 Nt luk yükün 2 mt kaldırılması ) F = m.g →→ burada m dalganın kütlesinin hesabında dalga yüksekliğinin yarısı ( h/2 ) alınıyor. Ortalama dalga ağırlığı için m = L.( h/2 ). ( h/2 ) . q w = F = m.g F = w = g ( h/2 )² . q. L ……………Joull Her iki taraf “ L “ ile bölünürse w = g.q. ( h/2 )² ………………Joull/m olur. 3 ) -----Başka bir yaklaşım olarak da üç boyutlu deniz dalgalarının birim uzunluğuna göre aşağıdaki güç denkleminde sabit ve bilinen değerler kullanılarak güç hesaplanabilir; P = Q . g . H² . Cg / 4 = Q . g . H² . L / 8 T ………..( KW ) P = 1256.91 H² . L / T P = 1256.91 H² . V P = 2514 H² . Cg ……………………( w/m ) Cg = grub hızı m/sn ……………. Cg = V/2 = L / 2T H = ortalama dalga yüksekliği …mt Q = 1025 kg / m³ g = 9.81 m / sn² Not : Türkiye kıyıları için dalga ölçüm verileri rasat değerleri çok yetersizdir. Türkiye kıyılarındaki dalga enerji yoğunluklarını hesaplamak için kullanılan veriler NATO tarafından yaptırılan çalışmalardan alınarak Surfer programı yardımıyla Türkiye haritasına yansıtılabilir. ÖRNEK ÇÖZÜM : 1933 yılındaki en yüksek dalga için; h = 34 mt V = 23.1 m/sn L = 342 mt Vg = 11.5 m/sn T = 14.8 sn 1. yaklaşıma göre P = 5.5 h² T L P =5.5 x 34² x 14.8 x 342 = 32.2 x 106 w/mt 2. yaklaşıma göre w = g . q . ( h/2 )² →→ P = Vg . w w = 9.81 x 1025 x 34² / 4 = 2.906 x 1000000 P = 2.906 x 106 x 11.5 = 33.41 x 106 w/mt 3. yaklaşıma göre P = Q . g . H² . Cg / 4 P = Q . g . H² .L / 8T = 1256.91 H² . L /T P = 1256.91 x 34² x 342 / 14.8 = 33.5 x 106 w/mt P = 1256.91 H² . V P = 1256.91 x 34² x 23.1 = 33.5 x 106 w/mt P = 2514 . H² . Cg P = 2514 x 34² x 11.5 = 33.4 x 106 w/mt Dalga hareketlerinin sağlıklı gözlem ve ölçümlerinin yapılamadığı durumlarda sözü geçen bölge için mevcut rüzgar hızı verilerine bağlı olarak ve yarı amprik bağlantılarında kullanılmasıyla dalga enerjisi hesaplanabilir; W = Dalga enerji spektrubu ( m²s ) W = 8.1 x g² x 10-3 x e-0.74[ g / ɯ .Vr ] / ɯ5 g = yer çekim ivmesi = 9.81 m/sn2 Vr = rüzgar hızı m/sn ɯ = Dalga dairesel frekansı rad / sn Not : Pratikte birim alana etkileyen dalga enerjisine 0.2—3 rad/sn arasında dalga dairesel frekansları katkıda bulunmaktadır. Dalga Gücü = P = E . b . Cg ………….. ( watt ) B = Dalga genişliği Cg = Dalganın hızı Derin su için Cg = C/2 c = dalga hızı Sığ su için Cg = √ g.d d = su derinliği GÖZLEM TABLOSU
|