Physical modeling of solid spheres' motion under solitary wave attack

Bu fiziksel deney çalışmasında soliter dalga etkisi altındaki kürelerin hareketleri laboratuvar ortamında incelenmiştir. Fiziksel deneyler için Orta Doğu Teknik Üniversitesi Kıyı ve Deniz Laboratuvarında 26 m uzunluğunda ve 0,9 m genişliğinde kırılan soliter dalgalar için 1:20 ve kırılmayan soliter dalgalar için 1:4,5 oranlarında eğime ve sonrasında düz bir alana sahip dalga kanalı inşa edilmiştir. İki farklı renge boyanmış 10 cm çapında ve 2712 kg/m3 ağırlığındaki homojen küreler tek küre ve çift küre deneylerinde kullanılmıştır. Değiştirilen yüzey geçirgenlik oranının (geçirgen olmayan ya da geçirgen olan), su seviyesinin ve soliter dalga tipinin (kırılmayan ya da kırılan) küreler üzerinde yarattığı etki, tek toplu deneylerde topların hareketi, çift toplu deneylerde ise topların hareketinin yanı sıra çarpışma davranışlarına etkisi incelenmiştir. Bu değişkenler göz önüne alınarak 4 farklı deneysel kurulum oluşturulmuştur. Fiziksel deney setine bakıldığında yapılan deneylerle 16 farklı durum çalışılmıştır. Her bir durum 21 kere tekrarlanmış ve bu sayede sonuçlar üzerinde oluşabilecek hatalar en aza indirilmeye çalışılmıştır. Deneylerde kullanılan kürelerin soliter dalga etkisi altında izlediği yollar renk izleme metodu ile oluşturulan görüntü izleme koduyla takip edilmiştir. Kürelerin boyutsuz yörüngeleri ve boyutsuz hızları her bir durum için verilmiştir. Deney sonuçlarına bakıldığında değişen zemin geçirgenliği, su seviyesi ve soliter dalga tipinin kürelerin hareketlerini önemli ölçüde etkilediği görüşmüştür. Buna ek olarak, kürelerin birbiri ile çarpışması durumu kürelerin hareketini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu çarpışma etkisi kürelerin yarı suya batık halde kırılan soliter dalga etkisi altında çarpışmadan izledikleri hareketlerine bakılarak anlaşılabilir. Soliter dalga etkisi altında hareket eden kürelerin temel özelliklerinin paylaşıldığı bu deneyler literatüre benzersiz bir veri seti sağlamıştır. Ayrıca sağlanan veri seti ile günümüzde yeni yeni popülerleşen CFD-DEM çözücülerinin kalibrasyonu ve sonuçlarının doğrulanması yapılabilir.