10
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Küre biçimli tanklardaki sıvı çalkantısının modellenmesi
Çalkantının fiziksel özellikleri, bilim insanları tarafından halen tam olarak anlaşılabilmiş değildir. Çalkantı esnasında görülen dalga kırılması, çarpma etkisi vb. önceden belirlenebilmesi, mühendislik uygulamalarında önemlidir. Çalkantının önceden tahmini ve kontrol edilebilmesi, güvenli mühendislik uygulamalarının hayata geçirilebilmesini sağlar. Söz konusu uygulamalar karadaki depolama tankları, sıvı kargo taşıyan deniz araçları, uzay araçları, kara araçlarının yakıt depoları gibi birçok alana hitap edebilir. Bu tez çalışmasında, üç-boyutlu çalkantı hareketinin sayısal olarak modellenmesi üzerinde durulmuştur. Çalkantı yüklerinin önceden tahmin edilebilmesine yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Çalkantı hareketinin tanımlanmasında kullanılabilecek birçok sayısal model bulunmaktadır. Bunlar arasından seçilen yöntem "Düzgün Parçacık Hidrodinamiği" olup, serbest yüzey problemlerinde edinilmiş başarılı sonuçlar nedeniyle tercih edilmiştir. Lagrange kinematik inceleme yöntemi, dalga kırılması ve saçılma gibi, geleneksel yöntemlerin zorlandığı problemleri kolayca tanımlayabilmektedir. Yöntem ilk olarak astrofizik alanında kendine kullanım yeri bulmuş olup, ilerleyen yıllarda hidrodinamik problemlere uyarlanmıştır. DPH yöntemi, en eski parçacık tabanlı yöntemlerden bir tanesidir. Söz konusu yöntem, özellikle son yıllarda daha yaygın kullanım alanı bulmaktadır. Yönteme getirilen yenilikler sayesinde, güvenilirliği ve kararlığı artmıştır. Benzer problemlerin çözümünde genellikle tercih edilen yöntemler Level Set (LS) Yöntemi yada Akışkanın Hacmi Yöntemi'dir (VOF). Söz konusu yöntemlerde serbest yüzeyin tanımlanması için özel işlemler gerekmektedir. Bu da gerekli olan işlem gücünü bir hayli arttırmaktadır. DPH yönteminde herhangi bir ağ yapısı tanımlanmadığından büyük deformasyonların söz konusu olduğu problemler kolaylıkla tanımlanabilmektedir. Avantajları yanında DPH yönteminin önemli iki dezavantajı vardır. Bunlar, katı cidar yakınındaki basınç alanında görülen sayısal kirlilik ve parçacık sayısının artmasıyla büyüyen işlem gücüdür. Bu tez çalışması kapsamında, söz konusu sayısal kirliliğin giderilerek daha doğru basınç değerlerinin elde edilebilmesi için δ-DPH denklemleri, klasik yönteme eklenmiştir. Uygun sayısal difüzyon terimlerinin süreklilik denklemine eklenmesi ile sayısal kirlilik büyük ölçüde giderilmiştir. İkinci dezavantaj olan işlem gücü gereksinimi ise, matematiksel hesaplamaların, grafik kartı yardımı ile yapılması sonucunda aşılmıştır. Tez çalışması kapsamında, küre biçimli bir tanktaki sıvının hareketinin tanımlanmasında DPH yönteminden yararlanılmıştır. Söz konusu yönteme iki önemli önemli eklenti yapılarak, eksiklikleri giderilmeye çalışılmıştır. Kodun doğrulanması çalışmaları kapsamında, daha önce yapılmış deney sonuçlarından yararlanılmış olup, elde edilen sayısal sonuçlar deneyler ile oldukça uyumludur.
Kararlı akım koşularında akıma batmamış tekil eğık silindir çevresinde akım ve türbülans yapısı
Due to increase of world population and level of public welfare, an increment need to natural resources and their access methods are observed. Performed tests are indirect endeavors to achieve this purpose. The developed model can be assumed as bridge piers and legs of offshore platforms and offshore wind turbines. The aim of these experiments is to detect the influence of the cylindrical structure with a smooth surface, on separation distance, boundary layer and wake region over the circular cylinder, turbulence and vortex components and their changing manner.All the experiments were conducted in the open channel flow with the size of 18m length, 0.5m width and 0.5m depth. At this case of study four inclined cylinders and upstanding case were studied. Each case contained three discharges (Q1 = 47 lt/s > Q2 =17 lt/s > Q3 =7 lt/s) and the Reynolds number are in the subcritical regime (300< Re< 3×105). Both of Eulerian approach and Lagrangian approach as measuring the flow velocities by one ADV flow velocities were measured and flow visualization were observed by laser sheet The experimental data were analyzed after despiking. Velocity components, turbulence intensities, turbulence kinetic energy and mean kinetic energy were calculated as a non-dimensional parameter. Time average and Reynolds decomposition methods used for derived of three dimensional instantaneous velocity value as mean velocity and fluctuation part of flow velocity. The data are made dimensionless, using the approach undisturbed velocity, Vun, local flow depth, z0, and diameter of cylinder, D. By the results of experimental findings the following facts revealed By the effect of higher Reynolds number the core of separation distance of downstream extended. The magnitude of vertical time-average velocity increased due to the increase of inclination angle. The highest turbulent kinetic energy regions were observed for the vertical cases and by the effect of inclination the turbulent kinetic energy decreases In fact the lower turbulent kinetic energy at the inclination case of cylinder related to more hydrodynamic form as much as vertical case and increasing of submerged volume of cylinder. As result of flow visualization, the highest separation distance at the upstream of cylinder was observed at lowest Reynolds number of vertical case. This means separation was delayed as the influence of higher Reynolds number and separation distance decreased due to increase of inclination.
Gelen ve yansıyan dalgaların frekans analizi yöntemleriyle ayrıştırılması
Ülkemizde giderek yapımı artan deniz yapılarının inşa süresi için uzun bir zamana ihtiyaç duyulması, bu yapılara etki eden tasarım parametrelerinin belirlenmesi, yapım maliyetinin yüksek olması, ayrıca ülke ekonomisinde önemli bir fonksiyona sahip olmaları mühendislerin çeşitli araştırmalara yönelmesine sebep olmaktadır. Başlıca kıyı yapıları limanlar, dalgakıranlar, kıyı duvarları, mahmuzlar ve platformlar olarak verilebilir. Bu yapıların rüzgâr, akıntı, dalga ve deprem gibi doğal çevresel etkilere karşı fonksiyonlarını yerine getirebilmeleri istenmektedir. Dalgalar deniz yapılarını etkileyen çevresel şartlar arasında en önemli olanıdır ve deniz yapılarının projelendirilmesinde önemli bir faktördür. Laboratuvar deneyleri sayısal modelleme ve arazi gözlemleri ile birlikte çeşitli dalga problemleri için yararlı bir araç sağlamaktadır. Özellikle matematik veya sayısal yollarla çözülmesi çok karmaşık durumları araştırmak için laboratuvar deneyleri kullanılmaktadır. Deneysel sonuçlar, farklı dalga parametreleri açısından yorumlanır, çünkü kıyıların veya eğimli yapıların gelen dalga ve yansıyan dalganın incelendiği laboratuvar deneylerinde, en temel ve önemli adım, dalgaların özelliklerini belirlemektir. Bir dalga üretici kanal içinde, gelen ve yansıyan dalgaları ayrıştırabilmek için çeşitli yöntemler vardır. Bugüne kadar kullanılan yöntemler içerisinde en kabul gören yöntem fourier analizidir. Ancak birçok frekans analizi ile gelen ve yansıyan dalgaların ayrıştırılabileceği bu tez kapsamında ortaya konulacaktır. Fourier analizi ile elde edilen sonuçlar, Walsh analizi ve Dalgacık analizi ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Analizler belirlilik katsayısı R2, RMSE, CE VE SI ölçütlerine göre değerlendirilmiştir. Hem düzenli hem de düzensiz dalgalar için en iyi tahmin sonucu Wavelet analizi ile elde edilmiştir.
MIKE 21 SW programı ve yapay sinir ağları yöntemi ile spektral dalga analizi
Açık denizlerde rüzgar ile deniz yüzeyinin bozulması sonucu düzensiz dalgalar oluşur. Rüzgarın esme şiddeti ne kadar uzun mesafede olursa dalga yüksekliği de o kadar fazla olur ancak dengesi bozulan su yüzeyi rüzgara karşı ve ona ters oluşan sırtları arasında basınç farkına neden olur. Böylece rüzgardan sağlanan enerjinin deniz yüzeyine aktarılması ile oluşan düzensiz dalgaların analizi oldukça zordur. Çünkü düzensiz dalgaların oluşumunda rastgele değişkenler rol oynar ve belirsiz yöntemler ile hesabı mümkündür. Belirsiz metotların yanı sıra MIKE gibi nümerik modelleme yapmaya imkan tanıyan programlar ile bir çok parametreye bağlı olarak spektral dalga analizi yapmak ve model kurmak mümkündür. Açık deniz, göl, sulak alanlar ve kıyı alanları gibi bölgelerdeki rüzgar etkisi ile oluşan dalgaların birbiriyle etkileşimi, köpüklenme etkisi, taban sürtünme etkisi, derinlik etkisi ile kırılma, yansıma, sığlaşma ve dalga akıntı etkileşimi gibi fiziksel olayların modellenmesi büyük önem arz etmektedir. Diğer bir yöntem olarak ise Yapay Sinir Ağları (ANN) kullanılmıştır. Yapay Sinir Ağları her türlü mühendislik problemlerinin çözümünde kullanılabilmesinin yanı sıra fiziksel bilgilere ihtiyaç duymadan da etkili bir şekilde çözüm sunmaktadır. Bu çalışmada Okeechobee gölü için MIKE21 SW ve Yapay Sinir Ağları (ANN) yöntemi ile Spektral Dalga analizi modelleri geliştirilmiştir. Modellerin sonuçları karşılaştırılarak, dalga yükseklik verilerinin doğruluğu kontrol edilmiş olup ve hangi parametrelere bağlı olarak çalışılması gerektiği incelenmiştir. Batimetrinin tanımlanması için Global Mapper adlı program kullanılmıştır. Okeechobee gölünde bulunan LZ40, L006, L005 ve L001 istasyonlarına ait rüzgar hızları, belirgin dalga yüksekliği ve akıntı verileri kullanılarak MIKE21 yazılımı ve Yapay Sinir Ağları yöntemi ile Spektral dalga modelleri geliştirilmiştir. Bölüm 2'de kullanılan veri ve yöntemler açıklanmıştır. Kullanılan programlar tanıtılmış ve modelin performansını değerlendirme yöntemleri açıklanmıştır. Bölüm 3'de ise yapılan uygulama ile spektral dalga analizi yapılarak; ölçülmüş değerler ile MIKE21 programı ve Yapay Sinir Ağları ile çeşitli kalibrasyonlar sonucu elde ettiğimiz belirgin dalga yükseklikleri karşılaştırılmış ve çeşitli istatistiksel yöntemler ile doğruluğu kontrol edilmiştir. Bölüm 4'de ise sonuçlar yorumlanmıştır.
Yoğun atık suyun deniz ortamındaki hidrodinamik davranışının incelenmesi
Brine is a dense effluent sourced from desalination plants that produce drinking and industrial water by seperating salt content of seawater or groundwater. Discharge of brine to the surface waters via outfalls is the most common method of brine disposal because of generally being the most feasible method. In this study, hydrodynamic behaviour of brine discharges under regular wave effect was analysed experimentally in three different configurations. In the first part of the experimental study, mixing of a stagnant salt layer with the effect of waves was considered. Measured vertical salinity profiles and calculations showed that the external wave energy added to the water column caused rising of potential energy which was observed in the form of thicker salt layers. In the second part of the experimental study, a single port, horizontal brine discharge was taken into consideration. It was determined that the wave motion cause oscillation of discharged jet and shifted its impingement point to the bottom compared to stagnant ambient water. It was determined that discharge direction to wave propagation is an important parameter which effects shape, thickness and propagation speed. In the third part of the experimental study, inclined dense jet (45° ve 60° ) discharge was analysed under regular wave conditions. It was determined that wave motion affects terminal rise height and impingement point of dense jets. In addition, propagation rate of dense layer in transitional zone was under the effect of wave motion. It was determined that the wave motion contributed to the propagation with its horizontal velocity component. The results for stagnant ambient were confirmed this finding, too. In addition to experimental studies, widely used entrainment models (CORMIX, UM3 and JETLAG) for brine discharges evaluated in the context of multiport brine discharges. It was determined that, mentioned models give meaningful results in the case of not merging jets with large port spaces between them. Otherwise, they are not compatible with experimental data. Lastly, two simple programmes, that roughly simulate density current spreading, were developped as a pre-design tool.
Serbest yüzeyli akımlarda değişkenlik derecesinin hidrolik karakteristikler üzerine etkisinin sayısal modelleme ile belirlenmesi
Son yıllarda, etkileri giderek daha da fazla hissedilen küresel iklim değişikliği ile birlikte, akarsu ve nehir hidrograflarında belirgin değişimler görülmektedir. Değişen akarsu rejimleri ile oluşan değişken akım koşullarında, hidrolik özelliklerin ne derecede değiştiğinin saptanması büyük önem kazanmıştır. Bu çalışmada, açık kanal akımlarında görülen histerik etkilerin, hidrolik özelliklere olan etkilerinin sayısal modelleme yoluyla belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu sebeple, herhangi bir cidar pürüzlülüğüne sahip bir prizmatik açık kanal akımı üzerinde permanan olmayan debi zaman serisine sahip tipik bir hidrograf oluşturulmuştur. Daha sonra, bu hidrografın ortaya çıkaracağı akım derinliği, kesitsel ortalama hız ve taban kayma gerilmesi zaman serilerini verecek mansap şartlarına ve hiçbir konvektif terime bağlı olmaksızın parametrik olarak çalışabilen bir hesap modeli ortaya konmuştur. Yapılan çalışma kapsamında, tek boyutlu Saint Vennant denklemleri kullanılarak, belirlenen başlangıç koşulları esas alınarak; derinlik, hız ve taban kayma gerilmesi gibi akım özelliklerinin yanı sıra akıma ait kararsızlık derecesi (histerik özellikler) yürütülen sayısal modelleme çalışması ile belirlenmiştir. Bununla birlikte, yapılan parametrik çalışma ile akıma etki edecek farklı parametrelerin kararsızlık derecesi (histerik özellikler) üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapılan çalışmalara ek olarak, sayısal modelin doğruluğunun tayin edilebilmesi amacıyla, sayısal modellemede kullanılan veriler, Erdog (2013) tarafından İstanbul Teknik Üniversitesi Laboratuarı'nda yapılan deneysel çalışma verileri ile karşılaştırılmış; elde edilen sonuçların deneysel veri ile uyumluluğu, mevcut sayısal modelin değişken akımların fiziğini başarılı bir biçimde yansıtabildiği ortaya konmuştur. Çalışma kapsamında histerik etkilerin ne ölçüde değiştiğini gözlemlemek için histerik etkiler boyutsuzlaştırılmıştır. Bunun için bir döngü şeklinde verilen histerik grafiklerde, su seviyesi ve debi eğrisi içerisinde kalan alan, maksimum su seviyesi ile başlangıç su seviyesi arasındaki fark ile maksimum debi ile başlangıç debisi arasındaki farka bölünmüştür. Bu boyutsuz sayıya göre histerik etki tanımlanmıştır. Bu sayı ne kadar büyük olursa histeri o kadar fazla etkin ve ne kadar küçük olursa histeri o kadar etkisiz olarak değerlendirilmiştir. Geniş diyagrama sahip grafikler dolayısıyla daha büyük histeriye sahip olup, dar diyagramlar etkisiz histeriye sahip olacaktır. Model testleri göstermiştir ki, değişkenlik (kararsızlık) derecesindeki değişim belirli bir değere kadar (yaklaşık Γ=10-4) önemsenmeyecek miktarda iken; belirli bir değerden sonra hızlı bir şekilde artmaktadır. Yapılan analizler sonucunda, değişkenlik parametresinin yaklaşık 10-4 değerine kadar permanan akım koşulları için yapılan kabullerin yanlış olmayacağı; bu değerden daha yüksek değerlerde ise hata payının artacağı ortaya konmuştur. Öte yandan, pürüzlülük etkilerinin de incelendiği çalışmada, taban pürüzlülüğünün kayma gerilmelerini arttırdığı ve bu sebeple akımın daha kararlı özellik gösterdiği belirlenmiştir. Bununla birlikte, daha önceden Nikuradze pürüzlülük katsayısı ile modele tanımlanan taban pürüzlülüğü, Manning pürüzlülük katsayısı cinsinden de ifade edilerek, yapılan analizlere ek olarak ilave sayısal modelleme çalışmaları yürütülmüştür. Manning pürüzlülük katsayısı ile yürütülen sayısal modelleme çalışması neticesinde de, bir önceki çalışma ile örtüşen şekilde pürüzlülük arttıkça histerik etkilerin azaldığı sonucuna varılmıştır. Bu sonuçlardan hareketle, şehirleşme ve dere ıslahı projeleri ile akarsu yataklarındaki pürüzlülüğün azalmasının akımdaki histerik etkileri arttırdığı; bununla paralel olarak permanan akımlar için türetilen direnç formüllerinin pürüzsüz yataklarda, pürüzlü yataklarda olduğu kadar doğru sonuç veremeyebileceği sonucu ortaya çıkmaktadır.
Pasifik Okyanusu dalga iklimi değişkenliğine büyük ölçekli iklim indislerinin etkisinin değerlendirilmesi
Wave variability and connections with climate indices were analyzed in the Pacific Ocean. Monthly significant wave data from five stations were used. The dominant modes of significant wave height variability were determined by continuous wavelet transform. The wave climate variability along with large scale climate indices was investigated at 5 buoy stations located in the Pacific Ocean. The monthly mean values of 𝐻𝑠 indicates that the summer seasons have the lower wave height and the winter season have the higher wave height. The trend test analysis on both significant wave heights 𝐻𝑠 and climate indices by using the XLSTAT software and Mann-Kendall trend test method demonstrated that there is no trend in buoy stations and the indices of Niño 3.4, PNA, MEI, PDO, except SOI that there is a significant increasing in this index. In the monthly correlation between significant wave heights and climate indices it is found that, there is weak correlations between significant wave height and MEI index with a correlation coefficient of r = 0.32 in the Santa Maria region (46011) and with a correlation coefficient of r = 0.31 in the Papa region (46006). Also, there is weak correlation between 𝐻𝑠 and PNA index with a correlation ceofficent of r = 0.43 in the buoy (46011) which is located in the region of Papa. The cross correlation analysis also is done over the data and it is figured out that there is a strong correlation between climate waves and climate indices in compare of normal correlation. The wavelet power spectrum was determined from the data of length of 38, 37, 36, 32, and 18 years in buoys 46002, 46005, 46006, 46011, and 46059, respectively. This analysis illustrated that there is a significant power at annual scale during whole measurement period of significant wave height in 4 stations. And, also in 46011, there is a significant power at annual scale during the whole measurement period of significant wave height except between 1989-1991 years. Furthermore, the power spectrum analysis illustrated that there is an annual cycle in stations and climate indices. Cross-wavelet power spectrum is used to measure the relationship between two time series. This spectrum was employed to explore the possible effects of ENSO events on the wave climate variation. The results of the cross-wavelet transform analysis in this study demonstrated that there is anti-phase behavior between the significant wave heights and climate indices in 46002 and 46011 buoys. Also, it is found that wave climate variabilites have in-phase behavior with PDO index in 46005, and in-phase behavior with SOI in 46006 and 46059.
Serbest yüzey akımında pürüzlü taban üzerinde ağır parçacıkların boyuna dispersiyonu
Turbulent flow has been observed by humans throughout history, and was studied by science since at least the time of Leonardo Da Vinci. Although it is yet to be fully explained, causes and effects of this natural phenomenon are covered to an extent that we are able to acquire viable and applicable data, via analytical or numerical models. One significant result of turbulence is the dispersion of material along the flow, namely longitudinal dispersion. This is also being studied along with turbulence, as it has a very significant practical importance; being very closely related to environmental pollution. This study intends to numerically solve the dispersion of heavy particles in free surface flows over rough beds, and acquire accurate results compared to those of the physical experiments. Previous models numerically solved the turbulent dispersion of heavy particles over smooth bed. Most importantly, this study will be investigating the effect of rough beds on the dispersion. The software product of this thesis will be using somewhat refined methods from the previous ones to determine the variants used to calculate the dispersion. Finally, longitudinal dispersion coefficients for particles with different settling velocities in a free surface flow with various bed roughness values are intended to be acquired. The law of the wall by Theodore Von Karman (1930), and the Van Driest velocity profile and the turbulent diffusion and dispersion physics lie fundamentally in the background of this study. Random walk method will be modelled numerically for this thesis to use one particle analysis to determine dispersion coefficients for different variations of particle settling velocities and bed roughness values. What we will need is the velocity profile across the cross-section of the flow, the wall-normal turbulence velocities and particle behavior at the upper and lower boundaries (bed and surface). For the mean x velocity, Van Driest profile has to be corrected with a wake function to be valid across the whole section of the flow. Present model will also be using Cebeci and Chang (1978) coordinate shift to inspect roughness effect on dispersion, which has never been applied on a numerical model before. For wall-normal turbulence, the model will be using Nezu and Nakagawa (1993) semi-theoretical curve based on experimental data, modified to cover the inner region of the flow by Kirca (2013) For heavy particles, a characteristic parameter representing the effect of gravity, called the Rouse parameter will be used. As the particles will be moving upwards and downwards randomly along the cross section of the flow for the random walk method, we will be using a scale to determine the length of this movement, namely the penetration length scale, which is basically the vertical size of the turbulent eddy, which carries the particle vertically. The model will be using Sayre (1968) and Sumer (1973) approximation of this length scale, smoothened by Kirca (2013) for using continuous and a differentiable value across the depth, with a tangent-hyperbolic function. Particles will encounter flow boundaries across the way. They will be considered to bounce back into the flow. For any energy loss that would occur in nature, the model will be using a tuning parameter. To model the bouncing effect, a piecewise function by Kirca (2013) will be used. The model is tested for naturally buoyant particles over smooth bed, for various Ref values from 500 to 50000, for heavy particles such as β = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1 and 1,5 over smooth wall (ks+ ˂ 5) and for ks+ roughness values from 5 to 2000 and β = 0.1, 0.2, to 0.9 and 1. The software model seems to provide results that agree with the previous studies both numerical and analytical. As for the innovative part of this study, Cebeci-Chang coordinate shift was included in the model along with the Coleman and Alanso wake function correction to have a refined profile and be able to inspect the effect of bed roughness on the dispersion of the heavy particles. Results show that, for neutrally buoyant particles, as roughness increases, dispersion coefficient tends to slightly decrease, especially when the roughness elements penetrates deeper into the flow domain (i.e. for high ks/h values). As the settling velocity of the particles increase, however, the effect of roughness on the dispersion seems to fade.
Dalgakıranlarda doğal taş ve tetrapod kullanımlarının yaşam döngüsü değerlendirilmesi
This thesis aims to evaluate environmental impacts of two different kinds of armor construction of breakwater and to select convenient one.
Kesit daralmasının soliter dalgalara olan etkisinin ve sınır tabakasının deneysel olarak incelenmesi
Doğada çok sık gözlenemeyen ve dolayısıyla da araştırmacıların üzerinde pek fazla inceleme yapma şansı bulamadıkları ve bir çeşit soliter dalga olan N-Dalga'sı bu tez kapsamında deneysel olarak labarotuvarda üretilmiş ve incelenmiştir. Özellikle deniz tabanında gerçekleşen heyelanlar ve depremler nedeniyle oluşan tsunamiler bu çeşit tekil dalgalar oluşturmaktadır. Bu nedenle tekil dalgaların incelenmesi büyük felaketler yaratan tsunami gibi afetleri daha iyi anlamamız açısından önem arz etmektedir. Bilim insanları tsunami gibi tekil dalgaları incelemeye başladıkları ilk yıllarda, bu tip dalgaların tek bir dalga tepesinden oluşan soliter dalga tipinde olduğuna kanaat getirmişlerdir. Bu minvalde soliter dalga üzerine çalışmalara ağırlık verilmiş çeşitli teorik yaklaşımlar irdelenerek sayısal ve fiziksel modeller gerçekleştirilmiştir. Mamafih tsunamilerin önceden öngörülememesi ve pek yaygın olmayan görsel kayıt ekipmanlarından dolayı gerçek bir tsunami dalgasının benzeştirilmesi ile ilgili olarak sağlam temelli ve net çalışmalar ortaya konamamıştır. Dijital teknolojideki hızlı gelişmeler sayesinde uzaktan algılama çalışmaları yaygınlaşmış, fotoğraf ve kamera teknolojileri gelişerek bir çok bireyin sahip olabileceği duruma gelmiştir. Böylelikle ilk modern bilimin başlangıcı sayılan gözlem yeteneğimiz tsunamiler konusunda da gelişmemize fırsatlar sunmuştur. 1990'lı yılların sonlarına doğru tsunami dalgasının sadece bir tepeye sahip olmadığı ve ayrıca bir de çukurun eşlik ettiği bir dalga olduğu anlaşıldı. Şeklinin N harfine benzerliğinden ötürü de N-Dalgası olarak isimlendirildi. Ayrıca N-dalgası için dalga tepesinin dalga çukurundan önce geldiği durum için "Leading Elevation N-wave (LEN)" ve dalga çukurunun dalga tepesinden önce geldiği durum için "Leading Depression N-wave (LDN)" tanımları yapılmıştır. Bu ilk gözlemleri takip eden yıllarda araştırmacılar, çeşitli teoriler ve sayısal modeller geliştirmişler. Fakat gerek gerçek bir tsunamiye ait kayıt olamaması gerekse de labaratuvarlarda bu tip dalgarı üretmeye müsait dalga üreticilerinin bulunmamasından dolayı teorilerilerini ve sayısal modellerinin doğruluğunu onaylamakta sıkıntılar yaşamışlardır. 2004 yılına geldiğimizde 26 Aralık günü Hint Okyanusu'nda meydana gelen ve Sumatra Depremi olarak da adlandırılan deniz altı depremi sırasında büyük bir tsunami meydana gelmiştir. Toplam 14 ülkeden 230000 insanın hayatını kaybettiği bu afet sırasında tesadüfen o bölgede bulunan "Mercator" isimli Belçika bandıralı bir yat bu tsunamiye ait bir su seviyesi değişimi kaydı almayı başardı. Bu tarihten sonrada N-Dalgasına ait teoriler gözden geçirildi, yenilendi ve daha sağlam temellere oturtuldu. Güncel çalışmalara göre artık N-Dalgası biri pozitif diğeri negatif genliğe sahip ve aralarında faz farkı bulunan iki adet soliter dalganın süperpozisyon hali olarak tanımlanmaktadır. Halen emekleme aşamasında bulunan araştırmalarda N-Dalgası fiziksel olarak laboratuvarlarda yeni yeni oluşturulmaya başlanmış olup bu konu ile ilgili çok kısıtlı sayıda çalışma mevcuttur. Sadece İstanbul Teknik Üniversitesi Hidrolik Laboratuvar'ı bünyesinde bulunan ve burada geliştirilen özel bir piston mekanizması sayesinde 23.5m x 1.0m x 0.5m boyutlarındaki dalga kanalında N-dalgası üretilebilmektedir. Bu çalışma kapsamında ise N-dalgasının fiziksel özelliklerini ortaya koymak amacıyla bir çalışma yürütülmüştür. Böylelikle bu konudaki literatürde bulunan boşluk doldurulmaya çalışılmıştır. Bu minvalde iki ana başlık altında çalışmalar yürütülmüştür. İlk olarak N-dalgasına ait ortalama akım hızı, türbülans ve taban kayma gerilmesi gibi akım özelliklerini incelemek maksadıyla taban sınır tabakasında ölçümler yapılmıştır. Daha sonrasında ise haliç, boğaz, koy gibi morfolojik kıyı şekillerinin etkilerini daha iyi anlayabilmek açısından basitleştirilmiş bir kanal daraltma işlemi gerçekleştirilmiştir. Böylelikle N-dalgasının fiziksel özelliklerinin kanal daralması ile nasıl değiştiği ortaya konulmuştur. N-dalgasının, doğası gereği permanan ve periyodik olmamasından ötürü fiziksel karakteristiklerinin ortaya konması amacıyla grup ortalaması (ensemble average) yöntemi benimsenmiştir. Bu yöntem permanan olmayan akımların incelenmesinde kullanılan bir yöntemdir (Sumer v.d., 2010). Bu minvalde N-dalgası 40 defa üretilmiş ve eş zamanlı olarak taban yakınında 35 noktada hız profili ve su yüzü değişimi ölçümleri yürütülmüştür. Bunlara ek olarak yine aynı dalgaya ait serbest yüzey akım hızının belirlenmesi amacıyla farklı derinliklerde yine hız profili ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Açık denizde oluşan tsunamiler kıyılara yaklaştıkça kıyı morfolojisinden etkilenmektedirler. Özellikle boğaz, nehir gibi morfolojik yapılarda ilerleyişinin araştırılması bakımından ikincil bir deney düzeneği oluşturulmuştur. Bu düzenekle de kanal sırasıyla 5°, 10° ve 15° tedrici olarak daraltılmıştır. Yine bu durumlarda da 2 noktada hız profili ve su yüzü değişimleri kaydedilmiştir. Toplam 70 adet gerçekleştirilen deneyler daha sonra Matlab programı ile oluşturulan kodlarla analiz edilmiştir. Bu analizler sonucunda hız profilleri, kayma gerilmesi, türbülans özellikleri gibi akım özellikleri ortaya konulmuştur. Bu minvalde grafiklerin yanı sıra akımın zamanla değişimini gösteren videolar da Ekler kısmında CD-ROM olarak sunulmuştur. Ayrıca daralmanın etkisi ve su yüzü değişimleri de bu çalışma kapsamında irdelenmiştir.