Numerical Analysis of Wind-Generated Circulation and Water Surface Changes: The Van Lake Case

Deniz, koy ve göllerde rüzgâr kaynaklı akışkan sirkülasyonunun hesaplanabilirliği, inşaat ve ticari faaliyetler için önemlidir. Farklı koşullar altındaki gelecekteki senaryolar, matematiksel bir model ve uygun çözüm yöntemleri kullanılarak analiz edilebilir ve bu da tasarım ve operasyonel süreçler için bir kılavuz olabilir. Bu çalışmada, taban ve yüzey sınır koşulları, akış koşulları ve rüzgâr-akışkan etkileşimi dikkate alınarak rüzgâr kaynaklı yüzey sirkülasyonu için iki boyutlu bir matematiksel model geliştirilmiştir. Denklemin genel biçimi, sonlu fark genişlemesi kullanılarak sayısal analiz için uyarlanmıştır. Literatürdeki yalnızca paketlenmiş sirkülasyon modellerine odaklanan yaklaşımların aksine, bu çalışma araştırmacıların farklı su kütlelerinde benzer analizler yapmalarını sağlamak için sonlu fark genişlemeleri ve bir çözüm yöntemi sunmaktadır. Model, dijital derinlik haritasını da içerecek şekilde Van Gölü verileri kullanılarak özelleştirilmiştir. Daha sonra, değişen rüzgâr yönleri ve şiddetleri altındaki akışkan sirkülasyonu analiz edilmiştir. Matematiksel model, önceden tanımlanmış başlangıç ve sınır koşullarına dayalı olarak yüzey değişim desenlerini ve akış hızlarını incelemiştir. Elde edilen sonuçlar diyagram ve grafiklerle verilmiştir. Van Gölü için uygulanan bu yöntem, farklı ölçülerdeki ve plandaki göller, körfezler ve denizler içinde uygulanabilir.