Journals / Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2019 / Cilt: 8 - Sayı: 3
PERFORMANCE ANALYSIS OF A HYBRID NUMERICAL WAVE MODEL BASED ON EXPERIMENTAL RESULTS OBTAINED BY IMAGE PROCESSING TECHNIQUE
- Pages
- 183–196
- DOI
- —
Abstract
The aim of this study has two folds; to determine the performance of numerical hybrid wave model used in modelling of wave propagation by comparing the numerical results with the experimental results, which obtained in two different ways and to investigate the applicability of image processing technique, which has implemented to digitize the observed water surface profiles during the experiments, to similar studies. The numerical model is based on a hybrid solution of the Boussinesq equations. The hybrid solution has formed by the application of the finite volume method to the conservative part of the recast Boussinesq equations and finite-difference method to the remaining terms including the higher order dispersive terms. In this study, firstly, a series of experiments with various wave characteristics has been conducted in a flume in the hydraulic laboratory of civil engineering department at Niğde Ömer Halisdemir University. Then, the performance of the model was assessed by comparing the digitized water surface profiles obtained by reading and implementing image processing techniques. In addition, the extent of the applicability of image processing technique to digitize water surface profiles was evaluated.
Özet
Bu çalışmanın iki amacı vardır. İlk olarak, dalga yayılımlarının modellenmesinde kullanılan sayısal hibrid dalga modelinin performansının iki farklı şekilde elde edilen deneysel çalışma sonuçları kullanılarak belirlenmesi, ikincisi ise deney sonuçlarının sayısallaştırılmasında kullanılan yöntemlerden biri olan görüntü işleme tekniğinin benzer çalışmalarda kullanılabilirliğinin araştırılmasıdır. Sayısal model, Boussinesq denklemlerinin hibrid çözümüne dayanmaktadır. Hibrid çözüm, sonlu hacim yönteminin, Boussinesq denklemlerinin konservatif kısmına uygulanması ve sonlu fark yönteminin, daha yüksek dereceli dispersif terimleri içeren geri kalan terimlere uygulanmasıyla oluşturulmuştur. Bu çalışmada öncelikle Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi inşaat mühendisliği bölümü hidrolik laboratuvarında bulunan kanalda çeşitli dalga özelliklerine sahip bir dizi dalga yayılım deneyi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, gözle okuma ve görüntü işleme tekniği ile elde edilen dalga yayılım deneylerine ait su yüzü profillerinin sayısal sonuçlarının, hybrid sayısal model sonuçları ile karşılaştırılması yapılarak modelin performans analizi yapılmıştır. Ayrıca, görüntü işleme tekniğinin deneyler esnasında gözlenen su yüzü profillerinin sayısal değerlerinin elde edilmesinde ne derecede kullanılabilir olduğunun değerlendirilmesi yapılmıştır.