Sonlu elemanlar yöntemi ile balık kafeslerinin katı sıvı etkileşim analizi

Abstract

Kültür balıkçılığı uzun sürelerden bu yana gerek ülkemizde gerekse dünyada yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Okyanuslarda ve denizlerde yıllardır süre gelen düzensiz avlanmalar sebebiyle balık popülasyonlarında azalmalar meydana gelmiştir. Mevcut balık popülasyonlarının kaybolmaması adına bu alanda söz sahibi otoriteler av sezonlarına ve av sahalarına ciddi kısıtlamalar getirmiştir. Bu durumda oluşan ürün boşluğunu doldurmak için balıkçılıkla ilgilenen firmalar kültür balıkçılığına yönelmektedirler. Devam eden süreçte kültür balıkçılığı büyüyen bir trende sahip olup halihazırda kullanılan çiftlikler genişletilmeye, sistemlerde kullanılacak olan kafeslerinde çapları ve derinlikleri daha fazla ürün elde etmek adına arttırılmaktadır. Ne yazık ki bu sistemlerin kullanılması için gerekli çevresel ortamlar her zaman sağlanamamaktadır. Bu nedenle kullanılacak olan kafes sistemlerinin çevresel faktörlerden etkilenerek zarar görme ihtimalleri artmaktadır. Sistemler zarar gördükleri takdirde işletmeci için maddi zarar meyadana gelecek ve yatırımları tehlikeye girecektir. Böylesi olumsuz durumlarla karşılaşmamak için kafes sistemin elemanlarına etki edecek çevresel faktörler olan dalgalar, akıntı, rüzgar vb. etkiler iyi analiz edilmeli ve bağlama sisteminin tasarımları bu analizlere göre yapılmalıdır. Bu çalışmada kültür balıkçılığında kullanılan kafes sistemleri ve bu kafes sistemlerini stabil halde tutmak için kullanılan Mooring (bağlama) sistemleri üzerine etkiyen yükler sonlu elemanlar metoduyla çalışan ANSYS Workbench programı üzerinden simüle edilerek bahsi geçen yüklerin sistem üzerinde oluşturabilecekleri deformasyonlar analiz edilmeye çalışılmıştır. Böylelikle tasarım aşamasında dikkat edilmesi gereken hususlar belirlenip şema ve grafikler halinde gösterilerek tasarımcıların ve yatırımcıların fikir sahibi olması amaçlanmıştır.

Aquaculture is a method that has been widely used both in our country and in the world for a long time. Fish populations have decreased due to irregular fishing in the oceans and seas for years. In order to prevent the loss of existing fish populations, the authorities in this field have imposed serious restrictions on fishing seasons and hunting grounds. In this case, in order to fill the product gap that occurs, companies dealing with fisheries turn to aquaculture. In the ongoing process, aquaculture has a growing trend and the currently used farms are expanded and the diameters and depths of the cages to be used in the systems are increased in order to obtain more products. Unfortunately, the environmental conditions required for the use of these systems cannot always be provided. For this reason, the cage systems to be used are more likely to be damaged by environmental factors. If the systems are damaged, financial damage will occur for the operator and their investments will be endangered. In order to avoid such unfavorable situations, environmental factors such as waves, currents, and wind that will affect the elements of the cage system should be analyzed well and the designs of the mooring system should be made according to these analyzes. In this study, the loads acting on the cage systems used in aquaculture and the Mooring systems used to keep these cage systems stable are simulated with ANSYS Workbench program, which works with the finite element method, and the deformations that the said loads can create on the system are tried to be analyzed. In this way, it is aimed that designers and investors have an idea by determining the points to be considered in the design phase and showing them in diagrams and graphics.