Διπλωματικές Εργασίες

Μόνιμο URI για αυτήν τη συλλογήhttps://dspace.library.tuc.gr/handle/123456789/138

Νέα

Περιηγούμαι

Τώρα δείχνει 1 - 6 από 6

Διαμόρφωση φαινομένου υφαλμύρισης και ενεργειακή μελέτη από την δημιουργία υβριδικού αντλησιοταμιευτικού συστήματος ανεμογεννητριών-υδροστροβίλων
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Kostopoulos Georgios; Κωστοπουλος Γεωργιος; Karatzas Giorgos; Καρατζας Γιωργος; Tsoutsos Theocharis; Τσουτσος Θεοχαρης; Dokou Zoi; Δοκου Ζωη
Το πεδίο μελέτης της εν λόγω διπλωματικής εντοπίζεται στο νησί της Κρήτης στην περιοχή του βορειανατολικού άκρου του νομού Ηρακλείου, στην ευρύτερη περιοχή της Χερσονήσου και ειδικότερα πλησίον του οικισμού των Μαλίων. Στην περιοχή πρόκειται να γίνει εγκατάσταση υβριδικού συστήματος αντλησιοταμίευσης, το οποίο θα λειτουργεί με ηλεκτρική ενέργεια από τέσσερα γειτονικά αιολικά πάρκα του νησιού, δύο στον νομό Χανίων και δύο στον νομό Ρεθύμνου. Η ενέργεια αυτή θα αποθηκεύεται σε μια υδατοδεξαμενή (άνω ταμιευτήρας) με την βοήθεια αντλιών, στη μορφή δυναμικής ενέργειας του νερού. Στην συνέχεια θα επιστρέφεται πίσω στον κάτω ταμιευτήρα και στο δίκτυο όταν υπάρχει απαίτηση σε ηλεκτρισμό από αυτό, αφού πρώτα μετατραπεί μέσω της βαρύτητας και των υδροστροβίλων, από δυναμική, σε κινητική και τέλος σε ηλεκτρική ενέργεια. Ο στόχος της εν λόγω διπλωματικής εργασίας είναι να εξετάσει με την βοήθεια του μοντέλου του FEFLOW (Finite Element subsurface Flow system), πως επηρεάζονται μέσω της άντλησης οι υδάτινοι πόροι από την αρχική πλήρωση (φάση κατασκευής του έργου) του ταμιευτήρα με ποσότητα όγκου νερού 1.200.000 m3, που αναμένεται να πραγματοποιηθεί σε δύο εξαμηνιαίες περιόδους άντλησης [1η περίοδος άντλησης:(01/11/2014-30/04/2015), 2η περίοδος άντλησης: (01/11/2015-30/04/2016)]. Αναλυτικότερα, μελετάται σε τι βαθμό επηρεάζεται ο υπόγειος υδροφορέας και άρα πως συμπεριφέρεται τόσο ο υδροφόρος ορίζοντας, σε τι δηλαδή βαθμό παρατηρείται πτώση σε αυτόν (μείωση των υδραυλικών υψών), όσο και το φαινόμενο της υφαλμύρισης, σε τι δηλαδή βαθμό παρατηρείται αύξηση αυτής στην περιοχή του πεδίου μελέτης (αύξηση της συγκέντρωσης της μάζας των χλωριόντων). Για να πραγματοποιηθεί μια αντικειμενική μελέτη του υπόγειου υδροφορέα, δημιουργούνται δύο αντλητικά σενάρια, τα σενάρια Α και Β τα οποία προσομοιώνουν στο μοντέλο την άντληση νερού από τις γεωτρήσεις του υβριδικού έργου, όπως επίσης και το αρχικό σενάριο, το οποίο μας δείχνει πως είναι το πεδίο χωρίς την επίδραση των αντλήσεων του υβριδικού έργου. Το δεύτερο μέρος της διπλωματικής, αφορά την ενέργεια και τα χρηματικά κέρδη, που παράγονται από το υβριδικό έργο, μελετώντας την ετήσια ολική ενέργεια που παράγεται από τα αιολικά πάρκα και από τους υδροστροβίλους. Επιπρόσθετα, στήνονται διαφορετικά σενάρια για να διαπιστωθεί η ενέργεια που παράγεται και τα κέρδη που σημειώνονται μέσα στον χρόνο και σε βάθος 20ετίας και αν τελικά η εν λόγω επένδυση του κάθε σεναρίου είναι συμφέρουσα και σε τι ακριβώς βαθμό. Επίσης, διαπιστώνονται τα περιβαλλοντικά προβλήματα που προκαλεί το υβριδικό έργο και αν παρατηρείται διαφοροποίηση αυτών στα διάφορα σενάρια. Για αυτό, δημιουργούνται 5 σενάρια, με το 1ο να μελετά το υβριδικό έργο των Μαλίων, το 2ο μια εναλλακτική πρόταση του ίδιου έργου, πιο βιώσιμη και φιλική στο περιβάλλον, το 3ο να μελετά τα αιολικά πάρκα και την λειτουργία τους και με το 4ο και 5ο σενάριο να μελετούνται μεμονωμένα τα δύο αιολικά πάρκα του νομού Χανίων και Ρεθύμνο αντίστοιχα. Εν τέλει, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα για το κομμάτι της μελέτης του υπόγειου υδροφορέα των Μαλίων, που προέκυψαν από το μοντέλο του FEFLOW και για το κομμάτι της ενεργειακής και χρηματοοικονομικής μελέτης του υβριδικού και αιολικού έργου, που προέκυψαν από το υπολογιστικό πρόγραμμα του RETSCREEN. ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ Υβριδικό σύστημα αντλησιοταμίευσης, Μοντέλα προσομοίωσης υπογείων υδάτων,FEFLOW, RETSCREEΝ.
Διερεύνηση των δυνατοτήτων άντλησης του παράκτιου υδροφορέα Βουρβούλου-Καμαρίου της Ν.Θήρας με χρήση μοντέλων προσομοίωσης
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Mantoglou Alexandros; Μαντογλου Αλεξανδρος; Karatzas Giorgos; Καρατζας Γιωργος; Dokou Zoi; Δοκου Ζωη; Chrysikopoulos Constantinos; Χρυσικοπουλος Κωνσταντινος
Μοντελοποίηση πειραμάτων έκπλυσης DNAPL με αιθανόλη με τη χρήση του μοντέλου προσομοίωσης UTCHEM
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Stabouli Aikaterini-Konstantina; Σταμπουλη Αικατερινη-Κωνσταντινα; Karatzas Giorgos; Καρατζας Γιωργος; Kalogerakis Nikos; Καλογερακης Νικος; Dokou Zoi; Δοκου Ζωη
Η ρύπανση των υπογείων υδάτων από υγρά μη υδατικής φάσης αποτελεί ένα από τα σοβαρότερα και ταυτόχρονα πιο απαιτητικά περιβαλλοντικά προβλήματα. Τα προϊόντα πετρελαίου καθώς και οι χλωριωμένοι διαλύτες συγκαταλέγονται μεταξύ των συνηθέστερων παραπροϊόντων βιομηχανικών διεργασιών. Ένα κύριο χαρακτηριστικό των παραπάνω ενώσεων είναι η μικρή διαλυτότητα που παρουσιάζουν στο νερό με αποτέλεσμα συχνά να συναντώνται ως ξεχωριστή φάση με τη μορφή NAPLs (Non Aqueous Phase Liquids). Το γεγονός ότι τα NAPLs χαρακτηρίζονται από μικρές τιμές κινητικότητας, διαλυτότητας και πτητικότητας τα καθιστά συνεχείς πηγές ρύπανσης των υπόγειων υδάτων και άρα ιδιαίτερα επιβλαβή για το περιβάλλον. Η επιτυχής αποκατάσταση των ρυπασμένων περιοχών είναι υψίστης σημασίας για τη διασφάλιση της προστασίας των υπογείων υδάτινων πόρων και της ανθρώπινης υγείας. Μεταξύ των πιο υποσχόμενων τεχνολογιών που έχουν αναδειχθεί είναι η επί τόπου έκπλυση με συνδιαλύτη η οποία ενισχύει τη διαλυτότητα του NAPL και ενδεχομένως υποκινεί την κινητικότητα του ως ξεχωριστή φάση, μειώνοντας τη διεπιφανειακή τάση. Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη των διαδικασιών που λαμβάνουν χώρα σε ένα πολυφασικό σύστημα DNAPL-συνδιαλύτη-νερού σε κορεσμένα πορώδη μέσα και στη συνέχεια η σύγκριση των πειραματικών αποτελεσμάτων με τα αντίστοιχα αποτελέσματα του πολυφασικού προσομοιωτή ροής UTCHEM (University of Texas CHEMical flood simulator). Στη θέση του συνδιαλύτη χρησιμοποιήθηκε η αιθανόλη ενώ στη θέση του DNAPL χρησιμοποιήθηκε τριχλωροαιθυλένιο (TCE). Τα εργαστηριακά πειράματα διενεργήθηκαν από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Βοσπόρου, τα αποτελέσματα των οποίων χρησιμοποιήθηκαν ως παράμετροι εισόδου και βαθμονόμησης κατά τη διαδικασία της μοντελοποίησης. Προκειμένου να καθοριστούν τα χαρακτηριστικά του συστήματος TCE-αιθανόλης-νερού διενεργήθηκαν τεστ κατά παρτίδες (batch tests). Οι παράμετροι που μετρήθηκαν ήταν: η διαλυτότητα, η αναμειξιμότητα με τη χρήση του διαγράμματος τριαδικής φάσης (Ternary Phase Diagram ή TPD) καθώς και η διεπιφανειακή τάση (IFT) σαν συνάρτηση της συγκέντρωσης του διαλύτη (παράμετροι εισόδου στο μοντέλο). Τα πειράματα έκπλυσης πραγματοποιήθηκαν σε δεξαμενή διαστάσεων 0,64m μήκους, 0,05m πλάτους και 0,3m ύψους. Διενεργήθηκαν τρία τεστ έκπλυσης, εκ των οποίων το πρώτο περιείχε μόνο νερό, το δεύτερο 20% και το τρίτο 50% αιθανόλη (έγιναν παρουσία υψηλής ταχύτητας ροής). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η προσθήκη αιθανόλης οδήγησε στην ενίσχυση των μηχανισμών της κινητοποίησης και διαλυτοποίησης του TCE με αποτέλεσμα να παρουσιάζονται αυξημένες οι συγκεντρώσεις του TCE στις θύρες εξόδου και ιδιαίτερα στην περίπτωσης της προσθήκης αλκοόλης σε ποσοστό 50% (παράμετροι βαθμονόμησης στο μοντέλο). Στην παρούσα εργασία έγινε η χρήση του μοντέλου UTCHEM προκειμένου να καταστεί εφικτή η μοντελοποίηση των πειραμάτων αυτών. Έγινε εισαγωγή των πειραματικών δεδομένων που αφορούν τα εδαφικά χαρακτηριστικά καθώς και τα χαρακτηριστικά του πολυφασικού συστήματος DNAPL-συνδιαλύτη-νερού. Επίσης, ορίστηκαν αρχικές και οριακές συνθήκες πίεσης και συγκέντρωσης. Αρχικά, έγινε βαθμονόμηση του μοντέλου (σε ό,τι αφορά τα χαρακτηριστικά της ροής) με τη διόρθωση της τιμής της εγγενούς διαπερατότητας που είχε προσδιοριστεί πειραματικά. Η βαθμονόμησης της μεταφοράς μάζας (συγκέντρωση TCE) έγινε σε πρώτο βαθμό με τη διόρθωση της πειραματικής τιμής του συντελεστή εγκάρσιας και διαμήκους διασποράς. Επειδή όμως τα αποτελέσματα απείχαν αρκετά από τα πειραματικά, έγινε προσπάθεια βαθμονόμησης της μάζας με αλλαγή του συντελεστή μεταφοράς μάζας και κατ’ επέκταση την εφαρμογή συνθήκης μη ισορροπίας. Αυτό που είναι εμφανές είναι ότι το μοντέλο UTCHEM αρχικά προσομοιώνει ικανοποιητικά τα πειραματικά αποτελέσματα, όμως οι τελευταίες χρονικά μετρήσεις παρουσιάζονται ιδιαίτερα υπερτιμημένες. Έτσι, γίνεται η πρόταση της χρήσης ενός μειούμενου συντελεστή μεταφοράς μάζας για την ακριβέστερη προσομοίωση των αποτελεσμάτων. Μετά από τις κατάλληλες ενέργειες για τη ρύθμιση και βαθμονόμηση του μοντέλου, εξάγονται συμπεράσματα σχετικά με τις δυνατότητες προσομοίωσης της διεργασίας έκπλυσης με το συγκεκριμένο μοντέλο προσομοίωσης και την ακρίβειά του.
Προσομοίωση της στάθμης του υδροφορέα Μεσσαράς Κρήτης με χρήση ANN και διαφορετικών αλγόριθμων εκπαίδευσης
(Technical University of Crete, 2014) Pantou Thetis; Παντου Θετις; Karatzas Giorgos; Καρατζας Γιωργος; Dokou Zoi; Δοκου Ζωη; Nikolaidis Nikolaos; Νικολαιδης Νικολαος
Προσομοίωση της στάθμης υδροφορέα με χρήση ANN και σύγκριση με τα αποτελέσματα του μοντέλου PTC
(Technical University of Crete, 2014) Chatzakis Alexandros; Χατζακης Αλεξανδρος; Karatzas Giorgos; Καρατζας Γιωργος; Kalogerakis Nikos; Καλογερακης Νικος; Dokou Zoi; Δοκου Ζωη
The purpose of this study is to simulate the hydraulic head change in an aquifer using two different models. The first model is based on Artificial Neural Networks (ANNs), and was implemented using the ANN MATLAB toolbox. The simulation period is from November of 2008 until October 2012. The input to the ANN includes meteorological parameters, such as rainfall, snowfall, and temperature, as well as flow data of the river running through the study area. For rainfall, snowfall and flow data of the river, correlation analysis was conducted in order to define the appropriate time lags in which the parameter affects the hydraulic head and the use of multiple time lag was considered necessary. Two different cases were studied. One case included snowfall as input parameter, while the other case did not. For each case, two ANN architectures were considered. One of them was consisted by 1 hidden layer and the other architecture included 2 hidden layers. One ANN is trained for each one of the 30 observation wells, where data are available, and the hydraulic head change of a daily time step is simulated. The case that did not contain snowfall as input parameter proved to have significantly better performance than the case that contained snowfall. The second model is the groundwater flow simulator PTC (Princeton Transport Code), combined with the ArgusOne GIS program. The simulation period is one year starting in December of 2008. Digital maps of elevation, geology of the area and position of the observation wells are imported in the program.The model is calibrated using meteorological and geological data and by setting as initial conditions the observed field measurements. The output of the model is the simulated hydraulic heads. The performance of both models is evaluated and compared based on the observed field data in the Bayern region, Germany. As conclusion, ANNs were found to be more accurate in point simulation, while PTC although it is not very accurate in simulating the hydraulic head in points where data were available, gives a better general figure of the groundwater level in a large area (total water balance.The selection of the most appropriate modelfor the simulation at hand, depends on the further use of it, as well as the available data.
Προσομοίωση της υπόγειας ροής στο κατάντι τμήμα της λεκάνης απορροής του ποταμού Κοιλιάρη με την χρήση του μοντέλου PTC.
(Technical University of Crete, 2014) Apergi Maria; Απεργη Μαρια; Karatzas Giorgos; Καρατζας Γιωργος; Nikolaidis Nikolaos; Νικολαιδης Νικολαος; Dokou Zoi; Δοκου Ζωη

Περιηγούμαι

Πλοήγηση Διπλωματικές Εργασίες ανά Συγγραφέα "Dokou Zoi"