Thermal changes in an artificial lake simulated using a one-dimensional numerical model

This study focuses on release of high temperature water to still water bodies such as lakes and reservoirs. The numerical study is conducted using one dimensional (1D) finite volume code, PROBE. The code accounts for effect of high temperature water release, effect of wind over the lake in mixture processes, Coriolis’ effect and solar radiation. These conditions are relevant in cooling operations of nuclear power plants. Code validation is performed by reproducing natural stratification in a real lake and formation of a thermocline in summer via calibration of light extinction coefficient, solar radiation and wind velocity. The inflow and outflow of water to and from an artificial lake is studied under several scenarios when a thermal stratification exists. Study shows that 1D model is a viable tool in engineering applications when long term results of water withdrawal and release are required to be assessed in a short time during the cooling operation of aforementioned power plants.

Yapay bir göldeki termal deðiþikliklerin bir boyutlu sayýsal model ile simülasyonu

Bu çalýþma yüksek sýcaklýktaki suyun göl gibi akýntýsýz su kütlelerine verilmesini incelemektedir. Sayýsal çalýþmada PROBE isimli bir boyutlu (1B) sonlu hacim kodu kullanýlmýþtýr. Kod, yüksek sýcaklýktaki suyun ve rüzgarýn göl içindeki karýþma süreçlerine etkisine, Koriolis etkisine ve güneþ ýþýnýmý etkisine açýklamalar getirmektedir. Bu koþullar nükleer santrallerdeki soðutma iþlemleriyle alakalýdýr. Göldeki mevsimsel doðal tabakalaþmanýn ve termoklin formasyonunun sayýsal analizinde ýþýk geçirim katsayýsý, güneþ ýþýnýmý ve rüzgar hýzý kalibre edilerek gerçek göl ölçüm sonuçlarýna ulaþýlmýþtýr. Göle su giriþinde ve gölden su çýkýþýnda oluþan termal tabakalaþma bir çok durum için çalýþýlmýþtýr. Çalýþma, 1B modellemenin, bahsi geçen enerji santrallerinin soðutma iþlemlerinde su giriþ ve çýkýþýnýn uzun vadedeki sonuçlarýnýn kýsa sürede elde edilmesini gerektiren mühendislik uygulamalarýnda kullanýþlý olduðunu göstermiþtir.