Son yıllarda insan nüfusunun artışına bağlı olarak enerji tüketiminde meydana gelen artış küresel iklim değişikliğinin etkilerinin daha belirgin olarak hissedilmesine neden olmaktadır. Yükselen küresel ortalama sıcaklık değerleri tatlı su kaynaklarında buharlaşmanın artmasına ve içme su ihtiyacının talebi karşılayamama riskinin ortaya çıkmasına neden olmuştur. Dünya'da sınırlı miktarda bulunan tatlı su kaynaklarının korunması giderek daha fazla önem kazanmaya başlamıştır. Büyük yüzey alanına sahip içme suyu kaynağı olarak kullanılan su kütlelerinin yüzeyinde çeşitli meteorolojik parametrelere bağlı olarak meydana gelen buharlaşmanın kontrol altında tutulması veya azaltılması tatlı su rezervlerini korumak adına büyük önem arz etmektedir. Dünya üzerinde bu problemin azaltılması adına çeşitli çalışmalar gerçekleştirilmektedir. Bunlara örnek olarak Yüzer Fotovoltaik Sistemler (YGES) gösterilebilir. YGES platformları açık su yüzeyinin, yüzer platform üzerinde bulunan fotovoltaik (PV) paneller vasıtasıyla kapatılarak güneşten gelen ışınların su yüzeyine doğrudan temasının engellenmesini hedefleyerek hem buharlaşmayı azaltmayı hem de PV paneller sayesinde elektrik enerjisi üretmek üzere tasarlanmıştır. Bu bilgiler doğrultusunda çalışmada, içme suyu olarak kullanılan İstanbul ili Büyükçekmece Gölü'nün yüzeyinde meydana gelen buharlaşma değerlerinin azaltılması ve aynı zamanda elektrik enerjisi üretmek amacıyla göl yüzeyine test amaçlı kurulan YGES'in maruz kaldığı dalga ve rüzgar yüklerinin hesaplanması amaçlanmıştır. Çalışmada elde edilen bilgiler doğrultusunda yeni üretilecek sistemlerin tasarımlarına veya varolan sistemlerin geliştirilmesine katkı sağlanması hedeflenmektedir. Büyükçekmece gölü üzerine kurulmuş olan YGES'in rüzgar ve dalga etkileşimini içeren Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizleri ANSYS Fluent® programı kullanılarak yapılmış olup, farklı rüzgar hızları göz önünde bulundurularak rüzgar ve dalga yükleri hesaplanmıştır. Projede, platform iki boyutlu olarak tasarlanarak, hesaplamaların yapılabilmesi adına sonlu elemanlar yöntemleri kullanılarak 196559 üçgen eleman oluşturulmuştur. Ortam şartlarının temsili için; hava girişi, hava çıkışı, atmosfer tabakası ve platform yüzeyi olmak üzere toplamda 4 sınır tabaka koşulu seçilmiştir. Platformun göl yüzeyinde bulunması nedeniyle rüzgar ve su akışından doğrudan etkilenmektedir. Bu şartları HAD programı içerisinde "Multiphase Flow" ve açık kanal şartlarını temsilen kullanmak ve dalga oluşum şartlarını belirlemek için "Open Channel Flow" modelleri kullanılarak hesaplama yapılmıştır. Türbülans akışının temsil etmek için "k-e Realizable" modeli kullanılmıştır. Hesaplama sonuçlarına göre şiddetli rüzgar şartlarında meydana gelen dalga deformasyona uğrayarak birikime yol açmıştır. Bunun sonucunda hava akım çizgilerinin sıkışarak yüksek hızlı akış alanlarının oluşmasına neden olmuştur. Ayrıca rüzgar etkisiyle kinetik enerjisi artan dalga platform yüzeyine daha yüksek kuvvetler uygulamıştır. Ayrıca türbülans kinetik enerjisi platfomun ön paneli etrafında daha yoğun olduğu, arka panellere doğru ilerledikçe bu enerjinin azaldığı görülmüştür.
Türbülans kaynaklı eddy hareketleri platformun ön yüzeyi ile giriş sınır tabakası arasında göl suyu içerisinde daha yoğun olarak görülmüştür. Giriş şartı olarak belirlenen 30 m/s rüzgar sonucunda platforma etkiyen maksimum dalga ve rüzgar yükleri hesaplanmış ve platform yüzeyine anlık olarak etkiyen maksimum toplam kuvvet 38677 N, negatif kuvvet ise -2345 N olarak hesaplanmıştır. Platform yüzeyinde yer alan PV panellerin yüzeylerine gelen anlık maksimum toplam basınç 7654 N, negatif tepki kuvveti ise -1537 N olarak tespit edilmiştir. Bu bilgiler ışığında platformun ön yüzeylerinin rüzgar ve dalga yüklerine doğrudan maruz kalması nedeniyle daha büyük kuvvetlere maruz kalmakta olduğunu ve bu bölgenin tasarımsal olarak geliştirilmesinin önemi daha iyi anlaşılmıştır.
