Açık kanallar, ihtiyaç duyulan suyun kaynaktan istenilen yere iletilmek için kullanılan hidrolik yapılardır. Suyun aktarılması sırasında meydana gelen kayıpların giderilmesi ve suyun hareketinin doğru analiz edilmesi, açık kanalların verimliliğini arttıracaktır. Bu çalışmada, farklı kapak açıklığı, taban eğimi ve akım durumlarında meydana gelen açık kanal akımının su yüzü profilleri sayısal olarak modellenmiştir. Sayısal modellemede, süreklilik ve momentum eşitlikleri, sonlu hacimler yöntemiyle ANSYS-Fluent programı yardımıyla çözülmüştür. Türbülans viskozitesinin sayısal modellemesinde Reynolds Ortalamalı Navier Stokes (RANS) tabanlı Re-normalization Group k-ε (RNG) türbülans modeli, su hava ara kesitinin belirlenmesinde ise akışkan hacimleri yöntemi kullanılmıştır. Sayısal su yüzü profilleri, literatürde bulunan deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda, sayısal olarak elde edilen su yüzü profillerinin, deneysel profillerle oldukça uyumlu olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, sayısal olarak elde edilen akım çizgileri ve türbülans kinetik enerji dağılımları değerlendirilmiştir. Farklı akım durumunda oluşan vena kontratta noktasının özellikleri belirlenmiştir. Sayısal modellemenin farklı akım özelliklerine sahip açık kanal akımlarının su yüzü profillerini belirlemede başarılı olduğu görülmüştür.
Open channels are hydraulic structures used to transfer the water needed from the source to the desired. The elimination of losses occurring during the transfer of water and the correct analysis of the movement of water will increase the efficiency of open channels. In this study, the water-face profiles of the open channel flow occurring in different cover opening, bottom curvation and current conditions have been numerically modeled. In numerical modeling, continuity and momentum equations are solved with the help of the ANSYS-Fluent program with the method of final volumes. In the numerical modeling of turbulence viscosity, the Re-normalization Group k-ε (RNG) turbulence model based on Reynolds's average Navier Stock (RANS) was used, while the method of fluid volumes was used to determine the water air interval. Numerical water face profiles are compared with the experimental results found in literature. As a result of the comparison, the quantitatively obtained water face profiles were found to be quite compatible with the experimental profiles. Also, the numberally obtained flow lines and turbulence kinetic energy distribution have been evaluated. The characteristics of the venous contract point formed in different current situations are determined. Numerical modeling has been shown to be successful in determining water-face profiles of open-channel flows with different flow characteristics.
Alan : Fen Bilimleri ve Matematik; Mühendislik; Sağlık Bilimleri; Ziraat, Orman ve Su Ürünleri
Dergi Türü : Ulusal
Benzer Makaleler | Yazar | # |
---|
Makale | Yazar | # |
---|