TY - JOUR T1 - RADYAL KAPAK İLE ETKİLEŞİMDE BULUNAN AÇIK KANAL AKIMININ SAYISAL MODELLENMESİ TT - NUMERICAL MODELING OF OPEN CHANNEL FLOW INTERACTING WITH RADIAL GATE AU - Şimşek, Oğuz AU - Parmaksız, Mehmet AU - Gümüş, Veysel PY - 2019 DA - July Y2 - 2019 DO - 10.28948/ngumuh.519532 JF - Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi JO - NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. PB - Nigde Omer Halisdemir University WT - DergiPark SN - 2564-6605 SP - 965 EP - 978 VL - 8 IS - 2 LA - tr AB - Radyal kapakkontrollü açık kanal akımının su yüzü profilleri farklı akım koşulları içindeneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Deneyler ile aynı koşullardaki akımiçin temel denklemler, sonlu hacimler yöntemine dayalı ANSYS-Fluent paketprogramıyla iki boyutlu olarak çözülmüştür. Sayısal hesaplamalarda, ReynoldsOrtalamalı Navier Stokes (RANS) denklemlerine dayalı çözüm yapan RenormalizationGroup (RNG) k-ε, Kayma Gerilmesi Taşınım (Shear Stress Transport-SST) k-ω ve ReynoldsGerilme Model (Reynolds Stress Model-RSM) türbülans modelleri ve serbest suyüzü profilinin belirlenmesinde ise Akışkan Hacimleri Yöntemi (Volume of Fluid-VOF)kullanılmıştır. Limnimetre ile ölçülen deneysel akım profilleri ile farklıtürbülans modelleri kullanılarak elde edilen sayısal su yüzü profillerikarşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda, radyal kapak kontrollü açık kanalakımının su yüzü profillerini belirlemede, SST k-ω modelinin kullanılan diğertürbülans modellerine kıyasla daha başarılı olduğu belirlenmiştir. KW - Akışkan hacimleri yöntemi KW - radyal kapak KW - sayısal modelleme KW - su yüzü profili KW - türbülans modeli N2 - The surfaceprofiles of open channel flow controlled with radial gate are investigatedexperimentally and numerically for different flow conditions. Basic equationsof the problem are solved by ANSYS-Fluent program package based on finitevolume method for the flow case having the same experimental condition. In the numericalsimulations, Renormalization group(RNG) k-ε, ShearStress Transport (SST) k-ω and ReynoldsStress Model (RSM) based on the Reynolds Average Navier Stokes (RANS) equationsare used for the simulation of turbulence, and Volume of Fluid (VOF) method is used to determine the free surfaceprofile. Experimental surface profiles measurement by limnimeter are comparedwith numerical surface profile obtained from different turbulence models. As aresult of the comparison, it was found that the open channel flow of the radialgate control, Shear Stress Transport k-ω model was more successful than theother models used in determining the water surface profiles. CR - [1] Ali, A.M., Mohamed, Y.A., “Effect of stilling basin shape on the hydraulic characteristics of the flow downstream radial gates”, Alexandria Engineering Journal, 49(4), 393-400, 2010.[2] Clemmens, A. J., Strelkoff, T. S., Replogle, J. A., “Calibration of submerged radial gates”, Journal of Hydraulic Engineering, 129(9), 680-687, 2003.[3] Shahrokhnia, M. A., Javan, M., “Dimensionless stage–discharge relationship in radial gates”, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 132(2), 180-184, 2006.[4] Zheng, H., Lei, X., Shang, Y., Cai, S., Kong, L., Wang, H., “Parameter identification for discharge formulas of radial gates based on measured data”, Flow Measurement and Instrumentation, 58, 62-73, 2017.[5] Soydan, N. G., Şimşek, O., Aköz, M. S., “Köprü ayağı etrafındaki türbülanslı akımın sayısal ve deneysel analizi”, Politeknik Dergisi, 21(1), 137-147, 2018.[6] Aköz, M. S., Soydan, N. G., Şimşek, O., “Kritik üstü açık kanal akımının detached eddy ve large eddy simülasyon ile sayısal modellenmesi”, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part:C, Tasarım ve Teknoloji, 4(4), 213-224, 2016.[7] Şimşek, O., Soydan, N.G., Gümüş, V., Aköz, M.S., Kırkgöz, M.S., “Ani Bir Düşüdeki B-tipi Hidrolik Sıçramanın Sayısal Modellenmesi”, İMO Teknik Dergi, 26(4), 7215-7240, 2015.[8] Şimşek, O., Akoz, M.S., Soydan, N.G., “Numerical validation of open channel flow over a curvilinear broad-crested weir”, Progress in Computational Fluid Dynamics, an International Journal, 16(6), 364-378, 2016.[9] Gümüş, V., Şimşek, O., Soydan, N. G., Aköz, M.S., Kirkgöz, M.S., “Numerical modeling of submerged hydraulic jump from a sluice gate”, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 142(1), 04015037, 2015.[10] Kirkgoz, M. S., Aköz, M. S., Öner, A.A., “Numerical modeling of flow over a chute spillway”, Journal of Hydraulic Research, 47(6), 790-797, 2009.[11] Yakhot, V., Orszag, S. A., “Renormalization-group analysis of turbulence”. Physical Review Letters, 57(14), 1722-1724, 1986.[12] Menter, F. R., “Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications”, AIAA Journal, 32 (8), 1598–1605, 1994.[13] Launder, B.E., Spalding, D., “Lectures in Mathematical Models of Turbulence”, London. Academic Press, 1972.[14] Launder, B.E., Reece, G.J., Rodi, W., “Progress in the development of a Reynolds-stress turbulence closure”, Journal of Fluid Mechanics, 68(3), 537–566, 1975.[15] Hirt, C.W., Nichols, B.D., “Volume of fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries”, Journal of Computational Physics. 39(1), 201-225, 1981.[16] ANSYS, “FLUENT Theory Guide”. USA: ANSYS Inc., 2012.[17] Çelik, I.B., Ghia, U., Roache, P.J., Freitas, C.J., “Procedure for Estimation and Reporting of Uncertainty Due to Discretization in CFD Applications”, Journal of Fluids Engineering-Transactions of the ASME, 130(7), 2008.[18] Roache, P.J., "Verification of codes and calculations", AIAA Journal, 36(5), 696-702, 1998. UR - https://doi.org/10.28948/ngumuh.519532 L1 - https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/773866 ER -