Bu çalışma, sıvı çalkantısı hareketlerinin dinamik davranışlarını, farklı doluluk oranları, uyarma frekansları ve genlikleri altında görüntü işleme teknikleri ve lineer teori kullanılarak incelemeyi amaçlamaktadır. Deneysel analizlerde, dikdörtgen bir tank içerisindeki sıvının doğal frekanslarına yakın koşullarda çalkantı hareketlerindeki değişim değerlendirilmiştir. Tank, farklı doluluk oranlarındayken farklı genliklerde sinüzoidal hareketlere maruz bırakılmış; sıvı yüzeyindeki çalkantının genlik, frekans ve doluluk oranı gibi parametrelere duyarlılığı hem görüntü işleme teknikleri hem de lineer teori çerçevesinde analiz edilmiştir. Bulgular, uyarma frekansının 1.10 f₁ olduğu rezonans üstü frekans koşulunda ve düşük uyarma genliğinde lineer teorinin dalga genliğini tahmin etmede başarılı olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte uyarma frekansının 0.90 f1 olduğu rezonans altı frekans ve yüksek genlik koşullarında ise dalga şekli ve faz farkı açısından doğruluğunun belirgin biçimde azaldığı anlaşılmaktadır. Ayrıca, doluluk oranının artmasının çalkantı hareketlerini stabilize ettiği, yüksek genliklerin ise çalkantıyı şiddetlendirdiği belirlenmiştir. Çalışma, mühendislik uygulamalarında sıvı taşıyan tankların güvenliği ve stabilitesini artırmak adına önemli bulgular ortaya koymaktadır.
This study investigates the dynamic behavior of liquid sloshing under various filling ratios, excitation frequencies, and amplitudes by employing image processing techniques and linear theory. In the experimental analysis, sloshing behavior was evaluated in a rectangular tank under conditions close to the natural frequencies of the contained liquid. The tank was subjected to sinusoidal motions with different amplitudes at various filling levels, and the sensitivity of the free surface response to key parameters -such as excitation amplitude, frequency, and filling ratio-was analyzed using both image processing methods and linear theory. The results indicate that under resonance-over excitation (fe= 1.1f₁) and low-amplitude conditions, linear theory successfully predicted the wave amplitude. However, under resonance-under excitation (fe= 0.90 f₁) and high amplitude, significant discrepancies were observed in terms of wave shape and phase, revealing a notable reduction in accuracy. Furthermore, higher filling ratios were found to stabilize the sloshing motion, while increased excitation amplitudes intensified the wave dynamics. The findings of this study provide valuable insights for enhancing the safety and stability of liquid-containing tanks in engineering applications.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Hydrodynamics and Hydraulic Engineering |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Early Pub Date | September 10, 2025 |
Publication Date | October 14, 2025 |
Submission Date | May 5, 2025 |
Acceptance Date | July 28, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 Volume: 14 Issue: 4 |