Başlığın Boru Hattı Etrafındaki Akıma Etkisi

Öz

İki boyutlu batmış dairesel silindirler birçok amaçla kullanılan yapı elemanlarıdır. Birçok mühendislik uygulamasında karşılaştığımız kıyı ötesi boru hatlarını bu yapılara örnek olarak gösterebiliriz. Hidrodinamik kuvvetler ya da insanların sebep olduğu zararlardan koruyabilmek amacıyla kıyı ötesi boru hatları deniz tabanına gömülmektedir. Erozyon ya da hareketli deniz tabanının yer değiştirmesi yerel oyulmalara ve dolayısıyla boru hattının kendi kendine gömülmesini sağlayabilmektedir. Oyulmanın oran ve miktarının artırılması amacıyla, boru hattı üzerine başlık (spoiler) olarak adlandırılan, yüzgeç benzeri bir yapı monte edilmesi fikri 20 yıl önce ortaya atılmıştır. O günden bu yana maliyeti azaltmak, stabiliteyi sağlamak ya da vorteks kopması potansiyelini azaltmak amacıyla birçok projede kullanılmaktadır. Bu çalışma dairesel bir silindir üzerine başlık yerleştirilmesinin akımda sebep olduğu değişikler, sonlu elemanlar yöntemine dayalı olarak çalışan ANSYS paket programı ile sayısal olarak çözülmüştür. Boru hattı üzerine başlık yerleştirilmesinin akım alanını büyük ölçüde değiştirdiği, en büyük değişimin basınç dağılımında gerçekleştiği belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Boru Hattı, Başlık, Vorteks Kopması, Akım Alanı

Anahtar Kelimeler

• Boru Hattı, Başlık, Vorteks Kopması, Akım Alanı

The Effect of Spoiler to Flow Around Pipelines

Abstract

Two-dimensional submerged circular cylinders are widely used structural elements for various purposes. Among the application of such structures, the submarine pipelines may be counted as the most important types encountered in engineering practice. To protect offshore pipelines from damages caused by hydrodynamic forces or human activities, pipelines are buried to the seabed. Due to erosion and deposition on moveable bed caused local scouring and self-burial of pipelines. To increase the rate and extent of scouring the idea of application of a vertical fin on pipeline, called spoiler, has been developed for 20 years ago. Since then, the spoiler has been used on several pipelines to reduce weight costing, to ensure stability or to reduce the vortex shedding on free spans. In this study, the effect of a spoiler to velocity field around the pipeline will be investigated numerically by using ANSYS program package based on finite element method. Numerical results show that the attachment of a spoiler significantly changes the flow area around the pipeline, especially the pressure distribution. Keywords: Pipeline, Spoiler, Vortex Shedding, Flow area