Farklı Geometriye Sahip Savaklarda Nümerik Modeller ile Elde Edilen Debi Katsayılarının İncelenmesi

Yıl 2024, Cilt: 40 Sayı: 3, 559 - 569, 30.12.2024

Şeyma Özdin , Mücella İlkentapar , Serhat Akşit , Ahmet Alper Öner

Öz

Farklı tipleri bulunan savaklar, geometrik şekillerine göre geniş başlıklı, keskin kenarlı ve uzun başlıklı olarak sınıflandırılabilirler. Bu çalışmada, deney verileri bulunan geniş başlıklı savak akımı sonlu hacimler metoduna dayalı olarak hesap yapan FLOW-3D paket programı ile modellenmiştir. Farklı ağ yapılarının da denendiği çalışmada, türbülans viskozitesinin hesaplanmasında Standart k-ε ve RNG k-ε türbülans kapatma modelleri kullanılmıştır. Yapılan çalışmalardan elde edilen en uygun ağ yapısı ile savak geometrileri çoğaltılarak; keskin kenarlı, geniş ve uzun başlıklı savaklar için su yüzü profilleri elde edilmiştir. Üç farklı geometriye sahip savaklarda Microsoft Excel ile Qtahmin ve cdtahmin değerleri hesaplanarak yeni cd debi katsayısı formülleri önerilerek literatürde bulunan formüller ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda debi katsayısı hesabında kullanılacak genel formüller de üretilmiştir. Keskin kenarlı ve geniş başlıklı savaklarda, Standart k-ε ve RNG k-ε türbülans kapatma modelleri kullanılarak elde edilen yeni formüllerin; literatürde bulunan formüllere nazaran deney sonuçlarına daha yakın değerler verdiği belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Debi Katsayısı, HAD, Açık Kanal, Savak, FLOW-3D

Kaynakça

• [1] Azimi, A.H., Rajaratnam, N., 2009. Discharge characteristics of weirs of finite crest length, Journal of Hydraulıc Engıneerıng, ASCE, 135(12): 1081-1085.
• [2] Govinda Rao, N. S., Muralidhar, D., 1963. Discharge characteristics of weirs of finite crest width, Houille Blanche, 18(5), 537-545.
• [3] Ramamurthy, S. A.,Tim,U. S., Rao, M. V. J. 1987. Flow Over Sharp Crested Plate Weirs, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 113.
• [4] El-Alfy, K.S., 2005. Effect of vertıcal curvature of flow at weır creston dıscharge coeffıcıent, Ninth International Water Technology Conference, IWTC9, Sharm El-Sheikh, Egypt, 249-262.
• [5] Doğan, Y., 2009. Savaklarda Kret Şeklinin Debi Katsayısına Etkisinin İncelenmesi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Elazığ, 50 s.
• [6] Bilhan, Ö., Emiroğlu, M.E., Kişi, Ö., 2010. Application of two different neural network techniques to lateral outflow over rectangular side weirs located on a straight channel, Advances in Engineering Software, 41, 831- 837. [7] Salması, F., Yıldırım, G., Masoodi, A., Parsamehr, P., 2013. Predicting discharge coefficient of compound broad- crested weir by using genetic programming (GP) and artificial neural network (ANN) techniques, Arabian Journal of Geosciences, 6, 2709-2717.
• [8] Al-Khatip, İ., Gogus, M.., 2014. Prediction Models For Discharge Estimation In Rectangular Compound Broad- Crested Weirs, Flow Measurement and Instrumentation, 36, 1-8.
• [9] Hoseini, S.H., Afshar, H., 2014. Flow over a Broad-Crested Weir in Subcritical Flow Conditions, Physical Syudy, Journal of River Engineering, 2(1), 1005-1012.
• [10] İlkentapar, M., 2015. Açık Kanallarda Geniş Başlıklı Savaklar Üzerindeki Akımın Deneysel Ve Sayısal Modellenmesi. Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Kayseri, 130 s.
• [11] Nash, J.E., Sutcliffe, J.V., 1970. River flow forecasting through conceptual models, Part 1: A discussion of principles. J. Hydrol. 282–290.