Bu çalışmada, kritik altı akım koşullarına sahip eğimli açık kanal akımının farklı şartlarda sayısal modellemesi yapılmıştır. Sayısal modellemelerde akımın hareketini sağlayan temel denklemler, sonlu hacimler yöntemine dayalı çözüm yapan ANSYS Fluent paket programı yardımıyla iki boyutlu çözülmüştür. Su yüzü profilinin belirlenmesinde ise Akışkan Hacimleri Yöntemi kullanılmıştır. Sayısal modellemede, türbülansın çözümünde Re-Normalization Group (RNG), Kayma Gerilmesi Taşınımı (Shear Stress Transport-SST), Reynolds Gerilme Modeli (Reynolds Stress Model-RSM) ve Detached Eddy Simülasyon (DES) modelleri kullanılmıştır. Sayısal modelleme sonuçları üzerinde ağ yapısının etkisinin olup olmadığının belirlenmesi için Ağ Yakınsama İndeksi yöntemi kullanılmıştır. Farklı türbülans kapatma modelleri kullanılarak, farklı akım şartlarında elde edilen sayısal hız profilleri deneysel profillerle karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda, RNG mocdeli sadece Durum 5’te, SST modeli Durum 1, Durum 6 ve Durum 7’de, RSM modeli Durum 3’te ve DES modeli ise Durum 2 ve Durum 4’te deneysel verilere en yakın tahminde bulunmuştur. Çalışma sonucunda, hafif eğimli kritik altı açık kanal akımının sayısal çözümünde SST modelinin başarılı bir şekilde kullanılabileceği belirlenmiştir.
Ağ yakınsama indeksi Akışkan hacimleri yöntemi Hesaplama ağı Kritik altı açık kanal akımı Sayısal model
Harran Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri birimi
18197
Bu çalışma, Harran Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri birimi (HÜBAP) tarafından 18197 numaralı projeler ile maddi olarak desteklenmiştir.
In this study, numerical modelling of subcritical open channel flow with different conditions has been done. In numerical models, the governing equations are solved in two dimensions with the ANSYS Fluent software, which is based on the finite volume method. Volumes of Fluid Method is used to determine the free surface profile. RNG, SST, RSM and DES models are used to modelling turbulence. Grid Convergence Index method is used to determine the sensitivity of grid structure on the numerical modelling results. The numerical velocity profiles obtained in different cases with different turbulence closure models are compared with the experimental results. According to comparison velocity profiles, the best turbulence closure models are determined RNG for only Case 5, SST for Case 1, Case 6 and Case 7, RSM for Case 3, and DES for Case 2 and Case 4. As a result of the study, it is determined that the SST model can be used successfully in the numerical solution of subcritical flow in sloping open channel.
Grid convergence index Volume of fluid Calculation grid Subcritical open channel Numerical model
18197
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Proje Numarası | 18197 |
Yayımlanma Tarihi | 15 Ocak 2021 |
Gönderilme Tarihi | 9 Mayıs 2020 |
Kabul Tarihi | 22 Kasım 2020 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2021 Cilt: 11 Sayı: 1 |