Dolusavak Mansabında Oluşan Hidrolik Sıçramanın Su Yüzü Profilinin Belirlenmesi

Yıl 2018, Cilt: 3 Sayı: 3, 31 - 37, 31.12.2018

Oğuz Şimşek , M. Sami Aköz , N. Göksu Soydan , Veysel Gümüş

Öz

Dolusavak mansabında oluşan hidrolik sıçramanın su yüzü profilleri altı farklı akım ve üç farklı yapı koşulu için deneysel ve sayısal olarak araştırılmıştır. Deneylerde akım profili limnimetre ile ölçülmüş ve deney ile aynı koşullardaki akım için temel denklemler, sonlu hacimler yöntemine dayalı ANSYS-Fluent paket programı ile iki boyutlu olarak çözülmüştür. Sayısal hesaplamalarda, Reynolds Ortalamalı Navier Stokes (RANS) denklemlerine dayalı Standart k-ε, Renormalization Group k-ε, Realizable k-ε, Modified k-ω, Shear Stress Transport k-ω ve Reynolds Stress Model türbülans kapatma modelleri kullanılmış, su yüzü profili Akışkan Hacimleri Yöntemi ile hesaplanmıştır. Sayısal modellerden elde edilen su yüzü profilleri deneysel ölçümlerle karşılaştırılmıştır. Su yüzü profillerini belirlemede Reynolds Stress Model diğer modellerden daha başarılı olmuştur.

Anahtar Kelimeler

Hidrolik Sıçrama, Sayısal Analiz, Su Yüzü Profili, Türbülans Modelleri

Kaynakça

• [1] O. Şimşek, "Enerji kırıcı yapı üzerindeki akimin sayısal ve deneysel analizi," Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana, Türkiye, 2017, 247 sayfa.[2] B. E. Launder, and D. B. Spalding, "Lectures in mathematical models of turbulence", New York. Academic Press, 1972.[3] V. Yakhot, and S. A. Orszag, Renormalization-group analysis of turbulence. Physical Review Letters, vol: 57(14), pp. 1722-1724, 1986.[4] T.H. Shih, W. W. Liou, A. Shabbir, Z. Yang, and J. Zhu, "A new k-ϵ eddy viscosity model for high reynolds number turbulent flows", Computers & Fluids, vol:24(3), pp. 227-238, 1995.[5] D.C. Wilcox, "Turbulence Modeling for CFD (Third Edition)", California, DCW Industries Inc, 2006.[6] F.R. Menter, "Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications", AIAA journal, vol.32(8), pp. 1598-1605, 1994.[7] B. Launder, G. J.Reece, and W. Rodi, "Progress in the development of a Reynolds-stress turbulence closure", Journal of fluid mechanics, vol:68(03),pp. 537-566, 1975.[8] M.M. Gibson, and B. E. Launder, "Ground effects on pressure fluctuations in the atmospheric boundary layer", Journal Fluid Mechanic,vol: 86,pp. 491-511 1978.[9] B. E. Launder, "2nd-moment closure and its use in modeling turbulent industrial flows", International Journal for Numerical Methods in Fluids, vol:9(8), pp.963-985, 1989.[10] C.W. Hirt, and B.D. Nichols, "Volume of fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries", Journal of Computational Physics, vol:39(1), pp. 201-225, 1981.[11] ANSYS, "FLUENT Theory Guide", USA, ANSYS Inc, 2012.[12] C. E. Kindsvater, "The hydraulic jump in sloping channels", Trans. ASCE, 109:1107-1154, 1944.