Farklı akım koşullarında köprü tabliyesi altında oluşan oyulmaların sayısal olarak incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MELEK ÖZPOLAT

Danışman: MÜSTEYDE BADUNA KOÇYİĞİT

Özet:

Akarsularda değişen akım koşulları ve buna bağlı olarak gelişen yatak profilleri akarsu köprüleri ve köprüye ait ilgili yapıları hem statik hem de hidrodinamik açıdan etkilemektedir. Köprü yapılarının etrafında meydana gelen oyulmalar köprü güvenliğini tehdit eden başlıca sebeplerden biridir. Bu çalışmanın amacı köprü tabliyesi altında kesit daralması nedeniyle meydana gelebilecek oyulma çukurunu sayısal model yardımıyla incelemektir. Çalışmada temiz su ve basınçlı akım koşullarında farklı akım derinliklerinde köprü tabliyesi altında oluşan maksimum oyulma çukuru derinliği ve şekli sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çalışma için ticari hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı kullanılmıştır. Reynolds Ortalamalı Navier-Stokes denklemleri ve farklı türbülans modelleri kullanılarak simülasyonu yapılan testler daha önceden laboratuvar ortamında gerçekleştirilmiş deney sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda deney verileri ile sayısal model sonuçları karşılaştırılmış, hem maksimum oyulma çukuru derinliği hem de şekli bakımında sonuçların uyumlu olduğu görülmüştür. Çalışmada türbülansın oyulma çukuru üzerinde ciddi etkisi olduğu, sayısal modelde kullanılan k-ε ile RSM türbülans modellerinin yüksek türbülanslı akım durumunda yeterli olmadığı görülmüştür. Sayısal modelde kullanılan sınır şartları ve parametrelerin başlangıç değerleri ile model sonuçlarının deney verilerine yaklaştığı görülmüştür. Deney sürecinin uzun ve maliyetli olması göz önüne alındığında sayısal simülasyon çalışmalarıyla projelendirme sürecinde tasarımcıların farklı akım koşulları ve proje kriterlerine göre tasarımlarını güvenli ve ekonomik olarak gerçekleştirmeleri mümkün olabilecektir