VORTEKS TİPİ ÇÖKELTİM HAVUZLARINDAKİ AKIM KARAKTERİSTİKLERİNİN VE SEDİMENT AYIKLAMA VERİMİNİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AHMET KELLECİ
Danışman: Kerem Taştan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Akarsulardan enerji üretimi, sulama ve içme suyu temini için su alınması hidrolik mühendisliğinin temel uygulama alanlarındandır. Akarsuyun doğal bir bileşeni olan sediment, su alma yapıları ve iletim sistemleri üzerinde olumsuz etkilere sahiptir. Bu nedenle sedimentin yönlendirme kanalına girmeden hemen önce veya sistemin başlangıcında uzaklaştırılması hedeflenir. Bu amaç için kullanılan en etkili yapılar çökeltim havuzlarıdır. En yaygın türü olan dikdörtgen çökeltim havuzları, suyun hızının düşürülerek sediment taşıma kapasitesinin azaltıldığı ve sedimentin çöktürülerek sudan uzaklaştırıldığı yapılardır. Vorteks çökeltim havuzları sediment uzaklaştırma işlemini klasik çökeltim havuzlarından farklı bir prensiple gerçekleştirir. Bu tip çökeltim havuzlarında, merkezkaç kuvvetlerinden ve havuzdaki dönme hareketinden yararlanılarak özellikle ön yıkama esnasında yapı hacmi yönünden ekonomi sağlanır. Son yıllarda vorteks çökeltim havuzlarının verimliliğinin tahmininde kullanılan deneysel modellerin yanı sıra akışkan hareketini doğrudan çözümleyebilen yeni nesil hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yazılımları, bu yapıların hidrolik davranışlarının daha ayrıntılı ve çabuk bir şekilde analiz edilmesini mümkün kılarak tasarım sürecini önemli ölçüde kolaylaştırmaktadır. Bu tez çalışmasında, vorteks çökeltim havuzlarında sediment yıkama ve tuzaklama verimliliğini etkileyen parametreler ve akım ve sediment dağılımı karakteristikleri Flow-3D yazılımı kullanılarak sayısal olarak incelenmiştir. Askıdaki sediment konsantrasyonunun, havuz içerisindeki hız dağılımlarının, havuzun sediment tuzaklama (ayırma) ve yıkama verimliliklerinin; havuzun geometrik konfigürasyonu, orifis çapı, sediment çapı ve eşik yüksekliği ile olan ilişkileri araştırılmıştır. HAD ile elde edilen çıktılar literatürdeki mevcut deneysel çalışma verileriyle karşılaştırılmıştır. Sayısal modelleme sonuçları; çıkış eşik yüksekliğinin ve havuz merkezindeki orifis çapının artmasının sediment tuzaklama (veya ayıklama) verimini arttırdığını ancak yıkama verimini azalttığını göstermektedir. Havuzun plandaki görüntüsü ile ilgili farklı giriş-çıkış kanalı alternatifleri arasında, S şekline sahip giriş-çıkış kanalı yerleşiminin, sediment tuzaklama verimliliği açısından en iyi alternatif olduğu görülmüştür. Sediment çapı arttıça tuzaklama verimliliği artarken yıkama verimliliği değişmemiştir.