Bitki örtüsü içeren açık kanal akımının ansys cfx Programı ile sayısal modellemesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Selcan Koç

Danışman: ÖNDER KOÇYİĞİT

Özet:

Doğal akarsuların ana yatağında ve/veya taşkın yataklarında bulunan bitki örtüsü, akım yapısını ve dolayısıyla hidrolik direnci önemli ölçüde etkilemektedir. Bu nedenle bu tür fiziksel koşulların özel olarak incelenmesi gerekir. Literatürde bu konuda yapılmış birçok deneysel araştırma çalışmasının yanı sıra bazı özel durumlar için sınırlı sayıda analitik çözüm öneren çalışmalar da mevcuttur. Bu çalışmalar incelendiğinde akarsu içerisindeki akım yapısının daha genel koşulları dikkate alarak belirlenebilmesi için deneysel çalışmaları destekleyici sayısal modellere ihtiyaç olduğu görülmektedir. Bu tez çalışması kapsamında, bitki örtüsü içeren dikdörtgen kesitli bir kanaldaki akım davranışları ANSYS CFX programı ile incelenmiş olup elde edilen analiz sonuçlarının Dorcheh'in (2007) doktora tezindeki deney sonuçları ile karşılaştırması yapılmıştır. Bu çalışma, akım başlangıcında oluşabilecek düzensizliklerin analiz sonuçlarını nasıl etkilediğini ve deneysel çalışma sonucunda elde edilmiş olan hız değerleri ile sayısal analiz sonucunda elde edilen hızların ne oranda farklılık göstereceğini belirlemek için yapılmıştır. Sayısal çözümde Dorcheh'in (2007) deney setinde kullandığı geometri, sınır şartları ve akım parametre verilerinin orijinal hali kullanılmış fakat elde edilen sonuçlardan sonra sayısal çözümde kullanılan geometride bazı düzenlemelere ihtiyaç duyulmuştur. Bu amaçla geniş dikdörtgen bir kanalda az yoğunluklu, orta yoğunluklu ve çok yoğunluklu durumlar için akım içerisinde batmış ve batmamış bitki durumlarına göre oluşturulan deney setlerinin verileri kullanılarak analiz sonuçları deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalı sonuçlar, oldukça karmaşık engel yapısına sahip akarsu kesitlerinde hidrodinamik özelliklerin bilgisayar programı kullanılarak belirlenebileceğini göstermiştir. Bu yazılımın genel durumlar için iyi sonuçlar verdiği ancak, özel durumlar için daha ayrıntılı incelemelerin yapılması gerektiği sonucuna varılmıştır.