Değişken Enkesitli Açık Kanal Akımının Deneysel ve Sayısal Modellemesi

Authors : Veysel GÜMÜŞ, Oğuz ŞİMŞEK, Şemsettin BAL

Pages : 938-956

Doi:10.29109/gujsc.592989

View : 22 | Download : 12

Publication Date : 2019-12-24

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, açık kanal içerisinde daralma ve genişleme kesiti oluşturan trapez başlıklı yapı ile etkileşimde bulunan akım, deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda, hız alanı akustik doppler hız ölçer (Acoustic Doppler Velocimeter-ADV) ve su yüzü profili ise limnimetre kullanılarak ölçülmüştür. Sayısal modellemelerde Standart k- ε (SKE), Renormalization Group k- ε (RNG), Realizeble k- ε (RKE), Standart k-ω (SKW), Kayma gerilmesi taşınımı (Shear Stress Transport-SST), Reynolds gerilme modeli (Reynolds Stress Model-RSM) ve Bağımsız Girdap Benzetimi (Detached-Eddy Simulation-DES) ve Büyük Girdap Benzetimi (Large Eddy Simulation-LES) modelleri kullanılarak, akım hız alanı ve su yüzü profili belirlenmiştir. Kullanılan modellerin performansları, Ortalama Karesel Hata (OKH) ve Ortalama Mutlak Göreceli Hata (OMGH) parametrelerine göre değerlendirilmiştir. Sayısal model sonuçları üzerinde etkisinin olduğu bilinen hesaplama ağının analizinde Ağ Yakınsama İndeksi (Grid Convergence Index-GCI) yöntemi, serbest su yüzünün belirlenmesinde ise Akışkan Hacimleri Yöntemi (Volume of Fluids-VOF) kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, akım hız alanı ve serbest su yüzü profilinin belirlenmesinde, DES modelinin kullanılan diğer modellere göre daha başarılı sonuç verdiği belirlenmiştir.
Keywords : Açık kanal akımları, Akustik doppler hız ölçer, Hesaplamalı akışkanlar dinamiği, Hız alanı, Türbülans kapatma modelleri