Eğimli kritik altı açık kanal akımının sayısal modellemesi

Authors : Veysel GÜMÜŞ, Alaattin SEVEN, Oğuz ŞİMŞEK

Pages : 73-90

Doi:10.17714/gumusfenbil.734550

View : 17 | Download : 10

Publication Date : 2021-01-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, kritik altı akım koşullarına sahip eğimli açık kanal akımının farklı şartlarda sayısal modellemesi yapılmıştır. Sayısal modellemelerde akımın hareketini sağlayan temel denklemler, sonlu hacimler yöntemine dayalı çözüm yapan ANSYS Fluent paket programı yardımıyla iki boyutlu çözülmüştür. Su yüzü profilinin belirlenmesinde ise Akışkan Hacimleri Yöntemi kullanılmıştır. Sayısal modellemede, türbülansın çözümünde Re-Normalization Group (RNG), Kayma Gerilmesi Taşınımı (Shear Stress Transport-SST), Reynolds Gerilme Modeli (Reynolds Stress Model-RSM) ve Detached Eddy Simülasyon (DES) modelleri kullanılmıştır. Sayısal modelleme sonuçları üzerinde ağ yapısının etkisinin olup olmadığının belirlenmesi için Ağ Yakınsama İndeksi yöntemi kullanılmıştır. Farklı türbülans kapatma modelleri kullanılarak, farklı akım şartlarında elde edilen sayısal hız profilleri deneysel profillerle karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda, RNG mocdeli sadece Durum 5’te, SST modeli Durum 1, Durum 6 ve Durum 7’de, RSM modeli Durum 3’te ve DES modeli ise Durum 2 ve Durum 4’te deneysel verilere en yakın tahminde bulunmuştur. Çalışma sonucunda, hafif eğimli kritik altı açık kanal akımının sayısal çözümünde SST modelinin başarılı bir şekilde kullanılabileceği belirlenmiştir.
Keywords : Ağ yakınsama indeksi, Akışkan hacimleri yöntemi, Hesaplama ağı, Kritik altı açık kanal akımı, Sayısal model