Numerical modeling of unsteady and non-equilibrium sediment transport in rivers
Nehirlerde kararsiz ve dengesiz sediment taşiniminin nümerik modellenmesi
- Tez No: 233486
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖKMEN TAYFUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 148
Özet
ÖZETNEHİRLERDE KARARSIZ VE DENGESİZ SEDİMENT TAŞINIMININ NÜMERİK MODELLENMESİToprak ve su kaynakları yönetimi birçok ülkenin karşılaştığı en ciddi çevre sorunlarından biridir. Bu nedenle barajlar, su kanalları ve diğer su yapıları inşa edilmektedir. Bu yapıların yönetimi, birçok problemle karşı karşıya kalmaktadır. Bu problemlerin biri de katı madde taşınımıdır.Teorik ve nümerik katı madde taşınımı birçok araştırmacı tarafından çalışılmaktadır. Kararlı akım koşulları altında, askıda katı madde, çökmüş katı madde ve toplam katı madde taşınımı deneysel formüller yardımıyla geliştirilmiştir. Son yıllarda, kararsız akım şartları altında dengede katı madde taşınımı nümerik modellenmesi çalışılan konular arasındadır. Bu çalışmanın amacı da nehirlerde 1 boyutlu, kararsız ve dengesiz sediment taşınımının nümerik modellenmesidir.Bu amaç çerçevesinde, önce kararsız ve dengeli akım koşulları altında kinematik, difüzyon ve dinamik dalga yaklaşımına göre üç farklı model geliştirilmiştir. Alluvial nehirlerdeki geçici yatak profilleri, farklı parçacık hızı ve parçacık düşüm hızı formülleri ve katı madde karakteristiklerini içeren farklı farazi durumlar için oluşturulmuştur. Kinematik ve difüzyon dalga yaklaşımı altında üç farklı yatak yükü formülü karşılaştırılmıştır. Ayrıca kinematik dalga modeli laboratuar verileri ile test edilmiştir ve sonuçlar başarılı olmuştur. Daha sonraki aşamada, kinematik dalga yaklaşımını kullanarak kararsız akım şartları altında dengesiz model kurulmuştur. Kurulan model laboratuar verileri ile test edilmiş ve gözlemlenen yatak profilleri, model ile başarıyla elde edilmiştir. Son olarak, üniform olmayan katı madde karışımı, difüzyon dalga yaklaşımı ile kararsız ve dengesiz akım şartları altında modellenmiştir. Sonuçlara göre katı madde ortalama çapı ile kurulan model ve üniform olmayan katı madde karışımı ile kurulan model, kararsız akım şartlarında farklı sonuçlar vermiştir. Bu sonuçlar ayrıca laboratuar verileri ile desteklenmelidir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACTNUMERICAL MODELING OF UNSTEADY AND NON-EQUILIBRIUM SEDIMENT TRANSPORT IN RIVERSManagement of soil and water resources is one of the most critical environmental issues facing many countries. For that reason, dams, artificial channels and other water structures have been constructed. Management of these structures encounters fundamental problems: one of these problems is sediment transport.Theoretical and numerical modeling of sediment transport has been studied by many researchers. Several empirical formulations of transported suspended load, bed load and total load have been developed for uniform flow conditions. Equilibrium sediment transport under unsteady flow conditions has been just recently numerically studied. The main goal of this study is to develop one dimensional unsteady and nonequilibrium numerical sediment transport models for alluvial channels.Within the scope of this study, first mathematical models based on the kinematic, diffusion and dynamic wave approach are developed under unsteady and equilibrium flow conditions. The transient bed profiles in alluvial channels are simulated for several hypothetical cases involving different particle velocity and particle fall velocity formulations and sediment concentration characteristics. Three bed load formulations are compared under kinematic and diffusion wave models. Kinematic wave model was also successfully tested by laboratory flume data. Secondly, a mathematical model developed based on kinematic wave theory under unsteady and nonequilibrium conditions. The model satisfactorily simulated transient bed forms observed in laboratory experiments. Finally, nonuniform sediment transport model was developed under unsteady and nonequilibrium flow based on diffusion wave approach. The results implied that the sediment with mean particle diameter and the sediments with nonuniform particle diameters gave different solutions under unsteady flow conditions.
Benzer Tezler
- Two dimensional modelling of sediment transport in unsteady flows
Kararsız akım durumunda oluşan sediment taşınımının iki boyutlu modellenmesi
AMİN GHAREHBAGHI
Doktora
İngilizce
2015
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİROL KAYA
PROF. GÖKMEN TAYFUR
- Non-reacting and reacting flow analysis in propulsion systems
İtki sistemlerinde yanma olmayan ve yanma olan akış analizi
MİNE YUMUŞAK
Doktora
İngilizce
2000
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. AHMET Ş. ÜÇER
- Yoğun su deniz deşarjlarının yanal akıntılarla etkileşimlerinin sayısal modelleme ile incelenmesi
Investigation of heavy water discharges via numerical modeling
ECE ÜNSAL KARAKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VEYSEL ŞADAN ÖZGÜR KIRCA
- İleriye dönük kanatlı radyal fan tasarım yöntemlerinin HAD ile incelenmesi
Investigation of design methods for forward curved radial fan using CFD
ÖVÜNÇ MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR KIRKKÖPRÜ
- Kararsız akış koşulları altında yumurta-kesitli atıksu borularının hidrolik performansı
Hydraulic performance of egg-section wastewater pipes under unsteady flow conditions
ESİN ACAR
Doktora
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiManisa Celal Bayar Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT GÖKKUŞ