Labirent yan savaklarda anti-vorteks levhaların deşarj kapasitesine ve oyulmaya etkisinin araştırılması
Investigation of effect of anti-vortex plates on discharge capacity and scour depth at the labyrinth side weirs
- Tez No: 386164
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHAMMET EMİN EMİROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Labirent yan savak, vorteks, anti-vorteks, akım şiddeti, temiz su oyulması
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Hidrolik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Kanallar ve akarsulara yerleştirilen yan savakların hidrolik karakteristiklerinin incelenmesi konusu araştırmacıların ilgisini çekmiştir. Yan savaklar; taşkın kanallarında, sulama kanallarında, arazi drenajında ve birleşik sistem kanalizasyon tesislerinde su alma amacıyla yaygın bir şekilde kullanılırlar. Yan savakların debi katsayısı ile ilgili bir çok çalışma yapılmıştır. Fakat, labirent yan savaklar yeni bir yan savak türü olduğundan sınırlı sayıda çalışmalar mevcuttur. Labirent savak, verilen bir savak açıklığında daha fazla kret uzunluğu elde etmek için planda düz olmayan bir savak kretine sahiptir. Bu savaklar klasik ogee kretli savaklar ile karşılaştırıldığında önemli avantajlara sahiptirler. Labirent yan savakların deşarj kapasitelerinin klasik yan savaklarınkinden 1.5 ile 5.0 kat daha fazla olduğu bilinmektedir. Ayrıca, labirent yan savaklar üzerindeki nap yüksekliği, klasik yan savaklara göre aynı koşullarda daha az olmaktadır. Literatürde doğrusal kanallara yerleştirilen dikdörtgen ve üçgen en kesitli yan savaklar ile ilgili birçok çalışma mevcuttur. Labirent yan savaklar için bunu söylemek güçtür. Bu çalışmalarda, genellikle yan savakların debi katsayıları ve su yüzü profilleri belirlenmeye çalışılmıştır. Bu deneysel çalışma, nehir rejimli akım şartları ve serbest savaklanma durumu için dikdörtgen enkesitli doğrusal bir kanalda gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, labirent yan savaklarda vorteks yapılarının debi katsayısı üzerine etkisi, özellikle Froude sayısı F1, boyutsuz kret yüksekliği p/y1, boyutsuz savak genişliği L/B, boyutsuz kret uzunluğu L/Le, ve yan duvar açısı α dikkate alınarak incelenmiştir. Bilgimiz dahilinde böyle bir çalışmanın literatürde yapıldığına rastlanılmamıştır. Bu çalışmada farklı yan savak açıklıkları, farklı kret yükseklikleri ve farklı anti-vorteks yapıları kullanılarak, trapez yan savaklar için537 adet deney yapılmıştır.Ayrıca, Tip-2, Tip-3 ve Tip-6 anti-vorteks yapıları kullanılarak p=12 cm kret yükseklikli, L=40 cm yan savak açıklıklı ve üçgen labirent yan savak tepe açısı θ=90° olan yan savakta, farklı akım şiddetlerinde 12 adet oyulma deneyi yapılmıştır. Labirent yan savaklarda, anti-vorteks yapılarının deşarj kapasitesini yaklaşık %2.5 oranında arttırdığı sonucuna varılmıştır.Temiz su oyulması deneylerinde ise, anti-vorteks yapılarının kullanımı oyulma derinliğini azalttığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Side weirs located on channels or rivers have attracted considerable interest and research effort. Side weirs are commonly used in flood channels, irrigation channels, land drainage, and urban sewerage systems by flow diversion or intake devices. There are a lot of studies related to the discharge coefficient of the side weirs. There are only a few studies about labyrinth side weirs due to the fact that Labyrinth side weirs are a new side weir type. Labyrinth weir is an overflow weir, folded in plan view to provide a longer total effective length for a given overall weir width. These weirs have advantages compared to the straight overflow weir and the standard ogee crest. The discharge coefficient of the labyrinth side weir is 1.5 to 5.0 times higher than the conventional side weir. Moreover, nappe load over the weir is less than that of the conventional side weir. Most previous studies focused on rectangular and triangular side weirs in straight channels. The same, however, is not true for labyrinth side weirs. In the previous studies, the discharge capacity and water surface profile of side weirs has been studied as experimental and numerical. The present study investigates the effect of the (anti-)vortex structures on the discharge coefficient of trapezoidal labyrinth side weirs located a rectangular main channel for subcritical flow regime and free overfall and, in particular, the effect of Froude number F1, the dimensionless weir crest height p/h1, the dimensionless weir width L/B, the dimensionless effective side weir length L/Le and the sidewall angle α on the discharge coefficient. To the best of our knowledge, no previous work has reported on the effect of vortex structures at the trapezoidal labyrinth side weirs. In the current study, 537 experimental runs has been conducted using the different side weir openings, the different crest heights and the different anti-vortex structures. Moreover, clear water scour experiments have been made in order to see the effect of the anti-vortex on maximum scour depth using Type-2, Type-3 and Type-6 vortex structures. In the experiments, the crest height is P=12 cm, the side weir opening is L=40 cm and the side wall angle is α=90 degrees and the different flow intensities (V/Vkr) have been considered.
Benzer Tezler
- Labirent yan savaklarda savak katsayısının tayin edilmesi
The determination of discharge coefficient of the labyrinth side weir
ERCAN ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAYRULLAH AĞAÇCIOĞLU
- Labirent yan savaklarda memba kret uzunluğu değişiminin ve ana kanalda ayak kullanımının deşarj kapasitesine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of upstream crest lenght variation and piles usage on main channel on discharge capacity at the labyrinth side weirs
YUSUF DOĞAN
Doktora
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. NİHAT KAYA
- Serbest düşülü savakların mansabında oluşan yerel oyulmanın sayısal analizi
Numerical analysis of local scour occurring on downstream bed by free overfall weir
ERDİNÇ İKİNCİOĞULLARI
Doktora
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET EMİN EMİROĞLU
PROF. DR. MEHMET CİHAN AYDIN
- Hareketli tabanlı akarsularda labirent yan savaklardaki akımın hidrodinamiğinin incelenmesi
An investigation of the hydrodynamics of flow at the labyrinth side weirs in the movable bed rivers
MUSTAFA TUNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET EMİN EMİROĞLU
- Doğrusal kanallara yerleştirilen labirent yan savakların debi katsayısının deneysel olarak araştırılması
An experimental study of the discharge coefficient of labyrinth side weirs at the straigth channels
MEHMET ÜNSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. EMİN EMİROĞLU