Experimental and numerical study of local scour around bridge piers with different cross sections caused by flood hydrograph succeeding steady flow
Kararlı akım izleyen taşkın hidrografı nedeniyle farklı enkesitli köprü ayakları etrafında oluşan yerel oyulmaların deneysel ve sayısal araştırılması
- Tez No: 410516
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ŞÜKRÜ GÜNEY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yapısal ve hidrolik problemleri dikkate almak köprü tasarımının güvenliği için gereklidir. Taşkın akımlarının neden olduğu, köprü ayakları çevresindeki yerel oyulmalar köprü yıkılmalarının en önemli nedenidir. Bu tez de, köprü ayakları etrafındaki yersel oyulmalar hem kararlı hem de kararsız akım şartları altında ve temiz su oyulması şartlarında farklı tip hidrograflar kullanılarak ölçülmüştür. Bu tezin genel amacı nihai oyulma derinlikleri, zamana göre gelişen oyulma derinlikleri ve oyulma çukurunun boyutlarını beş farklı ayak şekli için ilk 5 dakikası kararlı rejimde olan 5 farklı hidrograf altında ölçmektir. Diğer bir amaç ise, deneysel bulguları mevcut yaklaşımlar çerçevesinde karşılaştırmak ve numerik simülasyonlar gerçekleştirerek bazı Pratik yaklaşımlar sunabilmektir. Nihai ve zamana göre gelişen oyulma derinlikleri, dairesel, kare, dikdörtgen, dairesel uçlu dikdörtgen ve trapez uçlu dikdörtgen ayak kullanılarak ölçülmüştür. Oyulma genişliği ve oyulma boyu 2 farklı kamera ile kaydedilmiştir. Denge oyulma derinlikleri, zaman göre değişen oyulma derinliği eğrilerinin analitik çözümü sonucu elde edilmiştir. Yeni analitik yaklaşımlar geliştirebilmek için kararlı ve kararsız akım şartları altındaki deney verilerine regresyon analizi yapılmıştır. Deney verileri kullanılarak bu çalışma için şekil katsayıları elde edilmiştir ve literatürdeki diğer araştırmacıların sunduğu katsayılarla karşılaştırılmıştır. Nümerik çözüm ANSYS FLUENT programı kullanılarak RNG k-ε türbülans modeli ile dairesel ve kare ayak için gerçekleştirilmiştir. Nümerik çözümden elde edilen sonuçlar deneysel verilerle karşılaştırılmış ve yorumlanmıştır. Determinasyon katsayılarının yüksek olduğu ampirik ilişkiler, istatistiksel olarak anlamlı olduğunu ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Design of the bridges by considering structural and hydraulic problems is necessary for their safety. Local scour around bridge piers and foundations, as a result of flood flows, is one of the major causes of their failure. In this thesis, local scour around bridge piers in both steady and unsteady flow cases were studied under clear water conditions, by using different shaped piers. The main goal of the experiments is to examine the final scour depths, the time dependent scour depths and the geometry of scour holes around five different types of piers under unsteady flow conditions which succeed a steady flow of 5 minutes. The other objective is the comparison of the experimental findings with those available in the relevant literature and also with the results obtained from the numerical simulations in order to make some practical suggestions. The final and the temporal evaluations of the scour depths were measured for circular, square, rectangular, rectangular with circular nose and rectangular with trapezoidal nose piers. The scour hole lengths, widths and areas were recorded by means of two cameras. The equilibrium scour depths were determined after translating the time varied scour depth curves to analytical expressions. Regression analyses were performed in order to derive empirical relations about temporal variation of the scour depths for both steady and unsteady cases. The shape factor values were investigated based on the experimental findings and the obtained values were compared with those obtained previously by different researchers. The numerical solution was realized by using the software ANSYS FLUENT with RNG k-ε turbulence model for circular and square piers. The numerical and experimental values are compared and interpreted. The high values of determination coefficients revealed that the suggested empirical relations are significant statically. An acceptable accordance was observed between numerical and experimental results.
Benzer Tezler
- Makro besin elementlerinin (NPK) İzmir'de Mayıs ayında açığa dikilen 4-6 cm çevre büyüklüğündeki Gladiolus cinsine ait“hunting song”ve“Novalüx”kültür çeşitlerinin yumrularının gelişmeleri üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
TAHA ALİ AMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN HATİPOĞLU
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Bromtimol mavisi, bromkresol moru ve klorfenol kırmızısı indikatörleri katılmış özel besiyerlerinin sütlerde antibiyotik belirtilmesine uygunluğu üzerine araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ESENGÜL TUNCER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSüt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN YAYGIN
- New algorithms and techniques for microprocessor-controlled PWM induction drives
Başlık çevirisi yok
OSMAN KÜKRER
Doktora
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. BÜLENT ERTAN
- Düz atkı örme kumaşlarda ilmek eğikliğinin iplik özellikleri ile ilişkisi üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
FATMA ÇEKEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER