Flow measurement in open channels by combined use of free surface PIV and CFD
Yüzey PIV ve CFD birlikte kullanılarak açık kanallarda akım ölçümü
- Tez No: 442203
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL AYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Açık kanallarda akım ölçümü hidrolik mühendisliğinde büyük önem taşır. Uzun yıllar pervaneler ve savaklar gibi klasik ölçüm cihazları bu amaçla kullanılmıştır. Yakın zamanlarda, debi hesabı amacıyla yüzey hızı ölçümü için akımı bozmayan metotlardan olan PIV (Particle Image Velocimetry) ve PTV (Particle Tracking Velocimetry) teknikleri pratik ve otomatik veri toplamaya uygun olduğundan daha çok kullanılmaya başlandı. Görüntü işleme, yaygın adıyla PIV, bu araştırmada aynı amaç için kullanılmıştır. Ölçülen yüzey hızlarından yararlanarak debi hesabı amacıyla değişken eğimli bir kanalda dikdörtgen ve bileşik kesitler için çok sayıda deney yapılmıştır. Deneyler genelde su yüzeyindeki farklı noktalardaki anlık hızları farklı akım durumlarında PTV kullanılarak ölçmek için yapılmıştır. Bazı durumlarda su yüzeyindeki tüm hız dağılımı da PIV kullanılarak ölçülmüştür. Görüntü işleme için takip olunan parçanın boyutu, çeşidi, yolculuk mesafesi, ışık durumu, kayıt hızı, kamera pozisyonu, görüntü çarpıklığı ve akımın durumu gibi teknik konular tartışılmış ve önerilerde bulunulmuştur. Ölçülen hız ve debiler önerilen sayısal modelin doğrulanması için kullanılmıştır. Deneysel ölçümler kullanılarak hesaplanan yüzey hızlarının kalibrasyonu yapılmıştır. Bu aşamada sayısal model içine su yüzünün türbülans sönümlemesini ifade eden bir parametre tanımlanarak kanal geometrisinin fonksiyonu olarak ifade edilmiştir. Son olarak, yüzey hızı, kesit alanını ve kanal eğimi verildiğinde, debiyle birlikte duvar pürüzlüğünün hesaplanmasına olanak veren ters çözüm yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Stream discharge measurement in open channels is of great importance in hydraulic engineering. For many years, classical devices such as propellers, current meters and weirs have been used for this purpose. In recent times, non-intrusive methods such as PIV (Particle Image Velocimetry) and PTV (Particle Tracking Velocimetry) have been very popular as they are more practical and convenient to automatically collect water free surface velocity which is further analyzed for discharge measurement. Image processing, or so called PIV as a generic name, has been used in this study with the same aim. Extensive set of experiments are carried out in a tilting channel of both rectangular and compound cross section for discharge measurement with the assistance of measured free surface velocity. Experiments are conducted to measure instantaneous velocities of a number of points on the water free surface across the channel width by PTV application for various flow conditions. Sometimes, entire velocity distribution has also been measured by PIV on the free surface. Technical issues regarding tracer particle size and type, travel distance, lighting, recording speed, camera position, image distortion and state of flow are discussed and useful recommendations are suggested. Experimental measurements are used to validate the mathematical model (numerical model) of the problem. Validation includes the calibration of numerical free surface velocity via employment of experimental measurements. This phase obliges the introduction of a new parameter into the numerical model, named as surface damping parameter. Last important aspect of the research is the inverse estimation of wall roughness in addition to discharge when free surface velocity, flow cross section and channel bed slope are given inputs.
Benzer Tezler
- Ege bölgesi keçi liflerinin bazı önemli fiziksel, kimyasal özellikleri ve değerlendirme imkanları
Başlık çevirisi yok
NİLÜFER ERDEM
Doktora
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLSEREN YAZICIOĞLU
- Pulmoner hipertansiyon etyopatogenezinde prostasiklin ve lökotrien C4'ün rolü
Possible role of leukotrien C4 and prostacyclin in the development of pulmonary hypertension
ÜLKÜ AYBERK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıGazi ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
- 1,3-difenil-4,5-bis(hidroksiimino)-imidazolidin ve Ni(II), Cu(II), Pd(II), UO2(VI) komplekslerinin sentezi
Başlık çevirisi yok
VEFA AHSEN
Doktora
Türkçe
1984
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZER BEKAROĞLU
- Barajların hacim-verim ilişkisi üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MEHMET KILIÇARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TEFARUK HAKTANIR
- Çekirdeksiz kuru üzümde uygulanan politikanın Ege Bölgesinde üretim ve üretici açısından sonuçlarının değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
GÜVEN ÖZERİN