Farklı akım koşullarında köprü tabliyesi altında oluşan oyulmaların sayısal olarak incelenmesi
Numerical analysis of vertical contraction scour under different flow conditions
- Tez No: 629097
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MÜSTEYDE BADUNA KOÇYİĞİT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Akarsularda değişen akım koşulları ve buna bağlı olarak gelişen yatak profilleri akarsu köprüleri ve köprüye ait ilgili yapıları hem statik hem de hidrodinamik açıdan etkilemektedir. Köprü yapılarının etrafında meydana gelen oyulmalar köprü güvenliğini tehdit eden başlıca sebeplerden biridir. Bu çalışmanın amacı köprü tabliyesi altında kesit daralması nedeniyle meydana gelebilecek oyulma çukurunu sayısal model yardımıyla incelemektir. Çalışmada temiz su ve basınçlı akım koşullarında farklı akım derinliklerinde köprü tabliyesi altında oluşan maksimum oyulma çukuru derinliği ve şekli sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çalışma için ticari hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı kullanılmıştır. Reynolds Ortalamalı Navier-Stokes denklemleri ve farklı türbülans modelleri kullanılarak simülasyonu yapılan testler daha önceden laboratuvar ortamında gerçekleştirilmiş deney sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda deney verileri ile sayısal model sonuçları karşılaştırılmış, hem maksimum oyulma çukuru derinliği hem de şekli bakımında sonuçların uyumlu olduğu görülmüştür. Çalışmada türbülansın oyulma çukuru üzerinde ciddi etkisi olduğu, sayısal modelde kullanılan k-ε ile RSM türbülans modellerinin yüksek türbülanslı akım durumunda yeterli olmadığı görülmüştür. Sayısal modelde kullanılan sınır şartları ve parametrelerin başlangıç değerleri ile model sonuçlarının deney verilerine yaklaştığı görülmüştür. Deney sürecinin uzun ve maliyetli olması göz önüne alındığında sayısal simülasyon çalışmalarıyla projelendirme sürecinde tasarımcıların farklı akım koşulları ve proje kriterlerine göre tasarımlarını güvenli ve ekonomik olarak gerçekleştirmeleri mümkün olabilecektir.
Özet (Çeviri)
Changing flow conditions in rivers and bed profiles formed due to those changes affect river bridges and related structures both statically and hydrodynamically. Local and contraction scour formed around bridge structures is a major cause of threat to bridge safety. The aim of this study is to investigate the vertical contraction score hole underneath the bridge deck by using numerical model. In this study, the maximum scour hole depth and shape formed under the deck was simulated under clear water and pressure flow conditions. Engraving under the bridge deck is investigated numerically under pressure flow conditions and at different current depths. A commercial computational fluid dynamics software was used for numerical simulations. Results of numerical simulations obtained by solving Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations and various turbulence models were than compared with available laboratory data. In the study, model results with the Laboratory data were compared and it was observed that the model predictions were in good agreement with the experimental data with respect to both maximum scour hole depth and shape. In the study, it was observed that turbulence has a profound effect on scour hole and the k-ε and RSM turbulence models adopted in the numerical model was insufficient at high turbulent flow conditions. It was noted that the agreement between the model results and the experimental data was improved with the boundary conditions and initial values of parameters adopted in the simulations. Considering the durations and cost of experimental studies, numerical model simulations might enable bridge engineers to design river bridges safely and economically under various flow conditions and project criteria.
Benzer Tezler
- Farklı akım durumlarında köprülerde meydana gelen yerel oyulmaların sayısal modelle simülasyonu
Numerical modelling of scouring at bridges under different flow conditions
ZÜLFİKAR ERKAY KEMALOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜSTEYDE BADUNA KOÇYİĞİT
- Akarsuyu verev kesen köprülerde farklı akım şartlarında meydana gelen taban oyulmalarının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of scouring under skewed bridge deck in pressurized and weir type of flow
GÜLAY DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MÜSTEYDE BADUNA KOÇYİĞİT
- Köprü ayak tiplerinin su yüzü profillerine olan etkilerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the effects of bridge pier types on the water surface profiles
MUSTAFA ÇAĞRI NAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUTSİ SAVAŞ ERDURAN
- Experimental investigation of local scour patterns around hexagonally arrayed cylinder groups
Altıgen dizilimli silindir grupları etrafındaki yersel oyulma desenlerinin deneysel olarak araştırılması
IŞILSU YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORAL YAĞCI
- Üniform olmayan permenan akım şartlarında silindirik köprü ayağındaki yerel oyulmanın incelenmesi
Investigation of local scour around a cylindrical bridge pier under steady non-uniform flow conditions
ŞEBNEM SEVAL BEKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİHAT EROĞLU