Numerical investigation of the behaviour of the submerged buoyant jet along sloped bottom topography and into stratified flow ambient
Batık yüzen jetin eğimli dip topografisi boyunca ve katmanlı akış ortamındaki davranışının sayısal incelenmesi
- Tez No: 878999
- Danışmanlar: PROF. DR. METE KÖKEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 211
Özet
Batık yüzer jetlerin davranışı; başlangıç momentum, tahliyenin başlangıç kaldırma kuvveti, çıkış suyunun oluştuğu derinlik, tahliye konfigürasyonu, çevresel akıntılar, ortam suyunun yoğunluk profili gibi birçok faktörden etkilenir. Çevresel etkiyi en aza indirmek için batık deşarj noktaları tasarlanırken tüm bu faktörler göz önünde bulundurulmalı ve sayısal modeller geliştirilirken de dikkate alınmalıdır. Bu çalışmada batık yüzer jetin akış özelliklerini araştırmak için iki farklı model üzerine odaklanılmıştır. Tüm simülasyonlar için OpenFOAM yazılımının buoyantPimpleFoam çözücüsü kullanıldı. İlk model, çeşitli nozül oryantasyonlarında ve akış koşullarında, eğimli bir taban topografyası boyunca negatif kaldırma kuvvetine sahip bir jetin davranışını araştırdı. Bu modelden elde edilen simülasyon sonuçları, taban eğimi ve nozül yöneliminden önemli ölçüde etkilenen hız profilinin jet yörünge yollarını büyük ölçüde etkilediğini göstermiştir. Sonuç olarak, jet terminali yükselme yüksekliği, dikey merkez hattı tepe mesafesi ve jetin çarpma noktası için düzgün hız profili ve düzgün olmayan hız profili durumları arasındaki matematiksel ilişkiler kurulmuştur. İkinci model, iki katmanlı tabakalı akışın arayüzeyine giren yüzer bir jetin limit hız değerini araştırdı ve bu bulgular daha önce toplanan deneysel verilerle karşılaştırıldı. Bu çalışmanın sonuçları deneysel verilerle iyi korelasyonlar gösterdi.
Özet (Çeviri)
Behavior of the submerged buoyant jets is affected by several factors, such as initial momentum, initial buoyancy of the discharge, depth at which the effluent occurs, orientation of the jet, ambient currents, receiving waterbody density profiles, etc. All of these must be taken into account when designing submerged outfalls in order to minimize the environmental impact of the discharge, and must also be considered when developing numerical models. This study focused on two different cases to investigate the flow characteristics of a submerged buoyant jet. For all of the simulations, the buoyantPimpleFoam solver of OpenFOAM was used. The first case investigated the behavior of a negatively buoyant jet along a sloped bottom topography at various jet orientations and flow conditions. Simulation results of this case demonstrated that the behavior is greatly affected by the velocity profile of the outlet occured due to the bottom slope and the outlet orientation. The cases of uniform velocity profile and non-uniform velocity profile were scrutinized in order to establish mathematical relationships to predict the jet terminal rise height, the vertical centerline peak distance and the impact point of the jet. The second model explored the limiting jet velocity of a buoyant jet as it breaks up into the interface of a two-layered stratified flow. The findings were compared with previously collected experimental data. The results of the present study showed good correlations with the experimental data that the numerical model results.
Benzer Tezler
- Östemperlenmiş küresel dökme demir (ADI) krank millerinin östemperleme ısıl işleminin sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Investigation of austempered ductile iron (ADI) crankshafts' austempering heat treatment using the finite element
HAKKI BERKE SOYDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ
- Numerical modeling of wave overtopping in nearshore structures
Kıyıya yakın yapılarda dalga aşmasının sayısal modellenmesi
HAMZA CHEIKH ALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ BAYRAKTAR BURAL
- Experimental physical modeling of hydrodynamics of a fixed owc with development of analytical and numerical models
Sabit salınımlı su sütunu dalga enerji dönüştürücü hidrodinamiğinin deneysel analitik ve nümerik olarak modellenmesi
ANIL ÇELİK
Doktora
İngilizce
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜSSELAM ALTUNKAYNAK
- Numerical investigation of hydrodynamic effects of waves caused by landslide in dam reservoirs
Toprak kayması sonucu oluşan dalgaların baraj haznesinde oluşturduğu hidrodinamik etkilerin nümerik olarak araştırılması
VAFA KHOOLOSI
Doktora
İngilizce
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SEDAT KABDAŞLI
- Islanmaz yüzeyler üzerine gönderilen su jetinin davranışının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of behaviour of water jet flow on hydrophobic surfaces
MERT TÜKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN KARABAY