Çan Ağızlı Delikli Deniz Deşarjı Yayıcılarına Ördek Gaga Vana Takılmasının Birinci Seyrelmeye Etkilerinin İncelenmesi
An investigation of the effects of duckbill valve installation on bellmouth-port marine outfall diffusers in terms of initial dilution
- Tez No: 962825
- Danışmanlar: PROF. DR. SEMİH NEMLİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 350
Özet
Derin deniz deşarj sistemleri, evsel kaynaklı atıksuların deniz ortamına güvenli ve etkin bir şekilde iletilmesini sağlayan önemli altyapı çözümlerindendir. Bu sistemlerde en yaygın kullanılan yayıcı türü, açık ağızlı dairesel orifislerden oluşan çok delikli yayıcılardır. Ancak proje ömrü boyunca debi artışı beklendiğinden, sistemler başlangıçta tam kapasitede çalışmaz. Bu durum, düşük debi koşullarında yayıcı içerisine deniz suyu girişine ve buna bağlı olarak sediment birikimine yol açmakta, uzun vadede tıkanmalar meydana getirebilmektedir. Bu sorunun önüne geçmek amacıyla, yayıcı deliklerine ördek gaga tipi çek valfler entegre edilerek ters akışın engellenmesi ve sistem verimliliğinin artırılması hedeflenmektedir. Bu çalışmada, proje ömrü 30 yıl olarak kabul edilen derin deniz deşarjı sisteminde, farklı debi (0,50-1,00-1,50-2,00-2,50 m³/s), alıcı ortam yoğunluğu (1015-1020-1025-1030-1035 kg/m³) ve deşarj derinliği (10-20-30-40-50 m) kombinasyonları için hem sabit, hem de değişken çaplı yayıcılarla 250 farklı çan ağızlı yayıcı tasarımı yapılmıştır. Tasarım sırasında dairesel yayıcı deliklerinin çapı 0,15 m seçilmiş ve atıksuyun çizgisel kaynak şeklinde davrandığı kabul edilmiştir. Gerçekleştirilen bu tasarımlar için, projenin farklı aşamalarını izleyebilmek amacıyla t=0, t=10, t=20 ve t=30 proje yılları için de birinci seyrelme değerleri hesaplanarak, elde edilen veriler kendi içinde karşılaştırılmıştır. Daha sonra aynı koşullarda yayıcı deliklerine ördek gaga çekvalf takılması ile oluşacak birinci seyrelme miktarlarındaki değişimler karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, ördek gaga valflerin uygulanması değişken çaplı yayıcılarda % -1,04 ile % 21,94, sabit çaplı yayıcılarda ise % -0,62 ile % 21,78 oranında bir seyrelme farkı oluşturmuştur. Bu farklar, sistemlerin büyük çoğunluğunda pozitif yönde gerçekleşmiş ve birinci seyrelmelerin arttığını göstermiştir. Özellikle sığ deşarj derinlikleri ve düşük alıcı ortam yoğunluklarında ördek gaga çekvalf uygulamasının veriminin daha yüksek olduğu belirlenmiş, sınır değerler tespit edilmiştir. Deşarj derinliği veya alıcı ortam yoğunluğunun bilinmesi halinde ördek gaga valf dönüşümünden kaynaklanacak birinci seyrelmedeki değişimin yaklaşık tespit edilmesini sağlayacak eşitlikler belirlenmiştir. Ayrıca, debi değişiminin ve dolayısıyla proje yıllarına göre tesise gelecek debinin yıllara göre değişiminin ve yayıcı borunun sabit ya da değişken çaplı olmasının etkisinin ihmal edilebilecek seviyede olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Marine outfall systems are crucial infrastructure solutions that enable the safe and effective discharge of domestic wastewater into marine environments. Among these systems, the most commonly used diffuser type is the multiport diffuser, consisting of open circular orifices. However, since an increase in flow rate is expected over the design lifespan of the system, these systems do not operate at full capacity during the initial years. Under low-flow rate conditions, this can lead to seawater intrusion into the diffuser and subsequent sediment accumulation, eventually causing blockages over time. To prevent such issues, duckbill check valves can be mounted into the diffuser orifices to block reverse flow and enhance overall system efficiency. In this study, 250 different bell-mouthed ports having diffuser design calculations were performed using both constant, and variable diameter diffusers, for a marine outfall system with an assumed project life of 30 years, considering combinations of different flow rates (0.50–1.00–1.50–2.00–2.50 m³/s), receiving water densities (1015–1020–1025 1030–1035 kg/m³), and discharge depths (10–20–30–40–50 m). The orifice diameter was fixed at 0.15 m, and the effluent was adopted as a line source. For each design, initial dilution values were calculated and compared for t=0, t=10, t=20, and t=30 years to evaluate changes throughout the system's lifespan. These baseline values were then compared with the initial dilution values obtained under the same conditions after the installation of duckbill check valves. According to the results, the use of duckbill check valves resulted in changes in initial dilution ranging from -1.04% to 21.94% in variable diameter diffusers and from -0.62% to 21.78% in constant diameter diffusers. These differences were predominantly positive, indicating improved initial dilution following valve integration. The enhancement in dilution was particularly significant at shallower discharge depths and under lower receiving water densitities, for which threshold values were identified. Furthermore, predictive equations were developed to estimate the expected change in initial dilution based on known discharge depth or receiving water density. Furthermore, it was found that both the use of different design flow rates and the temporal variation of inflow throughout the project years had only a negligble effect on the results, as did the use of either constant or variable diameter diffuser pipes.
Benzer Tezler
- Deniz deşarjı yayıcılarına kısmen ördek gaga çek-valf takılmasının birinci seyrelme üzerindeki etkileri
Effects of partially mounted duckbill check valve on initial dilution in the marine outfall diffusers
CEMRE BELİT ÇOBANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Çevre Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMİH NEMLİOĞLU
- STRENGTH AND STABILITY OF THIN WALLED STEEL COLUMNS IN STORAGE RACK STRUCTURES
İNCE CİDARLI ÇELİK DEPO RAF SİSTEMLERİ KOLONLARININ DAYANIM VE STABİLİTESİ
ATAKAN MANGIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNAL ALDEMİR
- İç ve dış akış etkisinde deniz deşarj sistemlerinin tasarımı
Design of submarine outfall systems under internal and external flow
ENGİN GÜCÜYEN
Doktora
Türkçe
2013
İnşaat MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT GÖKKUŞ
- Oluz Höyük kazıları ışığında akhaimenid kâseler ve Anadolu'daki yayılımı
Achaemenid bowls in the light of Oluz Höyük excavations and its propagation in Anatolia
CAN KANDAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Arkeolojiİstanbul ÜniversitesiProtohistorya ve Önasya Arkeolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEVKET DÖNMEZ
- Geniş ambar ağızlı gemilerin mukavemet yönünden incelenmesi
Structural analysis of ships with large deck openings
YALÇIN ÜNSAN