Konduitlerde batık akım koşulları için havalanma performansı
Aeration performance for conditions of submerged flow at the conduits
Yazar: FARUK DEMİRBAŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUHAMMED CİHAT TUNA
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Hidrolik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bütün canlıların yaşamsal faaliyetleri için vazgeçilmez olan su, insanoğlu tarafından içme suyu, sulama, enerji ve sınai amaçlarla kullanılmaktadır. Bu gibi amaçlarla kullanılan su yine insanoğlu tarafından kirletilmektedir. Kirletilen bu suların tekrardan kullanılabilir hale getirilmesi bir zorunluluktur. Suyun kalitesini gösteren birçok parametre bulunmaktadır. Bunlardan en önemlisi içerdiği oksijen miktarıdır. Suların oksijen miktarının artırılması havalandırma ile mümkündür. Suların havalandırılması çeşitli su yapıları ve hidrolik prensipleri kullanılarak yapılabilir. Kapaklı konduitler tarafından yapılan havalandırma işlemi bunun bir örneğidir. Basınçlı konduitlerle sağlanan yüksek hızlı akış hava-su karışımı akışını içerir. Hava girişi, konduit kapağı ile sağlanan daralma sonucu artan hızın sebep olduğu düşük basıncın atmosfer basıncı ile dengelenmesinden kaynaklanmaktadır. Çok sayıda kabarcık şeklinde akıma sürüklenen hava, mansap kısımda havalanma sağlar ve dolayısıyla havalandırma verimliliğini arttırır.
Bu çalışmada, suların havalandırılmasında basınçlı konduit kullanılarak bir mansap havuzuna hava girişinin sağlanılması amaçlanmıştır. Ayrıca mansap havuzuna giren su jetinin üzerinde üç farklı su yükü teşkil edilerek batık akım koşulları sağlanmıştır.  Bu amaçla teşkil edilen deney sisteminde konduit boyu, sisteme verilen su debisi, konduit kapaklarının daralma oranları ve mansap havuzu derinliğinin havalandırma performansına etkisi araştırılmıştır. Sonuçlar, dairesel kesitli basınçlı konduitlerde araştırılan bahse konu parametrelerin havalandırma ve hava kabarcıklarının sisteme girişi için oldukça etkili olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Water, which is indispensable for the vital activities of all living things, is used by humans for drinking water, irrigation, energy and industrial purposes. The water used for such purposes is polluted by human beings. It is imperative that these polluted water be made available from scratch.There are many parameters showing water quality. The most important of these is the amount of oxygen it contains. Increasing the amount of oxygen in the water is possible by aeration. Aeration of water can be done by using various water constructions and hydraulic principles. Aeration by head conduits is an example of this. The high velocity flow provided by the pressure conduits involves the air-water mixture flow. The air inflow is due to the balance of the low pressure with the atmospheric pressure, which is caused by the increasing speed of the constriction resulting from the conduit cover. A large number of bubble-like airflow entrained air allows aeration downstream and thus increases aeration efficiency.
In this study, it was aimed to provide air inflow to a downstream pool using head conduit for aeration of water. In addition, three different water elevations were formed on the water jet entering the downstream pool to provide submerged flow conditions. For this purpose, the effect of conduit length, water flow to the system, contraction rates of conduit gate and depth of the downstream pool were investigated in this experimental system.The results show that the aeration and air bubbles of the subject parameters investigated in circular cross section pressure conduits are very effective for entering the system.

Keywords: Environmental hydraulics, Aeration, Submerged flow, Conduit