Farklı açılardaki batık kanat yapılarının hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile incelenmesi
Effect of submerged vanes on open channel flow
Yazar: YUSUF CAN ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. FATİH ÜNEŞ
İskenderun Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Doğal veya düzenlenmiş nehir yatağının istenilen kısımlarından su alındığında, eğim ve yatak
erozyonunu önlemek için nehir düzenleyici yapıların kullanılması gerekmektedir. Bu tip nehir
düzenleme yapılarında kullanılan ana proje kriteri akış debisi ve akışın hızıdır. Akış ve akışa
bağlı parametreleri yönetmek için akarsu düzenleme yapıları yapılmaktadır. Bu yapılar akarsuyu
korumak, düzenlemek ve verimli şekilde yararlanmak amacıyla yapılır. Batık kanat yapıları,
nehir düzenleme çalışmalarında akışı kontrol etmek için kullanılan etkili ve alternatif bir
yöntemdir. Suyun yönünü değiştirerek, akış hızı ve sediment taşınımını değiştirip kontrol eden
yapılardır. Bu çalışmada batık kanat yapıları ile nehir düzenleme çalışması için hesaplamalı
akışkanlar dinamiği programı (HAD) kullanılarak 3 boyutlu olarak akım modellenmiştir.
Modelde Volume of Fluid (VOF) metodu, serbest yüzeyli akışkan hacimleri için modelleme
tekniği kullanılmıştır. 3D hesaplamalı akışkan dinamiği kullanılarak elde edilen batık kanat
modeli akış hızı sonuçları, önceki batık kanat deneysel sonuçlarından elde edilen akış hızları ile
karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Oluşturulan sayısal modelde süreklilik, doğrusal olmayan
hareket ve türbülans model denklemleri kullanılmıştır. Türbülans viskozitesi için k-ε türbülans
modeli kullanılmıştır. Mevcut modelin sonuçları önceki deneysel çalışma ile karşılaştırılmıştır.
Deneysel ile model sonuçları değerlendirilmiş ve analiz sonuçlarının uyumlu olduğu
görülmüştür.

Abstract:
When water is taken from the desired parts of the natural or regulated river bed, it is necessary
to use river regulation structures to prevent slope and bed erosion. The main project criteria used
in this type of river regulation structures are flow rate and flow velocity. Stream regulation
structures are made to manage flow and flow-related parameters. These structures are built in
order to protect, regulate and use the river efficiently. Submerged wing structures are an effective
alternative method used to control flow in river regulation studies. They are structures that
change and control the flow rate and sediment transport by changing the direction of water. In
this study, the flow is modeled in 3D by using computational fluid dynamics program (CFD) for
river regulation study with submerged wing structures. In the model, the Volume of Fluid (VOF)
method and the modeling technique for free-surface fluid volumes were used. The submerged
wing model flow velocity results obtained using 3D computational fluid dynamics were
evaluated by comparing them with the flow velocities obtained from the previous submerged
wing experimental results. Continuity, non-linear motion and turbulence model equations are
used in the numerical model created. The k-ε turbulence model was used for turbulent viscosity.
The results of the present model are compared with the previous experimental study.
Experimental a