Venturili konduitin havalandırma performansının araştırılması
Investigation the aeration performance of venturi-conduit
Yazar: AYŞE ECE YAĞCI
Danışman: PROF. DR. MEHMET ÜNSAL
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Su kalitesi ve arttırılması, çözünmüş oksijen konsantrasyonu ile yakından ilişkilidir. Aslında, sudaki çözünmüş oksijen konsantrasyonu su kalitesinin temel göstergelerinden biridir. Havalandırma, atmosferden suya oksijen absorbe edilmesi işlemidir. Havalandırma için birçok hidrolik yapı kullanılır. Hidrolik yapılar, suyla kısa bir süre temas halinde olmasına rağmen çözünmüş oksijen miktarını önemli ölçüde arttırırlar. Venturi ve kapaklı kondüitler son yıllarda çok popüler olan hidrolik yapılardır. Venturi boğaz bölümüne ve boğaz bölümüne yerleştirilen hava deliğine sahiptir. Venturinin giriş ve boğaz kısmı arasında bir basınç farkı meydana gelir. Bu basınç farkı venturideki havalandırmanın nedenidir. Kapaklı kondüitte, kapak kısmen açıldığında kapağın memba ve mansap kısmı arasında basınç farkı oluşur. Kapak mansabında açılan hava bacası yardımıyla akım içerisine hava girişi olur. Bu çalışmada, havalandırmada venturili konduit diye adlandırılan yeni bir havalandırma sistemi kullanılmıştır. Dairesel bir kondüitin havalandırma deliği üzerine venturi yerleştirilmiştir. Venturinin boğaz kısmına iki adet hava deliği açılmıştır. Venturili kondüitin havalandırma performansının incelenmesi için üç farklı durumda bir dizi deney yapılmıştır. Havalandırma performansı ilk olarak sadece ana delikte, sonra ana delik+1.delik ve sonra ana delik+2 delik 'te incelenmiştir. Hava giriş oranı QA/QW, farklı venturiler için (Dt/D=0.75 ve Dt/D=0.90) farklı konduit boylarında (75 cm, 100 cm, 125 cm), su kesit alanının konduit kesit alanına göre farklı oranlarında (veve venturinin farklı hava delik durumlarında ( ana delik, ana delik+1.delik, ana delik+2 delik ) incelenmiştir. Daralma oranı Dt/D=0.75 olan venturilerde, tüm değerlerinde, venturili konduit uzunluğunu artması hava giriş oranı QA/QW üzerinde önemli bir etki oluşturmamıştır. en yüksek hava giriş oranı QA/QW' ye sahiptir. Venturi hava deliklerinin hava giriş oranı QA/QW üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı görülmektedir. Dt/D=0.90 daralma oranına sahip venturilerde de benzer sonuçlar elde edilmektedir. Dt/D=0.90 daralma oranlı venturilerde, tüm değerlerinde, venturili konduit uzunluğunu arttırmak hava giriş oranı QA/QW üzerinde önemli bir etki oluşturmamıştır. en yüksek hava giriş oranı QA/QW' ye sahiptir. Venturi hava deliklerinin hava giriş oranı QA/QW üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı görülmektedir.

Anahtar Kelimeler: Havalandırma, Hava enjeksiyonu, Konduit, Venturi, Venturili konduit

Abstract:
Water quality and its enhancement have a close connection with the presence of dissolved oxygen concentration. In fact, the dissolved oxygen concentration in water is a prime indicator of the water quality. Aeration is the process that absorption of oxygen from atmosphere to water. Many hydraulic structures are used for aeration. The hydraulic structures significantly increase the amount of dissolved oxygen, even though they are in contact with the water for a short period of time. Venturi and gated conduits are hydraulic structures that has become popular in recent years. Venturi has throat portion and air hole located into throat portion. A pressure difference occured between inlet and throat portion of venturi. This pressure difference is the reason of aeration in venturi.  In a gated conduit when the gate partially opened pressure diffence occured between upstream and downstream of the gate. Air entrains into flow from an air vent that were drilled downstream of the gate. In this study, a new aeration system called as venturi-conduit was used for aeration. A venturi was placed on air hole of a circular conduit. Two air hole was drilled on the throat portion of venturi. Series of experiments were conducted for investigation the aeration performance of venturi-conduit for three case of venturi. Aeration performance investigated primarily only main air hole, then main hole and one air hole and then main hole and two air holes.  Air entrainment rate, QA/Qw , obtained for different venturi (Dt/D=0.75 and Dt/D= 0.90) different conduit lengths (75cm, 100cm, and 125 cm), different ratio of the water cross-sectional flow area to the conduit cross-sectional area (and  ) and the different air hole case of venturi (main hole, main hole and one hole, and main hole and two holes. In the venturi Dt/D=0.75, increment of the length of conduit is not an important effect on air entrainment rate QA/Qw in all valueshas the highest air entrainment rate QA/Qw. It is observed that the air hole case of venturi is not a significant effect on air entrainment rate QA/Qw. Similar results obtained for venturi Dt/D=0.90.  In the venturi Dt/D=0.90, increament of the length of conduit is not a significant effect on air entrainment rate QA/Qw in all valueshas the highest air entrainment rate QA/Qw. It is observed that the air hole case of venturi is not a significant effect on air entrainment rate QA/Qw.

Key Words: Aeration, Air Injection, Conduit, Venturi, Venturi-Conduit