Farklı tip nozullarda havalandırma verimi ile çözünmüş oksijen konsantrasyonu ilişkisinin araştırılması
Investigation of the relationship between aeration efficiency and dissolved oxygen concentration in different types of nozzles
Yazar: ÖMER SAYLAN
Danışman: PROF. DR. FAHRİ ÖZKAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı / Hidrolik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Çözünmüş oksijen parametresi = Dissolved oxygen parameter

Özet:
Canlı yaşam döngüsünün devamlılığı açısından su büyük önem arz etmektedir. Çevre bilincinin yok edilmesinden dolayı içme ve kullanma sularında kirlenme görülmektedir. Suların kirlenmesi sonucunda su içerisindeki çözünmüş oksijen miktarı azalmakta ve kalitesi düşmektedir. Sulardaki çözünmüş oksijen miktarı artırılarak suyun kalitesi yükseltilmeli ve doğal yaşam döngüsü sağlıklı bir şekilde devam ettirilmelidir. Sulardaki çözünmüş oksijen miktarı havalandırma yoluyla arttırılabilmektedir.
Hidrolik yapılardan biri olan su jetleri suların havalandırılması ve çözünmüş oksijen miktarının arttırılmasında çok önemli rol oynamaktadır. Doğal ortamda suyun hava ile temasında havalandırma gerçekleşiyor olsa da su jetleri bu uzun süreci oldukça kısaltmaktadır. Bu çalışmada hidrolik yapılardan biri olan ve yüksek havalandırma verimi sağlayan dairesel kesitli basınçlı su jetleri kullanılarak jetlerin havalandırma performansı araştırılmış olup oksijen transfer veriminin ve hava giriş oranlarının yüksek olduğu ortak ağızlık araştırılmıştır. Kullanılan su jetleri farklı özelliklere sahip olup havalandırma ve oksijen transferi açısından karşılaştırılmıştır.
Sonuç olarak hava giriş oranı bakımından bütün ağızlık boylarında Reynolds Sayısı artışı ile hava giriş oranının da arttığı ve bu oranın ortalama 130000 Reynolds değerinde maksimum olduğu görülmüştür. Hava giriş oranı ve oksijen transfer verimi paralel olarak artmakla beraber küçük debi değerlerinde oksijen transfer veriminin (OE) yüksek olduğu görülmektedir. Bu doğrultuda en uygun jetin jet çapının dört katı kadar olan (4D) ağızlık tipi olduğu görülmüştür.

Abstract:
Water is of great importance in terms of the continuity of the living life cycle. Due to the destruction of environmental awareness, contamination is observed in drinking and using water. As a result of pollution of the water, the amount of dissolved oxygen in the water decreases and its quality decreases. By increasing the amount of dissolved oxygen in the waters, the quality of the water should be increased and the natural life cycle should be maintained in a healthy way. The amount of dissolved oxygen in the water can be increased through aeration.
Water jets, which are one of the hydraulic structures, play a very important role in aerating water and increasing the amount of dissolved oxygen. In the natural environment, water jets shorten this long process quite a lot, even though aeration takes place in the contact of water with air. In this study, the aeration performance of the jets was investigated using circular cross-sectional pressurized water jets, which are one of the hydraulic structures and provide high aeration efficiency, and the common nozzle with high oxygen transfer efficiency and air entrainment rate was investigated. The water jets used have different properties and are compared in terms of air entrainment and oxygen transfer.
As a result, it was observed that the air entrainment rate increased with the increase in Reynolds Number in all nozzle lengths and this rate was the maximum value of 130000 Reynolds on average. Air entrainment rate and oxygen transfer efficiency increase in parallel, but oxygen transfer efficiency (OE) is high at small flow values. Accordingly, it was observed that the most suitable jet is a 4D nozzle type that is four times the diameter of the jet.