Açık kanallarda dalga yayılmasının elektronik devreler kullanılarak deneysel araştırılması ve teoriyle karşılaştırılması
Experimental study of wave propagation in open channels by using electronic circuits and comparison with theory
Yazar: MUTLUHAN NAS
Danışman: PROF. DR. M. ŞÜKRÜ GÜNEY
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Hidrolik Hidroloji ve Su Kaynakları Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalısmada Hidromekanik biliminin önemli bir konusunu teskil eden açık kanallardataskın dalgalarının yayılması problemi deneysel ve teorik olarak incelenmistir.Deneysel çalısmalar; Dokuz Eylül Üniversitesi nsaat Mühendisligi Bölümü HidrolikLaboratuarı'nda insa edilmis bulunan deney düzeneginde yürütülürken, teorik çalısmalarbir boyutlu kararsız akımları tanımlayan matematiksel modellerin bilgisayar programlarıile çözümlerinin yapılması ile gerçeklestirilmistir.Deney düzenegi dikdörtgen kesitli bir açık kanal, kanala su temin eden mansap haznesi,kanal ile organik bir bütün olusturan memba haznesi ve memba haznesi üzerinde imaledilen taskın hidrografını saglayan kaptan olusmaktadır.Dalga karakteristikleri, kanalın memba ucu yakınında, yaklasık olarak kanalın ortasındave kanalın mansap ucu yakınında konumlandırılmıs olan üç farklı kesitte ölçülür. Proplararasındaki potansiyel farkı elektronik köprü üzerinden bir güç kaynagı yardımı ile proplaraakımın iletilmesi ile olusur. Bu potansiyel farkı kanaldaki su derinlikleriyle iliskilidir. Builiskiyi tanımlayan bir egri degerlere uydurularak analiz gerçeklestirilir. Deneyselsonuçların bilgisayara aktarılması ise Activedaq veri kartı ve yazılımı kullanılaraksaglanmıstır.Problemi tanımlayan diferansiyel denklemler, sonlu faklar ve karakteristikleryöntemleri kullanılarak bilgisayar programları ile çözülmüs ve sonuçlar deneyselbulgularla karsılastırılmıstır.Deneysel bulguların en çok implisit sonlu fark yaklasımı ile elde edilen sonuçlarlauyumlu oldugu gözlenmistir. Eksplisit sonlu farklar yaklasımı ve karakteristikler yöntemiile bulunan sonuçların birbirlerine uyumlu oldugu tespit edilmistir.

Abstract:
In this study, propagation of flood waves in open channels which is one of the importanttopics of hydromechanic science is investigated experimentally and theoretically.Experimental studies are carried out on an experimental set up which has been built inHydraulic Laboratory of Civil Engineering Department of Dokuz Eylül University.Theoretical analysis is performed by numerical solution of mathematical models given for onedimensional unsteady open channel flows, with the use of computer.Experimental set up comprises a rectangular open channel, a downstream containersupplying water to the system, an upstream container incorporated to the channel, and adevice manufactured to provide flood hydrograph.The wave characteristics are measured at three different sections located near upstreamend, approximately at the middle of the channel and near downstream end. The potentialdifference is provided by means of a power supply unit via electronical circuit and probes.These potential differences are related to water depths in the channel and a curve fittinganalysis is achieved. The experimental results are transferred to the computer by means ofActivedaq data card and its software.The differential equations defining the problem are solved by using computer programsbased on characteristics method and finite differences techniques, and the numerical resultsare compared to experimental ones.It is seen that the numerical results obtained from the implicit scheme are much more inaccord with experimental results. There is an agreement between the results obtained from theexplicit approach and those obtained from the characteristics method.