Batık jet akımı etkisinde bir kazık etrafındaki akım alanının hidrodinamiği
Hydrodynamics of flow around a pile under submerged jet
Yazar: EĞMEN ŞAHİN
Danışman: DOÇ. DR. YEŞİM ÇELİKOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Kıyı yapıları = Coastal structures

Özet:
Son yıllarda, gemi boyutlarının büyümesi, ro-ro gemilerinin ve yüksek güçlere sahip özel tip gemilerin kullanımı yanaşma yapılarında çeşitli sebeplerle hasara neden olabilmektedir. Özellikle bu tip gemilerin pervaneleri akım yapısını değiştirerek yanaşma yapılarında aşınmaya ve temellerinde oyulmaya yol açmaktadır. Yanaşma yapılarında meydana gelen hasarlardan dolayı bakım, onarım maliyetleri arttığı gibi işletmede meydana gelebilecek aksamalar nedeniyle işletme kaybı da oluşabilmektedir. Bu nedenle liman yapılarının tasarımı için gemilerin yanaşma ve ayrılma operasyonları sırasında pervanelerinden çıkan su jetinden dolayı yanaşma yapıları etrafındaki akımın davranışının belirlenmesi son derece önemlidir.Bu çalışmada rijit tabana yerleştirilmiş silindirik kazık etrafında, gemi pervanelerinden çıkan su jetlerinden dolayı oluşan akım alanı incelenmiştir. Gemi pervanelerinden çıkan su jeti, dairesel kesitli duvar jeti olarak benzeştirilmiştir. Deneyler, laboratuar tankında oluşturulan yatay ve sabit bir taban üzerine yerleştirilmiş silindirik kazık dikkate alınarak gerçekleştirilmiştir. Kazık ve su jetinin konumu sabit tutularak farklı jet debileri için, kazık etrafında ve jet ekseni boyunca kazığın menba ve mansabında jet çıkış çapının katları mesafelerde hız ile kayma gerilmesi dağılımları elde edilmiştir. Kanalın ve hız ölçerin sınır şartları dikkate alınarak yapılan deneylerde kullanılan debiler ve bunlara karşılık gelen yoğunluk Froude sayıları sırasıyla Q=40 lt/dk (Frd=12.16), Q=45 lt/dk (Frd=13.68) ve Q=50lt/dk (Frd=15.21)'dır.Anahtar kelimeler: Kazık, pervane, duvar jeti, rijid taban, ADV, hot-film prob.

Abstract:
In recent years, dramatically increases in ship dimensions and installed engine power, introduction of new type of special purpose ships and use of roll-on/roll-off can cause damage which in many cases threatens to undermine berth structures. Expecially propellers of these type of ships can chang flow area and cause erosion and scoure around foundation of berth structure. Due to the damages in berth structures maintenance and repair cost can increase and also management loss can occures. For this reason propeller jet induced the flow area around the berth structures during ships berthing and unberthing operations are extremely important factor for the port structure design.In this study, flow area around the cylindirical pile placed in the rigid bottom which is exposed to ship propeller jet was investigated. Ship propeller jet was simulate as circular wall jet. The experiments were conducted in a laboratory tank by installing a cylindirical pile on horizontal and rigid bottom. The location of the pile and the water jet was kept constant but for the different discharges, velocity and shear stress distributions were obtained, around the pile and along the jet axis on upstream and downstream of pile jet exit diameter of the times distances. Experiments were carried out with three different discharges and densimetric Frode numbers Q=40 lt/min (Frd=12.16), Q=45 lt/min (Frd=13.68) and Q=50lt/min (Frd=15.21) respectively. The flow discharges were selected by taking into consideration the boundary conditions of channel and the velocimeter.Key words: Pile, propeller, wall jet, rigid bed, ADV, hot-film pobe.