Ondüleli boru hidrodinamiğinin deneysel incelenmesi
Experimental study of corrugated pipe hydrodynamics
Yazar: BAHADIR BİRECİKLİ
Danışman: PROF. DR. OKTAY ÖZCAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Açık kanallar = Open channels ; Boru akışı = Pipe flow ; Sürtünme katsayısı = Friction coefficient

Özet:
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, ondüleli dairesel kesitli borularda su akışının hidrodinamiği deneysel olarak incelenmiştir. Çalışmanın ana amacı, farklı debi ve boru çaplarında yük kayıplarını maksimum yapan parametreleri belirlemektir.Tez çalışması beş ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde çalışmaya başlama nedenleri ve ulaşılmak istenen sonuçlar genel olarak açıklanarak konuya giriş yapılmıştır. İkinci bölümde tez konusu kapsamındaki temel kavramlara değinilerek kullanılan analiz yöntemi açıklanmıştır. Üçüncü bölümde konu ile ilgili daha önce yapılmış araştırmacıların yayınları değerlendirilmiştir.Dördüncü bölümde Y.T.Ü. Makine Fakültesi Yıldız kampüsü laboratuarında gerçekleştirilmiş deneysel çalışmalar açıklanmıştır. Deneysel çalışmalar, iki ana kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısımda, üç farklı çaptaki ondüleli borular boru akımında (cazibesiz akış) incelenmiş, boru giriş ve çıkış kesitleri arasında oluşan basınç kaybı ve Darcy sürtünme katsayısı farklı hacımsal debilerde bulunmuştur. İkinci kısımda, üç farklı çaptaki ondüleli borular açık kanal akımında (cazibeli akış) incelenmiş, boru boyunca aralarında eksenel uzaklık yeterince büyük olan üç ayrı istasyondan elde edilen su seviye yükseklikleri ile Darcy sürtünme katsayıları farklı hacımsal debilerde ve farklı kanal eğim açılarında bulunmuştur.Deneysel veriler ışığında, hem boru akımı (cazibesiz akış) hem de açık kanal akımı (cazibeli akış) için Reynolds sayısı ?Re? nin Darcy sürtünme katsayısı ?f ? ile olan ilişkisi grafiksel olarak gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre sürtünmeden dolayı oluşan yük kayıpları incelenmiş ve sonuçların literatür ile uyumlu olduğu görülmüştür. Boru akımında (cazibesiz akış) basınç kaybı ve hacımsal debi önemli parametrelerken, açık kanal akımında (cazibeli akış) hacımsal debiyle birlikte su seviye yükseklikleri ve kanal eğimi önemli parametrelerdir.Beşinci bölümde sonuçlar değerlendirilerek öneriler sunulmuştur.

Abstract:
In this master thesis, hydrodynamics of water flow in corrugated pipes with circular cross-section are studied experimentally. The main purpose of this study, is determination of parameters which make head loss maximum at various flow rate and pipe diameter.The thesis consist of five chapters. In the first chapter, the aim of the study and the results to be obtained have been explained generally. In the second chapter, fundamental concepts which are in scope of this thesis and the calculation method have been explained. In the third chapter, studies that are related to the subject in the literature have been reviewed.In the fourth chapter, experimental studies have been explained which have been carried out at Yıldız Technical University of Mechanical Engineering Faculty on Yıldız campus laboratory. Experimental studies consist of two parts. In the first part, three corrugated pipes with various diameter have been employed in pipe flow, pressure loss between inlet-outlet of the system and Darcy friction factor have been found at various flow rates. In the second part, three corrugated pipes with various diameter have been used in open channel flow. Water level elevations at three distinct stations have been meausured and Darcy friction factor have been found for various flow rates and channel slopes.Relations between Darcy friction factor and Reynolds number have been indicated graphically for both pipe flow and open channel flow by using experimental data. According to the experimental results, head losses due to friction have been examined and results are found consistent with previous studies. Pressure loss and flow rate are major parameters for pipe flow and, flow rate, water level elavation and channel slope are major parameters for open channel flow.In the fifth chapter, conclusions and suggestions has been presented according to the obtained results.