Akarsu kıvrımlarını geçen kutu kesitli boru hatları civarında oyulma derinliklerinin tayini
Examination of the local scour around the rectangular pipelines crossing meandering streams
Yazar: BURAK İZGİ
Danışman: DOÇ.DR. HAYRULLAH AĞAÇCIOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Hidrolik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
ÖZETSu, petrol, gaz ya da diğer sıvıları nehirden geçiren boru hatları genellikle yatağa gömülüdür.Borular, nehrin yatağında akımın sebep olduğu genel bir oyulma durumunda, kısmen akımhareketine maruz kalırlar. Hareketli bir yatağa yerleştirilmiş boru hattında oluşan oyulmanıntahmini boru hattı mühendislik pratiğinde önemli bir problemdir.Bu çalışmada, kutu kesitli borular kullanılarak yapılan deneyler konu edilmektedir. Yapılanboyut analizi sonucu, rölatif denge oyulma derinliği (S/D)'nin rölatif akım derinliğine (yn/D),boru Reynolds sayısına (Re) ve akımın Froude sayısına (Fr) bağlı olduğu belirlenmiştir.Birinci bölümde, oyulma hareketi incelenmiş ve bu harekete etki eden faktörlertanımlanmıştır. Ayrıca çeşitli engellerden dolayı akımda ve tabanda meydana gelendeğişiklikler üzerinde durulmuştur.İkinci bölümde, sınır tabakası ve su yüzü profilleri ele alınmıştır.Üçüncü kısımda, katı madde hareketi ve engelin katı madde hareketine etkileri üzerindedurulmuştur.Dördüncü bölümde, boru hatları etrafında meydana gelen oyulmalarla ilgili yapılmışçalışmalara ve sayısal modellemelere yer verilmiştir.Beşinci bölümde, konuyla ilgili yapılan deneysel çalışmadan bahsedilmiştir.Altıncı ve Yedinci bölümde, deney sonuçları değerlendirilmiştir. Altıncı bölümde, çalışmadanelde edilen oyulma derinliklerinin çeşitli boyutlara bağlı olarak değişimini veren eğrilerçizilmiş ve regresyon analizi yapılmıştır.Deneyler dikdörtgen kanalda yapılmış ve üç farklı boyuttaki kutu kesitli borular taban üzerineyerleştirilmiştir. Sonuçlar, Akımın Froude sayısının oyulma sürecine önemli ölçüde etkiettiğini göstermiştir. Oyulma çukurunun karakteristik boyutları ile akımın Froude sayısıarasında iyi bir korelasyon elde edilmiştir.Anahtar kelimeler: Denizaltı boru hatları, yerel oyulmalar, akarsu geçişleri, maksimumoyulma derinliği tahmini.

Abstract:
ABSTRACTPipelines that are used to convey water, petroleum gas or any other fluid across a river aregenerally buried under the bed. The pipes may become partially exposed to action of a currentwhen a flood causes a general scour in the bed of the river. Prediction of the scour producedbelow pipelines placed transversally to a current on a movable bed constitutes an importantproblem in pipeline engineering practice.In this study, the scour depths around pipe, which have the square shape are experimentallyinvestigated. The results of dimensionless analysis obtained showed that the relativeequilibrium scour depth S/D are dependent on the relative flow depth (yn/D), Reynoldsnumber of the pipe (Re) and Froude number of the flow (Fr).The first chapter discusses the description of scour and its properties. The factors affected thescour has also explained.In the second section , boundary layer and water surface profiles are taken up.In the third section, the sediment transport mechanism and handicaps which effects the scourunder the pipelines were also explained.In the fourth chapter, some studies and numerical modellings about scour around pipelines arementioned.In the fifth chapter, experimental studies about the topic are mentioned.In the sixth and seventh sections , experiment results and regrection analysis are evaluated.Experiments were performed in a rectangular laboratory channel. Pipes of three different sizeswere located on the top of the bed. Froude number of flow was found to be an importantparameter in the definition of the scour process. Good correlations were achieved therelationship between Froude number of flow and dimensions of scour hole as the mostimportant parameters.Keywords: Submarine pipelines, local scours, river crossings, prediction of maximum scourdepth.