Kapaklı konduitlerde serbest yüzeyli akım durumunda maksimum hava girişi için en uygun tasarım
The optimum design of free flowing gated closed conduits for maximum air entrainment
Yazar: İBRAHİM H DEMİREL
Danışman: DOÇ. DR. FAHRİ ÖZKAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Sanayi ve teknolojideki hızlı gelişme ve bunun doğal sonucu olarak çevreye bıraktıkları endüstriyel atıklar, sudaki oksijenin tükenmesine ve suda yaşayan diğer bitki ve hayvanların yok olması gibi bir takım sorunlara neden olmaktadır. Bu nedenle, azalan oksijen konsantrasyonunu limit değerlere yükseltmek hayati önem taşımaktadır. Bunun için fiziksel olarak oksijenin atmosferden alınarak yeniden suya kazandırılması gerekir ki buna havalandırma denir. Hidrolik yapılar, su ile kısa bir süre temas içinde olmalarına rağmen çözünmüş oksijen miktarını önemli ölçüde arttırırlar. Çünkü hidrolik yapılar, çok miktarda hava kabarcığının akım içerisine girerek hava ?su arasındaki temas yüzeyinin artmasına neden olurlar. Bu artış çözünmüş oksijen miktarını da artırır. Araştırmacılar en ekonomik ve verimli havalandırma yöntemlerini belirlemek için çalışmalar yapmaktadırlar. Bu çalışmada, kapaklı konduitlerde serbest yüzeyli akım durumunda maksimum hava girişi için en uygun tasarım araştırılmıştır. Bu maksatla kapak mansabına belirli aralıklarla hava delikleri açılarak her bir delik için havalandırma performansları ölçülmüştür. Sonuç olarak, serbest yüzeyli konduit akımlarında kapak mansabında oluşan emme kuvvetinin yersel bir değişim göstermediği anlaşılmıştır. Hava deliklerinden emilen havanın suyun sürükleme etkisiyle oluştuğu düşünülmektedir.

Anahtar kelimeler: Havalandırma, Hava Giriş Oranı, Konduit, Serbest Yüzeyli Akım, Oksijen Transferi

Abstract:
As a natural consequence of the rapid developments in industry and technology and their industrial wastes are left around, some problems like depletion oxygen of the water and extinction of plants and animals in water occur. For this reason, to raise the decreasing oxygen concentration to its limit values is vital. To do this, oxygen in atmosphere must be physically transfer into water and this is called aeration. Although hydraulic structures are in contact with water for a short time, they significantly increase the amount of dissolved oxygen. Because hydraulic structures enter lots of bubbles into flow and cause increasing contact surfaces between air and water. This increase also increases the amount of dissolved oxygen. Researchers have been working to determine the most economical and efficient methods of aeration. In this project, the optimum design of free flowing gated closed conduits for maximum air entrainment were investigated. For this purpose, air vents were opened periodically at gate downstream and aeration performance was measured for each hole. As a result, it was understood that conduit of flows of the suction force in the free-surface flow did not show a change from terrestrial. Air drawn in through the air vents was thought to occur due to the effect of drag of water.


Keywords: Aeration, Air İntake Rate, Conduit, Free Surface Flow, Oxygen Transfer