Açık kanallarda zamanla değişen akımların farklı eğimlerde deneysel ve teorik araştırılması

Abstract

Bu tez kapsamında, hidromekanik biliminin önemli konularından biri olan açık kanallarda zamanla değişen akımlar, deneysel ve teorik olarak incelenmiştir._x000B_Deneysel çalışmalar; Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Hidrolik Laboratuarı'nda kurulan deney düzeneği üzerinde yürütülmüştür. Tasarlanıp inşa edilen deney sisteminde kanal eğimi değiştirilebilmekte ve farklı giriş hidrografları oluşturulabilmektedir. Teorik sonuçlar ise bir boyutlu kararsız akımları tanımlayan Saint Venant denklemlerinin sayısal çözümü ile elde edilmiştir._x000B_ İnşa edilen deney düzeneği; 80 cm genişliğinde ve 18,6 m uzunluğundaki dikdörtgen bir kanal, 27 m3 hacmindeki ana su deposu, iki tane feyezan verme tankı ve debisi ayarlanabilen pompa ve iletim hatlarını içermektedir. Hem feyezan tankları ile hem de hız kontrol cihazı tarafından kumanda edilen 18,5 kW gücündeki debisi değiştirilen pompa kullanılarak değişik giriş hidrografları oluşturulabilmektedir. Akım hızları UVP DUO-MX ile (ultrasonik ses dalgaları kullanarak) ölçülmüştür. Bu cihazla elde edilen debi, daha sonra temin edilen debimetre yardımıyla kalibre edilen, büzülmesiz ince kenarlı dikdörtgen savak ile de kontrol edilmiştir. Su derinlikleri seviye ölçerden faydalanılarak belirlenmiştir._x000B_Ölçülen değerler bu alanda yapılmış olan diğer çalışmalar ve diferansiyel denklemlerin eksplisit yaklaşımla gerçekleştirilen sayısal çözüm sonuçları ile karşılaştırılarak yorumlanmıştır. In this study the unsteady flow in open channels which is one of the fundamental subjects in hydromechanics is studied experimentally and theoretically._x000B_The experiments are carried out in an experimental system built in Hydraulics Laboratory of Dokuz Eylül University, with different bottom slopes and by generating various input hydrographs._x000B_The experimental set-up is constituted from a rectangular channel of 80 cm width and 18,6 m length. The volume of the water supply tank is 27 m3. The input hydrograph is generated by a 18,5 kW pump with regulated rotational speed. The system involves also two elevated tanks in order to create flood hydrographs similar to those encountered in nature. The velocities are measured by using UVP DUO-MX ultrasound velocity profile monitor combined with transducers. Discharges determined from this device are controlled by sharp edged rectangular weir without contraction, which is calibrated by means of the debimetre. The water depths are measured by probes and are controlled by level meters bought later._x000B_The experimental results are compared with those obtained from similar researches and also with theoretical ones based on explicit numerical solutions method.