BARAJ YIKILMASININ FARKLI TÜRBÜLANS MODELLERİ KULLANILARAK SAYISAL MODELLEMESİ

Abstract

Bu tez çalışmasında kuru yatak üzerinde, farklı mansap/memba su derinliği oranlarında (α), mansap bölgesinde üçgen ve trapez engel bulunması durumunda meydana gelen baraj yıkılması olayı sayısal olarak modellenmiştir. Baraj yıkılması sonucunda oluşan yayılım dalgasının hareketini idare eden temel denklemlerin sayısal çözümünde sonlu hacimler yöntemi, su hava arakesitinin belirlenmesinde ise akışkan hacimleri yöntemi kullanılmıştır. Sayısal modellemelerde türbülans viskozitesinin sayısal olarak çözülmesinde, k-ɛ tabanlı Re-normalization Grup, k-ɷ tabanlı Kayma Gerilmesi Modeli ve Ayrılmış Girdap Modeli kullanılmıştır. Kullanılan türbülans modellerinin farklı akım ve yapı koşulları durumunda meydana gelen baraj yıkılması dalgasının modellenmedeki başarısı, Ortalama Karesel Hata ve Ortalama Mutlak Göreceli Hata değerlerine göre değerlendirilmiştir. Deneysel ve sayısal baraj yıkılma dalgasının su yüzü profilinin α=0, 0.1 ve 0.4 durumlarında karşılaştırılmasından Ayrılmış Girdap Modelinin, mansap bölgesinde üçgen ve trapez engel bulunması durumunda ise Kayma Gerilmesi Modelinin kullanılan diğer modellere kıyasla daha başarılı olduğu belirlenmiştir. Sayısal modellemelerden farklı akım zamanlarında elde edilen türbülans kinetik enerji, yatay hız bileşeni ve hız vektörlerinin desenleri mansap bölgesinde farklı yapı ve akım durumları için irdelenmiştir.