EXPERIMENTAL AND NUMERICAL MODELING OF CURVILINEAR ABUTMENT IN THE OPEN CHANNEL FLOW

Abstract

Bu tez çalışmasında iki eğrisel engel ile daraltılmış dikdörtgen açık kanal akımına ait hız alanı ve serbest yüzey profili laboratuvar ortamında ölçülmüştür. Akım alanının deneysel olarak belirlenmesinde Akustik doppler hız ölçer, su yüzünün tespit edilmesinde ise limnimetre kullanılmıştır. Sayısal modellemede, deneylerle aynı koşullara sahip akım için, temel denklemlerin çözümü için sonlu hacimler yöntemi uygulanmış ve üç boyutlu akış koşullarını modellemek için de ANSYS-fluent-19.2 ticari yazılımı kullanılmıştır. Serbest su yüzü profilleri, akışkan hacmi yöntemi (Volume of fluids-VOF) ile hesaplanırken, ağ yoğunluğunun yeterliliği ise Ağ Yakınsama İndeksi (Grid Convergence IndexGCI) yöntemi ile kontrol edildi. Türbülansın matematiksel olarak tanımlanmasında farklı türbülans kapatma modelleri değerlendirildi. Ölçülen ve hesaplanan hız profillerinin performans değerlendirmesinde, ortalama kare hata (OKH), ortalama mutlak bağıl hata (OMBH), ve yüzde sapma (PBIAS) parametreleri kullanıldı. Sayısal model ile elde edilen ve ölçülen hız profillerinin karşılaştırılması sonucunda en başarılı türbülans modeli tespit edilmiştir.