Enerji kırıcı yapı üzerindeki akımın sayısal ve deneysel analizi

Farklı eğimlere sahip dolusavak şüt kanalının mansabındaki enerji kırıcı üzerinde oluşan hidrolik sıçramanın karakteristik özellikleri farklı Froude sayıları ve eşik yükseklikleri için deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Akım bölgesindeki hızlar Lazer Doppler Anenometre (LDA) kullanılarak ölçülmüştür. Ölçülen hız ve akım profilleri, aynı koşullar altındaki akımın sayısal model bulgularının doğrulanması için kullanılmıştır. Akımın hareketini idare eden temel denklemler sonlu hacimler yöntemine dayalı Ansys-Fluent programı yardımıyla, Standard k-e, Renormalization group k-e, Realizable k-e, Modified k-w, Shear Stress Transport k-w ve Reynolds Stress Model türbülans modelleri kullanılarak sayısal olarak çözülmüştür. Akım profillerinin sayısal hesaplamaları, Akışkan Hacimleri Yöntemi (VOF) ile gerçekleştirilmiştir. Hesaplama ağının sayısal sonuçlar üzerindeki etkisinin test edilmesi için Ağ Yakınsama İndeksi (GCI) yöntemi kullanılmıştır. LDA ile yapılan ölçümlerden elde edilen deneysel bulgulara göre hidrolik sıçramanın geometrik ve kinematik özellikleri belirlenmiş, farklı yapı ve akım koşullarının hidrolik sıçrama ve enerji sönümlenmesi üzerindeki etkileri sunulmuştur. Deneysel ölçümlerle yapılan karşılaştırmalardan, Reynolds Stress Modelinin diğer türbülans modellerine göre hız alanının ve akım profilinin belirlenmesinde daha başarılı olduğu görülmüştür.