Barajlarda dolusavak etrafındaki akış yapısının Cfd ile analizi

Barajlar, su kaynaklarının geliştirilmesi ve yenilenebilir enerji üretimi alanında inşası yapılan, ülke ekonomisine katkıda bulunan mühendislik yapılarından birisidir. Dolusavak, baraj membasına gelen suların emniyetli bir halde baraj mansabına aktarmayı sağlayan baraj elemanlarıdır. Dolusavak tasarımında performans belirleyici nitelikte daha hızlı, ekonomik ve güvenli hesaplama yöntemlerine ihtiyaç duyulduğu söylenebilir. Bu çalışmada, bir laboratuvar dolusavak modeli üzerinde yapılan deneysel çalışmaların sonuçları ile aynı geometriye sahip modelin etrafındaki akış yapısının sayısal yöntemlerle hesaplanmasından gözlemlenen sonuçların mukayesesi yapılmaktadır. Tasarım amaçlı çalışmalar, gerektiğinde, fiziksel model deneyleriyle desteklenebilmekle birlikte, bu çalışmalar zaman alıcı olduğundan proje maliyetini olumsuz yönde etkileyebilmektedir. Özellikle son yıllarda bilgisayar teknolojisinin gelişimine paralel olarak hesaplamalı akışkanlar dinamiğinde kapsamlı yazılımların ortaya çıkmasıyla diğer endüstri dallarındaki gibi hidrolik dalında da sonlu farklar, sonlu elemanlar, sonlu hacimler gibi sayısal çözümleme teknikleri kullanılarak akış yapılarının analizi ile hidrolik yapılar modellenebilmektedir. Bu çalışmada, Muş Alpaslan II Barajı'nın dolusavağına ait iki boyutlu geometri AutoCAD kullanılarak modellenmiş, dolusavak modeli ile etkileşim halindeki akımı idare eden temel denklemler, sonlu hacimler yöntemine dayalı Ansys-Fluent Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yazılım programıyla sayısal olarak çözülmüştür. Çok fazlı akımlar için Volume of Fluid (VOF) metodu kullanılmıştır. Türbülans modelinde RANS yaklaşımı tercih edilmiştir. Sayısal modelde RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) denklemleri RNG (Renormolized Group) türbülans modeli kullanılarak, ortogonal hesap hücreleri üzerinde çözülmüştür. Dolusavak modellemesinde akımda su yüzey alanının sayısal hesaplaması yapılmış ve elde edilen sonuçlar DSİ-TAKK dairesi başkanlığınca yapılan deney sonuçları ile karşılaştırılarak birbiriyle uyumlu olduğu gözlenmiştir.