Dalga etkisindeki deniz deşarj borularının dinamik davranışının modellenmesi

Deniz deşarj sistemleri; atıksu ileten boruhatlarından, difüzörlerden ve pompa sistemlerinden oluşmaktadır. Boruhatlarının genellikle son kısımlarına yerleştirilen difüzörler, seyrelme yoluyla atıksu deşarj edecek belli aralıklarda ve çaplardaki çıkış kanallarına sahiptir. Deniz tabanına serbest döşenmiş, tesbit kitleleri üzerinde askıda ve deniz tabanında gömülü biçimde inşaa edilirler.İlk tasarım aşamasında, iç akışın enerjisi difüzör sonunda tükenecek biçimde boru iç akışı ve terfi yüksekliği hesaplanabilmektedir. Difüzör borusunda çıkış kanallarından deşarj edilen debi kademeli olarak artmakta ve her kanaldan sonra daha azalan bir debi ile atık su difüzör ucuna doğru ilerlemektedir. Azalan debiye karşılık gelen sabit hızlı akış hali kademeli veya tedrici olarak borunun kesitinin değişimine yol açar. Temel akışkanlar mekaniği bağıntılarıyla difüzör bölgesinde basınç, hız, enerji parametreleri hesaplanabilir. Ancak bu problem çözümlenirken dalga kökenli dış basınç göz önüne alınmalıdır. Dalga basınçları ve akış parametreleri dalga teorilerine göre farklılaşmaktadır. Burada Lineer dalga teorisi esas alınmıştır. İmpuls momentum bağıntısı ile kesit daralmalarından ve çıkışlardaki su jetlerinden kaynaklanan bir reaksiyon kuvveti ortaya çıkmaktadır. Difüzör üzerindeki zamanla değişen böylesi reaksiyon kuvvetleri, dinamik etkilerin oluşumuna neden olmaktadır. Bu durumda dinamik çözümleme ile difüzörün titreşimi incelenmelidir. Dinamik çözümleme; Tek ve Çok Serbestlik Dereceli Sistemlere göre yapılabilmektedir.Bu çalışmada; dalgalı etkisindeki kademeli ve tedrici değişen kesitli difüzörleri tek serbestlik dereceli sisteme göre dinamik analizleri yapılmıştır. Difüzörlerin gömülü ve deniz tabanında serbest döşeme biçimleri ile keskin kenarlı ve çoklu borulu çıkış kanallı seçenekleri için dinamik çözümlemesi, titreşimleri ve zamanla-konumla değişen deplasman bağıntıları elde edilmiştir. Dinamik çözümlemesi hem analitik olarak Tek Serbestlik Dereceli Sistem olarak hemde nümerik olarak Zaman Tanım Alanında SAP2000 yazılımıyla yapılmıştır.Anahtar Kelimeler: Atıksu Difüzörleri, Atıksu Deşarjları, Deniz Borularında Tek Serbestlik Dereceli Sistemler, Dalga-Difüzör-Zemin Etkileşimi