Dikdörtgen tank içerisindeki çalkantı hareketinin deneysel ve nümerik olarak incelenmesi

Çalkantı en genel haliyle kısmen dolu bir kap içerisinde bulunan sıvının yaptığı hareket olarak tanımlanabilir. Sıvının yaptığı bu çalkantı hareketi sonrası sıvı yüzü profili değişmektedir. Sıvı yüzü profilindeki bu değişim, sıvının içerisinde bulunduğu tanka ek dinamik etkiler doğurmasına neden olacaktır. Sıvının doğal periyodu ve içerisinde bulunduğu nesnenin hareket periyodu birbirlerine yaklaştığında çalkantı etkisi çok daha fazla hissedilecektir. Bu tez çalışmasında, dikdörtgen bir tank içerisindeki çalkantı hareketinin deneysel ve nümerik olarak incelemesi gerçekleştirilmiştir. Literatürde çalkantı hareketinin anlaşılması adına yapılmış birçok çalışma mevcuttur. Bu çalışmayı diğer çalışmalardan farklı kılan çalkantı hareketinin deney video görüntülerinin görüntü işleme yazılımı kullanılarak analiz edilmesiyle anlaşılmasına ağırlık verilmesidir. Görüntü işleme sistemi ile elde edilen deneysel sonuçlar bir başka deneysel yöntem olan ultrasonik mesafe ölçer sensörlerle doğrulanmıştır. Tez çalışmasında çalkantı hareketinin anlaşılmasında çalkantı etkisine maruz kalan sıvının serbest yüzey derinlik değişimlerinin belirlenmesine öncelik verilmiştir. Deney tankı üzerinde iki adet ölçüm noktası belirlenmiş ve bu noktalardaki su derinliğinin zamanla değişiminin deneysel ve nümerik sonuçlarının karşılaştırılması gerçekleştirilmiştir. Çalışmada ayrıca çalkantının içerisinde bulunduğu nesne üzerinde yaratacağı basınç etkisi, Madrid Politeknik Üniversitesi'nde dikdörtgen bir tank içerisinde gerçekleştirilmiş çalkantı hareketinin deneysel sonuçlarının RANS denklemlerine dayanan ve serbest yüzeyli akımların çözümünde başarılı sonuçlar veren FLOW-3D yazılımı ile karşılaştırılmasıyla irdelenmiş ve sonuçların uyum içerisinde olduğu gözlenmiştir. Deneysel sonuçlar ile nümerik sonuçlar karşılaştırıldığında sonuçların uyum içinde olduğu anlaşılmaktadır.