Kanal geçişlerindeki yük kayıplarının azaltılması

Açık kanallarda ve nehir akımlarında farklı kanal kesitlerinin birbirlerine bağlanabilmesi için kanal geçişleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Kanal geçişlerinde meydana gelen enerji kayıplarının hesaplanması ve kayıpların azaltılması için farklı geçiş çözümlerinin geliştirilmesi önemli bir hidrolik mühendisliği problemidir. Bu tez çalışmasında, kanal geçişlerindeki yük kayıplarının hesabı için açık kaynak kodlu bir hesaplama modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen model öncelikle kapalı akım problemine uygulanmış, çatallanma oranının değişimi incelenerek sonuçlar literatürdeki sayısal çalışmalar ile karşılaştırılmış, elde edilen sonuçlar ile literatürdeki sonuçların birbirleri ile uyumlu olduğu görülmüştür. Akım yapıları iki ve üç boyutlu kanal geometrileri için detaylı olarak incelenmiştir. Kapalı akımlar için doğrulanan sayısal model kullanılarak serbest yüzeyli akımlara uygulanmış, kanal geçişinde meydana gelen enerji kaybı literatürdeki deneysel ölçüm sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonuçlarına göre sayısal modelin serbest yüzeyli akımlarda kanal geçişinde meydana gelen enerji kayıplarını hassas bir şekilde hesaplayabildiği görülmüştür. Doğrulanan sayısal model kullanılarak farklı geçiş formasyonlarının performansları incelenmiştir. Buna ilave olarak, farklı ayırıcı tasarımları araştırılmış ve bu tasarımların enerji kayıp performansları değerlendirilmiştir.