Suların havalandırılmasında yüksek basınçlı ve serbest yüzeyli konduitlerin kullanılması

Nehir ve akarsulardaki çözünmüş oksijen miktarı, hem suyun kalitesini gösteren bir özellik olarak hem de suda yaşayan canlıların yaşamlarını devam ettirebilmeleri için gereken çok önemli bir kriterdir. Hidrolik yapılar, akarsu ile kısa bir süre için temasta olmalarına rağmen, bir nehir sistemindeki çözünmüş oksijen miktarı üzerinde önemli bir etkiye sahiptirler. Bir nehirde doğal olarak birkaç kilometrede meydana gelebilecek oksijen transferi, tek bir hidrolik yapı ile hızlı bir şekilde meydana getirilebilir. Bu hızlandırılmış oksijen transferinin asıl sebebi, çok miktarda kabarcık meydana getiren akım içerisine oksijenin aktarılmasıdır. Bu hava kabarcıkları, kütle transferi için mevcut yüzey alanını önemli miktarda arttırır. Bu çalışmada kapaklı konduitlere hava girişi ve bunun oksijen transferine etkisi araştırılmıştır. 1.6-4.8 cm arasında değişen kapak açıklıkları, 2-4 m arasında değişen konduit uzunluğu, 15-18°C arasında değişen ortam sıcaklıklarına bağlı olarak deneyler yapılmıştır. Araştırma sonuçları yüksek basınçlı ve serbest yüzeyli kapaklı konduitlerin, suda çözünmüş oksijen değerini neredeyse doygunluk değeri derecesine çıkardığını göstermiştir. Serbest yüzeyli ve yüksek basınçlı kapaklı konduitlerde Froude sayısı arttıkça ve EQsQh/20 değeri artmıştır. Froude sayısının 15'ten büyük değerlerinde oksijen transfer verimi maksimum doygunluğa ulaşmıştır. Kapak açıklığı ve konduit boyunun E20 üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı gözlemlenmiştir. Ayrıca yapılan deneyler neticesinde elde edilen sonuçlardan faydalanılarak nonlineer analiz yapılarak formüller elde edilmiştir. Elde edilen formüller ile deney sonuçları birbirine uygun çıkmıştır. ANAHTAR KELİMELER: Oksijen Transferi, Havalandırma, Çözünmüş Oksijen, Yüksek Basınçlı Kapaklı Konduit, Serbest Yüzeyli Kapaklı Konduit