Comparıson of crıtıcal submergence equatıons proposed for horızontal ıntake structures

Su alma yapılarında oluşan hava-sürükleyen girdaplar, su alma yapılarının işletilmesinde birtakım güçlüklere sebep olmakta, verim kayıplarına ve hidrolik ekipmanlarda olası hasarlara yol açabilmektedir. Bu çalışma, simetrik ve asimetrik yaklaşım akım koşulları altındaki yatay su alma yapıları için hava sürüklenmesini önlemek amacıyla gerekli düşey mesafe olan kritik batıklığın, Sc, tahminine odaklanmaktadır. Boyut analizi kullanılarak, giriş geometrisi, yaklaşım Froude sayısı, su alma yapısı Froude sayısı, Reynolds sayısı ve Weber sayısının kritik batıklığa olan etkileri analiz edilmiştir. Simetrik ve asimetrik yaklaşım akış koşulları için sırasıyla, farklı çalışmalardan alınmış, 409 ve 225 adet deney verisi, daha genel ve doğru ampirik denklemler türetmek amacıyla analiz edilmiştir. Analizler, su alma yapisi Froude sayısı ve geometrik parametrelerin boyutsuz kritik batıklık (Sc/Di) üzerinde baskın etkiler gösterdiğini ortaya koymuştur. Ayrıca, türetilen ampirik denklemler istatistiksel olarak yüksek doğruluk sergilemiş ve R² değerleri sırasıyla simetrik koşullar için 0.988, asimetrik koşullar için ise 0.949 mertebelerinde elde edilmiştir. Tüm akış ve geometrik parametreleri dikkate alınarak oluşturulan ampirik denklemler, en tutarlı sonuçları göstermiştir. Buna karşılık, yalnızca (Fr)i dikkate alınarak türetilen denklemler, Sc/Di'nin tahmininde orta düzeyde doğruluk sağlamıştır. Bu denklemler literatürdeki benzer denklemlerle karşılaştırılmış ve önerilen denklemlerin küçük ve büyük ölçekli modellere ait ampirik denklemler arasında dengeli bir korelasyon sunduğu, ayrıca daha geniş bir hidrolik koşul aralığında daha iyi genellenebilirlik sağlayabileceği gösterilmiştir.