Yüksek basınçlı kapaklı kondüitlerde enkesit değişiminin oksijen transferine etkisi

Su içerisinde meydana gelen biyolojik faaliyetler ve kimyasal reaksiyonlarda oksijen kullanılır. Bu reaksiyonlar ve faaliyetler sonucunda suda bulunan çözünmüş oksijen konsantrasyonunda azalma meydana gelmektedir. Canlıların yaşamlarının devamlılığı için gerekli olan çözünmüş oksijen konsantrasyon değeri 5 mg/L dir. Oksijen değerinin bu seviyenin altında olması canlılığın devamı için tehlike oluşturmaktadır. Düşen oksijen seviyesinin optimum değere ulaştırılması için, havadan alınan oksijenin suya kazandırılması gerekmektedir. Havalandırma denilen bu işlem hidrolik yapılar kullanılarak yapılmaktadır. Havalandırmanın hızlı ve verimli bir şekilde yapılması için hava kabarcıklarının hızlı bir şekilde su içerisine girmesi gerekmektedir. Hava kabarcıklarının fazla olması transfer için gerekli olan yüzey alanını arttırarak oksijen kazanımının hızlı gerçekleşmesini sağlayacaktır. Hidrolik yapılarla yapılan havalandırma klasik havalandırma yöntemlerine göre daha az enerji kullanılması ve oksijen transfer veriminin yüksek olması nedeniyle ekonomik anlamda daha avantajlıdır. Son yapılan çalışmalarda yüksek basınçlı borular içerisine farklı yollarla atmosferden alınan hava ile iki fazlı akım sistemleri elde edilmiştir. Boru içine alınan hava kabarcıklarının küçük olmasının oksijen transferi için gerekli olan yüzey alanının artmasını sağladığı ve hava transferini hızlı bir şekilde gerçekleştiği çalışmalar sonucunda belirlenmiştir. Bu çalışmalardan yola çıkarak su mühendisliğinde havalandırma işleminde mevcut havalandırma sistemlerine alternatif gösterilebilecek yüksek basınçlı kapaklı konduitlerin farklı enkesit şekilleri, farklı boru daralmaları, farklı boy uzunlukları, farklı kapak tipleri ve farklı debi değerleri dikkate alınarak deneyler yapılarak oksijen transfer verimleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlardan enkesit şeklinin yüksek basınçlı kapaklı konduitlerde oksijen transfer verimleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Deneyler sonucunda, kapak açıklık oranının artmasıyla oksijen transfer veriminin arttığı ve en yüksek oksijen transferinin 60x100 dikdörtgen enkesitli kondüitlerde gerçekleştiği görülmüştür.