Geniş tepeli savak üzerinden geçen akımın sayısal ve deneysel modeli

Abstract

Geniş tepeli savaklar, su akımını kontrol etmek ve debi ölçmek için açık kanallara yerleştirilmiş hidrolik yapılardır. Bu çalışmada, açık kanalda geniş tepeli savak üzerinden geçen akım deneysel ve sayısal olarak modellenmiştir. Bu amaç doğrultusunda, altı farklı debi durumu için deneysel ve sayısal modeller oluşturulmuştur. Deneysel çalışmalar, 0.055 m genişliğe ve 1.44 m uzunluğa sahip bir açık kanalda gerçekleştirilmiştir. Deneylerde, akım yönündeki hızlar pitot tüp kullanılarak ölçülmüştür. Sayısal model ise SimFlow yazılımı kullanılarak oluşturulmuştur. Bu yazılım kullanılarak, hız ve basınç dağılımları sayısal olarak hesaplanmıştır. Sayısal modelden elde edilen su derinlikleri ve akım yönündeki hızlar deneysel ölçümlerle karşılaştırılmıştır. Genel olarak deneysel ve sayısal sonuçlar arasında iyi bir uyum olduğu görülmüştür. Hız profillerinde ise yüksek debilerde hataların azaldığı görülmüştür.

Broad-crested weirs are hydraulic structures installed in open-channels in order to control the flow of water and measure the discharge. In this study, the flow over a broad-crested weir in open-channel was experimentally and numerically modeled. Experiments were carried out in an open channel with a length of 1.44 m and a width of 0.055 m under six different flow rates. In each experiment, velocities in flow direction were measured using a pitot tube. Numerical model was developed using SimFlow software. The velocities and pressure fields were computed numerically. The water depths and velocities in flow direction obtained from the numerical model were compared to experimental values. There is generally a good agreement between experimental and numerical results. Relatively small errors in velocity profiles are observed in higher discharges.