Coriolis İvmesinin Ve Hazne Çıkış Seviyesinin Haznelerdeki Dalmış Akıma Etkilerinin Matematik Modelle İncelenmesi

Abstract

Hazneye giren su ile haznedeki su arasındaki yoğunluk farkı sıcaklık farklılığından veya farklı konsantrasyonlardan oluştuğu kabul edilmektedir. Bu çalışmada sıcaklık farklılığından oluşan yoğunluk akımları incelenmiştir. Bu tip akımların anlaşılması, su kalitesi modellemesinde, haznedeki sedimantasyon çalışmaları, karışım analizi çalışmaları ve haznedeki canlı hayata bakış açısından önemlidir. Bu çalışmada, eğimli tabanlı bir haznede Coriolis kuvvetlerinin etkileri, iki boyutlu matematik model kullanılarak araştırılmaktadır. Buna ilavetende, hazneden çıkış seviyesi ve sayısının etkileri de bu tezde araştırılmıştır. Bu amaçla, Coriolis kuvvetlerini de içeren olayı yöneten temel denklemler çıkartılmıştır. Bu denklemler hazne akımının başlangıç ve sınır şartları için çözülmüştür. Akım alanında oluşan hızlar , sıcaklıklar, karışım oranları, dalma noktaları ve dalma derinlikleri, kontrol hacim kavramı ve sonlu farklar metodu kullanılarak Fluent 5.3 programı ile belirlenmiştir. Elde edilen matematik model sonuçları, daha önceki matematik modeller ve deneysel çalışmalar ile karşılaştırılmış ve boyutsuz formda grafik olarak değerlendirilmiştir.

Density difference between inflowing and ambient waters may be due to a difference in temperature or concentration of dissolved or suspended substance. In this study, density flow only due to a difference in their temperature are considered. Understanding of these flows is important from the point of view of water quality modeling, reservoir sedimentation studies, effluent mixing analyses and habitat in reservoirs. In this work, effects of Coriolis force an plunging flow in a reservoir with a bottom slope are investigated by using two dimensional mathematical model. Furthermore, the effects of outlet levels and numbers from the reservoir are also studied. For this purpose governing equation including Coriolis forces are derived. These equations are solved based on initial and boundary condition for reservoir flow. Velocities, temperatures, mixing rates as well as plunging points and plunging depths are determined using control volume concept and finite difference method with Fluent 5.3 software program. The results are compared with those of previous mathematical and experimental studies, and are evaluated graphhicaly in nondimensional form.