Hide/Show Apps

Kapanma halindeki hidrolik kapaklarda hidrodinamik yükler

2003
Aydın, İsmail
Dündar, Onur
Telci, T. İlker
Kapanma halindeki hidrolik kapaklarda etkiyen hidrodinamik yükler, hidrolik modeller üzerinde deneysel olarak incelenmiş ve deneylerden elde edilen veriler değerlendirilerek bir matematik rnodel geliştirilmiştir. Alık-cebri boru arasında konumlandırılmış bir kapağın, kapanması sırasında neden olduğu zamana bağımlı akım, tek boyutlu integral enerji ve integral süreklilik denklemlerinin birlikte sayısal çözümü yoluyla modellenmiştir. Matematik model, hidrolik modelden elde edilen yük kayıp katsayılarından faydalanarak, zamana bağımlı akım için, sistem içindeki piyezometre hattını, kapak altından ve üstünden geçen su debilerini ve havalandırma bacasından gelen hava debisini hesaplamaktadır. Kapak üzerinden aşan üst-akım debisine bağlı olarak, kapak yuvasmdaki su seviyesi ve havalandırma bacasından gelen hava debisine bağlı olarak, kapak mansabındaki basınç düşmesi hesaplanabilmektedir. Kapak dudağında yapılan basınç dağılımı ölçümlerinden, aşağı-çekme kuvvet katsayısı tanımlanmış ve dudak açısı ile kapak açıklığının fonksiyonu olarak ifade edilmiştir. Aşağı-çekme kuvvet katsayısı ve kapak bölgesinde hesaplanan basınçlardan kapak alt-dudağındaki basınç yükü, kapak yuvası içindeki su seviyesinden kapak üst yüzeyindeki basınç yükü zamana bağımlı olarak elde edilmektedir. Böylece, hareket halindeki kapakta etkiyen hidrodinamik yük, kapak açıklığının fonksiyonu olarak hesaplanabilmektedir. Matematik modelden hesaplanan hava debisi ve hidrodinamik yükler, doğrudan ölçümlerle karşılaştırılmıştır. Geliştirilen bilgisayar programı prototip ölçekte de koşturulabileceğinden, tasarım aşamasında da kullanılabilecektir.