Gözenekli silindir kullanarak sığ suda silindir etrafındaki akışın kontrolü.

TEZ10164Tez (Doktora) -- Çukurova Üniversitesi, Adana, 2013.Kaynakça (s. 163-172) var.xv, 173 s. : res. (bzs. rnk.), tablo ; 29 cm.Bu deneysel çalışmanın amacı, sığ suda dairesel bir silindirin (iç silindir) akım yönünde oluşan girdaplı akış yapısının iç silindiri çevreleyen gözenekli dış silindir yardımı ile kontrol edilmesidir. Deneyler, boya ile akış görselleme yöntemi ve parçacık görüntülemeli hız ölçme tekniği (PIV) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneyler iki kısımdan oluşmaktadır. İlk olarak, gözenekli silindir etrafındaki girdap kopması; geçirgenlik katsayısı ?=0.1’den ?=0.8 değerine kadar gözenekli dış silindir çapına (Do=100 mm) bağlı olarak Reynolds sayısı ReDo=10,000 için incelenmiştir. İkinci olarak, geçirgenlik, ? ve iç silidir çapının gözenekli dış silindir çapına oranının, Di/Do iç silindir etrafında oluşan daimi olmayan akış yapısına olan etkisi analiz edilmiştir. Deneyler, 0.25?Di/Do?0.8 aralığında dokuz farklı çap oranı, on beş faklı geçirgenlik, ? oranı ve üç farklı Froude sayısı, (Fr=0.2, 0.3, 0.4) için gerçekleştirilmiştir. PIV; ölçüm sonuçları geçirgenlik katsayısı, ? ve çap oranının, Di/Do girdap kopmaları ve bunu takip eden Karman Girdap Caddesi’ni kontrolünde iki önemli parametre olduğunu göstermiştir. Art izindeki hız çalkantıları iç silindir ile eş merkezli olarak yerleştirilen gözenekli dış silindirin varlığından önemli ölçüde etkilenmiştir. Daimi olmayan akış yapısını kontrol etmek için geçirgenlik katsayısı, ? değerleri, çap oranının Di/Do =0.25, 0.5, 0.75 ve 0.9 değerleri için sırası ile ?=0.75, 0.6, 0.55 ve 0.4 olarak bulunmuştur.The aim of this experimental study was to control the vortical flow structure downstream of a circular cylinder (inner cylinder) as well as the surrounding outer perforated cylinder in shallow water flow. Experiments were performed using both special dye visualization and a laser-based particle image velocimetry technique. Experiments consisted of two parts; i) Vortex shedding behavior around a perforated cylinder was investigated with the porosity, ? in the range of 0.1???0.8 for the Reynolds number of ReDo=10,000 and outer perforated cylinder diameter of Do=100mm and ii) The effects of porosity, ? and the inner cylinder diameter to the outer perforated cylinder diameter ratio, Di/Do on the unsteady flow characteristics around both inner and outer perforated cylinders were analyzed. Experiments were conducted for nine different diameter ratios within the range of 0.25?Di/Do?0.8, 15 different porosity, ? and three different Froude numbers, (Fr=0.2, 0.3 and 0.4). PIV measurements showed that the porosity, ? and diameter ratio, Di/Do have a substantial effect on the suppression of vortex shedding and the consequent Karman Vortex Street. The velocity fluctuations in the wake region of inner cylinders were substantially affected by the existence of outer perforated cylinder which is concentrically located around the inner cylinder. The values of the optimum porosity, ? to control the unsteady flow structure were found to be ?=0.75, 0.6, 0.55 and 0.4 for the diameter ratios of Di/Do=0.25, 0.5, 075, and 0.9, respectively.Bu çalışma Ç.Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: MMF2012D1