Control of flow structure in the wake region of circular cylinder with meshy wire in deep water

Bu çalışmada amaç derin su içerisine yerleştirilen silindire (bacalar, yüksek binalar vb.) ve arkasındaki bir cisme veya cisimlere girdap kopması sonucu etki eden daimi olmayan yüklerin etkisinin ve şiddetinin azaltılması ve optimum değerlerin (tel kalınlığı ve geçirgenlik oranı, ) belirlenmesidir. Bu amaçla çapı D=50 mm olan dairesel silindir etrafına sarılan farklı kalınlık ve geçirgenlik oranına sahip örgü tellerin etkisi = 5000 değerinde araştırılmıştır. Geçirgenlik oranları = 0.5 - 0.8 aralığında 0.1 artımlarla dört farklı değerdedir. Silindir üzerine sarılmış tellerin kalınlıkları = 1 mm, 2 mm, 3mm ve 4mm'dir. Silindir arkasında meydana gelen akış yapısı, silindir etrafına sarılan örgü tellerle kontrol edilmeye çalışılmıştır. Deneyler PIV (parçacık görüntülemeli hız ölçme) tekniği kullanılarak yürütülmüştür. Tüm geçirgenlik oranlarında, Türbülans Kinetik Enerji (TKE) ve Reynolds kayma gerilmesi değerleri = 1 mm ve 2 mm tel kalınlıklarında, örgüsüz silindirin değeri ile kıyaslandığında artmakta fakat = 3 mm ve 4 mm kalınlıklarında azalmaktadır. Geçirgenlik oranı, = 0.6 değerinde ve tel kalınlığı = 4 mm durumunda TKE ve Reynolds kayma gerilmesi değerleri, örgü tellerinin silindir arkasında meydana gelen akışı kontrol ettiğini göstermektedir. Frekans değerlerinin sonuçları da örgü tellerin, silindir arkasındaki akışı, geçirgenlik oranı = 0.6 ve = 4 mm tel kalınlığında en iyi kontrolü sağladığını net bir şekilde açıklamaktadır.In this study the aim is decreasing the effect and the intensity of the temporary loads resulted from vortex shedding that have an impact on the cylinder (chimneys, high buildings etc.) located in deep water and the object or objects in the wake region and definition of the optimum values (wire thickness and porosity ) With different thickness and different porosity ratios the effect of meshy wire that surrounded a circular cylinder of D=50 mm diameter was observed at = 5000. The porosity ratios were four different values between a range of = 0.5 - 0.8 with an interval of 0.1. The thicknesses of wire were 1 mm, 2 mm, 3 mm and 4 mm. The flow structure in the wake region of circular cylinder was tried to be controlled by meshy wire that surrounded the cylinder. Experiments were carried out by using particle image velocimetry (PIV) technique. Comparing with bare cylinder results, turbulence kinetic energy (TKE) and Reynolds shear stress values increase with wire thicknesses of = 1 mm, 2 mm for all porosity ratios and decrease with = 3 mm, 4 mm. With porosity ratio of = 0.6 and wire thickness of = 4 mm TKE and Reynolds shear stress results show that meshy wire controls the flow in the wake region of the cylinder. Frequency value results also define that best flow control is obtained with = 0.6 and = 4 mm