AÇIK KANAL AKIMLARINDA YÜZEY AKIŞ HIZI YARDIMI İLE AKIŞ MİKTARININ BELİRLENMESİ
Proje no. 21464 · Durum: Kapanmış (Yayın bekleniyor) · 2020
Özet
Bu araştırma projesinin temel amacı, 21 yy teknolojileri yardımı ile saha ölçümlerinin sayısını ve maliyetini azaltarak, su kaynaklarının kontrollü kullanımına katkıda bulunmaktır. Çalışmada video görsel yardımı ile serbest yüzeyli akımların yüzey akış hızı elde edilerek akış miktarının gerçeğe en yakın değeri ile belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu kapsamda Ege Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Hidrolik Laboratuvarı’nda farklı yatak özellikleri ve izleyici türleri kullanılarak deneyler yapılmıştır. Ayrıca doğal akış şartlarında yapılan deneylerin sonuçları laboratuvar bulguları ile karşılaştırılmıştır. Çalışmanın ilk adımında yürütülen deneyler izleyici büyüklüğüne ve izleyici malzeme cinsine yoğunlaşmıştır. Akış şartlarının etkisi analiz edebilmek için öncelikle deneyler düz dörtgen bir akış yatağında pürüzsüz sayılabilecek şartlarda yürütülmüştür. Bu kısımda yapılan hız ölçümlerinde ADV (Acoustic Doppler Velocimetry) cihazı ile LSPIV (Large Scale Partical Velocimetry) yöntemi kullanılmıştır. ADV ve LSPIV bulguları arasındaki ilişki nümerik bir ifadeye dönüştürülmüştür. Daha sonra elde edilen ifadenin gerçek akış yatakları üzerindeki başarısını test etmek için saha deneyleri yapılmıştır. Parçacık görüntülemeli hız yöntemi olarak tanımlayabileceğimiz PIV (particle image velocimetry), belli bir bölgedeki ardışık görüntüleri karşılaştırma esasına dayanmaktadır. LSPIV yöntemi ise PIV’ye nispeten daha uzaktan alınan görüntüleri analiz etmektedir. Mikro düzeyde olumlu sonuçlar alan yöntem orta görüntüleme mesafesi hatta daha ileride yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri ile bu işi çözebilmeyi hedeflemektedir. Bunun için noktasal hız ölçümleri yapılan kesit için ortalama hız elde edilerek LSPIV yöntem bulguları ile karşılaştırılmıştır. LSPIV yöntemi farklı noktalardan alınan görüntüler yardımı ile perspektif etkisinin ve/veya mesafenin görüntü bozulması üzerindeki etkilerinin dikkate alarak hız vektörlerini elde etmeyi amaçlayan bir yöntemdir. Bu araştırma kapsamında, yüzey akış hızlarını elde etmek için LSPIV yöntemini uygularken farklı malzemelerin farklı boyutlardaki örnekleri izleyici olarak kullanılmıştır. LSPIV yönteminin başarısını etkileyecek parametrelerden biri izleyicinin malzeme türü ve boyutudur. Malzeme tür ve büyüklüğünün etkisi ADV cihazı ile yapılan noktasal hız ölçümleri kullanılarak test edilmiştir. Açık kanal akış hızı ölçümleri için gerek kesitin geometrisi gerek yatak malzeme özellikleri değişken olarak incelenmesi çalışmanın ikinci kısmında ayrıca değerlendirilmiştir. Saha çalışmalarında görüntü kaydedebilen ve/veya aktarabilen drone (İHA, insansız hava aracı) kullanılarak doğal akış yatakları üzerinde de çalışmanın uygulanması amaçlanmaktadır. Bu proje, LSPIV ölçüm yöntemini derinlemesine analiz ederek, bu yöntemin insanlığın ortak malı olan suyun daha özenli kullanılmasında rolünün ne olduğunu belirlemeye çalışmaktadır.