Farklı Gedik Tiplerinden Kaynaklanan Ani Baraj Yıkılması Akışının Bir Binaya Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi
Abstract views: 41
/ 
PDF downloads: 28
Keywords:
Baraj Yıkılması, Taşkın Dalgası Yayılması, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği, FLOW-3D, k-ε Türbülans ModeliAbstract
Baraj gövdesinde oluşan farklı gedik tiplerinden kaynaklanan ani baraj yıkılması akışının, mansap
bölgesindeki bir binaya etkisi sayısal olarak araştırılmıştır. Üç farklı gedik tipi (20 cm genişliğinde ve 68
cm yüksekliğinde Gedik 1, 40 cm genişliğinde ve 68 cm yüksekliğinde Gedik 2, 80 cm genişliğinde ve 68
cm yüksekliğinde Gedik 3) oluşturularak baraj yıkılması akışı simüle edilmiştir. FLOW-3D hesaplamalı
akışkanlar dinamiği yazılımı kullanılarak gerçekleştirilen baraj yıkılması simülasyonlarından elde edilen
analiz sonuçları değerlendirilip yorumlanmıştır. FLOW-3D yazılımında çalışma alanı Δx = Δy = Δz = 2 cm
hücre boyutuna sahip hücrelere bölünmüş ve türbülans modeli olarak k-ε türbülans modeli kullanılmıştır.
Simülasyonlar, 104 cm genişliğinde ve 1000 cm uzunluğunda dikdörtgen kesitli yatay bir kanal modeli
kullanılarak yapılmıştır. Baraj rezervuarındaki başlangıç su derinliği 78 cm olarak alınmıştır. Mansap
bölgesine yerleştirilen binanın uzunluğu 60 cm, genişliği 30 cm ve yüksekliği 40 cm’dir. Analiz sonuçları,
gedik alanının büyümesinin, baraj yıkılması akışının mansap bölgesindeki yayılma hızını arttırdığını
göstermiştir. Binanın akışın geliş yönündeki yüzeyinde, akışa ait maksimum su derinliklerinin Gedik 1,
Gedik 2 ve Gedik 3 durumlarında sırasıyla 33.3 cm, 51.4 cm ve 61.4 cm olduğu tespit edilmiştir. Maksimum
basınç değerlerinin; kanal tabanından 1 cm yüksekteki P1 noktasında, Gedik 1 durumunda 4417.3 Pa, Gedik
2 durumunda 5455.8 Pa ve Gedik 3 durumunda 6170.6 Pa olduğu görülmüştür. Kanal tabanından 5 cm
yüksekteki P2 noktasında, Gedik 1 durumunda 2573.9 Pa, Gedik 2 durumunda 4069.5 Pa ve Gedik 3
durumunda 5972.2 Pa olduğu gözlenmiştir. Kanal tabanından 9 cm yüksekteki P3 noktasında, Gedik 1
durumunda 1356.4 Pa, Gedik 2 durumunda 3085.7 Pa ve Gedik 3 durumunda 4878.7 Pa olduğu
görülmüştür. Gedik alanının büyümesi, binanın akışın geliş yönündeki yüzeyinde, akışa ait maksimum su
derinliklerini ve basınç değerlerini de arttırmıştır.
Downloads
References
Z. Bozkuş, “Afet yönetimi için baraj yıkılma analizleri,” İMO Teknik Dergi, 15(4), 3335–3350, 2004.
G. Lauber, and W. H. Hager, “Experiments to dambreak wave: Horizontal channel,” Journal of Hydraulic Research, 36(3), 291–307, 1998.
B. Nsom, K. Debiane, and M. J. Piau, “Bed slope effect on dam break problem,” Journal of Hydraulic Research, 38(6), 459–464, 2000.
S. Soares Frazao, N. Le Grelle, and Y. Zech, “Dam-break flow experiments in idealised representation of complex topography and urban area,” 1st Project Workshop, 2002, 1–8.
H. Ozmen-Cagatay, and S. Kocaman, “Dam-break flow in presence of obstacle: Experiment and CFD simulation,” Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, 5(4), 541–552, 2011.
L. Liu, J. Sun, B. Lin, and L. Lu, “Building performance in dam-break flow - an experimental study,” Urban Water Journal, 15(3), 251–258, 2018.
C. Chumchan, and P. Rattanadecho, “Experimental and numerical investigation of dam break flow propagation passed through complex obstacles using LES model based on FVM and LBM,” Songklanakarin J. Sci. Technol., 42(3), 564–572, 2020.
S. Kocaman, K. Dal, and A. Yılmaz, “Mansapta trapez daralma olması durumunda baraj yıkılması taşkın dalgası yayılımının sığ su denklemleri ile modellenmesi,” Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 10(2), 695–703, 2021.
