İstanbul Boğazı`nın sayısal modellenmesi ve tüp geçit kazısının boğaz hidrodinamiğine etkisi

Abstract

Tabakalı akımlar farklı yoğunluklara sahip akışkanların aynı akım alanında bulunması ile oluşan sistemlerdir. Tabakaların birbirlerinden ayrıldıkları yüzeylere arakesit yüzeyleri denir. Bu yüzeyler oldukça karmaşık akım yapısına sahiptir (üç boyutlu momentum alışverişi ve çok güçlü bir türbülans yapısı meydana gelir) ve derinlik boyunca akımın ve akışkanın özellikleri değişim gösterir. Tabakalı akımların yukarıdaki özelliklerinden dolayı modellemek oldukça zordur ve kullanılacak sayısal modelleme tekniği ile hazırlanacak yazılımların özellikleri sonuçlar üzerinde büyük etkilere sahip olabilir. Bu çalışmanın amacı İstanbul Boğazının hidrodinamiğinin üç boyutlu modellemesinin yanı sıra boğaz tabanında açılacak bir hendeğin bu hidrodinamik yapıya olan etkisinin araştırılmasıdır. Sonlu farklar yaklaşımı ile k-s türbülans modelini çözebilen Mike3 yazılımı amaçlanan boğaz hidrodinamiğinin çözümünde kullanılmıştır. Hidrodinamik simülasyonlar üç aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada dikdörtgen kesitli düz bir kanalda çift tabakalı akım modellenmiş ve sonra tabanına akım yönüne dik yönde bir hendek açılarak kanal akımı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. İkinci, aşamada İstanbul Boğazının tabanında açılacak hendeğe ait akım yapısını veren sınır şartları oluşturulmuştur. Üçüncü, aşamada ise tüp geçit geçişinin yapılacağı bölge üzerinde hidrodinamik yapı incelenmiştir.