Jet akımının hidrolik sıçrama üzerine etkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada yatay kanalda farklı debilerdeki su jetlerinin hidrolik sıçramaya etkisi araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar 75 mm genişliğinde, 150 mm derinliğinde ve 5 m uzunluğundaki kanal da gerçekleştirilmiştir. Deneyler 3.43 ile 4.83 arasında 6 farklı Froude sayısı için, 5 farklı su jeti debisinde ve su jeti etkime açısı 30o, 45o ve 60o şartlarında gerçekleştirilmiştir. Serbest sıçrama ve jetli sıçrama halleri yüksek hızlı bir SVHS kamera yardımı ile görüntü işleme tekniği kullanılarak incelenmiştir. Serbest hidrolik sıçrama ve jetli haller için akım yapısı, sıçramanın çevri uzunluğu, su yüzü profilleri ve enerji kaybı araştırılmış ve karşılaştırılmıştır. Su yüzü profillerinin belirlenmesi için çizilen bütün grafiklerden, etki ettirilen su jetinin debisi arttıkça sıçramanın menbaya doğru yaklaşmakta olduğu gözlenmiştir. İlave jet durumunda sıçrama yüzey profili dikliğinin serbest sıçramanın su yüzeyi profili ile karşılaştırıldığında arttığı gözlenmiştir. Aynı zamanda su jeti debisi arttıkça sıçramanın mansabındaki derinlik, y2 artmaktadır. Hidrolik sıçramaya su jeti etki ettirildiğinde özellikle küçük Froude sayılarında serbest sıçramaya göre çevri uzunluğunun azaldığı görülmüştür. Jetli ve jetsiz durumlarda çevri uzunlukları menba Froude sayısının artmasıyla artmaktadır. Menba derinliği ve serbest sıçramada kaybolan enerjiye göre boyutsuzlaştırılan enerji kaybının (?E) başlangıç Froude sayısı ile değişimi grafiklerine bakıldığında Froude sayısı arttıkça enerji kaybı hem jetli hem de jetsiz halde artmaktadır. Su jeti etki ettirildiğinde serbest sıçramaya göre enerji kaybının daha fazla olduğu görülmektedir. Etki ettirilen su jeti debisi arttıkça kaybolan enerji miktarı da artmaktadır.