Akarsu kıvrımlarını geçen kutu kesitli boru hatları civarında oyulma derinliklerinin tayini

Abstract

Su, petrol, gaz ya da diğer sıvıları nehirden geçiren boru hatları genellikle yatağa gömülüdür. Borular, nehrin yatağında akımın sebep olduğu genel bir oyulma durumunda, kısmen akım hareketine maruz kalırlar. Hareketli bir yatağa yerleştirilmiş boru hattında oluşan oyulmanın tahmini boru hattı mühendislik pratiğinde önemli bir problemdir. Bu çalışmada, kutu kesitli borular kullanılarak yapılan deneyler konu edilmektedir. Yapılan boyut analizi sonucu, rölatif denge oyulma derinliği (S/D)'nin rölatif akım derinliğine (yn/D),boru Reynolds sayısına (Re) ve akımın Froude sayısına (Fr) bağlı olduğu belirlenmiştir. Birinci bölümde, oyulma hareketi incelenmiş ve bu harekete etki eden faktörler tanımlanmıştır. Ayrıca çeşitli engellerden dolayı akımda ve tabanda meydana gelen değişiklikler üzerinde durulmuştur. İkinci bölümde, sınır tabakası ve su yüzü profilleri ele alınmıştır. Üçüncü kısımda, katı madde hareketi ve engelin katı madde hareketine etkileri üzerinde durulmuştur. Dördüncü bölümde, boru hatları etrafında meydana gelen oyulmalarla ilgili yapılmış çalışmalara ve sayısal modellemelere yer verilmiştir. Beşinci bölümde, konuyla ilgili yapılan deneysel çalışmadan bahsedilmiştir. Altıncı ve Yedinci bölümde, deney sonuçları değerlendirilmiştir. Altıncı bölümde, çalışmadan elde edilen oyulma derinliklerinin çeşitli boyutlara bağlı olarak değişimini veren eğriler çizilmiş ve regresyon analizi yapılmıştır. Deneyler dikdörtgen kanalda yapılmış ve üç farklı boyuttaki kutu kesitli borular taban üzerine yerleştirilmiştir. Sonuçlar, Akımın Froude sayısının oyulma sürecine önemli ölçüde etki ettiğini göstermiştir. Oyulma çukurunun karakteristik boyutları ile akımın Froude sayısı arasında iyi bir korelasyon elde edilmiştir.