Su Alma Yapıları Eğitim Notları - 1

1. SU ALMA YAPILARI EĞĠTĠM NOTLARI - 2
ÖZGÜR SEVER 20.11.2014

2. Tirol Regülatörler Tirol regülatörler ile alınan akım içerisinde fazla miktarda havayı da sürüklemektedir. Gerçek akım yüksekliği hesaplanan akım yüksekliğinden fazla olacaktır. Bu sebeple 20~60 cm arasında bir hava payı alınması önerilmektedir.

3. Tirol Regülatörler Izgaraların eğimi ne kadar fazla olursa tıkanma olasılığı o kadar az olur. Izgara şekli de tıkanma olasılığını etkiler.
Tirol Izgarası
Tirol Tipi Bağlamaların Hidrolik Hesabı ile İlgili İrdelemeler, Çağlar Özcan Yüksek Lisans Tezi

4. Izgara Boyutlarının Hesaplanması Izgaranın kısa olması sebebiyle çok küçük olan sürtünme, yüzeysel gerilme etkileri ve akıntı çizgilerinin kıvrıntılı olması hesaplarda göz ardı edilmiştir. Hesaplama yöntemi olarak, «Vahşi Derelerden Su Alma, Kazım Çeçen, 1962» isimli yayında verilen yöntem kullanılabilir. Izgara genişliği enerji seviyesi sabit ve enerji çizgisi sabit olmak üzere iki farklı yöntemle hesaplanır.

5. Izgara Boyutlarının Hesaplanması J. Frank tarafından pratik bir hesaplama yöntemi geliştirilmiştir. Akım derinliğindeki değişim «l» ve «h1» eksenli bir elips ile tanımlanmaktadır. 푠2 푙2=2 ℎ ℎ1 ℎ2 ℎ12 q0=qa durumu için: 푙=2.561 푞0 휆ℎ1
Enerji Seviyesi Sabit Kabul Edilirse

6. Izgara Boyutlarının Hesaplanması Izgaranın başlangıcında h1 akım derinliği kritik derinlikten daha düşüktür. ℎ1=푐∗ℎ푘푟푖푡푖푘=푐∗ 23 퐻0 c: Azaltma katsayısı ℎ푘푟푖푡푖푘= 푞2 푔 3
Enerji Seviyesi Sabit Kabul Edilirse
ε
c
14º
0.879
16º
0.865
18º
0.851
20º
0.837
22º
0.825
24º
0.812
26º
0.800

7. Izgara Boyutlarının Hesaplanması Izgara başlangıcındaki büzülme katsayısı: 휇0=0.66∗휀−0.16∗ 푎 ℎ00.13 Ortalama büzülme katsayısı: 휇=1.22∗휇0 Relatif akım alanı: 휑= 푒 푎 e : Ġki ızgara arası net açıklık a : Ġki ızgara arası mesafe 푙=2.561 푞 휑∗휇2∗푔∗푐표푠휀∗ℎ표
Enerji Seviyesi Sabit Kabul Edilirse

8. Izgara Boyutlarının Hesaplanması Izgaranın başlangıcındaki su yüksekliği: ℎ0=ℎ푚푖푛=1.5∗ℎ푘푟푖푡푖푘 Izgara boyu: 푙=1.185 ℎ0 휇∗휓 휇=1.22∗휇0 휑= 푒 푎
Enerji Çizgisi Sabit Kabul Edilirse

9. Izgara Boyutlarının Hesaplanması Bilinenler Debi, Q = 1.00 m3/s Genişlik, B = 14.00 m Izgara açısı, ε = 20º Ġki ızgara arası net açıklık, e = 50.00 mm Ġki ızgara ekseni arası mesafe, a = 80 mm
Örnek

10. Izgara Boyutlarının Hesaplanması Kanal içerisindeki akımın hesaplanabilmesi için öncelikle kontrol kesitinin belirlenmesi gerekmektedir. Kritik su kotları ve kanal boyunca oluşacak enerji kayıpları kullanılarak kontrol kesiti belirlenebilir. Belirlenen kontrol kesitine göre kanal içerisindeki su profili hesaplanabilir. Kanal boyunca debi girişi olduğu için, hesaplamalar kanal parçalara bölünerek yapılmalıdır.
Kanal Boyutları
Q1
Q2
Qn
Q= 푄푖 푛 푖=1

11. Izgara Boyutlarının Hesaplanması Öncelikle kanal içerisindeki kritik akım karakteristikleri belirlenmelidir.
Kanal Boyutları
x
yc
A
T
Vc
Qc
Rc
0
x1
Q1
x2
Q1+Q2
….
xn
푄푖 푛 푖=1

12. Izgara Boyutlarının Hesaplanması Kontrol kesitinin belirlenmesi
Kanal Boyutları
x
Δx
Qc
Qn+Qn+1
yc
Vc
Vn+1
ΔQc
ΔVc
Δym
Rc
hf
Δy’
ΣΔy’
Kanal boyunca mesafeler
Ara mesafeler
x mesafesinde olması gereken debi
Bir önceki kesit ile toplam debi
Kritik derinlik
Kritik hız
Bir önceki kesitteki hız ile toplam
Debi artışı
Hız artışı
Çarpışma kaybı nedeniyle su yüzeyindeki düşüş 푄푛푉푛+푉푛+1 푔푄푛+푄푛+1Δ푉+ 푉푛+1 푄푛 Δ푄
Kritik hidrolik yarıçap
Sürtünme kaybı
Su yüzündeki düşme miktarı
Su yüzündeki toplam düşme miktarı

13. Izgara Boyutlarının Hesaplanması Su yüzü profilinin hesaplanması
Kanal Boyutları
a
T
P
x
Δx
z0
Δy’
z
y
A
Q
V
Q1+ Q2
V1+ V2
ΔQ
ΔV
Δym’
R
hf
Δy’
Fark
Islak çevre
Su yüzü genişliği
Taban genişliği
Kanal taban kotu
Su yüzü kotu
Su yüksekliği
Alan

14. Izgara Boyutlarının Hesaplanması
Kanal Boyutları Kritik akım durumu için çizilen kanal tabanı eğimi ile normal kanal eğiminin aynı olduğu nokta kontrol noktasıdır. Bu noktada kanal içerisindeki akım kritik altı akımdan kritik üstü akıma geçiş yapmaktadır. Bu kesitin solundaki eğim taban eğiminden büyük, sağındaki eğim ise taban eğiminden küçüktür.