Computational and Experimental Investigation of Water Surface Around Bridge Piers

Abstract

Köprü ayakları etrafındaki serbest yüzeyli akım, açık kanal hidroliğinin en önemli problemlerinden biridir. Köprünün yapısal tasarımı, köprü ayakları etrafında oluşacak oyulma ve köprü ayakları etrafındaki su hareketini simüle eden hidrolik tasarım ile birlikte doğru bir şekilde yapılmalıdır. Köprü ayaklarının hidrolik tasarımı yeterince iyi değilse, sel ve taşkın gibi durumlarda çok ciddi hasarlara neden olabilir. Bu çalışmanın amacı köprü ayaklarının su yüzeyine etkisini deneysel ve sayısal olarak analiz etmektir. Sayısal analiz için hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile 3 boyutlu çözüm yapan FLOW-3D paket programı ile HEC-RAS paket programı kullanılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Çalışmada farklı köprü açıklık sayıları için aynı hızda akışlar incelenmiş ve deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Ayrıca sonlu hacimler yöntemi ile çözüm yapan FLOW 3D paket programında farklı mesh boyutları ile çözüm yapılarak deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak FLOW-3D paket programı ile gerçekleştirilen çözümlerin deneysel veriler ile oldukça yakın sonuçlar gösterdiği gözlemlenmiştir.