Pamukkale University Journal of Engineering Sciences (Dec 2017)
Bitki parçasının açık kanal enkesiti boyunca neden olduğu akım yapısı
Abstract
Akarsulardaki bitki yapısı ekosistemin önemli bir parçasıdır. Akım yapısı, bitki tabakası nedeniyle meydana gelen Kelvin-Helmholtz istikrarsızlığından dolayı akım doğrultusunda, yanal ve düşey doğrultularda ciddi miktarda değişmektedir. Bu çalışmada, sınırlı uzunlukta batık bitki parçasının etkisindeki akım yapısı deneysel olarak araştırılmıştır. Deneylerde sınırlı uzunlukta batık bitki parçası, 1.2 m uzunluğunda ve 0.6 m genişliğinde rijit batık bitki tabakası kullanılarak benzeştirilmiştir. Bitki tabakası, 0.01 m çapında ve 0.05 m yüksekliğinde dairesel kesitli rijit plastik boru parçaları kullanılarak benzeştirilmiştir. Bitki yoğunluğunun etkisini belirlemek için, and olmak üzere iki farklı yoğunlukta bitki tabakası kullanılmıştır. Hız ölçümleri ADV kullanılarak yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, bitki tabakası kanal enkesiti boyunca akım yapısında ciddi bir değişime neden olmaktadır. Büyük yoğunluğa sahip bitki tabakası, hız dağılımında daha yüksek oranda hız değişimine sebep olmuştur. Buna ilaveten, kanal enkesiti boyunca derinlik ortalama hız dağılımında, büyük yoğunlukta daha dik olmak kaydıyla, bir S-eğrisi belirlenmiştir. Türbülans kinetik enerji, bitki tabakasının olduğu bölgede bitki tabakası olmayan bölgeye nazaran daha fazla meydana gelmiştir. Ayrıca en yüksek türbülans kinetik enerji değeri, yüksek yoğunlukta bitki tabakasının bulunduğu kısımda, bitki ile akım arasındaki sınır bölgede meydana gelmiştir. Bunun yanı sıra büyük yoğunlukta, bitki tabakasının bulunduğu kısımda, bitki ile akım arasındaki sınır bölgede kuvvetli momentum değişimi belirlenmiştir. Ayrıca, kanalın debi kapasitesi incelenmiş ve bitki yoğunluğundaki artışın debi kapasitesini azalttığı görülmüştür.
