Açık Kanallarda Debi Ölçümü Hazırlayan: Onur Dündar Doğal nehirlerde debi ölçümü ğ ç Orta nokta yöntemi ile debi hesabı Debi ölçümünde doğru kesitin belirlenmesi Debi ölçümünde doğru kesitin belirlenmesi • D Debi ölçümü yapılacak kesit nehrin düz bir bölgesinde yer bi öl ü ü l kk i h i dü bi böl i d almalı ve akım çizgileri bir birine paralel olmalıdır. Akım hızı 0 15 m/s den büyük ve derinlikler 0.15 m den büyük ve derinlikler 0 15 m den daha den daha • Akım hızı 0.15 m/s fazla olmalıdır • Kanal tabanı mümkün olduğunda düzgün olmalı ve büyük kaya parçaları ve akım oluşturmuş olabileceği düzensizliklerin olmadığı bölgeler olmalıdır • Akım mümkün olduğunda düzgün olmalı, çevrinti ve fazlaca Akım mümkün olduğunda düzgün olmalı çevrinti ve fazlaca türbülans barındırmamalıdır. Akım ölçümü yapılacak kesit ölçüm istasyonlarına yakın • Akım ölçümü yapılacak kesit ölçüm istasyonlarına yakın seçilmeli ve ölçüm kesiti ve ölçüm istasyon arasında yanal akımlar olmamalıdır. Hız ölçümü Hız ölçümü • H Hız ölçüm cihazları bir noktadaki hızı ölçerler. öl ü ih l bi k d ki h öl l • Bu yöntem ile debi hesabı yapılabilmesi için hesap yapılacak düşey alandaki ortalama hızın doğru l k dü l d ki l h d ğ belirlenmesi gerekir. • Ortalama hız düşey olarak seçilen noktalarda O l h dü l k il k l d yapılacak birçok hız ölçümünden yararlanılarak bulunabilir. bulunabilir • Düşeyde yapılan bir veya iki noktadaki hız ölçümleri kullanılarak ortalama hız için bir yaklaşım yapılabilir kullanılarak ortalama hız için bir yaklaşım yapılabilir. Ölçüm derinliğinin kesit derinliğine oranı ile ortalama hız ile ölçüm hızı arasındaki ilişki Gözlem Gö l noktasının kt derinliğinin kesit derinliğine oranı 0.05 Ölçülen Öl ül h hızın kesit ortalama hızına oranı Gözlem noktasının derinliğinin kesit derinliğine oranı 1.16 0 0.2 0.4 0.6 0 0.1 1.16 0.2 1.149 0.3 1.13 0.4 1.108 0.5 1.067 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.6 1.02 0.7 0.953 0.8 0.871 0.9 0.746 0.95 0.648 0.8 0.9 1 Gözlem noktasının derinliğinin kesit derinliğine oranı 0.8 1 1.2 1.4 Yaklaşık hız için iki yaklaşım Yaklaşık hız için iki yaklaşım 1. İki nokta metodu 1. İki nokta metodu • • • Hız dağılımı normal hız dağılımına yakın olduğu durumlarda k kesit derinliğinin %80 den ve %20 den alınacak iki ölçümün d lğ d d l k k l ortalaması kesitteki ortalama hızı verecektir. ğer düşey hı dağılımı normal hı dağılımından farlılık Eğer düşey hız dağılımı normal hız dağılımından farlılık gösteriyorsa mesela tabandaki bitkiler su yüzüne kadar ulaşıyorsa yada su yüzeyinde yüzen kütleler var ise bu iki ölçüme ilave olarak derinliğin %60 dan da ölçüm alınıp ölçüme ilave olarak derinliğin %60 dan da ölçüm alınıp ortalama alınmalıdır. Kullanılan akım hızı ölçüm cihazının boyutları kesit derinliğine göre boyutları uygun değilse iki noktadan hız almak yenine göre boyutları uygun değilse iki noktadan hız almak yenine tek noktadan hız ölçülmelidir. Tek ölçüm noktası metodu Tek ölçüm noktası metodu 2. Derinliğin % 60 dan alınacak tek noktada hız ç ölçümü • Verilen hız dağılımı eğrinden de görülebileceği üzere derinliğin %60 da yapılan hız ortalama üzere derinliğin %60 da yapılan hız ortalama hız ile hemen hemen eşittir. Bu noktada yapılacak tek hız ölçümü debi hesabında l k kh l b h b kullanılarak o düşey kesite ait debi hesaplanabilir. Hız ölçüm araçları Hız ölçüm araçları • • • • • Pitot tüp Pervaneli hız ölçer Pervaneli hız ölçer Aqustik Dopler Laser Dopler PIV tanecik görtülemeli hiz ölçer PIV tanecik görtülemeli hiz ölçer Pitot tüp Pitot tüp • p1 + 1/2 ρ v12 = p2 • v1 = [ 2 (p [ (p2 ‐ p1)) // ρ ρ ]] 1/2 Pervaneli hız ölçer Pervaneli hız ölçer Akustik Dopler Hız ölçer Akustik Dopler Hız ölçer Lazer Dopler hız ölçerler Lazer Dopler hız ölçerler PIV hız ölçerler ç Savaklar ve kanallar Savaklar ve kanallar • • • • Keskin kenarlı savaklar Geniş kenarlı savaklar Geniş kenarlı savaklar Kısa kenarlı savaklar Kanallar Keskin kenarlı savaklar Keskin kenarlı savaklar Matematiksel denklemler Matematiksel denklemler İdeal ve gerçek debi İdeal ve gerçek debi Dikdörtgen savaklar Dikdörtgen savaklar • Rehbock’ün formülü V şeklinde savaklar V şeklinde savaklar • ISO (1980), ASTM (1993), ve USBR (1997) Kindsvater‐Shen denkleminin kullanılmasını öneriyorlar • • C = 0.607165052 - 0.000874466963 Ø + 6.10393334x10-6 Ø2 k(ft ) 0 k(ft.)= 0.0144902648-0.00033955535 0144902648 0 00033955535 Ø Ø+3.29819003x10-6Ø 3 29819003 10 6Ø2-1.06215442x10-8Ø 1 06215442 10 8Ø3 Ø savak dip açısı derece cinsinden Cipoletti (Trapezoidal) Savak Cipoletti (Trapezoidal) Savak • Q cfs (ft3/s) ve yükseklik genişlik feet cinsinden (USBR, 1997) Geniş kenarlı savaklar Geniş kenarlı savaklar • Matematiksel denklemler • C değeri savak şekli ve debiye bağlı olarak 1.4-2.1 ancak genellikle 1.6 olarak kullanılır. http://www.jfccivilengineer.com/broad_crested_weir.htm Kanallar http://www.lmnoeng.com/Flumes/flumes.htm Parshall kanalı debi hesabı • • • SO 9826 önerileri h<=2 m and 0.152 <= b <= 15.24 m. b<=0.152 m,için , ç C ve n değerleri ğ Herschy (1995). y( ) b>0.152 m,için C ve n değerleri ISO 9826 (1992). • Q Q = C hn denklemde Q Q (m ( 3//s)) ve h (m) ( ) cinsinden http://www.lmnoeng.com/Flumes/flumes.htm
© Copyright 2024 Paperzz
