Search

In this study, experimental and numerical analysis of the water surface profile formed back of the regulator was carried out. The experiments were performed by placing a threshold on the downstream part of the open channel experimental setup, which is located in Dokuz Eylul University Hydraulics Laboratory and whose slope can be changed. Using the initial conditions of the experiments, the differential equation of the water surface for the gradually varied flows was solved numerically by the Euler Method, the Fourth Order Runge Kutta Method, the Standart Step Method, the Direct Step Method, and the Differential Quadrature Method. By using experimental data, the relative errors obtained from different numerical methods were compared with each other and the accuracy of the methods was examined., Bu çalışmada, bağlama arkasında oluşan su yüzeyi profilinin deneysel ve sayısal olarak analizi gerçekleştirilmiştir. Deneyler, Dokuz Eylül Üniversitesi Hidrolik Laboratuvarı’nda bulunan ve eğimi değiştirilebilen açık kanal deney düzeneğinin mansap kısmına eşik konularak gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneylere ait başlangıç koşulları kullanılarak tedrici değişken akımlar için su yüzeyinin diferansiyel denklemi Euler Yöntemi, Dördüncü Mertebeden Runge Kutta Yöntemi, Standart Adım Yöntemi, Doğrudan Adım Yöntemi ve Diferansiyel Kuadratur Yöntemi ile sayısal olarak çözülmüştür. Deneysel veriler kullanılarak farklı sayısal yöntemlerden elde edilen göreceli hatalar birbirleriyle karşılaştırılmış ve yöntemlerin doğrulukları irdelenmiştir.

Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Ana Bilim Dalı, Bu çalışmada, iki DC magnetronlu bir püskürtme sistemi kullanılarak FeCr alaşım ince filmleri üretildi. Önemli üretim parametreleri olan, depozisyon hızı ile alt tabakanın dönme hızlarının farklı değerleri dikkate alınarak, filmlerin yapısal ve manyetik özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı. Filmler oda sıcaklığında ticari asetat alt tabaka üzerine üretildi ve sırasıyla elementel, kristal yapı, yüzey ve manyetik analizleri yapıldı. Elementel analiz sonuçlarına göre, depozisyon hızı ve alt tabakanın dönme hızı arttıkça film bileşimindeki Fe içeriğinin de arttığı tespit edilmiştir. Kristal yapı analizi sonucunda ise, depozisyon hızı ve alt tabakanın dönme hızı değiştirilmesine rağmen filmlerin bcc kristal fazını sürdürdüğü ancak, kristal yapıya ait düzlemler arası uzaklık ve tane büyüklüğü gibi özelliklerin bu değişimden etkilendiği tespit edilmiştir. Bunların yanı sıra, farklı depozisyon hızı ve alt tabakanın farklı dönme hızının filmlerin yüzey morfolojilerinde dikkate değer değişimlere neden olduğu bulunmuştur. Depozisyon hızının ve alt tabakanın dönme hızının artması, filmlerin doyum manyetizasyonu, koersivite alanı ve kalıcı manyetizasyon değerlerinde bir artışa sebebiyet verdiği tespit edilmiştir. Filmlerin manyetik özelliklerinde meydana gelen bu değişikliklerin, yapısal özelliklerdeki değişimlere bağlı olduğu ifade edilebilir., In this study, FeCr alloy thin films were produced by using a sputtering system with two DC magnetrons. The effect of different deposition rates and rotation speeds of the substrate, which are very important production parameters, on the structural and magnetic properties of the films was investigated. The films were produced on a commercial acetate substrate at room temperature and the elemental, crystalline structure, surface and magnetic analysis were done, respectively. According to results of the elemental analysis, the increase in the deposition rate and rotation speed of the substrate resulted in an increase in the Fe content of the films. According to crystalline structure analysis, it was detected that although the deposition rate and rotation speed of the substrate were changed, the films maintained the bcc crystal phase. However, the interplanar spacing and the grain size were affected by the changing deposition parameters. In addition, it was found that different deposition rates and rotation speeds of the substrate caused the considerable changes on the surface morphologies of the films. The increase of the deposition rate and rotation speed of the substrate leads to an increase in the saturation magnetisation, coersvity field and remanans magnetisation values of the films. It can be stated that the changes in the magnetic properties depend on the changes in the structural properties of the films., Bu tez çalışması Balıkesir Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından 2016/149 nolu proje ile desteklenmiştir.

A two-dimensional model, under non equilibrium condition, consists of three components has been developed to determine suspended load over an erodible layer. The first component, prepares unstructured triangular meshes. The second component, employs the shallow water equation system to calculate flow treatment, is hydrodynamic component. The last component, determines suspended sediment and bed deformation, is morphodynamic component. The governing equations solved by explicit Finite volume method and discretized by Total Variation Diminishing scheme. In addition, in order to obtain a more accurate solution, two turbulence models has been adjoined to the governing equation. The numerical results of developed model are compared with the results of Flower 3D software. The model was examined for two hypothetical cases. The acceptable compatibility between numerical results of developed model and Flow3D software had been recognized. However, results of mixing length turbulence model are compatible than eddy viscosity model, Askıda katı madde içeren hareketli tabanlı bir yatakta dengede olmayan şartlar altında taban profilinin değişiminin belirlenmesi için üç bileşenden oluşan iki boyutlu bir model geliştirilmiştir. Birinci bileşen çözüm için düzensiz üçgen ağlar oluşturmaktadır. İkinci bileşen sığ su denklemlerini kullanarak akımı modelleyen hidrodinamik bileşendir. Son bileşen ise tabandaki değişimi ve askıdaki katı madde hareketini hesaplayan morfodinamik bileşendir. Denklemler açık Sonlu Hacimler Yöntemi, Toplam Değişim Azalması şeması kullanılarak çözülmüştür. Ayrıca, daha doğru çözüm elde edebilmek için genel denklemlere iki tane çalkantı modeli eklenmiştir. Geliştirilen modelin sonuçlarını denemek amacıyla iki tane hipotez örnek çözülmüştür. Geliştirilen modelden elde edilen sayısal sonuçlar Flow3D yazılımı sonuçlarıyla karşılaştırılmış ve uyumlu olduğu görülmüştür. Ancak, karışım uzunluğu çalkantı modeli sonuçları eddy viskozitesi modeline göre daha uyumludur

Katı madde taşınımının önceden hesaplanabilmesi, taşkın kontrolünde, barajlarda, sulama şebekelerinde vs. bu yapıların en iyi şekilde tasarlanmasında ve kullanımında etkili parametrelerden biridir. Bu çalışma kapsamında katı madde taşınımı problemi bir boyutlu olarak sonlu hacimler yöntemi kinematik dalga yaklaşımı ile çözülmüştür. Ayrıca katı madde taşınımının modellenmesi için açık ve kapalı çözüm şemaları, dengede ve dengesiz taşınım durumları için incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılmış ve dengesiz taşınım durumunda kapalı çözüm şeması kullanılarak elde edilen sonuçların deneysel sonuçlarla daha uyumlu olduğu gözlenmiştir.

There are many possible layouts for transporting water from its source to hydrants. That is why the most economical solution must be found. In practice, trial and error procedures are usually applied to determine the economical layout. The diameters of conveyance systems are then found by optimizing the network. However, such an approach does not guarantee an optimum solution. Nowadays, there are many models and related computer programs to solve this problem, but they also have many drawbacks. For example, dynamic programming procedures have limited usage due to the necessity of preparing new programs for each application. In sprinkler irrigation systems, which are pressurized branched piping systems, flow changes initiate pressure fluctuations called ``waterhammer\". Such hydraulic transients must be investigated thoroughly for the safety of the system. For the economical design of a sprinkler irrigation system for a given field, a two-step procedure comprising 1. optimization of system layout, 2. optimization of the system, may be used, but it is usually misleading to separate these two steps. This is because the diameters must be known to optimize the layout, and the layout of the system is necessary to determine the diameters. That is why these two steps must be handled together for the optimum design. In this study, the shortest path algorithms of Graph theory are first used for determination of the layout and then the optimum diameters are determined. The economical solution is investigated by taking into account the cost of each pipe segment and by changing their lengths. The obtained networks are then optimized to arrive at the economical system. The dynamic programming models for optimizing the gravitational or pumping systems with one source are presented. The branched systems may have any configuration. Furthermore, a computer program is developed to analyze waterhammer by the use of the characteristics method with interpolation. The approach used is demonstrated in the case of a simple system and the results are evaluated.

Taşkın, yeryüzüne düşen yağışların, akarsu yatak kapasitesinin dışına çıkarak taşması olayıdır. Yüksek veengebeli topoğrafik yapısı ve yarı kurak iklim kuşağında yer alan Türkiye’de yağışların hem mevsimsel hem dealansal dağılımı oldukça düzensizdir. Bu düzensiz yağışlar yüzey şekilleri, topoğrafik yapı, arazi kullanımı,çarpık kentleşme, orman arazilerinin tahribatı ve insan faaliyetleri neticesinde taşkınlara dönüşmektedir.Akarsular üzerinde inşa edilecek tüm yapılar için akımın hızı, akımın seviyesi ve kesit boyunca taşıdığı hacimmiktarı gibi taşkına ait karakteristiklerin bilinmesi ve bu karakteristiklere göre önlemlerin alınması gerekir.Taşkın karakteristiklerinin belirlenmesi amacıyla yapılan ve taşkınların ötelenmesi olarak tanımlanan hesaplarSt.Venant denklemleri ile yapılmaktadır. St.Venant denklemleri değişik dalga yaklaşımları altındaçözülebilmekte ve taşkın ötelenmesinde hidrolik yöntemler olarak tanımlanmaktadır. Bunun yanında sadecekütlenin korunumu esasına dayanan hidrolojik yöntemler de kullanılabilmektedir. St.Venant denklemlerimatematiksel olarak bazı kabullerle doğrusallaştırılabilmekte, farklı dalga yaklaşımları kullanılsa da difüzyondalga denklemi şeklinde ifade edilebilmektedir. Elde edilen denklem sonlu farklar, sonlu hacimler gibi sayısalçözüm yöntemleri ile çözülebilmektedir. Bu çalışmada difüzyon dalga denkleminin çözümünde DiferansiyelKuadratür Yöntemi (DKY) kullanılmış ve Sivapalan (1997) ve Özdoğan (2010)’dan alınan gerçek taşkınörnekleri üzerinde uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar, sonlu fark yöntemleri ile elde edilen sonuçlarlakarşılaştırılmıştır [1, 2]. Her iki örnek çözümden de görüldüğü üzere, çözüm için DKY’de az sayıda hesapnoktası kullanılması yeterli olmaktadır.

Estimation of sediment transport phenomenon is one of the significant mechanisms in optimum design, better use and management of water structures such as flood controls, dams, irrigation systems. In this study, the sediment transport problem was solved as 1D using finite volumes method with kinematic wave model approach. Furthermore, this phenomenon was investigated using explicit and implicit schemes under equilibrium and non-equilibrium transport conditions. The results of numerical solutions are compared with experimental data, and it was observed that results in non-equilibrium sediment transport using implicit scheme are more compatible with those of experimental studies.

keskin, asli ulke/0000-0002-9676-8377 WOS: 000306568200010 The flooding event occurs when the discharge of a river is more than the river capacity. With high and rough topographic structure, Turkey is located in a semi-arid climate zone and both spatial and seasonal distribution of precipitation is quite irregular. These irregular precipitations create the flooding events with landform, topographic structure, faulty land use, unplanned urbanization and destruction of forest areas. Since floods are characterized by discharge velocity, discharge level and high water levels, these flood characteristics should be known and preventive actions must be taken for all buildings to be built in river basins. The solutions which are made for determining flood characteristics are called as flood routing and developed by means of St. Venant equations. St. Venant equations can be solved in different wave approaches and named hydraulic methods in flood routing phenomenon. In addition to hydraulic methods, hydrological methods that based only mass conservation can also be used in flood routing phenomenon. St. Venant equations can be linearized mathematically with some assumptions, however different wave approaches can be used, it can be denoted as diffusion wave approach. The diffusion wave equation can be solved by different methods like finite difference and finite element methods. In this study, the differential quadrature method (DQM) is used for the numerical solution of diffusion wave equation and it is employed to real flood events data obtained from Sivapalan(1997) and Ozdogan(2010). The DQM results are compared with finite difference results [1,2]. As seen from the examples, for the solution in DQM it is enough to use fewer solution points.

keskin, asli ulke/0000-0002-9676-8377 WOS: 000302824500002 Solution of Kinematic Wave Model using DQM and Sutculer Flood Example Floods are characterized by large discharges, high flow velocities and high water levels. These flood characteristics should be known for all structures to be built in river basins. In this study, Muskingum Method and Kinematic wave model (KWM) are used for flood hydrograph prediction. In the numerical solution of the KWM, the Differential Quadrature Method (DQM) is employed. Kinematic wave modeling with DQM was applied to a real flood problem for the first time in this study. For this purpose, the flood which occurred in Sutculer Degirmendere, a branch of Aksu River, was considered. The DQM simulated the measured hydrograph more suitably than Muskingum Method.

Predict of sediment particles movement is important mater, that can be help engineers to control flow structures, dams reservoirs, irrigation systems and etc. Simplification and sufficient sensible resolute cased to select one dimensional (1-D) approach for simulation of sediment transports. In this study we tried to simulate 1-D phenomena of sediment transport with explicit and implicit schemes in equilibrium conditions. In order to solve government equations used finite volume method by upwind scheme. Finally the model has been verified by Laboratory research and the results are generally fitted well in with the measurements

In this study, the water surface elevations in gradually varied flows are calculated by Differential Quadrature Method (DQM) which is recently used in Hydraulics Engineering. Water surface profiles can be calculated by solving the systems of equations that are linear at uniform channel, nonlinear at nonuniform channel. A uniform channel is selected as on illustrative example. The obtained results are compared with those of Direct Step Method. Gradually varied flow is calculated for M and S profiles in a trapezoidal channel. The differences between the results are negligibly small. ©2011 Academic Journals.