Su darbeleri sonucunda oluşan kavitasyon olayının karakteristikler yöntemi kullanılarak incelenmesi

Abstract

Su kuvveti tesisleri, su iletim ve dağıtım şebekelerinin işletme rejimleri genellikle kararlı rejim olmakta; akım parametrelerinden birinin, çoğunlukla debinin değişme siyle zamanla değişen akımlar oluşabi lmektedir. Debi değişimleri, su darbeleri olarak adlandırılan aşırı basınçların meydana gelmesine neden olmaktadır. Aşırı basınçlar, sıvının doyma basıncından daha küçük değere ulaştığında hava açığa çıkabilmekte, buhar basın cı değerine düştüğünde ise kavitasyon olarak bilinen buhar boşlukları oluşabi lmektedir. Boşluklar çok büyük boyutlara ulaştığında kolon ayrılması sözkonusu olabil mektedir. Boşlukların yokolması veya ayrılmış kolonların birleş mesi sırasında yüksek basınçların meydana gelmesi, veri min azalması gibi olumsuz etki leri nedeniyle; hidrolik sistemlerin tasarımı aşamasında kavitasyonun ele alınma sı gerekmektedir. Kavitasyon durumunda; basınç dalgalarının yayılma hızı değişken olduğundan, karakteristikler yöntemi klasik şekliyle kullanılamamaktadır. Bu çalışmada; hidrolik sistemlerde su darbeleri sonucun da kavitasyon oluşması durumu, interpolasyonlu karakte ristikler yönteminin eş zaman aralıkları yaklaşımı kul lanılarak incelenmektedir. Newton-Raphson yöntemi ile denklemlerin sayısal çözümü elde edilmekte, sistemde oluşan basınçların ve boşluk hacimlerinin değerleri hesaplanmaktadır. Bazı sayısal uygulama örnekleri için, derlenen bilgisayar programıyla elde edilen sonuçların bir bölümü verilmektedir.