Hidrolik sıçrama, akımın sahip olduğu enerjinin büyük miktarının sönümlendiği ve aşırı türbülansın oluştuğu
oldukça karmaşık akım problemidir. Bu çalışmada, farklı akım durumlarında kayar kapak mansabında oluşan
batmış hidrolik sıçramanın sayısal modellemesi yapılmıştır. ANSYS- Fluent programı kullanılarak akımı idare
eden temel denklemlerin sayısal olarak çözümünde, türbülans viskozitesinin hesap edilmesinde Reynolds
Ortalamalı Navier Stokes (RANS) tabanlı Reynolds Gerilme Modeli (Reynolds Strees Model-RSM) ve su- hava
arakesitinin belirlenmesinde ise Akışkan Hacimleri Yöntemi (Volume of Fluids) kullanılmıştır. Q6 durumunun
sayısal modellemesinden elde edilen hız profilleri, deneysel hız profilleriyle karşılaştırılmıştır. Farklı batıklık
oranlarına sahip batmış hidrolik sıçramanın sayısal modellemesi sonucunda, meydana gelen hidrolik sıçrama ve
geri dönüş bölgesi uzunlukları ve hız alanında meydana gelen değişimler değerlendirilmiştir. Bunun yanında,
hidrolik sıçramada meydana gelen sınır tabakası kalınlığı farklı akım durumlarında incelenmiştir. Çalışma
sonucunda, sayısal modelleme tekniklerinin, farklı batıklık oranlarında oluşan hidrolik sıçramanın sayısal
modellemesinde oldukça başarılı olduğu ve deneysel çalışmalara kıyasla akımla ilgili detaylı bilgi sunma
avantajından dolayı su yapılarının tasarımında tercih edilebileceği belirlenmiştir.
Hydraulic jump is a highly complex flow problem in which a large amount of the energy is absorbed, and
turbulence occurs in the flow. In this study, the numerical modelling of the submerged hydraulic jump occurring
in the downstream sluice gate in different flow conditions is performed. The basic equations governing the flow
are solved with ANSYS-Fluent program. In numerical solution of the basic equations, Reynolds Averaged Navier
Stokes (RANS) based Reynolds Stress Model (RSM) is used to calculate turbulent viscosity and Volume of Fluid
(VOF) method is used to determine the flow-air intersection. The velocity profiles obtained from the numerical
modeling of the Q6 state were compared with the experimental velocity profiles. As a result of the numerical
modeling of the submerged hydraulic jump with different submergence ratios, the lengths of the hydraulic jump
and roller zone and the changes in the velocity field were evaluated. Besides, boundary layer development
occurring in hydraulic jump has been investigated in different flow conditions. As a result of the study, it has been
determined that numerical modeling techniques are quite successful in numerical modeling of hydraulic jump
occurring at different submergence rates and can be used safely due to the advantage of providing very detailed
information about flow compared to experimental studies.
