Aksoy, Muharrem HilmiYıldırım, Ahmet2025-05-112025-05-112025https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=P3dtmmHrq-mzEcmCLi1CqZvgOOFSRqegUxTIdyXgIQ9FwjqDZJHfQc5_JZPyaySchttps://hdl.handle.net/20.500.13091/10080Vanalar, su ve gaz gibi akışkanların kapalı bir kesit içerisinden geçişini kontrol etmek veya düzenlemek amacıyla kullanılan mekanik bileşenlerdir. Farklı tasarım özelliklerine sahip olan vanalar, akış karakteristikleri açısından önemli farklılıklar göstermektedir. Bu çalışmada, baraj işletmelerinde yaygın olarak kullanılan kelebek vana, karesel sürgülü vana ve konik vananın farklı çalışma koşullarındaki akış karakteristikleri incelenmiş ve karşılaştırmalı bir değerlendirme yapılmıştır. Barajların özellikle dipsavak olarak isimlendirilen yapılarında tahliye ve regülasyon amaçlı kullanılan vana sistemlerinin akış özelliklerinin bilinmesi, barajların projelendirilmesi ve işletme süreçleri açısından büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, aynı boyutlara sahip karesel sürgülü vana, konik vana ve kelebek vananın %25, %50, %75 ve %100 açıklık oranlarında, 2, 4, 6, 8 ve 10 bar giriş basınçları altında akış karakteristikleri, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yazılımlarından Ansys Fluent kullanılarak analiz edilmiştir. Yapılan analizler sonucunda, hacimsel debi, basınç kayıpları, basınç dağılımı, hız dağılımı ve akım çizgileri değerlendirilerek karşılaştırmalı sonuçlar elde edilmiştir. Vanaların akış katsayısı (Kv) değerleri incelendiğinde, en yüksek Kv değerlerinin %100, %75 ve %50 açıklık oranlarında sırasıyla 99.679 m³/h, 50.406 m³/h ve 26.915 m³/h ile karesel sürgülü vanada elde edildiği görülmüştür. Kelebek vana, %100 ve %75 açıklık oranlarında sırasıyla 53.953 m³/h ve 25.147 m³/h Kv değerleriyle konik vanadan daha yüksek bir akış katsayısına sahiptir. Ancak, açıklık oranı %50 ve %25 olduğunda konik vana, kelebek vanaya kıyasla daha yüksek bir Kv değerine sahiptir. %25 açıklık oranında, konik vananın 9.266 m³/h Kv değeri, karesel sürgülü vananın 8.992 m³/h Kv değerinin üzerinde olup küçük bir farkla daha yüksek bulunmuştur. Bu karşılaştırmalı analiz, baraj uygulamalarında belirli çalışma koşulları için en uygun vana tipinin seçilmesinin önemini vurgulamakta ve baraj sistemlerinin tasarımı ile operasyonel verimliliği açısından kritik bilgiler sağlamaktadır.Valves are mechanical components that control or regulate the flow of fluids, such as water and gas, through a confined section. Valves with different design characteristics exhibit significant variations in flow behavior. In this study, the flow characteristics of butterfly valves, square slide gate valves and cone valves, widely utilized in dam operations, were analyzed under various operating conditions and a comparative evaluation was conducted. Understanding the flow characteristics of valve systems used for discharge and regulation purposes, especially in structures called bottom outlets of dams, is great importance in terms of dam design and operation processes. In this study, the flow characteristics of square slide gate valves, cone valves, and butterfly valves of the exact dimensions were analyzed using the Computational Fluid Dynamics (CFD) software Ansys Fluent at opening ratios of 25%, 50%, 75% and 100% under inlet pressure conditions of 2, 4, 6, 8, and 10 bar. The analyses evaluated volumetric flow rate, pressure losses, pressure distribution, velocity distribution, and streamlines, providing a comparative assessment of the obtained results. An examination of the flow coefficient (Kv) values of the valves revealed that the highest Kv values were obtained for the square slide gate valve at opening ratios of 100%, 75%, and 50%, with values of 99.679 m³/h, 50.406 m³/h, and 26.915 m³/h, respectively. The butterfly valve exhibited higher Kv values than the cone valve at 100% and 75% opening ratios, with 53.953 m³/h and 25.147 m³/h values, respectively. However, at 50% and 25% opening ratios, the cone valve demonstrated higher Kv values than the butterfly valve. At a 25% opening ratio, the Kv value of the cone valve was 9.266 m³/h, slightly exceeding the Kv value of 8.992 m³/h observed for the square slide gate valve. This comparative analysis underscores the importance of selecting the appropriate valve type for specific operating conditions in dam applications, providing critical insights for dam systems' design and operational efficiency.trMakine MühendisliğiHesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD)Kelebek VanalarMechanical EngineeringComputational Fluid Dynamics (HAD)Butterfly ValvesMaster Thesis