A Model for the simulation and control of unsteady open channel flow in irrigation canals
Sulama kanallarındaki kararsız açık kanal akımının simulasyon v4e kontrolu için bir model
- Tez No: 56523
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜHA SEVÜK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sulama, Açık Kanal Akımı, Kararsız Akün, Simulasyon, Modelleme, Kontrol, Regulasyon, Kendi Kendini Ayarlayan Regülatör ve Karakteristikler Metodu, Benzetim, Sulama kanalları, Irrigation, Open Channel Flow, Unsteady Flow, Simulation, Modelling, Control, Regulation, Self Tuning Regulator and Method of Characteristics iv, Irrigation channels
- Yıl: 1996
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Öz SULAMA KANALLARINDAKİ KARARSIZ AÇIK KANAL AKIMININ SİMULASYON VE KONTROLÜ İÇİN BİR MODEL Akçakoca, Hande Doktora, İnşaat Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Süha Sevük Nisan 1996, 204 sayfa Tarih boyunca sulama kanallarındaki suyun dağılımı verimsiz olmuştur. Bunun nedeni sadece sulama sistemlerinin tasarımındaki teknik yetersizlikler değil, aynı zamanda "sulama suyunun yönetimindeki, zayıflıklardır. Kararsız akım simulasyon ve kontrol modeli, sulama suyunun etkili yönetimde tasarım, işletme ve kontrol amaçlan için anahtar elemandır. Bu çalışmada geliştirilen simulasyon ve kontrol modelinde, başlangıçtaki tedrici, kararlı açık kanal akımının simulasyonu için standart adım metodu kullanılmıştır. Tedrici değişen kararsız açık kanal akımının süreklilik ve momentum denklemlerinin (Saint Venant denklemleri) sayısal çözümü için ise, karakteristikler metodunun geleneksel belirli zaman aralıkları metodu kullanılmıştır. Model sulama kanal sistemlerinde karşılaşılan birçok hidrolik yapıyı ve değişiklikleri biraraya getirmektedir. Bunlar şunlardır; kaim kenarlı savaklar, kapaklar, sifonlar, yan savaklar, prizler, kanal geçişleri, akedükler, yan depolar ve kanal geometrisinde şekil, eğim, pürüzlülük veya kot değişiklikleri.Sulama kanallarındaki kararsız açık kanal akımının gerçek zamanlı kontrolü için kendi kendini ayarlayan regülatör algoritmaları kullanılmıştır. Çünkü bu algoritmalar, açık kanal akımı gibi stokastik değişikliklere maruz kalan, zamanla değişen ve doğrusal olmayan sistemleri geri besleme ile otomatik olarak kontrol edebilir. Regülatör, sulama suyu talebinde oluşan değişiklere göre kanalın menbasındaki kapak açıklığını otomatik olarak ayarlar. Bu metodda, her kanalın kontrol noktasındaki su derinliğim hemen hemen sabit tutarak, kanatlardaki su hacimlerinin hemen hemen sabit olması sağlanır. Kapaklar, elektrikle, yerel olarak geri besleme ile kontrol edilirler. Kanal sistemlerinde talep değişikliklerine izin verildiği ve bu değişiklikler otomatik olarak karşılandığı için, su talep sistemine göre karşılanmaktadır ve su israfi veya sıkıntısı olmamaktadır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT A MODEL FOR THE SIMULATION AND CONTROL OF UNSTEADY OPEN CHANNEL FLOW IN HUUGATTON CANALS Akçakoca, Hande Ph.D., Department of Civil Engineering Supervisor: Prof. Dr. Suha Sevuk April 1996, 204 Pages Historically the distribution of water in irrigation canal networks has been poor, not only as a consequence of technical deficiencies in the design of irrigation systems, but also due to the weaknesses in the“management of the irrigation water”. Unsteady flow simulation and control model is the key element for efficient management of irrigation water for design, operation and control purposes. In the simulation and control model developed here, standard step method is used to simulate the initial steady-state gradually varied open channel flow. Traditional specified time intervals scheme of the method of characteristics is used for the numerical solution of the equations of continuity and momentum (Saint Venant equations) for gradually varied unsteady open channel flow. The model can incorporate a wide range of hydraulic structures and changes encountered in an irrigation canal system. These are broad-crested weirs, gates, inverted siphons, lateral weirs, turnouts, channel transitions, galleries/tunnels, iiiaqueducts, off-stream reservoirs and changes in canal geometry such as shape, slope, roughness or elevation. For the real time control of unsteady open channel flow in irrigation canals self tuning regulator (STR) algorithms are used. These algorithms are feedback controllers which can control time-variant, nonlinear systems subjected to stochastic disturbances such as open channel flow, automatically. STR, adjusts the upstream gate opening in the reach automatically in response to changes in the water demands. In this method, a relatively constant volume of water in each reach is maintained by keeping the water depth at the control point of the reach nearly constant. The gates are controlled electrically by local feedback controllers. Changes in demand in a canal system are allowed and responded to automatically, water is supplied on-demand basis and there is no wastage or shortage of water.
Benzer Tezler
- Modellenen ve simülasyonla ayarlanan prototip HVAC sistemine ait PI kontrolün bir binada denenerek karşılaştırılması
Checking PI controller of a developed, tested and tuned prototyp HVAC control system in an office building
M. ONUR KARAHAN
- Simulation of unsteady flow in gas transmission pipelines
Gaz iletim boru hatlarında geçici rejim simülasyonu
ANIL YURT
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. O. CAHİT ERALP
- Modelling unsteady state flow to natural gas pipeline systems
Doğal gaz boru hattı sistemlerinde kararsız akışın modellenmesi
AHMET MURAT ARIKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT PARLAKTUNA
- Rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinin aerodinamik kapsamı ve güç belirlenmesi analizlerinde potansiyel akım yöntemleri
Aerodynamic aspects of wind energy conversion systems and potential flow methods in performance prediction analysis
ALİ ALPER AKYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. ADİL YÜKSELEN
- Doğu Karadeniz bölgesindeki Solaklı deresinin hidro dimnamik modeli
Hydrodynamic modelling of solakli stream in the Eastern Black Sea region
ŞAKİR ÖZÇOBAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Balıkçılık TeknolojisiKaradeniz Teknik ÜniversitesiBalıkçılık Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERCAN KÖSE