Tamer Bagatur’s research while affiliated with Dicle University and other places

Dissolved oxygen content is a paramount indicator of water quality. The quality of water and its remediation are directly linked to the dissolved oxygen concentration within it. A higher dissolved oxygen level signifies better water quality. Aeration processes are employed to enhance dissolved oxygen levels in water treatment. Aeration is achieved through natural methods or hydraulic structures that increase the interfacial area between water and air. This study investigates the aeration efficiencies of pressurized flow systems equipped with Venturi devices of two different orifice diameters connected to four distinct manifold pipe systems. The findings indicate that the orifice diameters of these hydraulic structures (Venturi devices) significantly influence aeration efficiency.

The outlet flow rates and changes in behaviors of five outlet ports where water and air–water (two-phase) mixtures pass horizontally in a manifold pipe system were investigated experimentally. The effects of different air-flow rates, vacuumed from the atmosphere with a Venturi device in the system, on the outlet flow rates and diameters of the manifold port outlets were compared by measuring the outlet jet lengths. The system performance provided homogeneity of manifold port outlet flows and was tested. As a result, it was observed that homogeneous jet lengths were obtained in both single and two-phase low main manifold flows and equal outlet port diameters. When the main manifold flow rate V is 1.5–2 m/s, the system is stable and produces high jet lengths. The manifold pipe systems used in the experimental setup provide suitable working conditions for d/D = 0.433. The system does not show a smooth flow pattern with Venturi devices for d/D < 0.433. The low flow rates in this study’s tests are key. They are vital for designing micro irrigation systems. This depends on the critical d/D ratio of the system.

Bu çalışmada, Diyarbakır şehrinin en işlek kent içi yollarından biri olan Şanlıurfa yolu yağmursuyu drenaj oluklarının sayı ve kapasite açısından yeterliliği irdelenerek yüzeysel drenaj bakımından performans analizinin yapılması amaçlanmıştır. Uygulama alanı olarak seçilen Nazım Hikmet Caddesi-Mahabad Bulvarı arası yol kesitinin yağmur suyu giriş yerleri ve Yeni Hal Köprülü Kavşağı alt geçit girişi – Kantar Köprülü Kavşağı alt geçit girişi arası yol kesitinin yağmursuyu giriş yerlerinin belirlenmesi için seçilen iki uygulama alanı sırasıyla 7 ve 5 adet yol kesitine bölünerek, Manning ve Rasyonel Metot ile yağmur suyu oluklarının sutaşıma kapasitesi hesabı yapılmış olup yoldaki mevcut düzen için karayolları yönetmeliğinin belirtmiş olduğu ızgara tipli olukların ebatlarına göre yağmur suyu girişleri arası mesafe hesaplanarak, mevcutta bulunan olukların sayısı ve kapasiteleri karşılaştırılarak uygulama alanı olarak seçilen yol kesitinin yağmur suyu oluklarının kapasiteleri ve sayısının yeterli olup olmadığı, hidrolik analizlerle değerlendirilmiştir. Yapılan değerlendirme neticesinde, uygulama alanı olarak seçilen yolun mevcut yağmursuyu giriş yerlerinin kapasitesi ve sayısı bakımından yetersiz olduğu ve ayrıca yerleşim düzenlerinin yanlış olduğu belirlenmiştir.

ABSTRACT The changes in the discharge flow rates and behaviors at the outlet points of a horizontally placed pipe system for water and air-water (two-phase) mixed flow models have been experimentally investigated. The effect of different air flow rates vacuumed from the atmosphere on the discharge flow rates in the pipe system, using two different venturi devices installed in the system, has been compared with the changes in the discharge jet lengths. The variations in the discharge flows in the pipe system and their effects on the system performance, as well as the changes in water jet lengths, have been tested depending on the two different venturi devices. As a result, it was observed that the dual-phase water jet lengths were shorter and had droplet properties. Mathematical models obtained from experimental study data can be used to predict the outcomes of untested situations.

In the present study, we employed multiphase computational fluid dynamics analysis to investigate the mechanisms of air entrainment by plunging liquid jets. The ANSY-CFX commercial software program, which is based on finite-element analysis, was used in the numerical simulations. The effects of the exit velocity of the jet on the velocity distribution in the pool, bubble depth, and volumetric fraction of air were the extracted results of the simulations. In this article, we conducted verification analyses to compare the results obtained from our numerical runs to the results of a previously published experimental study. Good agreement was achieved between the numerical simulations and the experimental study.

Dünyada meydana gelen birçok trafik kazalarındaki “boğulma ölümleri” genellikle karayollarının eğimli alt geçitlerinde veya çöküntülü bölümlerinde meydana gelmektedir. Bir kentsel alanda yer alan karayolu alt geçit noktalarından yağmur suyunun hızlı ve güvenli bir şekilde nasıl uzaklaştırılacağı konusunda artan bir endişe bulunmakla birlikte bu sorunun çözümleri de aranmaktadır. Bu çalışmada Diyarbakır- Şanlıurfa kent içi karayolu üzerinde bulunan altgeçit-köprülü kavşaklardan Doğum Hastanesi Köprülü Kavşağı uygulama alanı olarak seçilmiş olup hem güvenlik hem de hidrolik verimlilik açısından karayolu alt geçidi drenaj sistemini iyileştirmek için yeni bir hibrit sistem tasarımı araştırılmıştır. Bu çerçevede alt geçit drenaj tesisinin iki sistemden oluşması tavsiye edilmektedir. Bu ikili sistem; küçük fırtına olayını yerçekimi yoluyla toplamak için boyutlandırılmış bir yeraltı kanalizasyon hattı ve büyük bir fırtına olayı sırasında fazla suyu drene edecek bir pompa sisteminden oluşmaktadır. Pompa sistemi, acil durumlarda devreye girecek sabit bir istasyon veya hareketli bir birimden oluşmaktadır. Birden fazla fırtına olayı için böyle bir hibrit drenaj sisteminin tasarımında, kanalizasyon borularını ve karter pompalarını boyutlandırmak için sırasıyla kullanılan Rasyonel Metot ve önerilen sistemin performansını iki fırtına olayı altında doğrulamak için benimsenen EPA SWMM bilgisayar modeli olmak üzere iki hidrolojik yaklaşım kullanılmaktadır. Bu araştırmada seçilen alt geçit noktalarındaki hidrolik verimlilik analizleri için bu metotlarla tasarım senaryoları çalışılmıştır. Sonuçlar irdelendiğinde mevcut yağmur suyu drenaj sisteminin olası 5-100 yıllık tekerrür eden yağış olaylarında yetersiz kaldığı görülmüştür. Böylece yapılan simülasyon neticesinde mevcut yağmur suyu drenaj sisteminin kapasitesi artırılmış ve sisteme pompa entegrasyonu sağlanmasıyla yağmur suyu drenaj sistemi kapasitesinin yeterli bir seviyeye geldiği gözlemlenmiştir.

Bu çalışmada, uçucu kül ve/veya kalsiyum alüminat çimentosu ağırlıkça toplam toz bağlayıcının %10, 20 ve 30’u kadar pomza ile ikame edilerek pomza esaslı geopolimer (PGP) harçlar üretilmiştir. Ortam sıcaklığı ve 60 °C’de kür edilen bu harçlar, 28. günde %5 derişime sahip sülfürik asit (H2SO4) çözeltisine konularak 120 gün bekletilmiştir. PGP numunelerde sülfürik asit etkisiyle oluşan görsel değişim, ağırlık kaybı ve kalan basınç dayanımı, 60 ve 120. günde ölçülmüş ve Portland Çimentosu esaslı referans harçla kıyaslanmıştır. Çalışma, referans numunelerinin sülfürik asit ortamında çözünerek 60 günün sonunda %25.6 ağırlık kaybı yaşadığını buna karşılık %20 ve 30 oranında kalsiyum alüminat çimentosu içeren karışımların ortam sıcaklığında kür edilmiş numuneleri hariç PGP harçlarda (görsel açıdan) bir çözünme olmadığını göstermiştir. Ayrıca ortam sıcaklığı ve 60 °C’de kür edilen PGP numunelerin 120 günün sonunda sırasıyla en fazla %6.5 ve 4.1 ağırlık kaybına uğradıkları tespit edilmiştir. PGP harçlar, sülfürik asit çözeltisinde 120 günün sonunda %70’e varan basınç dayanım kayıpları yaşamıştır. Ancak yeterli miktarda uçucu kül ve kalsiyum alüminat çimentosu ikamesi ile PGP harçların basınç dayanımı önemli derecede arttığı gibi sülfürik asit direnci de iyileşmiştir

This study aims to improve the durability of pumice (70 wt.%) and fly ash (30 wt.%) based geopolymer concretes (PGCs) by replacing pumice with calcium aluminate cement (CAC) up to 20 wt.% of the total powder binder. In this context, durability characteristics (wetting-drying, freeze-thaw, sulfuric acid, resistance to water-penetration, and abrasion) and microstructure (by performing XRD, FTIR, and SEM-EDS analyses) of PGCs were examined and compared with Portland cement-based concrete (PCC) to control. As a result, CAC substitution of 20% increased the 28-day compressive strength of PGC from 20.0 MPa to 70.0 MPa. The abrasion resistance of PGCs was better than that of PCC, regardless of CAC replacement levels. Since PGC without CAC is highly permeable, wetting-drying cycles, freeze-thaw action, and sulfuric acid attack reduced the strength of this concrete by easily leaching the weakly bound Na cations in the geopolymer matrix and forming –OH and H–O–H type bonds. On the other hand, C-A-S-H type gels formed in PGC with 20% CAC reduced the water penetration depth up to 33 mm by reducing the permeability. In addition, upon 20 wetting-drying and 100 freeze-thaw cycles, compressive strength losses with the CAC replacement level increasing from 0% to 20% decreased from 36.7% to 1.4% and from 43.4% to 4.6%, respectively. Exposure to 5% sulfuric acid solution for 120 days resulted in 0.5% and 16.6% weight loss and 47.4% and 72.6% compressive strength loss in PGCs and PCC, respectively.

This paper reveals the synergic effect of fly ash (FA) and calcium aluminate cement (CAC) on the properties of pumice-based geopolymer mortars. Geopolymer mortar samples produced by replacing 0, 10, 20, and 30% of the pumice with FA and/or CAC are cured at ambient temperature, and 60C°. Physical properties, compressive strength (7, 28, and 90-days), durability, and microstructure of these samples are investigated in this study. While CAC and heat curing greatly reduce the setting time, FA has a limited effect on the setting time. However, both FA and CAC significantly increase the workability of the mortar mix. By replacing the optimum amount of the pumice with FA and CAC, the 7-day compressive strength of heat-cured geopolymer mortars can achieve 68.0 MPa. On the other hand, CAC significantly increases the compressive strength of the geopolymer mortars and their resistance to the wetting–drying and seawater. In addition, the FA has a limited effect on the enhancement of the mechanical properties and durability of the geopolymer mortars. Efflorescence is slightly reduced by FA and CAC additives, however, is greatly reduced by heat curing. The SEM/EDS show that CAC creates C-A-S-H gel and together with FA they reduce cracks and voids in the geopolymer matrix. The findings reveal that the properties of both fresh and hardened geopolymer mortars can be improved by replacing pumice with a suitable amount of FA and CAC.

Air injector processes with venturi pipe part (VPP), simple in design and easy to operate, have been used in a wide variety of industrial, agricultural and water/waste water treatment applications in environmental engineering. The air injector process occurs when a minimal amount of differential pressure exists between the inlet and outlet regions of a venturi device. This paper introduces a numerical and experimental study of air injector process within a venturi device and its relationship with the Reynolds number for minimal flow conditions. An investigation of the air-water injector has been carried out to study the influence of operating conditions on the hydrodynamics and mass transfer characteristics of the injector by using two-fluid computational multiphase fluid dynamics (CMFD) modeling. The numerical work was performed by means of the program ANSYS CFX 11.0 software. The CMFD results are validated with experimental data. Flow field analysis and prediction of injector performance are also conducted.