Theses supervised by Prof. Dr. Hakan Serhad Soyhan
21 theses · Sakarya University
Dış mekan yaşamında kullanılacak ısıtma, pişirme ve enerji kaynağı ile cihaz tasarımı, üretim maliyeti ve pazar analizi
Günümüzde insanlar tarafından doğada açık alanda yaşamanın yanı sıra afet dönemlerinde zorunlu dış mekân yaşamının gerektirdiği barınma, ısınma, pişirme ve enerji gibi temel ihtiyaçları karşılamak büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, söz konusu temel ihtiyaçlardan ısınma, pişirme ve elektrik enerjisini tek bir cihaz ile karşılayabilecek bütünleşik bir cihaz tasarlanarak örneklenmiştir. Bu türden çok işlevli bir cihaz hem verimliliği artırmakta hem de üretim ve kullanım maliyetlerini düşürebilmektedir. Genel bir tasarım üzerinden imalatta kullanılacak malzeme tercihleri belirlenmiş, maliyet hesaplamalarında talaşlı imalat ve uygun kaynak yöntemleri göz önünde bulundurulmuştur. Diğer bileşenler en önemli kriter olan geçici yaşam alanlarında kullanılabilme, güvenlik kriterlerini karşılama ve çalışma süreleri dikkate alınarak imalat sürecine dahil edilmiştir. Ürünün belirli standartlara uygun dayanıklılık seviyelerine ulaşması hedeflenmiş ve bu doğrultuda maliyet analizleri yapılmıştır. Bu maliyet hesaplamasının üzerine örneklenip pazar araştırması yapılarak benzer rakip ürün fiyat araştırmaları ve satılabilirlik analizi yapılarak kullanışlı taşınabilir bir ürün tasarlanmaya çalışılmıştır. Çalışmanın diğer bir amacı gelecekte seri üretilmesi planlanan cihazımızın belirli bir model tasarımı üzerinden imalat maliyet hesaplamalarının yapılması ve çıkan maliyet ile pazar araştırması üzerinden satılabilirlik ve kullanılabilirlik kararının verilmesi için sayısal sonuçlara ulaşmaktır. Bu tasarımın güvenli kullanım sınır şartları altında kalmamak koşulu ile alternatif tasarım ve imalat tekniklerini de deneyerek en düşük maliyet ve en yüksek verimlilik sağlayacak malzemelerle nihai ürün haline getirilmesi sağlanmıştır. Maliyet analizlerinin yapılması sonucunda standart bir şekilde son kullanıcıya uygun bir ürün olarak örneklendirilmesi hedeflenmiştir. Bu çalışmada peltier plakaların ısı farklılıklarından elektrik üretme özelliğinin dış mekanlarda sıklıkla kullandığımız mangal ve soba benzeri bir ısıtma ve pişirme düzeneği ile birleştirerek dış ortamın serinliğini soğuma kaynağı ve tasarladığımız pişirme ünitesini de ısı kaynağı olarak kullanarak ısı farklılığını peltier plakalar aracılığı ile elektrik enerjisine dönüştürmek amaçlanmıştır. Böylece cihaz, aynı anda hem pişirme ve ısınma hem de düşük voltajlı elektrik üretimi ihtiyacını karşılamaktadır. Tasarladığımız cihazın termoelektrik jeneratör verimliliğini ölçmek ve değerlendirmek için cihazımız farklı yakıt ve koşullar ile testlere tabi tutulmuştur. Bu testler ile cihazımızın elektrik üretimi ölçülmüştür. Testler genel olarak günlük yaşamda sıkça kullanılan odun, mangal kömürü, küçük odun parçaları ve fındık kabuğu gibi yaygın yakıt türleri ile yapılmıştır. Yapılan testlerin verileri setler halinde tablolara aktarılmıştır. Tablolardaki veriler kullanılarak test sonuçlarından grafikler elde edilmiştir. Her yakıt türü için oluşturulan bu grafikler ile kullanıcının hangi yakıt türü ile daha verimli ısı ve elektrik enerjisi elde edebileceğini ortaya koymuştur. Ayrıca yanma testleri sırasında süreler de dikkate alınarak kullanıcının makul sürelerde hem ısınma hem pişirme hem de elektrik enerjisi üretimi için yeterli sıcaklıklara ulaşılması test edilmiştir. Sadece sıcaklık ve süre değerleri değil kullanıcıların duman gibi maruz kalabilecekleri olumsuz durumların da kontrolleri yapılmıştır. Yanma esnasında oluşabilecek olumsuzluklar test edilerek, tasarımda gerekli düzeltmeler yapılmıştır. Cihazın üretim aşamalarında farklı üretim teknikleri ve malzemeler denenerek maliyet analizlerinin yapılması ve ürünün maliyetinin düşürülmesini sağlamıştır. Diğer taraftan yanma testlerinde kullanılan genel yakıt türleriyle de cihazın hangi yakıt ile daha etkin bir elektrik üretimi sağladığı saptanmıştır. Nihai tasarıma bu yakıt türlerine göre şekil verilmiştir. Taşınabilirlik, kullanıcı güvenliği ve verimlilik gibi unsurlar esas alınarak açık alan koşullarında kullanılmaya uygun, işlevsel ve ekonomik bir ürün elde edilmiştir. Cihazın ısınma, pişirme ve elektrik üretimi temel ihtiyaçlarını etkin bir şekilde açık alanda karşılaması amaçlanmıştır. Burada cihazın tasamının afet dönemlerinde yada kampçılık hayatında açık alanda bu üç temel ihtiyacın kullanıcıya kolay ve etkin bir şekilde sağlanması için geliştirilmesi sağlanmıştır. Üretilen Elektirik enerjisinin daha yüksek voltaj ve akım değerelerine ulaşabilmesi adına yapılan örneklem üzerinde değişik peltier plaka yerleştirme, fan konumlandırma, ısıl iletken plaka düzeneklerini deneyerek tasarım olarak da taşınabilir bir model tasarlanmıştır. Yapılan bu ürünün sahada açık alan yaşam koşullarında kullanılabilir, verimli bir ürün olması hedeflenmiştir. Bu çalışma; afet bölgelerinde, kampçılık faaliyetlerinde ya da geçici açık alan yaşamının zorunlu hâle geldiği durumlarda kullanıcıların ısınma, pişirme ve düşük voltajlı elektrik üretimi gibi üç temel ihtiyacını aynı anda ve taşınabilir bir cihaz aracılığıyla karşılayabilmesine imkân tanıyan bütüncül ve yenilikçi bir çözüm sunmaktadır. Tasarlanan cihaz, saha testleriyle desteklenen performans verileri ve ayrıntılı maliyet analizleri doğrultusunda değerlendirilmiş; elde edilen bulgular, ürünün seri üretime uygun olduğunu ve hedef pazarda benzer ürünlere kıyasla daha yüksek rekabet potansiyeline sahip olduğunu göstermiştir. Ayrıca, cihazın modüler yapısı, farklı yakıt türleri ile uyumluluğu ve enerji verimliliği açısından optimize edilmiş tasarımı, onu sürdürülebilir enerji çözümleri alanında örnek teşkil eden bir model hâline getirmektedir. Bu yönüyle çalışma hem bireysel kullanıcılar hem de afet yönetimi ve insani yardım kuruluşları için pratik, ekonomik ve çevre dostu bir alternatif sunarak literatüre ve sektöre önemli bir katkı sağlamayı hedeflemektedir.
Ağır hidrokarbonlardan dizel yakıt elde etmek için katalizörlü ortamda tübüler ve cstr reaktör tasarımının yapılması ve proses optimizasyonu
Tezin başlangıç bölümünde, ağır petrol fraksiyonlarından dizel yakıt üretimi için karıştırma hızının önemi ve bu süreçte kullanılacak en uygun ham maddenin seçimi üzerinde durulmuştur. Araştırmanın temel hedefi, karıştırma hızının 20 devir/dakika olduğu durumlarda, spesifik bir geometri altında hangi ham maddenin en etkin sonuçları vereceğini belirlemektir. Bu hız, ham maddenin ve ağır petrol fraksiyonunun 370°C'ye kadar ısıtılması sırasında homojen bir karışımın elde edilmesi için kritik bir faktördür. Çalışmada, karıştırma mekanizmasının etkinliğinin, katalizörün çatlatma sürecini başlatmak için gerekli ideal fiziksel koşulların oluşturulmasında nasıl bir rol oynadığı incelenmiştir. Bu süreç, dizel yakıt üretimindeki verimliliği artırmanın yanı sıra, işletme maliyetlerini optimize etme potansiyeline de sahiptir. Bu bölümde ayrıca, seçilen ham maddenin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin, genel süreç verimliliği üzerindeki etkileri detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Sürecin başarısı için karıştırma hızı ve ham madde seçiminin kritik önemi vurgulanarak, bu iki faktör arasındaki ilişkinin ve etkileşimin derinlemesine anlaşılması hedeflenmiştir. Tezde gerçekleştirilen detaylı analizler, RME 180'in süreç için en ideal ham madde olduğunu belirlemiştir. Bu seçim, karıştırma mekanizmasındaki torkun etkisi ve buna bağlı olarak tüketilen güç dikkate alınarak yapılmıştır. RME 180, belirlenen süreç koşullarında hem fiziksel hem de kimyasal açıdan en uygun performansı sunan madde olarak öne çıkmıştır. Ancak, süreçteki ideal koşulları tam anlamıyla sağlamak adına RME 180'in diğer bileşenlerle dengeli bir şekilde uyarlanması gerektiği sonucuna varılmıştır. Bu uyarlama, sürecin genel verimliliğini ve stabilitesini artırmak için kritik bir adımdır. Ayrıca, tezde, karıştırılan malzemelerin yoğunluğu ve viskozitesinin, reaktörün tasarımı ve işletme maliyetleri üzerinde önemli etkileri olduğu analiz edilmiştir. Yoğunluk ve viskozite, karışımın homojenliği, ısı transferi verimliliği ve katalizör etkinliği gibi süreç parametreleri üzerinde doğrudan etkilidir. Bu bağlamda, RME 180 ve diğer bileşenlerin karışım oranları, sürecin genel performansını etkileyen kritik değişkenler olarak tanımlanmıştır. Tezde ayrıca, RME 180'in karıştırma sırasında meydana gelen fiziksel ve kimyasal değişimlere adaptasyonu, yan ürün oluşumu, enerji tüketimi ve son ürün kalitesi gibi çeşitli yönlerden incelenmiştir. Bu analizler, süreç optimizasyonu ve maliyet etkinliği açısından RME 180'in kullanımının avantajlarını ve potansiyel sınırlamalarını ortaya koymaktadır. Son olarak, tezde, karıştırma hızı ve ham madde seçiminin süreç verimliliği üzerindeki etkileşiminin derinlemesine incelenmesi, süreç tasarımında önemli iyileştirmeler yapılmasına olanak tanımış ve dizel yakıt üretiminde verimliliği artırma potansiyeli sunmuştur. İncelenen hammadde, 370°C'ye kadar 600 mmbar vakum basınç altında destile edilmiş endüstriyel atık yağ kalıntılarıdır. Bu ham maddenin yoğunluğu, parlama noktası ve sıcaklıkla azalan vizkozitesi, sürecin verimliliği ve güvenliği için önemli parametreler olarak dikkate alınmıştır. FTIR analizi ile hammadde ve ürünlerin kimyasal bileşenleri incelenmiş, bu sayede süreç sırasında meydana gelen kimyasal dönüşümler anlaşılmıştır. Bu analizler, hammadde ve ürünlerin kimyasal ve fiziksel özelliklerindeki değişimleri detaylandırmakta, süreç verimliliği ve ürün kalitesi değerlendirmesi için kritik bilgiler sağlamaktadır. Bu bölüm, sürecin temel bileşenlerini ve analiz yöntemlerini kapsamlı bir şekilde değerlendirerek, sürecin anlaşılmasına ve iyileştirilmesine katkıda bulunmaktadır. Yapılan hesaplamalar, sürecin iki aşamasında hammadde kullanımı ve elde edilen destilat miktarları üzerinde yoğunlaşmıştır. İlk çevrimde, hammadde olarak kullanılan 10 kilogram atık yağdan, sürecin sonunda 5 kilogram destilat elde edilmiştir. Bu, sürecin ilk aşamasında %50'lik bir verimlilik oranına işaret etmektedir. Bu verimlilik, hammadde kullanımının etkinliği ve sürecin başlangıç aşamasında elde edilen ürün kalitesi açısından önemlidir. İkinci çevrimde, kalan ham maddenin işlenmesi sonucunda %47.4'lük bir verimlilik oranı elde edilmiştir. Bu oran, sürecin devamlılığı ve stabilitesi açısından değerlendirilmiştir. İlk çevrimle karşılaştırıldığında, ikinci çevrimde bir miktar verimlilik düşüşü gözlemlenmiş olup, bu durum sürecin sürekliliği ve optimize edilmesi gereken alanlar hakkında önemli bilgiler sunmaktadır. Toplamda, başlangıçta kullanılan hammadde miktarının %72.5'i, iki çevrim sonucunda destilat olarak geri kazanılmıştır. Bu oran, sürecin genel verimliliğini ve hammadde kullanımının etkinliğini göstermektedir. Bu verimlilik değerlendirmesi, sürecin maliyet etkinliği ve çevresel sürdürülebilirliği açısından da önem taşımaktadır. Süreçteki bu verimlilik oranları, hammadde kullanımının optimize edilmesi, enerji tüketiminin azaltılması ve yan ürünlerin en aza indirilmesi gibi konular üzerinde daha fazla çalışma yapılması gerektiğini göstermektedir. Ayrıca, bu verimlilik analizi, sürecin geliştirilmesi için potansiyel alanları ortaya koymakta ve süreç optimizasyonu için yol gösterici bilgiler sunmaktadır. Tezde yer alan grafik analizler, sürecin başlangıcından sonuna kadar ham maddenin ve işlemden geçirilen ürünlerin kimyasal yapılarını derinlemesine incelemekte ve karşılaştırmaktadır. Bu grafiksel değerlendirmeler, süreç içindeki kimyasal dönüşümleri gözlemlenebilir ve ölçülebilir hale getirerek, sürecin anlaşılmasında ve iyileştirilmesinde kritik bir rol oynamaktadır. Grafikler, özellikle FTIR spektrumları ve kromatografik analiz sonuçları gibi çeşitli analitik tekniklerle elde edilen verileri içermektedir. Bu grafiksel veriler, ham maddenin ve son ürünlerin moleküler seviyede nasıl değiştiğini göstermektedir. Örneğin, FTIR spektrumları, ham maddenin işleme girmeden önceki ve sonrasındaki kimyasal bağların ve grupların varlığını ve değişimini görselleştirmektedir. Bu, sürecin kimyasal dönüşümlerini ve potansiyel yan ürünleri belirlemek için hayati öneme sahiptir. Analizler, ayrıca süreç sırasında meydana gelen alifatik ve aromatik bileşiklerin, hidrokarbon zincirlerinin ve diğer kimyasal yapıların dönüşümlerini de içermektedir. Grafiklerdeki bu değişiklikler, sürecin verimliliği, ürün kalitesi ve çevresel etkileri açısından değerlendirilmiştir. Ham maddenin işlenmesi sırasında meydana gelen bu kimyasal değişiklikler, sürecin kimyasal mekanizmalarını ve reaksiyon yollarını daha iyi anlamak için kritik bilgiler sunmaktadır. Sonuç olarak, grafik analizleri, sürecin her aşamasında ham maddenin ve elde edilen ürünlerin kimyasal yapısındaki değişikliklerin kapsamlı bir değerlendirmesini sağlamaktadır. Bu analizler, sürecin optimizasyonu ve kontrolü için önemli bilgiler sağlarken, aynı zamanda süreç mühendisliği ve kimyasal reaktör tasarımındaki yenilikler için temel oluşturmakta ve gelecekteki iyileştirmeler için yön göstermektedir.HAD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) modellemesi, sürecin teorik ve simülasyon temelli bir analizini sunarken, gerçek laboratuvar deneyleri bu simülasyon sonuçlarını pratikte test etmek için kullanılmıştır. HAD modellemesi, sürecin akışkan hareketi, ısı transferi ve kimyasal reaksiyonlar gibi çeşitli dinamiklerini detaylı bir şekilde analiz etmekte ve dönüşüm oranları gibi kritik performans göstergelerini hesaplamaktadır. Ancak, HAD çalışmalarında elde edilen dönüşüm oranları, gerçek laboratuvar deneylerinde elde edilen sonuçlara göre daha düşük bulunmuştur. Bu farklılık, HAD modelinin gerçek dünya koşullarını tam olarak yansıtamayabileceği anlamına gelmektedir ve modelin bazı kısıtlamalarını veya varsayımlarını ortaya koymaktadır. Bu farkın analizi, HAD modelinin belirli parametrelerinin, reaksiyon mekanizmalarının veya fiziksel koşulların gerçek dünya senaryolarına tam olarak uyum sağlayamadığını göstermektedir. Örneğin, modelde kullanılan reaksiyon hızları, sıcaklık dağılımları veya karıştırma verimliliği gibi faktörler, gerçek deney koşullarında farklılık gösterebilir. Bu durum, süreç mühendisliği ve modelleme alanında önemli bir bulgudur ve gelecekteki HAD modellemelerinin geliştirilmesi için önemli yönler sunmaktadır. Ayrıca, HAD modelleme sonuçlarının ve gerçek deney verilerinin karşılaştırılması, süreç tasarımı ve işletmesi için kritik olan süreç parametrelerinin daha iyi anlaşılmasını sağlamaktadır. Bu karşılaştırma, modelin güçlü yönlerini ve sınırlamalarını belirlemek, ayrıca sürecin daha verimli ve etkin hale getirilmesi için gereken iyileştirmeleri tanımlamak için kullanılmıştır. HAD modellemesi ve gerçek deneyler arasındaki bu etkileşim, sürecin daha iyi anlaşılması ve optimizasyonu için değerli bilgiler sağlamakta, aynı zamanda süreç mühendisliği uygulamalarında teorik ve pratik bilgilerin entegrasyonunu teşvik etmektedir. Eşanjör hesaplamaları, enerjinin korunumu yasasına dayanarak yapılmış ve ısı değiştiricilerin süreçteki etkinliği ve rolleri incelenmiştir. Gövde tipi ısı eşanjörleri analizi, giren yağ ve su akışlarının ters yönde hareket ettiğini ve bu durumun ısı transferini nasıl optimize ettiğini göstermiştir. Eşanjörlerin tasarımı, sürecin ısı ihtiyaçlarını karşılamak ve enerji verimliliğini artırmak için önemlidir. Giren ve çıkan akışların sıcaklıkları, debi hızları ve ısı kapasiteleri gibi parametreler, ısı eşanjörlerinin boyutlandırılması ve malzeme seçiminde dikkate alınmıştır. Bu hesaplamalar, sürecin çeşitli aşamalarında gerekli ısı değişim miktarlarını ve bu değişimin en etkin şekilde nasıl sağlanacağını belirlemekte, enerji geri kazanım potansiyellerini ve ısı eşanjörlerinin süreç içindeki yerleşimini ele almıştır. Isı eşanjörlerinin tasarımı ve yerleşimi, sürecin genel verimliliğini ve ekonomik performansını etkileyen kritik faktörlerdir ve bu hesaplamalar, enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik açısından süreç mühendisliği uygulamalarına önemli katkılar sağlamaktadır. Reaktör boyu hesaplamaları, sürecin etkinliği ve güvenliği açısından hayati öneme sahip olan akışkanların hızı ve debisi gibi çeşitli parametreler üzerinde yoğunlaşmıştır. Bu hesaplamalar, reaktörün tasarımını ve işletmesini optimize etmek için kritik bilgiler sunar. Reaktörün boyutlandırılması, kimyasal reaksiyonların verimliliği, ısı transferi, basınç düşüşleri ve akış dinamikleri gibi birçok faktörü dikkate alarak gerçekleştirilmiştir. Reaktör boyutunun belirlenmesi, hammadde ve katalizör arasındaki temas süresini, reaksiyon hızını ve son ürün kalitesini doğrudan etkileyen bir faktördür. Bu hesaplamalar, sürecin ölçeklenmesi ve endüstriyel uygulamalara adapte edilmesi için temel oluşturur ve süreç verimliliği ile ekonomik performansı arasında optimal bir denge sağlamaya yardımcı olur. Bu tez, ağır hidrokarbonlardan dizel yakıt üretimi sürecinde karıştırma hızının ve ham maddenin seçiminin kritik önemini ortaya koymuştur. Araştırma, reaktör tasarımı, işletme maliyetleri ve süreç verimliliği gibi çeşitli yönlerde kapsamlı bilgiler sunarak, sürecin etkin bir şekilde gerçekleştirilmesi için gerekli koşulları ve tasarım parametrelerini belirlemiştir. Teorik analizler ve deneysel bulguların entegrasyonu, süreç tasarımı ve işletmesine dair değerli bilgiler sağlamıştır. Bu çalışma, süreç mühendisliği ve kimyasal reaktör tasarımı alanlarına önemli katkılar sunarak, bu alanlardaki ileriye dönük çalışmalar için güçlü bir temel oluşturmuştur. Sonuç olarak, tez, süreç mühendisliği uygulamaları için önemli öneriler ve gelecekteki araştırmalar için yön gösterici bilgiler sağlamaktadır. Özellikle, süreç optimizasyonu, enerji verimliliği, çevresel etkiler ve maliyet-etkinlik açısından yapılacak iyileştirmeler, bu çalışmanın odak noktasını oluşturmaktadır. Tezin bulguları, endüstriyel uygulamalara ve gerçek dünya senaryolarına uygulanabilir niteliktedir ve bu alandaki gelecek çalışmalar için yol gösterici olacaktır.
Lityum iyon bataryalarda meydana gelen termal kaçak nedenlerinin araştırılması ve gaz salımının incelenmesi
Enerji yoğunluğu fazla olan lityum iyon bataryalar (LIB) çevre ve yakıt maliyeti vb. avantajlarından dolayı birçok alanda kullanılmaktadır. Fosil yakıt tüketiminin azaltılması ve küresel ısınma ile mücadele amacıyla elektrikli araçlar (EV) oldukça tercih edilmektedir. Lityum iyon bataryaların elektrikli araçlarda tercih edilmesi ile birlikte dikkat edilmesi gereken bazı güvenlik durumları ortaya çıkmıştır. Bataryaların hücrelerinde meydana gelebilecek ısı artışı, darbe etkisi, aşırı şarj ve deşarj, sıcaklık değişimleri, jet alevi veya radyan ısıya maruz kalma vb. faktörlere bağlı olarak termal kaçak (TR) oluşabilmekte, termal kaçak sonucu yangın ve patlamalar meydana gelebilmektedir. Elektrikli araçlarda arızalar olabileceği gibi günlük kullanımda insan kaynaklı yanlış kullanımlar sonucu da bazı problemler olabilmektedir. Bu problemler termal kaçak oluşturabilmektedir. Oluşan bu termal kaçak mekanik, elektriksel ve termal etki olarak sınıflandırılmaktadır. Tezin amacı bataryalarda meydana gelen gaz salımlarını, batarya yönetim sistemini, batarya termal yönetim sistemini ve tüm bu sistemlerin çalışma prensibini, çalışma mekanizmasını ve termal kaçak oluşum mekanizmasını parametrik olarak incelemektir. Konuyla ilgili literatür araştırması yapılmış olup yapılan literatür araştırması sonrası tez yazım aşamaları planlanmıştır. 18650 tipi cell boyutu lityum iyon pillerin kullanıldığı tez çalışmasında pilin dış etkenlerden alabileceği darbeler sonrası oluşabilecek termal kaçak durumu, gaz salımları ve sıcaklık değişimleri gözlemlenmektedir. % 0-60-70-80 SOC (pil doluluk oranı) seviyesinde 2400-2800-3600-4800 mAh. güçlerinde lityum iyon piller bir çivi vasıtasıyla delinerek sonuçları gözlemlenmiştir. H2 (hidrojen), VOC (uçucu organik bileşikler), HCl (hidrojen klorür), % LEL (alt patlama sınırı) ve CO2 (karbondioksit) salımını algılayan sensörlerin yer aldığı bu çalışmada sıcaklık değişimlerini gözlemlemek için termal kamera kullanılmaktadır. % 0 ve % 80 SOC seviyelerinde bazıları 2800 mAh. gücünde ve farklı türlerde 9 pil çeşitli dış etkenlere maruz bırakılarak gözlemlenmiştir. TR (termal kaçak) meydana gelme durumu pillerin SOC seviyesine göre değişiklik göstermektedir. % 60 SOC seviyesinde 4800 mAh. gücünde 9 ayrı pil delinerek verileri kaydedilmiştir. Bu pillerden hiçbirinde alevlenme gözlemlenmemiştir. Pillerin ulaştığı max. sıcaklık 177 ᵒC olarak kaydedilirken gaz salımı 1-29 saniye aralığında gerçekleşmiştir. % 70 SOC seviyesinde 2400 mAh. gücünde 7 ayrı pil delinerek gözlemlenmiştir. Gaz salımı 2-18 sn. aralığında gerçekleşmiştir. Gazların salımı sensörler vasıtasıyla kaydedilmiştir. Pillerden 5 tanesi alev alırken 2 tanesinde alevlenme gözlemlenmemiştir. Pillerin ulaştığı max. sıcaklık 290 ᵒC olarak kaydedilmiştir. % 80 SOC seviyesinde 3600 mAh. gücünde 8 ayrı pil delinerek gözlemlenmiştir. Gaz salımı 3-23 sn. aralığında gerçekleşmiştir. 7 pil alev alırken 1 tanesinde alevlenme olmamıştır. Ulaşılan max. sıcaklık 265 ᵒC olarak kaydedilmiştir. Gerçekleştirilen deneylerde en düşük gaz salımı süresi 1. saniyede gerçekleşirken en yüksek pil sıcaklığı ise 325 ᵒC olarak kaydedilmiştir. En yüksek sıcaklığın 325 ᵒC olarak kaydedildiği bu pil 2800 mAh. gücünde ve % 80 SOC seviyesindedir. 1. saniyede gaz salımına başlayan pillerden birinin sıcaklığı 177 ᵒC diğerinin sıcaklığı 110 ᵒC olarak gözlemlenmiştir ancak bu pillerde alevlenme olmamıştır. Diğer en düşük gaz salımı başlangıcı 3. saniyede gerçekleşmiştir. Bu pilin ulaştığı sıcaklık 262 ᵒC olarak kaydedilirken pil 24. saniyede alev almıştır. Gaz salımı 7. saniyede başlarken pillerden biri 24. saniyede diğeri ise 29. saniyede patlama reaksiyonu göstermiştir. Gerçekleştirilen deney verileri literatür ile karşılaştırılarak lisansüstü tezi tamamlanmıştır. Lityum iyon batarya yangınlarının çıkmasını engelleyebilecek, termal kaçak yayılımını azaltacak veya durduracak etkenleri tespit edebilmek, oluşabilecek kayıp ve hasarı en aza indirerek elektrikli araçlarda güvenliğin artmasını sağlamak amacıyla büyük öneme sahiptir. Pillerin SOC seviyesi, pil kimyası, darbe yeri ve sayısı vb. birçok faktör termal kaçak sürecini etkilemektedir.
Tarihi yapılarda ve saraylarda yangın önlemleri ve topkapı sarayı arşiv deposu yangın söndürme sistemi örneğinin incelenmesi
Tarihi yapılar, geçmişte belirli bir zamanda inşa edilmiş, büyük bir kısmı önemli bir akım ya da tarihi bir olaya ev sahipliği yapmış, yapıldığı dönemin kültürel, mimari, ekonomik.vb değerlerini taşıyan, geçmiş dönem hakkında bizlere bilgiler verebilen, toplumların hafızalarında yer etmiş ya da keşfedilmeyi bekleyen, günümüze kadar ulaşmış tarihsel, sanatsal, sosyo kültürel etkilere sahip her türlü yapılardır. Bu yapılar, estetik güzelliklerinin yanı sıra toplumların, geçmişten günümüze kadar yaşadıkları kültürel değişimleri, sosyal etkileşimleri, ekonomik faaliyetleri, tarihi dönüm noktalarının belgelenmesine kaynaklık etmektedir. Geçmişin izlerini taşıyan bazı önemli tarihi yapılar ve saraylar, içerisinde bulunan eserler sebebiyle müze olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte bazı tarihi yapılar ise kültürel etkinlikler için konser salonları, turizm, ofis olarak işlev kazandırılmıştır. Tarihi yapılara kazandırılan bu fonksiyonlarla kültürel miras sürdürülebilirliğine katkı sağlanmıştır. Tarihi yapılar belirli önlemlerle korunup işlev kazandırılmış olsa da bir çok tehlikeye karşı savunmasızdır. Bu tehlikelerden en büyüğü de yangın riskidir. Yangınlar, tarihi yapıların kısmi veya tamamen yok olmasına,insan faktörünün içerisinde bulunduğu büyük can kayıplarına, evrensel değere sahip ve insanlık medeniyetinin izlerini taşıyan alanların,doğal güzelliklerin, kültürel mirasın, soyut ve somut unsurların tamamen yok olmasına sebep olmaktadır. Öncelikle tarihi yapılarda bir çok yangın kaynağının bulunduğu kabul edilmelidir.Yapılarda kullanılan yanıcı geleneksel malzemeler,hatalı yapım ve onarım teknikleri,ısıtma sistemleri , elektrik sistemleri ve tesisatlarındaki eksiklikler ve hatalar,temizlenmeyen bacalar, yapıların özellikle çatı kısımlarında biriken tozlar,havalandırma eksikliği ve insan hataları başlıca yangın sebepleridir. Tarihi yapılarda kullanılan malzemeler estetik görünümüne katkı sağlasa da, yangın güvenliği açısından risk taşımaktadır. Ahşap, tekstil, kağıt, saman, hayvansal bazlı malzemeler ve organik bağlayıcılar gibi yanıcı özelliklere sahip malzemeler yangının hızlı yayılmasına zemin hazırlamaktadır. Bu faktörlerin birleşmesi, tarihi yapıların yangına karşı hassasiyetini artırmaktadır. Tarihi yapılarda yangın tehlikesinin boyutlarını anlamak için dünya genelinde ve Türkiye'de meydana gelen büyük yangınlar incelenmiştir. Dünya genelinde Büyük Roma Yangını (MS 64), Notre Dame Katedrali Yangını (2019) ve Windsor Kalesi Yangını (1992) gibi olaylar, yangınların tarihi yapılar üzerindeki yıkıcı etkilerini ortaya koymaktadır. Türkiye'de Ayasofya Yangınları ( 404- 532-859), Kapalıçarşı Yangınları (1515, 1954) gibi olaylar, kültürel mirasımızın yangınlardan nasıl etkilendiğini göstermektedir. Bu yangınlar, tarihi yapıların korunması için önleyici tedbirlerin ne kadar önemli olduğunu ortaya koymaktadır. Bu çalışmada, tarihi yapıların yangın tehlikesine karşı korunması için alınması gereken önlemler, mevcut yangın güvenliği sistemleri ve yangın riskleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Tarihi yapıların yangından korunması için alınması gereken önlemler iki ana başlık altında ele alınmıştır: pasif önlemler ve aktif önlemler. Pasif önlemler, özellikle yapısal yangın güvenliğini artırmayı hedefleyen mühendislik ve mimari çözümleri içermektedir. Yangına dayanıklı malzemelerin kullanımı, yangın bölümlendirme sistemleri, doğal havalandırma çözümleri, modern elektrik sistemlerinin entegrasyonu ve yangın çıkış yollarının düzenlenmesi gibi önlemler, yangın riskini önemli ölçüde azaltmaktadır. Acil çıkış kapıları ve tahliye sistemleri, risk analizlerinin yapılması, yangın tatbikatları ve personel eğitimi, tarihi yapıların yangına karşı korunmasında büyük önem taşımaktadır. Aktif önlemler ise yangın sırasında yangının algılanmasını ve söndürülmesini amaçlayan aynı zamanda hızlı müdahale edilmesini amaçlayan sistemleri kapsamaktadır. Yangın algılama ve ikaz sistemleri, yangın söndürme sistemleri aktif önlemlerdir. Bu sistemlerin doğru tasarlanması ve düzenli bakım-kontrollerinin yapılması, tarihi yapıların güvenliği açısından büyük öneme sahiptir. Bu çalışmada vaka analizi olarak, Topkapı Sarayı Arşiv Deposu'nda kullanılan Argon Gazlı Yangın Söndürme Sistemi detaylı bir şekilde incelenmiştir. Bu sistemde kullanılan argon gazı sayesinde mahaldeki oksijen seviyesi düşürülerek yanma olayının durdurulması ve yangının kontrol altına alınması amaçlanır. Söndürme işlemi sonrası kimyasal iz bırakmayan ve su bazlı sistemlere kıyasla eserlere ve yapıya çok daha az zarar veren bu sistem özellikle müze, kütüphane ve arşivlerde kullanılmaktadır. Bu sistemin uygulama detayları ve sağladığı avantajlar ele alınarak, tarihi yapıların ve eserlerin korunmasında nasıl daha yaygın hale getirilebileceği tartışılmıştır. Çalışmanın sonuç bölümünde, tarihi yapıların yangınlara karşı korunmasında mevcut sorunlar ele alınmış ve yapıları korumaya yönelik geliştirilebilecek stratejiler tartışılmıştır. Tarihi yapıların korunması sadece yapısal önlemlerle sınırlı kalmamalı, aynı zamanda mevzuat, denetim ve toplum bilinci ile desteklenmelidir. Özellikle, tarihi yapıların yangına karşı korunmasına yönelik farkındalığın artırılması, yangın risk analizlerinin düzenli olarak yapılması, eğitim programlarının oluşturulması ve restorasyon süreçlerinde yangın güvenliği unsurlarının göz önünde bulundurulması büyük bir önem taşımaktadır. Bu çalışma sonucunda, tarihi yapıların yangın güvenliği açısından korunmasına yönelik olarak bazı temel öneriler geliştirilmiştir. Öncelikle, tarihi yapıların düzenli yangın risk analizleri yapılmalı ve güncellenmelidir. Mevcut yangın yönetmeliklerinin ihtiyaçlara daha çok cevap verebilmesi adına kapsamı genişletilmeli ve güncellenmelidir. Tarihi yapıların yangından korunması için gerekli standartlar oluşturulmalıdır. Mevzuata uygunluk açısından yapılar denetlenmeli ve periyodik kontroller yapılmalıdır. Restorasyon süreçlerinde yangın güvenliği unsurları ön planda tutulmalı ve modern yangın söndürme sistemleri, tarihi dokuyu bozmadan entegre edilmelidir. Gelişen teknoloji ile birlikte yangın algılama ve söndürme sistemlerindeki çözümler daha yaygın hale getirilmelidir. Tarihi yapılar,geçmiş ve gelecek arasında köprüler kurar ve medeniyetlerin zenginliğini yansıtır. Kültürel mirasın korunması bu yapıları barındıran ülkelerin değil, tüm insanlığın ortak sorumluluğudur. Bu nedenle gelişmiş yangın güvenlik önlemleri ve modern yangın söndürme teknolojileri kullanılarak, kapsamlı bir yaklaşım benimsenmelidir.Yangına dayanıklı malzemelerin kullanımı, otomatik yangın algılama ve söndürme sistemleri, düzenli bakım ve onarım çalışmaları, personel eğitimi gibi önlemler, tarihi yapıların korunmasında çok önemlidir. Tarihi yapıların kullanım amaçlarına uygun olarak işlevlendirilmeli,gelişmiş yangın güvenlik önlemleri ve modern yangın söndürme teknolojileri kullanılarak,gelecek nesillere aktarılması sağlanmalıdır.
Hibrit araçlarda meydana gelen yangınlar ve etkili söndürme sistemlerinin incelenmesi
Otomotiv sektöründe yaşanan teknolojik dönüşüm, hibrit elektrikli araçların (HEA – Hybrid Electric Vehicle) ve elektrikli araçların (EA – Electric Vehicle) yalnızca mühendislik açısından değil, aynı zamanda enerji politikaları ve çevresel sürdürülebilirlik bağlamında da kritik bir çözüm alanı haline geldiğini göstermektedir. 19. yüzyılın sonlarına doğru üretilen Armstrong Phaeton, tarihin bilinen ilk hibrit aracı olup içten yanmalı motor ve elektrik motorunu bir arada kullanmıştır. Modern anlamda hibrit araçlar ise 1997'de piyasaya sürülen Toyota Prius ile önemli bir dönüm noktası yaşamış, kısa sürede küresel pazarda yaygınlaşmıştır. Ancak teknolojinin gelişmesiyle birlikte yangın güvenliği konusu daha görünür hale gelmiştir. Özellikle 2000'li yılların başında Toyota Prius ve Honda Insight gibi modellerde batarya soğutma sistemlerinin yetersizliği nedeniyle küçük çaplı yangınlar rapor edilmiştir. 2012 yılında Chevrolet Volt'un batarya güvenlik açıkları gerekçe gösterilerek geri çağrılması, hibrit elektrikli araç yangınlarının endüstriyel düzeyde ciddiyetle ele alınması gerektiğini açıkça göstermektedir. Hibrit ve elektrikli araçların yaygınlaşmasıyla birlikte batarya kaynaklı geri çağırmaların sayısı artmıştır. Bu geri çağırmaların önemli bir kısmı batarya güvenliği ile ilişkilidir. Hücre izolasyon kusurları, Batarya Yönetim Sistemi (BMS – Battery Management System) yazılım hataları, soğutma sıvısı sızıntıları ve kablolama arızaları geri çağırmaların başlıca sebepleridir. 2010–2020 yılları arasında milyonlarca hibrit ve elektrikli araç, batarya güvenlik sorunları nedeniyle geri çağrılmıştır. Bu durum, batarya teknolojisinin sunduğu avantajların yanında güvenlik risklerinin hâlâ çözülmesi gereken ciddi bir problem olduğunu ortaya koymaktadır. Klasik içten yanmalı motorlu araçlarda (IYM – Internal Combustion Engine) yangınlar genellikle yakıt sızıntıları, elektriksel kısa devreler veya mekanik aşırı ısınma sonucu çıkmakta ve çoğunlukla dakikalar içinde birkaç yüz litre söndürücü kullanılarak kontrol altına alınabilmektedir. Buna karşın HEV'lerde lityum-iyon bataryaların kullanılmasıyla süreç daha karmaşık ve uzun süreli seyretmektedir. Lityum-iyon bataryalarda görülen termal kaçak (thermal runaway) süreci belirli aşamalardan oluşmaktadır. Yaklaşık 80–100 santigrat derecede (°C) katot yüzeyinde bulunan SEI tabakasının bozunması ve gaz çıkışlarının başlamasıyla süreç tetiklenmektedir. 120–140 °C aralığında ayırıcı tabakanın erimesi iç kısa devre riskini artırmaktadır. 150–200 °C'ye ulaşıldığında elektrolit bozunmakta, hidrojen (H₂), karbon monoksit (CO) ve uçucu organik bileşikler (VOC – Volatile Organic Compounds) açığa çıkmaktadır. 200–250 °C aralığında Lityum Nikel Manganez Kobalt Oksit (NMC – Nickel-Manganese-Cobalt Oxide) veya Nikel-Kobalt-Alüminyum Oksit (NCA – Nickel-Cobalt-Aluminum Oxide) katot yapılarından oksijen ayrışarak reaksiyonu kendi kendine beslemektedir. Bu aşamadan sonra sıcaklık hızla yükselerek 600–1000 °C seviyelerinde jet alevleri ve zincirleme hücre reaksiyonları meydana gelmektedir. Bu mekanizma, hibrit araç yangınlarının neden dakikalar değil saatler sürebildiğini ve söndürülmelerinin neden bu kadar zor olduğunu açıklamaktadır. İstatistiksel değerlendirmeler hibrit araçların yangın sıklığı bakımından en riskli kategori olduğunu ortaya koymaktadır. ABD'de Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi (NHTSA) verilerine göre HEV'ler, yüz bin satış başına en yüksek yangın oranına sahiptir. Çin'de yaygın kullanılan Lityum Demir Fosfat (LFP – Lithium Iron Phosphate) bataryaları, yüksek termal kararlılıkları sayesinde daha düşük yangın riski göstermektedir. Tesla gibi üreticilerin tercih ettiği NCA hücreleri yüksek enerji yoğunluğu sağlamasına rağmen NMC gibi daha düşük kararlılık sergilemektedir. Avrupa'da yapılan araştırmalarda hibrit araç yangınlarının özellikle kapalı otoparklarda ve tünel sistemlerinde kritik güvenlik riskleri oluşturduğu vurgulanmaktadır. Araç yangınlarında yalnızca yakıt ve bataryalar değil, aynı zamanda araç üzerinde bulunan diğer yanıcı malzemeler de yangının seyrini etkilemektedir. Koltuklarda kullanılan poliüretan köpükler, iç döşemelerdeki polipropilen ve ABS plastikler, kabloların PVC izolasyonları, lastikler ve kauçuk malzemeler yüksek miktarda yanıcı yük oluşturmaktadır. Ayrıca motor yağları, hidrolik sıvılar ve şanzıman yağları yüksek sıcaklık altında tutuşarak yangının büyümesine katkı sağlamaktadır. Gövde yapısında kullanılan magnezyum alaşımları, özellikle yüksek ısıda alevlenerek yangının şiddetini artırabilmektedir. Bu tezde incelenen batarya hücreleri NMC kimyasıyla üretilmiştir. NMC yüksek enerji yoğunluğu nedeniyle tercih edilmekle birlikte, termal kararlılığı LFP'ye göre daha düşüktür. Deneylerde kullanılan 18650 silindirik hücreler, kompakt yapıları nedeniyle ardışık termal kaçakları en iyi temsil eden formattır. Prizmatik hücreler ise geniş yüzey alanları nedeniyle harici ısıya karşı daha duyarlı olup yangın sırasında daha yüksek sıcaklıklara ulaşabilmektedir. Deneylerde bu iki hücre tipinin birlikte incelenmesi hibrit araç yangınlarının gerçekçi biçimde modellenmesini sağlamıştır. HEV batarya paketlerinde yüzlerce hücre bulunmakta olup tipik çalışma gerilimleri 200–400 volt (V) aralığındadır. Örneğin Toyota Prius'un batarya paketi yaklaşık 201,6 V nominal gerilime, 6,5 amper-saat (Ah) kapasiteye ve 28 modül × 6 hücre konfigürasyonuna sahiptir. Yeni nesil plug-in hibritlerde (PHEV) ise batarya gerilimi 300–400 V seviyelerine, kapasite ise 8–18 kilovat-saat (kWh) aralığına çıkabilmektedir. Deneysel çalışmada kullanılan 6 hücreli 18650 bloklar ve prizmatik hücreler, paket davranışlarını ölçekli düzeyde modellemek amacıyla tercih edilmiştir. Deney düzeneği hibrit araç yangınlarını temsil edecek biçimde tasarlanmıştır. Açık alan deneylerinde iki litre benzin tutuşturulmuş, prizmatik ve silindirik pil bloklarının alevlere tepkileri gözlemlenmiştir. Kapalı alan deneylerinde çelik kabin kullanılmış; sıcaklık ölçümleri, gaz analiz cihazları ve gözlem pencereleri ile ayrıntılı veriler kaydedilmiştir. Söndürme deneylerinde su, NOVEC 1230, BIOVERSAL ve Yüksek Vizkoziteli Sıvı Söndürücü (YVSS – High-Viscosity Suppression Solution) karşılaştırmalı olarak test edilmiştir. Sonuçlar, hibrit araç yangınlarının karmaşık yapısını net biçimde ortaya koymuştur. Açık alan deneylerinde benzin alevleri bataryaların tepkilerini hızla tetiklemiş; silindirik hücrelerde ardışık termal kaçaklar zincirleme şekilde gelişmiş; prizmatik hücrelerde ise daha geç başlayan fakat daha yüksek sıcaklıklara ulaşan reaksiyonlar kaydedilmiştir. Kapalı alan deneylerinde YVSS yüksek vizkozitesi sayesinde sağladığı ısıl direnç ve tutuşma geciktirme başarısıyla en etkin söndürücü ajan olarak öne çıkmıştır. Su hızlı soğutma sağlamış ancak yeniden tutuşma riskini ortadan kaldıramamış, BIOVERSAL çevresel avantajlarına rağmen yüksek sıcaklıklarda sınırlı kalmış, NOVEC 1230 ise düşük etkinliği nedeniyle yetersiz bulunmuştur. Yangınlarda yalnızca alevler değil, ortaya çıkan duman ve gaz karışımları da ciddi bir risk oluşturmaktadır. Elektrolit bozunması sonucu açığa çıkan hidrojen florür (HF – Hydrogen Fluoride), karbon monoksit (CO), hidrojen (H₂), VOC'ler ve metal oksit parçacıkları, yangın ortamını hem zehirleyici hem de patlayıcı hale getirmiştir. Hibrit araçlarda yakıt yanma ürünleri de bu tabloya eklenerek toksisiteyi artırmaktadır. Söndürme sonrası kullanılan binlerce litre su ve kimyasal söndürücüler de çevresel açıdan tehlikeli atığa dönüşmektedir. Elektrolit kalıntıları, ağır metaller ve organik solventler suya karışarak hem insan sağlığı hem de ekosistemler için uzun vadeli riskler oluşturmaktadır. Sonuç olarak bu tez, hibrit araç yangınlarını tarihsel bağlamından deneysel analizlerine kadar geniş bir çerçevede ele almış, literatüre özgün katkılar sunmuştur. Bulgular hibrit araç yangınlarının yalnızca batarya kaynaklı değil, yakıt ve araç üzerindeki diğer yanıcı malzemelerin etkileşimiyle gelişen çok boyutlu bir süreç olduğunu göstermiştir. Söndürme ajanlarının karşılaştırmalı değerlendirilmesi, özellikle YVSS'nin yüksek ısıl direnç ve tutuşma geciktirme başarısı ile gelecekte hibrit araç yangınlarının yönetiminde umut verici bir çözüm sunduğunu ortaya koymuştur. Bu çalışma, mühendislik tasarımları, acil müdahale stratejileri, çevresel yönetim ve politika geliştirme açısından yol gösterici nitelikte olup hibrit araçların güvenli ve sürdürülebilir ulaşım vizyonuna katkı sağlayacak bilimsel bir çerçeve sunmaktadır.
Petrokimya endüstrisinde kullanılan bir basınçlı kabın ASME standartlarında tasarımı ve sayısal yöntemlerle incelenmesi
Basınçlı kaplar, özellikle endüstriyel alanlar için önemli bir unsurdur. Basınçlı kapların kullanılmasındaki temel amaç; sıvı, gaz ve parçacık içerikli bir çok maddeyi muhafaza etmektir. Bu sebepten dolayı basınçlı kaplarla ilgili bir çok standart ortaya çıkmıştır. Bu standartların bazıları yaygın olarak bir çok sektörde kullanılmaktadır. Yapılan çalışmalarda ortaya çıkan değerlendirmelere göre, basınçlı kapların kullanım alanının genişliği, tasarımın önemini artırmaktadır. Yapıları gereği içerdikleri yüksek basınçlı, yanıcı ve patlayıcı maddelerin insan sağlığını tehlikeye atmayacak şekilde muhafazası en önemli tasarım kriteridir. Tasarım aşamasında her türlü yük (sıcaklık, basınç, vakuum etkisi, vb.) dikkate alınmıştır. Bu tez çalışmasında özel bir ekipman olan hava ön ısıtıcısı tüp demeti yüksek sıcaklıkta tasarlanıp durum değerlendirilmesi yapılmıştır. Bir tüp demeti alt ve üstü toplam 3056 adet borudan oluşmaktadır. Tasarım öncelikle katı modelleme ile tanımlanmış ardından da sonlu elemanlar metodu ile modellenmiştir. Bu kapsam içerisinde ekipman için plastik deformasyona karşı koruma, bölgesel hasarlara karşı koruma, burkulmadan kaynaklı oluşan deformasyona karşı koruma ve döngüsel yüklerden kaynaklanan hasarlara karşı koruma durumuna bakılmıştır. Ekipman tüp demetlerinden oluştuğu için tüp içerisinde ful vakum da dikkate alınmıştır. Tasarım için sonlu elemanlar yöntemi sırasında ANSYS versiyon 19.2 kullanılmıştır. Eğme gerilimi kalınlık boyunca sonlu eleman analizi sırasında yok sayılmıştır. Analizin ardırdan tasarım kodu olarak belirlenen ASME Kısım VIII Bölüm 1 ve 2'ye göre kontrolleri sağlanmıştır. Analiz edilen yük koşulları için ASME kodu limit doğrulaması, tüm verilen yük koşulları için tasarımın güvenli olduğunu göstermiştir. Basınçlı ekipman bir birine flanşlı bağlıdır. Bu flanşlı bağlantıdan dolayı ekipmanın önemli bir parçası olan conta gerilmeleri için, conta gerilmelerinin conta genişliğinde olması gerekenin üzerinde olduğu ve her iki hidrotest koşulunda da contayı sızdırmaz hale getirmeye yeterli olduğu görülmüştür. Ayrıca cıvatalı bağlantının rijitliği karşılandığı da görülmüştür. Ekipman için en son olarak yorulma durumuna bakılmıştır. 50000 döngü sayısı için yapılan analizlerde tasarım için oluşturulan malzeme kalınlıklıkları ve gelebilecek ek yükler dikkate alındığında bu döngü sayısını karşıladığı da görülmüştür. Yapılan analizlere göre ekipmanın imalatı gerçekleştirilmiş ve bir petro kimya tesisinde çalıştığı gözlemlenmiştir.
Dört farklı alev geciktiricili polimerik tekstil ürünlerinin alev dayanım performanslarının incelenmesi
Tarih boyunca insanlığın en önemli yardımcısı olan ateşin kontrol altında tutulamadığı durumlarda ortaya çıkan yıkıcı etkisini önlemek için birçok önlem almaya çalışılmıştır. Gelişen teknolojiyle beraber yangın güvenlik önlemlerinin artması için yapılan çalışmalar büyük buluşları beraberinde getirse de hala ateşin gücüne dayanacak bir malzeme sentezlenebilmiş değildir. Bu durum yangına müdahale ekiplerinin müdahaleleri esnasında birçok güçlük çıkarmaktadır. Yangın yerindeki tehlikelerin başında gelen yüksek sıcaklığa maruziyet ve doğrudan alevlerle karşı karşıya kalmak itfaiyeciler için çok ağır sonuçlar doğurabilecek olaylardır. Yangınla mücadelede KKD itfaiyeciler için hayati önem arz etmektedir. KKD olarak Yangına yaklaşma elbisesi (YYE) en önemli bileşen olarak gösterilebilir. YYE itfaiyecinin gövdesi, kol, bacak ve boynunu yangın yerindeki tehlikelerden korumak için tasarlanan tek veya daha fazla parçadan oluşan bir ekipmandır. YYE polimer teknolojisinin gelişmesi ile teknik tekstil işletmeciliği, acil durum ekiplerinin yangından korunması için çeşitli malzemeler sentezlemiştir. Sentezlenen polimer liflerinin giyilebilir noktaya getirilebilmesi için süreç içerisinde farklı teknikler geliştirilerek farklı standartlar göz önüne alınarak işlemler yapılmıştır. Türk Standartları Enstitüsü (TSE) tarafından hazırlanmış standartlara uygun malzemelerin üretilmesi ve kullanılması sağlanmıştır. Bu malzemelerden, yüksek performanslı aramid tabanlı polimer zincirleri ve polibenzimidazol tabanlı elyaflardan üretilen içerik olarak dört farklı tip kumaş incelenecektir. Bu çalışmanın amacı, yüksek performanslı aramid polimerleri ve polibenzimidazol tabanlı elyaflardan imal kumaşlarla üretilen elbiseler ısıl dayanımları ve yırtılmaya dayanımları analizlerini yaparak gerek benzer polimer arasında gerek benzer polimer karışımına sahip kumaşların kıyaslanarak elde edilen veriler ortaya konulacaktır. İnceleme yapılırken uygulanan testler TSE standartlarına uygun olarak hazırlanmış deney düzenekleri kullanılmış olup sonuçlar değerlendirilirken deney sonuçlarının aritmetik ortalamaları alınmıştır. Çalışmamız da, farklı polimerizasyonlarla elde edilmiş olan kumaşların ısıya ve yırtılmaya karşı davranışlarını kıyaslaması yapılmıştır. Radyan ısı transferi, konvektif ısı transferi, alev yürümezlik testlerinin yanı sıra iki tip kumaş için yırtılma mukavemeti testleride yapılmıştır. Bu sayede, optimum kullanım için hazırlanacak itfaiyeci elbiselerinin performans özellikleri ortaya konarak bilimsel veriler ışığında standartlar gözden geçirilerek gelecekteyapılabilecek benzer konularda ki araştırmalara öncülük edebilecek bazı önerilere yer verilmeye çalışılmıştır.
Turizm mühendisliğinde enerji yönetimi: Bir saha çalışması
Günümüzde hızla gelişen turizm sektöründe sürdürülebilirliğin sağlanabilmesi, sektörde çevre dostu teknolojilerin yaygınlaştırılarak enerji kaynağı çeşitliliğinin artırılması ve enerji yönetiminin etkin bir şekilde kurgulanması gerekmektedir. Hali hazırda otel yönetiminde kullanılan geleneksel yapı içinde otelin yönetimi turizm yada işletme eğitimi almış uzmanlar tarafından yapılmakta teknik konularda ise bu yöneticiler mevcut ve yenilikçi enerji teknolojilerine hakim olamadıklarından otellerde enerji yönetimi ve verimliliği göz ardı edilmektedir. Bu tez kapsamında yapılan incelemelerde Turizm Mühendisi olarak adlandırılabilecek, hem turizm konularında uzmanlaşmış hem de bu sektörde kullanılabilecek konvansiyonel ve yenilikçi teknolojilere hakim bir meslek grubunun otel yönetimlerinde etkin bir şekilde yer alması durumunda sağlanabilecek kazanımlar ele alınmıştır. Literatürde bulunan ülkemizdeki bazı otelleri enerji verimliliği açısından ele alan çalışmalar referans alınarak bu çalışmaların Turizm Mühendisliği ve enerji yönetimi açısından incelemeleri yapılmış, önerdiğimiz konsept içinde bu çalışmaların sonuçları değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçların doğrulaması Sakarya ilinde bulunan beş yıldızlı bir otel modellenerek yapılmıştır. Tez çalışması sonucunda elde edilen sonuçlar turizm sektöründe turizm mühendisleri tarafından enerji yönetiminin yönetim seviyesinde ele alınmasının hem enerji verimliliğini artıracağını hem de yerli-yenilenebilir-çevreci teknolojilere hızlı ve etkin bir geçişi sağlayabileceğini göstermiştir.
N2 kategorisi bir aracın M2 kategorisine dönüşümü için bir TSE standardı oluşturulması
Anahtar kelimeler: N2 kategorisi araç, M2 kategorisi araç, TSE standardı oluşturulması Bu çalışmada, ülkemize N2 kategorisi araçların bir kısmı koltuksuz ve aksesuarsız olarak ithal edilmekte ve yurtiçinde AB standartlarına uygun olarak modifiye edilmesi araştırılmıştır. Bu tez çalışmasında TSE standardı geliştirildi ve bir N2 kategorisi araca uygulandı. Yurt dışından koltuksuz ve aksesuarsız olarak N2 kategorisi (Üst Yapı Kodu: BB ) ithalatı yapılan panelvan aracın Türkiye Cumhuriyeti'nin pazar ve müşteri beklentilerine duyarlı M2 kategorisi araca dönüşümü incelenmiştir. BM/AEK regülasyonlarına ve ulusal mevzuata uygun şekilde M2 kategorisi, müşterinin talep ettiği koltuk yerleşimi ile birlikte M2 araca tadil edilmesi için bir teknik prosedür geliştirmek, bu prosedürü madde madde sıralayarak, bilimsel ve objektif verilerle harmanlayarak Türk Standartları Enstitüsü'ne sunmaktır.
Pilot Kurtarma Araçlarına Hareket Platformu Kazandırılması
Bu çalışmada, havaalanı yangınla mücadele araç ve personel teşkilat yapısı, sağlanacak koruma seviyeleri, kurtarma ve yangınla mücadele araçları araştırılmış, kaza-kırım olayları sonrasında pilot, personel ve yolcuların kurtarılmasına yönelik çalışmalar incelenmiş, mevcut uygulamalar tespit edilmiştir. Mevcut uygulamalar kapsamında, kurtarma faaliyetlerinde merdiven kullanımının yaygın olduğu görülmüştür. Gerek uçak tehlikeli sahalarının riskleri, gerekse kazazedelerin kaza sonrası yaralanmalarına (ikincil yaralanmalara) neden olacağı konusunda ciddi endişeleri beraberinde getirmiştir. Bu çalışmanın temeli olması bakımından, Türkiye'deki kamu ve özel kuruluşlar için çalışan 141 ARFF personeline mevcut uygulamalar, riskler veya olumlu yönler ve platformun gerekip gerekmediği hakkında bir anket uygulanmıştır. Bu sayede kurtarma operasyonları için bir platforma ihtiyaçları varsa, kurtarma faaliyetleri sırasında hangi koşulların yerine getirilmesi gerektiği belirlenecektir. Buna ek olarak, kurtarılacak kişi olabilecek 13 pilota, mevcut kurtarma uygulamaları hakkında ne kadar şey bildikleri, kurtarılan tarafın fikirleri ve platform kurtarma aracının kurtarma faaliyetleri sırasında kullanılmasının değerlendirilmesi hakkında bir anket uygulanmıştır. Araştırmada elde edilen bulgulara göre, mevcut kurtarma uygulamalarının hem ARFF personeli hem de kazazedeler açısından çok riskli ve güvensiz olduğu açıktır. Bu nedenle, ARFF personelinin, kurtarma faaliyetleri sırasında platformlu kurtarma aracıyla daha güvenli koşullar altında çalışabileceği açıkça belirlenmiştir. Bu çalışma sonunda platformun ihtiva etmesi gereken özellikler tespit edilmiş, platform tasarlama çalışmalarında göz önünde bulundurulmuştur.
Duman dedektörü test cihazının tasarımı ve prototipinin geliştirilmesi
Bu çalışmada, yangın algılama ve ihbar sistemlerinin bakım ve idamesini sağlamak amacıyla, bu tarz sistemlerde sıklıkla kullanılan duman dedektörlerinin istenilen ölçütte, doğru bir şekilde çalıştı ğının doğrulanması için gerekli olan test aparatını tasarlamak amaçlanmıştır. Günümüzde teknoloji alanındaki gelişmeler bizlere kolaylıklarla beraber riskleri de getirmektedir. Bu risklerin başlangıcında veya sonucunda yangın ile karşılaşılması hepimizin bildiği bir durumdur. Bu yüzden uluslararası normlar da, ülkemizdeki yönetmelikler de bu kapsamda değerlendirilerek ortaya çıkmaktadır. Yangın tehlikesiyle başa çıkmanın en emniyetli yolu yangını önleyebilmek veya yangına erken müdahale edebilmektir. Yangına erken müdahale etmenin günümüz dünyasında en etkili yolu yangın algılama ve ihbar sistemleridir (YAVİS). YAVİS'ler kuruluş yerine ve kuruluş amacına gore konvansiyonel ve adresli tip olarak ikiye ayrılmaktadır. Konvansiyonel tip yangın algılama ve ihbar sistemi bölgesel olarak yangını ihbar edebilirken, adresli tip yangın algılama ve ihbar sistemi noktasal olarak yangını ihbar edebilmektedir. Konvansiyonel tip yangın algılama ve ihbar sistemleri, hacimsel olarak küçük alanlarda (az bölme sayısı olup, bölme alanları büyük olan yapılar) kullanılırken, adresli tip olanlar hacimsel olarak daha geniş alanlarda (hastane, otel veya yüksek katlı binalar) kullanılmaktadır. Tez konusunda ele alınan duman dedektörü test aparatı her iki sistemde de çokça kullanılan saha elemanı olan duman dedektörünün test işlemleri için kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Bu saha elemanlarının üretici firmaya bağlı olarak kullanım ömürleri (genelde 3 ile 5 yıl) değişiklik göstermektedir. Ancak bu dedektörlerin montajı sonrasında idamesi ve doğru çalışıp çalışmadığını test etmek yangın önleme planlarının önemli bir kısmını teşkil eder. Mevcut kullanılan duman dedektörlerinin üretici firmaya bağlı kalmaksızın büyük kısmını test edebilecek bir aparat, yangın algılama ve ihbar sistemi kullanıcılarının kendi saha elemanlarını test etmesini sağlayacaktır.
Büyük gövdeli uçak yangın söndürme simülatörü
Başta yakıt olmak üzere, yapısal olarak üzerinde barındırdığı tüm materyaller bir uçağın olası bir kaza kırım anında saniyeler içinde alev topuna dönmesine yetecektir. Alev topunun içinde mahsur kalan yolcu ve mürettebattan, kendi imkanlarıyla kaçamayanların kurtarılması, tüm kaçış yollarının açık ve güvenli tutulması ile yangının söndürülmesi çalışmaları havaaracı kurtarma ve yangın söndürme personelinin (ARFF) ana görevlerindendir. Bu araştırmanın amacı; büyük gövdeli uçak yangın söndürme simülatörlerinin ARFF personelinin eğitimleri için gerekliliğinin tespit edilmesi ve bu amaç için bir proje örneği sunmaktır.Bu amaçla öncelikle ARFF personelinin ulusal ve uluslararası eğitim standartları incelenmiştir. Bu standartlarda ARFF personeli eğitimleri çok kapsamlı bir şekilde ele alındığından konumuzla ilgili bölümler bu çalışmaya dahil edilmiştir. Sonrasında ülkemizde bulunan büyük gövdeli uçak yangın söndürme eğitim simülatöründe eğitim almış ve henüz eğitim almamış ARFF personeline iki ayrı anket uygulaması yapılmıştır. Araştırma verilerinin analizi sonucunda; a. BGUYSS'de eğitim alan ARFF personelinin eğitimi; gerçekçi, kurtarma ve yangın söndürme hizmetleri ile mesleki gelişimleri açısından faydalı ve fiziksel açıdan zorlayıcı bulduğu tespit edilmiştir. Eğitim alan ARFF personelinin en çok zorlandığı konun BGUYSS'de yaralı arama kurtarma çalışmaları olduğu da araştırma bulguların da yer almaktadır. Araştırmada elde edilen diğer bulgular ise katılımcıların genel olarak simülatörün farklı şehirlerde de olması ve ARFF personelinin her yıl bu eğitimi alması gerektiğini düşündüğüdür. b. BGUYSS'de eğitim almamış ARFF personelinin %40'ı ise bugüne kadar aldıkları teorik bilgilerle uçak kaza kırım ve yangın olaylarında kurtarma ve söndürme faaliyetlerini yerine getiremeyeceklerini düşündüklerini ortaya koymuştur. Katılımcılara neden BGUYSS'de eğitim almak istiyorsunuz sorusu sorulduğunda büyük bir bölümü, gerçekçi ve zorlayıcı bir eğitim olduğunu, teorik bilgilerini uygulama fırsatı bulacaklarını ve nadir görülen bir uçak kaza kırım ve yangın olayında stresle başa çıkabilmelerine yardımcı olacağını düşündüklerini ortaya koymuştur. Çalışmanın üç, dört ve beşinci bölümlerinden elde edilen veriler doğrultusunda ARFF personeli eğitimlerinde, alevli yangın söndürme eğitimlerinin önemli olduğu ve bu eğitimlerde BGUYSS'ün gerçeğe yakın bir ortam sağladığı tespit edilmiş olup, BGUYSS'ne ihtiyaç duyan Havaalanları ile ARFF personeli eğitimi veren kurumlara düşük maliyetlerle uygulayabilecekleri bir proje örneğide sunulmuştur.
Sanayi tesisleri nde yangın söndürme sistemleri için özgün bir bakım modelinin geliştirilmesi
Sanayi tesisleri için yangın sistemleri bakımları konusu tam olarak ele alınmadığı gözlemlenmiş olup bu tez çalışması ile ülkemiz sanayi tesislerinin beklentilerine duyarlı bakım sistematiği incelenmiştir. Yangın hatları bakımları hali hazırda yapılan çalışmalarda ABD menşeyli NFPA modelleri kullanılmaktadır. Tez kapsamında ülkemizde bulunan sanayi tesislerinde bulunan yangın söndürme sistemlerine dair bir modeli geliştirilmiştir. Ulusal mevzuata uygun şekilde sanayi tesislerinin talep ettiği yangın sistemleri bakımları ile birlikte sistematiğin geliştirmek, bu sistematiği madde madde sıralamak, bilimsel ve objektif verilerle harmanlamak suretiyle yeni bir model oluşturulmuştur. Geliştirilen modelde yangın söndürme sistemlerinin bakımlarının nasıl yapılacağına dair sistematik yaklaşım önerilmiştir.
Park halindeki uçaklarda gövde içi yangınların söndürülmesi için bir model önerisinin geliştirilmesi
Bu çalışmada, havaalanları park yerlerinde bulunan hava araçlarının gövde içlerinde çıkabilecek yangınların söndürülme modelleri araştırılmıştır. İncelenen modeller üç boyutlu grafik programı ile tasarlanmış ve yorumlanmıştır. Araştırma havaalanlarının yangın söndürme faaliyetlerini yürüten yangın ekiplerini de bütünü ile ele almıştır. Bunun amacı ise faaliyet/uygulama esasının incelenmesidir. Akabinde hava alanlarının yangın güvenliğinin sağlanmasında ki faktörlerin önemine bahsedilmiştir. Hava aracında kullanılan ağırlıklı yapı maddelerinin özellikleri ve bunların çıkardığı toksik gazların insan hayatına zararları konusunun üzerine durulmuştur. Modeller incelendiğinde esasen iki temel başlık kullanılmıştır. Bu iki başlık ayrı ayrı ikişer başlığa ayrılarak toplamda dört proje üzerinde durmamızı sağlamıştır. Bunlardan biri süngü lans diye tabir ettiğimiz ucu sivri ve delici özelliğe sahip nozulun park yerlerinde bulunan yangın söndürme cihazlarında kullanılmasıdır. Bir diğeri ise yine süngü lansın park yerlerinde bulunan yangın dolaplarına yerleştirilmesidir. Bu yangın dolabında süngü lans, yangın hortumu, köpük mikseri (melanjörü) ve köpük bulundurularak bir yangına müdahale (gövde içi yangınlar için) istasyonu kurulması amaçlanmıştır. Diğer iki başlığımızın esası ise hava aracı içerisinde manuel olarak yangın söndürme sistemi dizayn edilmesidir. Bir sistemde askılı bir şekilde bulunan 'bonpet' diye tabir edilen yangın söndürme (patlayabilir özellikte) kapsülünün kullanılmasıdır. Son araştırılan ve tasarlanan sistem ise elektrik sistemi kurulmadan tamamen ısı etkileşimi ile aktif hale gelen yangın söndürme sistemidir. Araştırma ile tasarlanan yangına müdahale teçhizatlarının ve yangına müdahale sistemlerinin gövde içi yangınlarda aktif olarak kullanılmasının (ayrı ayrı olarak) yangın güvenliğine katkı sağlayacağı değerlendirilmiştir.
Vinç kabinleri için ısıtma soğutma sistemi tasarımı ve prototip imalatı
Bu çalışmada, platform üstü vinç kabinlerini termal konfor açısından ısıtma ve soğutma yeteneği olan termoelektrik modül ile iklimlendirecek bir klima tasarımı ve enerji optimizasyonu yapılmıştır. 360 derece dönebilme kabiliyetinden dolayı soğutucu akışkan borularının yerleştirilemediği bu kabinlerde sadece ısıtma sistemi mevcuttur. Üniversite-Sanayi işbirliğinde kabinlerde uygulanabilecek bir sistem geliştirilmiştir. Tasarım çalışmalarında CFD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) tekniği ile ISIL açıdan performans analizleri yapılmıştır. Aynı sayıda termoelektrik modül kullanılarak yapılan analiz ve prototip çalışmalarında en optimum çalışma dikdörtgen şekilde tasarlanan prototip soğutma açısından kare prototipe göre daha verimli olduğu lakin soğutma ve ısıtma görevi yapan alüminyum parçanın yüzey alanının artması ısıl performansını olumsuz yönde etkilediği görülmektedir. Kare profilin ısıtmada daha iyi olduğu gözlemlenmesi rağmen ortamdaki havanın ısınarak 50 derece üfleme sıcaklığına çıkması termoelektrik modüllerin çalışma şartlarını zorlaştırdığı gözlemlenmiştir. Bundan dolayı dikdörtgen prototip tasarımının daha verimli ve daha mukavim olduğu tespit edilmiştir. Çalışma kapsamında iki adet prototip geliştirilmiştir. Tasarlanan özgün platform üstü vinç kabin klima prototipleri gerçek koşullarda saha testlerine tabi tutulmuştur. Anahtar Kelimeler: vinç kabini, ısıtma, soğutma, termoelektrik modül, ısıl verim, ısıl konfor, yarı iletken malzemeler
Plakalı ısı değiştiricilerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemiyle performans değerlerinin incelenerek optimizasyonu ve yüksek verimli plaka tasarımı
Bu çalışmada, ısıtma-soğutma sektöründe kullanılan 3 farklı tipte plakalı tip ısı değiştirici temel alınarak performans iyileştirme çalışmaları yapılmış 3 farklı tip özgün tasarımlı ısı değiştirici plakası tasarımı ve üretimi yapılmıştır. Tasarım çalışmaları ticari bir unsur tabanlı modelleme programında yapılmıştır. Analiz çalışmaları ise Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği tekniği kullanan bir ticari program ile yapılmıştır. Öncelikle 3 farklı tipte standart tip ısı değiştirici plakası lazer tarama yöntemiyle taranmış parametrik olarak modellenmiştir. Modellenen ısı değiştirici plakaları Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği tekniğiyle termal ve hidrolik açıdan incelenmiş çalışma koşulları tespit edilmiştir. Ardından bu plakalar üzerinde optimizasyon çalışmaları yapılarak 3 farklı tipte özgün plaka tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan plakalar Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği tekniğiyle termal ve hidrolik açıdan incelenmiştir. İki farklı tipteki plakalarda geliştirilen test düzeneği ile deneysel olarak incelenmiştir. Ayrıca özgün plakaların üretiminin yapılabilmesi için sonlu elemanlar yöntemiyle statik analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlarla standart ve özgün plakalar termal ve hidrolik özellikleri geliştirilen test düzeneği ile incelenmiştir. Tip-1 için farklı çalışma koşullarına göre %5-10 arasında termal verimi, %4-12 arasında ise hidrolik verimi arttırılmıştır. Tip-2 için farklı çalışma koşullarına göre %4-14 arasında termal verimi, %3-9 arasında ise hidrolik verimi arttırılmıştır. Tip-3 için farklı çalışma koşullarına göre %6-9 arasında termal verimi, %4-8 arasında ise hidrolik verimi arttırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Plakalı ısı değiştirici, eşanjör, hesaplamalı akışkanlar mekaniği, ısı aktarımı, basınç kaybı, termal verim
Teorik ve pratik yangın eğitimleriyle yangın bilinci ve kültürü oluşturulması (fabrika personelleri incelemesi)
Bu çalışmada, yangın bilinci ve yangın kültürü oluşturmak için bakanlık onaylı, sertifikalı eğitmenler tarafından, teorik ve uygulamalı yangın eğitimlerini tatbik ederek, yapılan yangın eğitimlerinin katma değerlerini ve yangın eğitiminin iş hayatındaki önemine dikkat çekmek, yangın anında doğru müdahale tekniklerini uygulayabilmek ve yangını en az hasarla atlatabilmek amaçlanmıştır. Teorik ve uygulamalı yangın eğitimleri iki oturum olup, yalnızca bakanlık onaylı eğitmenler tarafından gerçekleştirilmektedir. Bizim önerimizde yangın eğitiminin sonrasında bir sınav uygulanması önerilmektedir. Bu şekilde yangın bilincinin ve yangın kültürünün oluşturulması gözlemlenecektir. Eğitimlerle oluşturulacak video kayıtları rapor halinde analiz edilerek uygulanacak eğitim yöntemi sürekli geliştirilecektir. Tüm çalışanların yangın eğitimini teorik ve pratik olarak alması, eğitim sonrası sınav ile eğitimin etkinliğinin değerlendirilmesi ile yangın bilincinin yanında kültürünün de oluşturulması, çalışanların can güvenliğinin sağlanmasında büyük önem arz etmektedir. Sahada ve yerinde yapılan eğitimlerin önemi oluşturulan bu yangın bilinciyle daha iyi anlaşılacaktır. Anahtar kelimeler: Yangın Eğitimi, Yangın Bilinci, Yangın Güvenliği, Yangından Korunma Danışmanı
Metal yüzeylerin bor maddesiyle kaplanıp yangına olan dayanıklılık ve ısı yalıtımının izlenmesi
Bu çalışmada, denizcilik sektörünün yüzen unsurları olan gemilerde yangın emniyeti ve yangını geciktirme üzerine araştırma ve geliştirme yapılmıştır. Gemide alınabilecek yangın emniyetinden, geminin yangın bakımından tehlike arz eden bölmelerinden, gemilerde korozyonun etkilerinden ve çözüm önerilerinden bahsedilmiştir. Gemilerin yalıtımları yangın ve ısı emniyeti bakımından değerlendirilmiştir. Burada hedef gemilerde yangını çıkmadan önce önlemek ya da çıktıktan sonra yavaşlatarak kontrol altına almaktır. Bu amaçla ülkemizde bol miktarda bulunan Bor minareli incelenmiş olup denizcilik sektöründe nasıl fayda sağlayabileceği araştırılmıştır. Özellikle savaş gemilerinde yangın emniyeti ve korozyon önlemleri bakımından Bor mineralinin ısıyı tutucu ve korozyonu önleyici özelliği ön plana çıkarılarak incelenmiştir. Yapılan denemelerde, gemiler için geliştirilen bor katkılı boyaların, gemilerde halen kullanılan boyalara kıyasla, yangın geciktiriciliği bakımından nasıl katkı sağlayacağı, simülatör üzerinde yapılan çalışmalar neticesinde ortaya çıkan sonuçlar üzerinden değerlendirilmiştir. Gemi metalinden yapılan simülatörlerimizden, normal boyalı simulator ile bor katkılı boyalı olan simülatör aynı ortamlarda birkaç farklı yöntemle karşılaştırılmıştır. Birinci denemede her iki simülatör de yüksek sıcaklığa maruz bırakarak iç yüzeyin zamanla artan sıcaklık seviyesi ölçülmüştür. İkinci denemede boyalara aynı şartlar altında yüksek sıcaklık verilerek (500 °C) sıcaklığa maruz kalan yüzeyler üzerindeki yanma reaksiyonunun farklı durumları karşılaştırılmıştır. Üçüncü denemede her iki simülatöre aynı şartlar altında yüksek sıcaklık verdikten sonra aniden ısı kaynağı kesilerek sıcaklığın zamanla düşüş hızı incelenmiştir. Gemiler için geliştirilen bor katkılı boya kullanılmasının; yangın riskini azaltacağı, yangın durumunda yangının büyüme hızını yavaşlatacağı, yangın sonrası yanan malzemenin hızlıca kendiliğinden soğuma sağlayacağı, korozyon ve çevre kirliliği gibi etmenleri minimum seviyeye indirebileceği savunulmuştur.
Yangın simülasyon sonuçlarına bağlı olarak tahliye senaryolarının geliştirilmesi
Binalarda meydana gelen yangınlar sonucu birçok insan hayatını kaybetmekte veya ciddi olarak yaralanmaktadır. Bu ölümlerin veya yaralanmaların büyük bölümü yoğun duman ve tehlikeli gazlardan kaynaklanmaktadır. Yangınlar bunun yanında mülkiyete hasardan, iş kaybına büyük ekonomik zararlara sebebiyet vermektedir.Bu çalışmada Sakarya Üniversitesi Bazı Mühendislik Fakültesi Binaları'nın sunucu odalarında elektrik kaçağı veya aşırı yüklenme nedeniyle fazla ısınan ana şalter ve plastik kabloların tutuşması sonucu ortaya çıkabilecek yangınlar modellenmiştir. Belirtilen nedenlerle oluşabilecek bir yangında dumanın ilerleyişi modellenerek oluşabilecek can kayıplarını ortadan kaldıracak tedbirlerin tespit edilmesi ve inşaat boyutunda gerekebilecek fiziki düzenlemelerin ortaya çıkarılması amaçlanmaktadır.
Elektromekanik supap mekanizması ile değişken supap zamanlamasının hava akış parametrelerine etkisinin incelenmesi
İçten Yanmalı Motorlara getirilen zorunlu emisyon kısıtlamaları nedeniyle Ar-Ge çalışmaları her geçen gün daha fazla önem kazanmaktadır. Bu çalışmalar, içten yanmalı motorların yanma verimliliği, güç, tork, emisyon gibi parametrelerinin iyileştirilmesi üzerine yoğunlaşmaktadır. Geçmişte yanma odasına alınan hava miktarını arttırmak için tek supaplı sistemlerden çift supaplı sistemlere geçiş ile ilk adım atılmıştır. İçten yanmalı motorlarda, supap zamanlamaları motorun en ideal çalışma koşulları için optimize edilip, tüm devirlerde sabit açılma ve kapanma zamanlaması ile çalışmaktadır. Bu sebeple optimum devir dışında kalan devirlerde supapların ideal açık kalma süreleri farklılık göstermekte ve beklenen volümetrik verim elde edilememektedir. Volümetrik verimi arttırmak için değişken supap zamanlaması konusunda çalışmalar yapılmaktadır. Son yıllarda elektronik kontrol ünitelerinin gelişimi ile aktif supap kontrolünün çok daha etkin bir şekilde yapılabildiği kamsız motor teknolojileri konusunda çalışmalar yoğunlaşmıştır. Bu çalışmada konvansiyonel kam milinin kullanıldığı tek silindirli buji ateşlemeli bir motorda hava debileri, volümetrik verim, hava akış hızları ve silindir içi basınç değerleri deneysel olarak tespit edilmiştir. Deneysel motorun yanma odası, emme ve egzoz portlarının akış hacimleri kullanılarak hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yöntemi ile soğuk akış analizleri yapılmıştır. Farklı devirlerde yapılan analizler deneysel verilerle doğrulandıktan sonra elektromekanik supap mekanizması (EMS) durumu için ortaya çıkan kam profilleri kullanılarak analizler tekrarlanmıştır. EMS kullanılması durumunda sağlanabilecek emme supabı açılma (EmSA) zamanının erkene alınması ve egzoz supabının kapanmasının (EgSK) erkene alınması ve geçe alınması durumları HAD analizleri ile modellenmiştir. Her bir devir için farklı kam profillerinin kullanıldığı analizlerde volümetrik verim, hava debisi, silindir içi basınç değerleri, yatay ve dikey girdap, silindir içerisinde kalan toplam kütle ve hava akış hızları sayısal olarak incelenmiştir. Elde edilen veriler neticesinde düşük devirlerde EMS kullanılmasının standart supap kalkma miktarı ve zamanlamasına göre volümetrik verimi düşürdüğü, yüksek devirlerde ise volümetrik verimi arttırdığı görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre emme supabının kapanma zamanının volümetrik verime olan etkisinin önemli olduğu anlaşılmıştır. Bunun yanında EMS sisteminin yatay girdabı önemli derecede etkilediği bu çalışma ile ortaya konmuştur.
Otobüslerin güç aktarma organlarında kullanılacak ana parçaları seçmek amacıyla bir bilgisayar programının geliştirilmesi
Ülkemizin otobüs ihtiyacı yerli üretim, yerli lisanslı üretim veya ithal ürünlerle sağlanmaktadır. Ülkemizde yapılan yerli ve lisanslı üretimde, güç aktarma organları ana parçalarının bazıları ülkemizde üretilmemektedir. Bu neden ile Türkiye'de güç aktarma organları tasarımı yapılmayıp, var olan ürünler arasından en uygun olanları seçilmektedir. Eğer güç aktarma organları seçimi esnasında uygun seçim yapılmamış ise, ciddi müşteri şikâyetleri yaşanmaktadır. Bu durumda üretici firma, araç üzerinde iyileştirme yapmak için modifikasyonlar yapmak zorunda kalmaktadır veya herhangi bir şey yapamamaktadır. Bu da üreticinin itibar ve para kaybetmesine neden olmaktadır. Bu çalışmanın 2. bölümünde otobüs kinematiği ve dinamiği ve 3. bölümünde güç aktarma organları seçim programının yapılması hakkında bilgiler verilmektedir. 4 bölümde ise programın kullanımı ve uygulama hakkında bilgiler verilip, programda otobüslerin güç aktarma organları oluşturularak araçların performans eğrileri, yol testleri ve detaylı analizleri yapılıp, uygun güç aktarma organları seçilmektedir.