108
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Archived Theses
Biyokütle-rüzgar-güneş hibrit güç üretim sistemi kullanılarak kırklareli üniversitesi kayalı yerleşkesinin tekno-ekonomik açıdan değerlendirilmesi
Günümüzde elektrik enerjisi tüketiminin her geçen yıl hızla artması, kullanılan kaynakların fosil kökenli kaynaklar oluşu, bu kaynakların rezervlerinin sınırlı olması ve dışa bağımlılık gibi etkenler, yenilenebilir enerji kaynaklarına verilen önemi artırmaktadır Dahası, fosil kaynakların kullanımından dolayı açığa çıkan sera gazlarının etkisi ile meydana gelen küresel ısınma ve hava kalitesinin bozulması gibi çevresel sorunlarda, yenilenebilir enerji kaynaklarını öne çıkaran diğer etkenlerdir. Bu tez çalışmasında, Kırklareli Üniversitesi Kayalı yerleşkesi Merkezi Derslik-2'nin elektrik enerjisi gereksinimini birden fazla yenilenebilir enerji kaynağı kullanılarak karşılanılabilirliği analiz edilmiştir. Kırklareli'nin yenilenebilir enerji kaynakları potansiyeli açısından en uygun enerji kaynaklarının rüzgar, güneş ve biyokütle olduğu TÜİK ve YEGM verilerinden tespit edilmiştir. Bu kapsamda Merkezi Derslik-2'nin enerji gereksiniminin rüzgar, güneş ve biyokütle enerji kaynakları kullanarak oluşturulan hibrit yenilenebilir güç üretim sistemi ile karşılanması üzerine bir çalışma yapılmıştır. Bu amaçla Merkezi Derslik-2'nin elektrik yükünü karşılayabilecek en uygun hibrit yenilenebilir güç üretim sistemini belirlemek için, HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewables) yazılımı, NREL (National Renewable Energy Laboratory) tarafından geliştirilmiş olup, önerilen ve gerçek dağıtılmış üretim sistemlerinin karşılaştırmalı ekonomik analizini yapan ve sistemlerin toplam bugünkü net maliyetlerine (Total Net Present Cost) göre sıralayan bir yazılımdır. Bir sistem, yatırım maliyeti daha yüksek olmasına rağmen, sistemin ömür boyu maliyeti dikkate alındığında daha ekonomik olabilir. HOMER yazılımı incelenen sistem için belirli parametrelerin değerlerinin değiştirilebildiği hassaslık analizi (Sensitivity Analysis) de yapabilmektedir. Bu çalışmada HOMER yazılımı kullanılarak en uygun hibrit güç üretim sistemi belirlendikten sonra bu sistemin tekno-ekonomik analizi gerçekleştirilecektir. Ayrıca biyokütle kaynağı ($/ton), rüzgar hızı (m/s) ve güneş radyasyonu (kWh/m2/gün) değişkenleri kullanılarak hassaslık analizi yapılacaktır. Tezin tamamı sekiz bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde tezin amacı ve kapsamı belirtilecektir. İkinci bölümde dünyada, Türkiye'de ve Kırklareli'nde yenilenebilir enerji kaynaklarının potansiyelinden bahsedilecektir. Üçüncü bölümde rüzgar, güneş ve biyokütle enerji teknolojileri hakkında detaylı bilgi verilecektir. Dördüncü bölümde rüzgar/fotovoltaik/biyokütle/batarya hibrit yenilenebilir güç sistemleri ile ilgili literatürde yapılmış çalışmaların özeti verilecektir. Beşinci bölümde HOMER yazılımının tanıtılması ve hibrit sistemler için tekno-ekonomik parametrelerinin belirlenmesi anlatılacaktır. Altıncı bölümde Kırklareli Üniversitesi Kayalı yerleşkesi için fotovoltaik/rüzgar/ biyokütle/batarya hibrit güç üretim sistemi konfigürasyonlarında kullanılan sistem bileşenlerinin modellenmesi gerçekleştirilecektir.Yedinci bölümde ise rüzgar/biyokütle/batarya, fotovoltaik/biyokütle/batarya, rüzgar/ fotovoltaik/batarya, rüzgar/fotovoltaik/biyokütle/batarya ve şebekeye bağlı rüzgar/ fotovoltaik/ biyokütle /batarya hibrit yenilenebilir güç üretim sistemlerinin modellenerek tekno-ekonomik açıdan analizleri gerçekleştirilecektir. Son bölümde ise hibrit yenilenebilir güç üretim sistemlerinin birbirlerine göre karşılaştırılmalı analizi yapılacak ve bu analizden elde edilen sonuçlar irdelenecektir.
Dereköy, Hamzabeyli ve Pazarkule sınır kapılarından alınan topraklarda radyonüklid miktarının ölçülmesi ve doz hesaplanması
İnsanlar dünyanın var oluşundan beri radyoaktivitenin etkisi altındadır. İnsanların maruz kaldıkları en yaygın radyasyon kaynakları dünya atmosferindeki kozmik ışınların etkileşimi ve yer kabuğundaki uzun yarı ömürlü radyoaktif çekirdeklerden kaynaklanan doğal radyoaktivitedir. Topraktaki doğal radyoaktivite U, Th serileri ve 40K'dan kaynaklanmaktadır. Doğal olarak oluşan radyoaktif çekirdeklere ilaveten birçok radoaktif çekirdek nükleer silah denemeleri, nükleer güç reaktörleri, araştırma reaktörleri ve nükleer yakıt üretimi gibi yapay yollarla çevreye yayılmaktadır. Bu sebeple bu tür radyasyonların belirlenmesi ve izlenmesi önemlidir. Çevresel radyoaktivitenin izleme çalışmaları ile insanların ve diğer canlıların maruz kaldığı radyasyon seviyeleri ve çevresel radyasyon seviyesindeki önemli değişikler belirlenir. Bu tez çalışmasında Dereköy, Hamzabeyli, Pazarkule sınır kapılarından alınan toprak örneklerindeki radyoaktivite seviyesinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Toprak örneklerindeki radyoaktivite düzeyleri HpGe gama spektrometresi kullanılarak, 226Ra (238U), 40K, 232Th, 137Cs aktivite konsantrasyonları hesaplanarak belirlenmiştir. Toprak örnekleri için, 226Ra, 232Th, 40K ve 137Cs ortalama radyoaktivite değerleri sırasıyla; 36.34±1.76, 51.53±1.22, 766.67±8.93 ve 7.68 ±0.5 Bq/kg olarak belirlenmiştir. Toprak örnekleri için ortalama soğurulan doz değerleri sırasıyla 80.55, 71.20 ve 88.59 nGy.h-1 olarak hesaplanmıştır. Bölge için yıllık etkin doz hızı hesaplanmıştır. Bu değerin 40.43- 124.93 μSv.y-1 aralığında değiştiği ve ortalamanın 98.25 μSv.y-1 olduğu bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: radyoaktivite, toprak, gama, HpGe, doz
Kitosan ile mikrodalga destekli biyodizel üretimi
Enerji, yaşam için vazgeçilmez unsurlar arasında yer almaktadır. Enerji kaynakları iki başlık altında sınıflandırılır. Bunlar; yenilenebilir enerji kaynakları ve klasik enerji kaynaklarıdır. Son 100 yıllık periyot içerisinde klasik enerji kaynakları yoğun ilgi görmüştür. Klasik enerji kaynakları sınıfında yer alan fosil yakıtlar dünyanın belirli bölgelerinde çıkarılmaktadır. Bu durum ekonomik krizlere zemin oluşturmaktadır. Dünya genelinde kullanılan fosil yakıtların paylaşımı üzerine ciddi sorunlar yaşanmaktadır. Türkiye, enerji ihtiyacının büyük bir çoğunluğunu fosil yakıtlardan karşılamaktadır. Ülkemiz fosil yakıt ihtiyacı karşılamak için dışa bağımlı durumdadır. Motorlu taşıtlarda kullanılan yakıt ihtiyacının karşılanması için petrol ve türevleri ağırlıklı olarak kullanılmaktadır. Biyodizel, alternatif enerji kaynakları içerisinde yer alan, mazota benzer bir yakıttır. Biyodizel üretimi için kullanılan hammaddeler bitkisel yağlar ve hayvansal yağlardır. Türkiye'de tarım ve hayvancılığın gelişmiş olması, biyodizel üretimi için zemin oluşturmaktadır. Biyodizel üretimi yerel olarak gerçekleşebildiği için ülke ekonomisine büyük katkı sağlayacaktır. Bu tez çalışmasının literatür kısmında biyodizel üretimde kullanılan bitkisel yağların özellikleri, biyodizel üretim yöntemlerinin temelleri ve biyodizel üretiminde kullanılan atık yağların toplanma mekanizması açıklanmıştır. Ayrıca biyodizelin yakıt standartlarından ve biyodizel üretimi için uygulanan politikalardan bahsedilmiştir. Bu çalışmada, bitkisel yağlar (ayçiçek yağı, mısır yağı ve evsel atık yağ) kullanılarak biyodizel üretimi (YAME; Yağ Asidi Metil Esterleri) gerçekleştirilmiştir. Biyodizel üretimi için iki farklı yol kullanılmıştır. İlk olarak geleneksel biyodizel üretimi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra mikrodalga destekli biyodizel üretimi gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmanın, Türkiye'deki diğer çalışmalardan farkı ise; biyodizel üretiminde katalizör olarak kitosan biyopolimerinin kullanılmasıdır. Kitosan, kitinin deastile edilmesiyle elde edilen bir aminopolisakkarittir. Elde edilen biyodizel yakıtlarının kalite kontrolü için çeşitli testler uygulanmıştır. Elde edilen biyodizeller % verim testi, viskozite tayini, parlama noktası tayini, UV-Vis analizi, pH tayini ve yoğunluk analizleri ile karakterize edilmiştir. Kitosan biyopolimeri kullanılarak elde edilen biyodizel yakıtının verimi, klasik yöntemle üretilen (Kitosan kullanılmadan üretilen) biyodizel yakıtının veriminden daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak laboratuvar ölçekli üretilen biyodizelin yakıt özellikleri iyileştirilmiştir. Üretilen biyodizel örnekleri TS EN 14214 yakıt standartına ve ASTM D 6751 yakıt standartına uygundur.
Endüstriyel atıkların çimento yerine ikame edilmesi ile oluşturulan beton numunelerinin mühendislik özelliklerindeki değişimin incelenmesi
Dünya yirminci yüzyılla birlikte hızlı bir endüstriyel gelişim içerisine girmiştir. Bu gelişim medeniyet açısından büyük getiriler sağlamakla birlikte endüstriyel atıkların çevreye olumsuz etkileri göz önüne alındığında büyük sorunlar karşımıza çıkmaktadır. Bu atık malzemelerin yararlı geri dönüşüm mekanizmaları ile değerlendirilmesi maliyet açısından ve aynı zaman da çevresel etkilerin iyileştirilmesi açısından önem kazanmaktadır. Tehlikeli boyutlarda çevresel olarak sorun oluşturan inşaat sektöründe kullanımı mevcut olan atık araç lastiği, uçucu kül, silis dumanı, granüle yüksek fırın cürufu ve mermer toz atığı gibi endüstriyel atık malzemelerin, geri dönüşüm olarak değerlendirilmesi hem çevresel açıdan hem de betonun özelliklerini iyileştirmesi açısından insanlığa büyük katkılar sağlayacağı düşünülmektedir. Bu çalışmada Çanakkale Biga Bekirli Termik Santralinin uçucu külünün betonun mekanik özellikleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. 4 farklı dayanımda beton karışımı ve kendiliğinden yerleşen beton karışımı üretilmiştir. Kendiliğinden yerleşen beton haricinde her bir beton sınıfı için şahit beton, uçucu kül içeren beton ve uçucu kül içermeyen beton üretilmiştir. Uçucu kül kullanım yüzdesi çimento miktarının % 20'si olarak alınmıştır. Uçucu kül içeren ve uçucu kül içermeyen betonlarda toplam bağlayıcı miktarının % 1'i olmak üzere kimyasal katkı kullanılmıştır. Üretimlerde 10 cm ebatlı küp kalıplar kullanılmıştır. Üretilen küp numuneler kür havuzunda 23±2 °C suda bekletilmiştir. Numunelerde 3, 7, 28 ve 56 gün sonunda basınç dayanımı testi uygulanmıştır. Yarmada çekme dayanımı testleri de yapılmıştır. Dayanıklılık testi olarak ise donma-çözünme testi gerçekleştirilmiştir. C20/25 beton karışımında orta akışkanlaştırıcı, C25/30 ve C30/37 beton karışımlarında süper akışkanlaştırıcı, C35/45 beton karışımında modifiye polikarboksilat kimyasal katkısı, kendiliğinden yerleşen beton karışımında ise polikarboksilat kimyasal katkısı kullanılmıştır. Sonuç olarak kendiliğinden yerleşen betonda uçucu kül kullanımı yaş birim ağırlık ve yayılma değerini artırmıştır. C20/25 sınıfı betonlarda uçucu kül kullanımı 3, 7 ve 56 günlük basınç dayanımlarını şahite oranla artırmış, ancak 28 günlük basınç dayanımını azaltmıştır. Uçucu kül içermeyen betonun 3 günlük basınç dayanımı şahit betonun 3 günlük basınç dayanımından daha düşüktür. C25/30 sınıfı betonlarda uçucu kül kullanılan betonların en yüksek basınç dayanımının 56. günde elde edildiği gözlenmiştir. Uçucu külün ileri ki basınç dayanımlarını artırdığı gerçeği de burada doğrulanmıştır. C30/37 ve C35/45 sınıfı betonlarda erken dayanım sonuçlarına bakıldığında uçucu külün erken dayanımları artırmadığı ileri ki dayanımları artırdığı görülmüştür. Kendiliğinden yerleşen betonda uçucu kül kullanımı 28 ve 56 günlük basınç dayanımlarını artırmıştır. Tüm beton sınıfları için ve kendiliğinden yerleşen betonlar için uçucu kül kullanımı yarmada çekme dayanımlarını artırmıştır. Farklı dayanım sınıflarındaki betonlarda ve kendiliğinden yerleşen betonda uçucu kül kullanımı donma-çözünme direncini artırmıştır.
Geniş bant durduran iki frekans seçici yüzeyin tasarımı
1919 yılında G. Marconi ve C. S. Franklin tarafından patenti alınan "Kablosuz Telegraf ve Telefon için Reflektör" yapımı ile tarihte ilk kez frekans seçici yüzey (FSY) olarak adlandırılan icadın hayatımıza sayısızca katkı sağladığı bilinmektedir. 1960'lı yıllara gelindiğinde ise, frekans seçici yüzeylerin özellikle askeri istihbarat birimlerince kullanımı ile elde edilen başarılar, gözardı edilemeyecek boyutlara gelmiştir. Kara, hava ve deniz platformlarına periyodik olarak uygulanan bu yapılar, belirli frekanslar için alçak geçiren, yüksek geçiren, bant geçiren veya bant durduran özellikleri sergilemiş ve elektromanyetik filtreler görevini üstlenmişlerdir. Özellikle hedef tespit sistemlerince tespit edilemeyen platformlar sayesinde pek çok başarılar elde edilmiştir. Gelişen teknoloji sayesinde kablosuz haberleşme sistemleri, radarlar, mikrodalgalar gibi pek çok alanda etkin bir şekilde kullanılan bu yapılar; birim hücrenin geometrisi ve dizilişi sayesinde, gelen elektromanyetik dalganın yansıması veya iletilmesini sağlamaktadır. Milimetre dalga, yüksek hızlı geniş bantlı erişim için kullanılabilen 30 GHz ve 300 GHz arasındaki radyo spektrumunun bandıdır. Milimetre dalgalarının kullanımı;kablosuz iletişim, radar, uzaktan algılama teknolojisi ve radyo astronomisi alanları da giderek önem kazanmaktadır. Bu çalışma iki bölümden oluşmaktadır; ilk kısımda önerilen yapı Bölüm 4.1 ile verilmiştir. Bu tasarım ile U (40-60 GHz) ve V (50-75 GHz) bandları milimetre dalga uygulamaları için, yeni bir tek katmanlı Ultra Geniş Band (UGB) Frekans Seçici Yüzey önerilmiştir. Önerilen FSY yapısı, kare döngünün her iki yanında geleneksel bir kare döngü ve dört ayrı satırdan oluşmaktadır. Tek katmanda F-şekli elde etmek için çizgiler tabaka yüzeyinde 90 derece döndürülmüş gibi görünmektedir. Düşük maliyetli, kayıpsız FR4 dielektrik alt tabaka üzerine uygulanarak tasarlanmıştır. Tasarlanan UGB FSY'nin iletim katsayıları CST Microwave Studio ticari yazılımı ile elde edilmiştir. İletim katsayıları elde edilmiş ve önerilen tasarımın -10 dB kazancında; 39.59 GHz'den 81.80 GHz'e kadar 42.21 GHz'lik geniş bir durdurma bandı sergilediği gözlenmiştir. Normal geliş açısında maksimum yansıtma performansı 60.90 GHz'de -61.10 dB olarak ölçülmüştür. Bununla birlikte FSY'nin simetrik yapısı, polarizasyon bağımsız doğasını sağlamaktadır. CST Mikrodalga Studio simülasyon sonuçları, önerilen FSY'nin yapısının 39.59 ila 81.80 GHz arası bant genişliğine (BG) sahip olduğunu göstermektedir. Kesavan A. ve arkadaşlarının tasarlamış oldukları yapı, -10 dB'de U ve V bantlarında 40-70 GHz frekansları aralığında 30 GHz'lik bant genişliği sağlarken; F Şeklinde tasarlamış olduğumuz UGB yapı -10 dB'de 39.59-81.80 GHz frekansları arasında 42.21 GHz'lik bant genişliği sağlayarak Kesavan A. ve arkadaşlarının tasarladıkları yapıya göre daha fazla frekans bant genişliğinde yansıma sağlamaktadır. Tasarlanan FSY'nin tek katmanlı minyatür geometriye ve geniş band durduran yapıya sahip olması gibi faydaları vardır. Önerilen FSY filtresi, sistem korumasının gerekli olduğu çeşitli mm dalga uygulamalarında kullanılabilir. İkinci kısımda ise C, X ve Ku bantlarını kapsayan yeni bir ultra geniş bant FSY tasarımı yapılmıştır. Dielektrik tabakanın bir tarafına F şekli ve diğer tarafına üç kare halkanın içindeki II kare şeklindeki frekans seçici yüzeyin etkinliğini analiz etmek için elektromanyetik sinyal uygulanmıştır. Bu FSY yapısının C-bandı (4-8 GHz), X-bandı (8-12 GHz) ve Ku-bandı (12-18 GHz) için yeni bir çift katmanlı ultra geniş-band frekans seçici yüzeyi tasarlanması hedeflenerek önerilmiştir. Önerilen FSY yapısının ön tarafı II şeklinin dışında üç tane iç içe geçmiş bir kare halkadan oluşmakta ve diğer katman yüzeyinde ise F şeklini elde etmek için çizgiler eklenerek 90 derece döndürülerek birleşik F şekli elde edilmiştir. Tasarlanan UGB FSY'nin iletim özelliklerinin sayısal analizi, CST Microwave Studio ticari yazılımı kullanılarak yapılan simülasyonlarla gerçekleştirilmiştir. İletim katsayıları elde edilmiş ve önerilen tasarımın 3.05 ila 19.80 arasında 16.92 GHz'lik geniş bir bant durdurma sergilediği gözlenmiştir. Normal geliş açısında maksimum yansıtma performansı 16.35 GHz'de -71.33 dB olarak ölçülmüştür. Literatürde benzer çalışmalar yer almaktadır, örneğin Sarika ve arkadaşları üç bandı kapsayan -10 dB'lik yansıtma performansında, 10,4 GHz bant genişliği ile 5,2-15,6 GHz arasında yapı tasarlamayı hedeflemişlerdir. Yeni F ve II şekli UGB yapısı ise -10 dB yansıtma performansında, 3.05-19.97 GHz frekansları arasında 16.92 GHz'lik bir bant genişliği sağlamaktadır. Böylece, F ve II olarak tasarlanan yeni şekil, Sarika ve arkadaşları tarafından tasarlanan yapıdan daha fazla bant genişliğinde yansıma sağlamaktadır. İki taraflı katman, minyatürize edilmiş geometri ve geniş bantlı yapı özellikleri sunan bu FSY tasarımı yapısı ile avantaj sağlamaktadır. II ve F Şeklinde tasarlanan yapı 30x30 cm boyutlarında üretilmiş ve 1-18 GHz frekans bant genişliğinde, laboratuvar ortamında ölçüm sonuçları alınmıştır. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde; benzetim ile ölçüm sonuçlarından meydana gelen yansıma frekans bantlarının birbiriyle çok uyumlu olduğu gözlenmiştir. Sistem üç bantta korumaya veya yansıtmaya ihtiyaç duyduğunda; FSY filtresi, sistemin bulunduğu çeşitli mm dalga uygulamalarında kullanılabilir.
Elektrikli araçlar için iki yönlü şarj devresi tasarımı
Fosil kaynaklı yakıtların kısıtlı olması, üretiminde ve kullanımında doğamıza zararlı olması ve benzeri nedenlerden dolayı enerji üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanım oranı hızla artmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarında enerjinin üretilmesi, tüketilmesi ve depolanması gibi alanlarda güç elektroniği çok önemli bir yer tutmaktadır. Taşımacılık sektöründe de fosil kaynaklı araçların alternatifi olarak elektrikli araçların kullanımı bir seçenek olarak araştırmacılar tarafından ele alınmış ve gelişen teknoloji ile birlikte daha verimli elektrikli araçların yapılması mümkün olmuştur. Elektrikli araç teknolojisinin de yaşanan gelişmeler ile birlikte farklı kullanım modları ortaya çıkmıştır. Elektrikli araçların bataryalarının şebekeden şarj edilmesi (G2V-Grid to Vehicle), elektrikli araçlardan şebekeye enerji verilmesi durumu (V2G), elektrikli araçların şebekede oluşan dalgalanmaları ve harmonikleri düzeltmesi için kullanımı (V4G), ev ihtiyacının karşılanması yanında elektrikli aracın şarj edilmesi (H2V), elektrikli araçların şebeke kesintisine karşı kesintisiz güç kaynağı (UPS) olarak kullanılması (V2H) durumları elektrikli araçlar kullanım şekilleri olarak karşımıza çıkmaktadır. Elektrikli araçlarda en büyük problemlerinden birisi elektrik enerjisinin depolanmasıdır. Batarya teknolojisindeki gelişmelerle ve güç elektroniğinde verimliliğin artmasıyla elektrik enerjisinin depolanması bir problem olmaktan çıkmaktadır. AC geriliminin bataryaları şarj eden DC gerilime dönüştürülmesi için kullanılan AD-DC evirici ve DC-DC dönüştürücü tiplerine bu tezde değinilmiştir. Elektrikli araçların bataryalarının şebeke üzerinden direk şarj edilmesi (G2V), elektrikli araç bataryasının ev üzerinden şarj edilmesi (H2V), eve elektrikli araç üzerinden enerji verilmesi (V2H) ve elektrikli araç batarya kitinin ev üzerinden şarj edilirken ani elektrik kesintilerine karşı kesintisiz güç kaynağı olarak ev için kullanılması (UPS) durumları detaylı olarak tezde incelenmiştir. Tez çalışmasında 1.bölümde literatür taramasına yer verilirken ve 2. bölümde elektrikli araç teknolojisin günümüze kadar olan gelişimleri ve tipleri ile ilgili bilgi verilmiştir. 3. bölümde elektrikli araçların şarj edilmesi için kullanılan güç elektroniği devre elemanları ve batarya teknoloji hakkında bilgi verilmiş ve 4. bölümde AC-DC evirici tipleri, DC-DC dönüştürücü tipleri ve bunların kontrol yöntemleri incelenmiştir. 5. Elektrikli araçların bataryalarının şebeke üzerinden direk şarj edilmesi (G2V), bataryasının ev üzerinden şarj edilmesi (H2V), eve elektrikli araç üzerinden enerji verilmesi (V2H) ve bu batarya kitinin aracın elektrikli motorunu çalıştırmanın yanında aynı zamanda şarj edilirken elektrik kesintilerine karşı kesintisiz güç kaynağı olarak (UPS) modları üzerinde durulmuş, simülasyon sonuçlarına yer verilmiştir. 6. Bölümde çalışma sonuçlarına yer verilmiştir.
2-bromo-4,5-dimetoksibenziloksi sübstitüe ftalosiyanin bileşiklerinin sentezi, karakterizasyonu ve spektroskopik özelliklerinin incelenmesi
Linstead tarafından ismi antik Yunan edebiyatında geçen kaya yağı ''naphtha'' ve koyu mavi anlamındaki ''cyanine'' kelimelerden türetilen ftalosiyaninler, yirminci yüzyılın başlarında şans eseri keşfedilmiş bileşiklerdir. Metalli ve metalsiz olarak sentezlenebilen ftalosiyaninler 18-π elektrona, mavi ve yeşil arasında renklere sahiptirler. Ftalosiyaninler insan yapımı makrohalkalı bileşiklerdir. İlk sentezlendikleri andan itibaren kimyasal ve fiziksel özelliklerinden dolayı boya ve pigmentlerin önemli bir sınıfı olmuşlardır. Günümüzde ftalosiyaninler kataliz, fotodinamik terapi (PDT), kimyasal sensörler ve optik materyaller gibi birçok uygulamalı bilimlerde kullanılmaktadır ve ftalosiyaninler üzerine birçok araştırma yürütülmektedir. Ftalosiyaninlerin çözünürlükleri, fiziksel ve kimyasal özellikleri, sentezlendikleri ligandın yanı sıra ftalosiyanin merkezinde yer alan metal iyonuna bağlı olarak da değişmektedir. Ftalosiyaninler görünür ışığın kırmızı bölgesinde yoğun absorpsiyon kapatesine sahiptirler. Ayrıca uzun triplet hal durumuna ve etkili singlet oksijen üretebilme kapasitelerine sahiptirler. Bu yüzden bu bileşiklerin son yıllarda ikinci nesil fotoduyarlaştırıcı maddeler olarak bir tür kanser tedavisi olan PDT'de kullanılması önem kazanmıştır. Bu çalışmada 2-bromo-4,5-dimetoksibenzil alkol kullanılarak daha önce sentezlenmemiş olan yeni metallo ftalosiyanin bileşikleri sentezlenmiştir. Ftalosiyaninlerin sentezinde çinko (Zn), magnezyum (Mg) ve indiyum (In) metallerin tuzları kullanılmıştır. Çalışmanın ilk kısmında 2-bromo-4,5-dimetoksibenzil alkol, sırasıyla 3-nitroftalonitril ve 4-nitroftalonitril ile dimetilformamid (DMF) içinde potasyum karbonat (K2CO3) varlığında reaksiyona sokulmuştur. Reaksiyon sonunda 3-(2-bromo-4,5-dimetoksibenziloksi)ftalonitril (1) ve 4-(2-bromo-4,5-dimetoksibenziloksi)ftalonitril (2) ligandları elde edildi. Çalışmanın ikinci kısmında bu iki ligand uygun metal tuzları ile, 1,8-diazabisiklo[5.4.0]undek-7-ene (DBU) varlığında n-hekzanol içinde reaksiyona sokuldu. Reaksiyon sonunda gibi nonperiferal ve periferal sübstitüe metalli ftalosiyanin bileşikleri (np-ZnPc, np-MgPc, np-InClPc, p-ZnPc, p-MgPc, p-InClPc) sentezlendi. Sentezlenen bileşiklerin yapılarının aydınlatılması için FT-IR, 1H-NMR ve MALDI-TOF spektrumları kullanılmıştır. Ftalosiyanin bileşiklerinin fotofiziksel ve fotokimyasal özelliklerinin araştırılması için UV-Vis ile floresans spektrofotometre cihazları kullanılmıştır. Bu tez ile sentezlenen 2-bromo-4,5-dimetoksibenziloksi sübstitüenti içeren yeni tür ftalosiyaninler hakkında elde edilen sonuçlar, literatürde ftalosiyaninler hakkında bulunan bilgiler ile derlenip sunuldu.
Kırklareli'de toprakta mevsimsel olarak ısınma kaynaklı metal kirliliğinin incelenmesi
Bu çalışmada, Kırklareli il sınırları içerisinde toprakta mevsimsel olarak ısınma kaynaklı metal kirliliğinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla Kırklareli'de şehir merkezinde belirlenen lokasyonlardan ısınma öncesi dönemde 43 adet ve ısınma sonrası dönemde 43 adet olmak üzere toplam 86 adet toprak örneği, 0-10 cm derinlikten alınmıştır. Isınma öncesi toprak örnekleri 2015 yılı Eylül ayında, ısınma sonrası toprak örnekleri 2016 yılı Nisan ayında toplanmıştır. 50 cm derinlikten ısınma öncesi 5 adet ve ısınma sonrası 5 adet olmak üzere toplam 10 adet toprak örneği kirlenme kalitesi ve kirlilik derecesini değerlendirmek için referans değer olarak kullanılmıştır. Toprak örneklerindeki Zn, Cu, Co, Pb, Ni, Cr, Hg, Cd metallerinin konsantrasyonları yapılan analizler sonucunda belirlenmiş ve toplanan örneklerin pH değerleri ölçülmüştür. Analiz sonucu bulunan metal konsantrasyonları referans toprak numunelerinin metal konsantrasyonları ile karşılaştırılmıştır. Metallerin ısınma öncesi ve ısınma sonrasında antropojenik girdileri belirlenmeye çalışılmıştır. Metal kirliliğinin derecesini değerlendirmek için jeobirikim indeksi (Igeo), seviyesini belirlemek için kirlilik faktörü (Cf) kullanılmıştır. Genel kirlilik derecesini belirlemek için ise kirlilik derecesi (Cd) ve değiştirilmiş kirlilik derecesi (mCd) kullanılmıştır. Çalışma kapsamında incelenen toprak örneklerinde ısınma öncesi ve ısınma sonrasında metallerin ortalama konsantrasyon büyüklüklerinin birbirine benzer özellik gösterdiği, metallerin ortalama konsantrasyon büyüklüklerinin Zn > Cr > Ni > Cu > Co > Pb > Cd > Hg şeklinde olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlara göre, Kırklareli ilinde konutlarda ve sanayide ısınma amaçlı kullanılan fosil yakıtların toprakta ağır metal birikimini arttırdığı, incelenen metallerin konsantrasyonlarının şimdilik insan, hayvan ve bitki sağlığını tehdit edecek düzeyde olmadığı görülmüştür.
Bobinli fırlatıcılar için volanlı eksenel akılı sabit mıknatıslı motor alternatör sistemi tasarımı ve 3D manyetik analizi
Dünyada ve ülkemizde mevcut enerji kaynaklarının sınırlı olması ve gittikçe azalması enerjinin depolanması ihtiyacını doğurmuştur. Bunun için farklı yöntemler kullanılmaktadır. Volanlı enerji depolama sistemleri de bunlardan biridir. Volanlar bir eksen etrafında dönerek enerji depolayan birimlerdir. Genel olarak volanlar, hızlanması esnasında üzerinde enerjiyi toplayıp, yavaşlaması sırasında ise bu enerjiyi gerekli yerlere iletir. Geçmişten günümüze enerji depolama birimi olarak dönme hareketinin kesintiye uğramaması gereken yerlerde kullanılmaktadırlar. Eksenel Akılı Sabit Mıknatıslı alternatörler ise günümüzde yaygın olarak kullanılan alternatör tipidir. Bu makineler radyal akılı makinelere göre bazı benzersiz özelliklere ve avantajlara sahiptir. Gürültü ve titreşim seviyeleri geleneksel makinelerden daha azdır. Sağladıkları güç yoğunluğu ve verimlilik avantajlarından dolayı elektrik makinelerinin kullanıldığı, özellikle düşük devirde yüksek momentin gerekli olduğu alanlarda kullanılmaktadır. Eksenel akılı makinelerde dikkat edilmesi ve giderilmesi gereken hususlardan biri de kalıcı mıknatıslar ile stator olukları arasında oluşan vuruntu momentidir. Literatür incelendiğinde vuruntu momentini azaltmak ve en aza indirmek için stator ve rotor tarafında olmak üzere çeşitli tekniklerin kullanıldığı görülmüştür. Stator tarafında uygulanan teknikler maliyetin fazla olması ve üretim zorluğu açısından tercih edilmemektedir. Bu sebeple rotor tarafında uygulanan teknikler daha çok kullanılmaktadır. Son yıllarda elektromanyetik fırlatıcılar ile ilgili yapılan çalışmalar hız kazanmıştır. Elektromanyetik fırlatıcıların çalışma prensibi manyetik teoriye dayanır. Bu teoriye göre; güçlü bir manyetik alan oluşturularak, fırlatılacak cismin bu manyetik alanı izlemesi sağlanır. Elektromanyetik fırlatıcılar genel olarak bobinli ve raylı olmak üzere ikiye ayrılır. Bobinli fırlatıcılar ardışıl sürücü bobinleri kullanılarak oluşturulan elektriksel itme kuvveti ile bu bobinler arasındaki cismin fırlatılması prensibine dayanır. Bobinli fırlatıcılar daha çok, orta hızlarda fakat büyük kütleli cisimlerin fırlatılmasında önemli rol oynamaktadırlar. Bununla beraber 1-2sn gibi kısa sürelerde yüksek enerjiye ihtiyaç duyarlar. Bu enerjinin sinüsoidal ve yüksek akım değerine sahip olması gerekir. Günümüzde askeri ve savunma alanlarında, uçak ve füze fırlatma sistemlerinde, denizaltılardaki torpidoların fırlatılmasında, mermilerin yüksek menzilli atışlarında ve daha birçok alanda manyetik fırlatıcılar kullanılmaktadır. Bu çalışmada bobinli manyetik fırlatıcılar için Volanlı Eksenel Akılı Sabit Mıknatıslı (VEASM) motor-alternatör seti tasarlanmış ve bu tasarımın manyetik analizleri ANSYS firmasının 3D Maxwell programı ile gerçekleştirilmiştir. Makine önce 2P=2 kutuplu, sonra da 2P=12 kutuplu olarak tasarlanmış olup her iki durumda da değişen parametreler dikkate alınarak manyetik analizler gerçekleştirilmiştir. Böylece en uygun makine yapısına ulaşmak amaçlanmıştır. Manyetik analiz sonuçları doğrultusunda sonraki çalışmalarda volanlı enerji depolama sistemi (VEDS)'nin üretimi gerçekleştirilecektir. 2 kutuplu EASM makine için ayak genişliği Ag, ayak yüksekliği Ah, sargı genişliği Sg, boyunduruk yüksekliği Bh, mıknatıs açısı Md, hava aralığı Airg, mıknatıs yüksekliği Mh ve mıknatısın gömülü olmayan kısım yüksekliği Mgh değerleri programda değişken olarak alınmıştır. Yapılan analizlerin sonucunda da Ag, Ah, Md, Mh ve Mgh için sırasıyla elde edilen değerler 2,5-3mm, 10-12mm, 50, 7-8mm ve 0mm olarak bulunmuştur. 12 kutuplu EASM makine yapısı için yapılan manyetik analizlerde Maxwell 3d programında ayak genişliği Ag, ayak yüksekliği Ah, boyunduruk yüksekliği Bh, mıknatıs açısı Md, hava aralığı Airg ve rotor açısal dönüş derecesi AlfaR değerleri değişken olarak alınmıştır. 12 kutuplu EASM makine yapısı için sonuçlar incelendiğinde Ag, Ah ve Md sırasıyla 5-6mm, 12mm ve 30 derece en uygun değerler olarak tespit edilmiştir.
Eğitim binalarında kullanılan klima santrallerinin enerji kazancı uygulamalı modeli
Talep kontrollü havalandırma; sistemin hizmet verdiği alanların doluluk oranı, tasarımın doluluk oranından az olduğunda, dış hava girişinin (hava akış kontrolü) tasarım hızlarının altında otomatik olarak indirilmesini sağlayan bir sistem olarak tanımlanmaktadır. Bu sistem gereksiz havalandırmayı azaltmak ve enerji tasarrufu sağlamak için kullanılabilir. Karbondioksit algılama, bir alandaki insan sayısını veya insanlar ile ilgili kirletici kaynakların gücünü tahmin etmek için kullanılabilir. Bu kontrol yaklaşımı CO_2 tabanlı Talep Kontrollü Havalandırma olarak adlandırılır. Bu yaklaşım, ASHRAE Standardı 62.1-2010'a göre gereken havalandırmayı sağlarken havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinde enerji tüketimini azaltma için bir fırsat sunmaktadır. Bu çalışmada esas alınan konu havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinde verimliliği düşürmeden maliyeti azaltmak için yapılabilecek çalışmaları esas almaktır.Hava akış kontrolü yapılarak, CO_2 tabanlı Talep Kontrollü Havalandırma sisteminin optimal kontrol çalışma çözümlerini belirlemek amacıyla Türkiye'de bir üniversite kampüsü çok bölgeli bir eğitim binasında CO_2 tabanlı Talep Kontrollü Havalandırma sisteminin yerinde uygulanması ve geçerliliği üzerine bir çalışma yapılmıştır.