4,432
Archived Theses
6
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Optimizasyon tekniklerinde kullanılan optimizasyon tekniklerinin incelenmesi
Bu çalışma optimizasyon tekniklerinin genişce bir literatür taraması olup, dört ana bölümdenoluşmaktadır.Birinci bölümde , tasarım sürecinin tarihsel gelişimi üzerinde durulmaktadır.İleridekibölümlerde ele alınacak konular bu bölümde kısaca belirtilmiştir.İkinci bölümde sistemlerin optimum tasarımı ile ilgili bazı temel kavramlar anlatılacak.İlkolarak, bir genel tasarım optimizasyon modelinin tanımlaması yapılacaktır. Yerel ve genel endüşük tanımları yapılıp ; tasarım optimizasyon modeli için bir çözümün varlığıaraştırılacaktır. Model için optimallik koşulu ortaya konup sonuçları paylaşılacaktır.Üçüncü bölümde literatürün önemli bir kısmı tasarım hassasiyet analizini kapsadığından şekiltasarım hassasiyet analizi ve optimizasyonu üzerinde durulmuştur.Dördüncü bölümde topoloji optimizasyonunun önem ve amacı üzerinde durulmuş ve bukonuda yapılan çalışmaların sonuçlarına yer verilmiş olup sonuç kısmı ile bu çalışmanın anaamacı anlatılmıştır.
Alüminyum alaşımlarının gaz altı kaynağında koruyucu gaz karışımlarının nüfuziyet ile diğer kaynak dikişi özelliklerine etkisi
Günümüz imalat sektöründe konstrüksiyonlarda hafiflik önemli bir sınırlayıcı faktör olarakyerini almaya başlamıştır. Özellikle otomotiv endüstrisinde üreticiler çok daha hafif , dahaekonomik , konforlu ve güvenli araçlar sağlamaya yönelik araştırmalar yapmaktadırlar. Buyüzden alüminyum gibi hafif malzemelerin kullanımı artmaktadır.Alüminyum kullanımının artması insanları en iyi üretim metotlarını bulmaya itmiştir.Buaraştırmanın amacı TIG kaynağında koruyucu gaz karışımlarının Alüminyum alaşımlarınaetkisine yöneliktir. 5005 Alüminyum alaşımı birçok araştırmacı tarafından tavsiye edilen TIGkaynak yöntemi ile kaynatılmıştır. Sırasıyla üç değişik gaz karışımı saf Argon , %67 Argon -%33 Helyum ve %33 Argon - %67 Helyum kullanılmıştır. Argon ve Helyumun gaz karışımoranları ile oynayarak TIG kaynağı ile kaynak dikişinin mekanik ve fiziksel özellikleriincelenmiştir. Numuneler mekanik olarak (gerilim ve mikro sertlik analizleri) ve fizikselolarak ( makro ve mikro yapı) Türkiye'nin önde gelen araştırma merkezlerinden biri olanTUB TAK`da analiz edilmişlerdir.Helyum miktarının artması ile kaynak yatağı , çekme gerilmesi ve penetrasyonun artışı veArgon miktarının artışı ile görülen mikro sertlik artışı araştırmanın önemli sonuçlarıdır.Sonuçlar dünyaca kabul edilen araştırmalara benzerlik göstermektedir.Anahtar Kelimeler : Koruyucu Gaz , Alüminyum Alaşımları , TIG KaynağıJUR :1. Prof. Dr. Selahattin YUMURTACI (Danışman) Kabul Tarihi: 15.09.20062. Prof. Nurullah GÜLTEK N Sayfa Sayısı: 823. Prof. Dr. Adem BAKKALOĞLUviii
Otomobillerde fren sistemleri ve incelenmesi
Otomobiller, yakıtın yanması ve bu ısı enerjisinin mekanik sistemler yolu ile hareketedönüştürülmesi sayesinde harekete geçirilirler. Bu hızın kontrolü veya azaltılması tekrar ısıenerjisine dönüşmeyi gerektirir ki bu da modern fren sistemleri tarafından yerine getirilir. Sonyıllarda taşıt güvenliğine verilen önemin artmasının sonucu olarak, daha etkili frenlemesistemlerinin geliştirilmesi çabaları yoğunlaştırılmıştır.Fren sistemleri tasarımlarına, fren gücünü iletim sistemlerine ve işlevlerine göresınıflandırılır. Eskiden yaygın olarak kullanılan kampana frenlerin yanı sıra günümüzde diskfren uygulaması yaygınlaşmış olup genel olarak ön tekerleklerde disk fren arka tekerleklerdekampana fren kullanılmaktadır. Teknolojinin gelişmesi ve otomobillerden beklenenperformans yüksekliği, disk frenlerin kullanımını yaygınlaştırmıştır. Disk frenler, kampanalıfrenlere göre ısıyı daha iyi iletmekte ve suyu daha kolay atmaktadırlar. Fren hidroliğirezervuar tankında depolanır. Frene basıldığında, iletilen kuvvet fren servosu itme çubuğunuharekete geçirir. Servoda oluşan vakum kuvvetinin katkısı ile kuvvet daha da büyür ve frenmerkezi itme çubuğunu hareket ettirir, fren merkezinde depolanan hidrolik, uygulanan itmekuvveti ile ön ve arka tekerlek silindirlerine iletilmek üzere fren borularına itilir. Ön tekerleksilindirlerine gelen hidrolik fren kaliperinden içeri girerek pistonu iter ve piston, fren balatasıile tekerleğin sürtünmesini sağlayarak frenleme oluşturur. Arka tekerleklerde ise kampanalaragelen hidrolik yağ ile oluşan basınç tekerlek silindirleri üzerinde oluşur. Oluşan basınçsonrası, hidrolik silindir içindeki pistonları iterek papuçları ayırır ve balataların kampanayasürtünmesini sağlayarak frenleme kuvveti oluşturur.Teknolojinin gelişmesi ve araç süratlerinin artması fren sistemlerinin geliştirilmesi ihtiyacıdoğurmuştur. Bu nedenle artık birçok otomobilde standart olan ABS ( Antilock BrakeSystem) geliştirilmiştir. ABS frenleme esnasında aracın kayması önleyip, güvenli duruşimkanı tanır.Bu tez çalışmasında; fren sistemleri elemanlarının tasarımlarının incelenmesi , malzemeözellikleri, fren tasarımının ne şekilde yapıldığı ve teknolojik gelişmelere yer verilmiştir.
Hidrojenin içten yanmalı motorlarda yakıt olarak kullanılması ve performansa etkileri
Yenilenebilir enerji, "doğanın kendi evrimi içinde, bir sonraki gün aynen mevcut olabilenenerji kaynağı" olarak tanımlanabilir. Günümüzde fosil yakıtların yanması sonucu açığa çıkanartık gazların çevreye yaptığı olumsuz etki, hükümetleri ve bilim adamlarını alternatif enerjikaynakları arayışına yöneltmiştir. Özellikle büyük şehirlerde taşıtlardan kaynaklanan kirleticiemisyonlar tüm atmosferi kirleterek sera etkisi denilen ve gittikçe artan bir tehlikeyi deberaberinde getirmektedir.Ayrıca fosil yakıt kaynaklarının tükenmeye başlamasıyla patlak veren enerji krizi dealternatif enerji kaynaklarının kullanılma çabası üzerinde etkili olmuştur. Bu amaçla çeşitliaraştırmalar, laboratuar ortamlarında çeşitli deneyler yapılmış ve taşıtlarda yakıt olarakbenzine alternatif kaynaklar bulunmuştur. Yenilenebilir bir yakıt olan hidrojenin karayolutaşıtlarında enerji kaynağı olarak kullanımı günümüzde önem kazanmaktadır. Hidrojeninyakıt olarak kullanımında, fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlı olarak önemli avantajlarsağlamaktadır. Hidrojen-hava karışımlarının geniş tutuşma sınırlarına sahip olmasıözelliğinden yararlanılarak, motorun fakir karışım oranlarında çalıştırılması yüksek ısıl verimelde edilmesini ve özellikle azot oksit (NOx) emisyonlarının istenilen düzeye düşürülmesinisağlamaktadır. Diğer taraftan hidrojen motorlarında CO, CO2, HC ve is emisyonu yoktur.Üretimi henüz pahalı olmakla beraber, elektroliz yoluyla sudan üretilebilmesi ve sınırsız birkaynağa sahip olması önemli bir avantajdır.çten yanmalı motorlarda kullanımındaki zorluklar, araç üzerinde depolama, erken tutuşmave emme manifoldu geri tutuşması gibi sorunlar, sızdırmazlık ve gerekli güvenlikönlemlerinin alınabilmesi gibi sorunlardır. Ancak çevre koşulları ve tükenme yolunda olanfosil yakıtlar, hidrojenin biran önce kullanımının başlamasını zorunlu kılmaktadır. Bunedenle, tüm bu zorluklar teorik ve deneysel yöntemlerle aşılmalı, diğer taraftan hidrojenüretim maliyetleri düşürülerek bu konudaki çalışmalar hızlandırılmalıdır.Anahtar kelimeler: Hidrojen enerjisi, Alternatif yakıtlar, Hidrojen motoru.
Askeri tankların palet mekanizmalarının dinamik analizi ve ömür değerlendirmeleri
Taşıtların dinamik analizlerinin matematiksel yollarla yapılabilmesi için günümüzde birçokaraştırmacı çalışmaktadır. Buna rağmen, paletli bir taşıtın dinamik analizi hakkında genel taşıtmodellerine kıyasla yeterli oranda çalışma yapılmamıştır.Dinamik ortamlarda çalışan makina elemanlarının göstereceği yorulma ömrünü öncedensaptamak için yapılan yorulma analizleri ise özel olarak ayrı bir araştırma konusunuoluşturmaktadır. Yorulma konusundaki en önemli etken ise çeşitli değişken gerilmelere maruzkalan malzemelerin gösterdikleri birikimli hasarlardır.Bu çalışmada ele alınan paletli taşıtın bir, iki, sekiz ve on beş serbestlik dereceli olmak üzeredört değişik dinamik modeli sunulmuştur. Ayrıca bu modellerin kendi aralarında lineer venonlineer ayrımları da sınanmıştır. Elde edilen bu dinamik modellerden en gerçekçi yaklaşımıyapacak olanı belirlenmiş ve buradan elde edilen süspansiyon kuvveti sonuçlarına göre taşıtsüspansiyon sistemi üzerinden seçilen bir parça için yorulma ömrü hesaplanmıştır. Başka birdeyişle, dinamik analizden elde edilen verilerin, bir yorulma analizinde nasıl kullanılacağıgösterilmiştir.Dinamik analiz için sunulan yöntemin, gelecekte üretilecek farklı tipteki paletli taşıtlara dauygulanabilirliği sağlanmaya çalışılmıştır. Dolayısıyla farklı tipteki paletli taşıtlar için de aynıyöntemi kullanarak süspansiyon sisteminden seçilecek parçalar için yorulma ömrünü bulmakmümkün olabilecektir.Çalışmadaki amaç, işletme ortamında titreşimli yüklemeye maruz kalan makina parçasınınüzerine gelen dinamik gerilmeleri bulup, bu gerilmeler altında göstereceği yorulma ömrünüsaptamaktır.Anahtar Kelimeler: Paletli taşıt, Tank, Yorulma, Ömür, Birikimli hasar
Butil makinasının hesaplamalı akışkanlar dinamiği yardımıyla analizi
Günden güne artan enerji tüketimi beraberinde enerji kaynaklarının azalması, çevre kirliliği,ozon tabakasının delinmesi, yüksek enerji üretim ve tüketim maliyetlerini de beraberindegetirmiştir. Bu sebepten dolayı günümüzde enerjinin kullanıldığı her alanda verimyükseltilmeye çalışılarak sarfiyat azaltılmaya çalışılmaktadır. Enerjinin evsel kullanımındakarşımıza çıkan en büyük problem ısınma için harcanan enerjinin birçoğunu yapılardakiizolasyon yetersizliğinden dolayı kaybedilmesidir. 80'li yılların başından itibarenkullanılmaya başlanan alüminyum ve PVC doğrama ekipmanları ile ısı yalıtımlı çift camüretimine başlanmış ve tüm dünyada inşaat sektörü ile paralel büyüyen bir sektör halinegelmiştir.Bu çalışmada ısı yalıtımlı çift cam üretiminde kullanılan butil makinasının tasarımına bağlıolarak akış değerlerinin ne şekilde değiştiği incelendi. Tasarımdaki değişikliklerin olumluyönde değişmesi makinanın verimini dolayısı ile üretkenliğini artıracaktır. Ayrıca makinanındaha az yükte çalışmasından dolayı faydalı kullanım ömrü artacaktır.Bu tezde incelen çalışmalar Best Cam şleme Makinaları malat San.Tic.Ltd.Şti'nin üretmişolduğu butil makinalarının farklı serilerdeki akış yollarına aittir.Anahtar Kelimeler: Hesaplamalı Akışkan Dinamiği Analizi, Fluent, Butil Macunu
Hava ayrıştırma tesislerinde oksijen, azot, argon'un üretimi ve karışım gazlı Joule-Thomson düşük sıcaklık soğutucusu
Bu tezin hazırlanması ile, kaynağa ulaşılması oldukça zor sanayi kolunda akademik açıdan enazından anlaşılır düzeyde bir kaynak oluşturulması amaçlanmıştır.Tezin 1. bölümünde düşük sıcaklıklarda hava ayrıştırma prosesinin temel blokları üzerindekısaca durulmuştur. 2 bölümde hava ayrıştırma tesislerine genel bir bakış açısı ile deyinilmişve hava ayrıştırma türleri belirtilmiştir. 3. bölümde düşük olmayan sıcaklıklarda havaayrıştırma konusuna deyinilmiş ve türleri belirtilmiştir. 4. bölümde düşük sıcaklıkta havaayrıştırna konusuna giriş yapılarak, tüm proses blokları detaylı olarak incelenmiştir. 5.bölümde düşük sıcaklıkta hava ayrıştırma tesisindeki ekipmanların ve tüm tesisin toplam güçtüketimi hesaplanarak birim ürün maliyeti çıkartılmıştır. 6. bölümde tesisin soğutma suyusistemi ile ilgili bilgi verilmiştir. Son bölümde ise karışım gazlı Joule-Thomson düşüksıcaklık soğutucusu hakkında izahat yapılmış, düşük sıcaklık uygulamaları ve diğer yeniteknolojik uygulamalarda kullanılması için temel bilgiler verilmiştir.
Takım yolu oluşturma algoritmaları
Takım yolu oluşturma algoritmaları CAM uygulamalarında oldukça önemli bir yere sahipolup günümüzde maliyet ve verimliliği direk olarak etkileyen bir faktör olduğundan dolayıher geçen gün bu konuya verilen önem artmaktadır.Bu çalışmada öncelikle CNC ve CAM sistemleri üzerine değinilmiş daha sonra isegünümüzde en çok kullanılan takım yolu algoritmaları anlatılmıştır. Konu ile ilgili daha önceyapılmış olan önemli araştırmalara çalışma içinde yer verilmiş olup çalışmanın asıl amacıkaba frezelemede cep boşaltma için takım yolu yöntemlerini karşılaştırarak farklı bir işlemeyöntemini incelemektir. Çalışmada özellikle farklı çaplı takımların işleme süresi üzerine olanetkilerine bakılmıştır.Yapılmış olan ilk çalışmada Hilbert ve Peano alan doldurma eğrileri ile tek yönlüizoparametri ve ofsetleme yöntemlerini içeren dört farklı takım yolu oluşturma yöntemikarşılaştırılmış olup ofsetleme yöntemi burada olumlu sonuç vermiştir. İkinci çalışmada iseofsetleme yöntemi üzerinde farklı çaplı takımlar kullanılmıştır. Bu uygulamalar ile önerilenyöntemin takım yolu algoritmalarında etkili olarak kullanılabileceğine karar verilmiştir.Anahtar Kelimeler: Takım Yolu Oluşturma Algoritmaları, Bilgisayar Destekli İmalat (CAM)JÜRİ:1. Prof.Dr. Erhan ALTAN Kabul Tarihi: 30.10.20062. Prof.Dr. Mesut ÖZGÜRLER Sayfa Sayısı: 1233. Doç.Dr. Ferhat DİKMEN
Çelik sacların mekanik özelliklerinde ortaya çıkan değişimler ve nedenleri ile bunların şekillendirme prosesi üzerindeki etkileri
Çelik saclar çok çeşitli biçimlerdeki parçalara şekillendirilirler ve sanayinin birçok dalındageniş kullanım alanına sahiptirler. Şekillendirme işlemi sırasında sacda meydana gelenyırtılma veya bölgesel boyunlanma gibi nedenlerle oluşan ıskartalar, imalatın sürekliliğini,ekonomikliğini ve kalitesini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu nedenle üretim kayıpları, iyişekillendirilebilirliğe sahip uygun çelik sacın seçilmesiyle ve ayrıca tekbiçim mekaniközelliklere sahip çelik sacın kullanılmasıyla denetim altında tutulmalıdır. Aynı kalitederecesinde olan çelik sacın mekanik özellikleri, üretildiği firmadan firmaya, aynı firmadadökümden döküme, aynı dökümde rulodan ruloya ve rulonun değişik bölgelerine göreçeşitlenmektedir. Dar değişim aralıklarında mekanik özelliklere sahip şekillendirilebilir çeliksaclar; metalürjik faktörlerin denetimi, sıcak ve soğuk haddeleme ve tavlama gibi çelik üretimaşamalarının optimum kontrolüyle üretilirler.Bu çalışmada, ilk olarak çelik sacların üretim aşamaları incelenmiş ve her bir aşamada,mekanik özelliklerin değişimlerine neden olan etkenlere değinilmiştir. Çelik sac standartlarıaraştırılmış ve sıcak ve soğuk haddelenmiş çelik saclar olarak iki grupta açıklanmıştır. Çeliksacların tipik mekanik özellikleri ve elde edilme yöntemleri anlatılmıştır. Çeşitli üretimaşamalarıyla farklı kalitelerde üretilen sacların mekanik özelliklerinin değişimleri, öncedenyapılmış çalışmaların da yardımıyla incelenmiştir. Mekanik özelliklerin değişim nedenlerininanlaşılabilmesi için, bazı temel metalürjik kavramlara değinilmiştir. Buna ek olarak, sacmetalin kimyasal içeriğinin mekanik özellikler üzerindeki etkisi açıklanmış ve mekaniközelliklerin arzu edilen değerlerden sapmalarına neden olan bütün üretim aşamalarının işlemdeğişkenleri özet halinde listelenmiştir. Daha sonra, çeşitli sac metal şekillendirmeyöntemleri, bazı mekanik deneyler ve şekillendirme sınır eğrilerine değinilmiştir. Mekaniközelliklerin çelik sac şekillendirilebilirliğine etkisi anlatılmıştır.Malzemenin şekillendirilme kabiliyetini gösteren parametrelerin belirlenebilmesi amacıyla,geliştirilen numune alma prosedürüne bağlı olarak, aynı standart kalitesindeki saclar arasındadökümden döküme, rulonun değişik bölgelerinde ve haddeleme doğrultusuna göre farklıaçılarda mekanik özelliklerin nasıl değiştiği incelenmiştir. Tek eksenli çekme deneyimakinesi kullanılarak incelenen çelik sac, 1,2 mm kalınlığında ve SCGA 270 D kalitederecesinde soğuk haddelenmiş düşük karbonlu çelik sacdır. Malzemenin tane boyutununbulunması için, yalnızca bir numune üzerinde elektron mikroskopu analizi uygulanmıştır.Yapılan diğer deneyler, sertlik ve Erichsen deneyleridir. Tanımlanan bütün durumlardamekanik özelliklerin farklılaştıkları gözlenmiştir.Anahtar kelimeler: Tekbiçim, tutarlılık, şekillendirilebilirlik, sıcak haddelenmiş, soğukhaddelenmiş, içyapı değişkenleri, şekillendirme sınır eğrileri.
Kaynak aşamasında kalite güvencesinin arttırılması
Kaynaklı birleştirmeler günümüz dünyasında taşıt araçları, endüstriyel tesisler, mimariyapılar, demiryolu köprüleri ve boru hatları gibi pek çok alanda kullanılmaktadır. Kaynaklıbirleştirmelerin bu geniş kullanımda güvenli ve verimli çalışabilmeleri için kendilerindenbeklenen bazı özellikleri taşıması gerekir. Tamamı kaynak kalitesi olarak adlandırılabilen buözellikler; mekanik, metalurjik, boyutsal ve görünüş ile ilgili olabilir. Gelişen teknoloji veartan uluslararası ticaret sebebiyle kaynak kalitesinin önemi her geçen gün artmaktadır.Bu tez çalışmasında kaynak kalitesinin ve kalite güvencesinin, kaynağın yapılışı anında neşekilde arttırılabileceği araştırılmıştır. Öncelikle kaynak kalitesine etki eden faktörler tespitedilmiş, daha sonra bu faktörlerin kaynak esnasında kontrol edilmesi araştırılmıştır. Bu amaçiçin geliştirilmiş otomatik tahribatsız muayene sistemleri incelenmiştir.Gözlem çalışmasında, demiryollarında yük taşımacılığında kullanılan vagonlara ait bir bojininkaynaklı şasi iskeletinin imalatı gözlemlenmiştir. Bu imalatta kullanılan parametrelerinuygunluğu kontrol edilerek kalitenin arttırılması ve kalite güvencesinin geliştirilmesi içinönerilerde bulunulmuştur.Yapılan çalışma sonucunda, kaynağın bir süreç olarak algılanıp, sistemli bir kontrolmekanizması ile bu sürecin her aşamasının dikkatli bir şekilde kontrol edilmesinin gerekliliğitespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Kaynak kalitesi, kalite güvencesi, kaynak parametreleri, kalite kontrol,görsel kontrol, otomatikleştirilmiş tahribatsız muayene sistemleri.
Bir likoriş üretim tesisinin termoekonomik analizi
Enerji maliyetlerindeki artış dolayısıyla enerji kalitesi hakkındaki çalışmalar en önemlitermodinamik uygulamalarından biri olmuştur. Bu çalışmada suyun, likorişin ve şurubundeğişik özeliklere haiz çeşitli noktalara göre ekserjileri üzerinde çalışılmış ve bu değerlerin birsonucu olarak bu akışkanları kullanan makinelerin enerji verimleri hesaplanmıştır.Her nokta için ekserji analizi termodinamik prensipler kullanılarak ayrı ayrı yapılmıştır.Ekserjinin sebep olduğu ekonomik çıktılar ?Thermal Design and Optimization? (Bejan,Tsatsaronis ve Moran, 1996) kitabında sunulan prensiplere bağlı kalınarak hesaplanmıştır.Bütün noktaların özeliklerine göre toplam ekserjileri hesaplandıktan sonra her bir cihaz içinekserji dengesi kurularak ortalama ekserji maliyetleri belirlenmiş, kayıp ve tahrip olanekserjiler bulunmuş, yok olan ekserji oranı bulunarak exergoeconomik faktör çıkarılmıştır.Bütün bu verilerin doğrultusunda grafiksel olarak sonuçlar değerlendirilmiş ve cihazlarbirbirleriyle karşılaştırılmıştır. Düzeltme yapılabilecek noktalar ve çözüm önerileribelirtilmiştir.
Spor ayakkabısının biyomekanik kurallara göre sonlu elemanlar methodu ile incelenmesi
Bu çalışmada spor ayakkabısı tabanın insan ayağı üzerindeki etkileri incelenmiştir. İnsanvücudunu taşımakla yükümlü olan bu önemli parçamızın gelişmiş mühendislik yöntemleri ileincelenmesi çok büyük önem taşımaktadır. Biyolojik bir konun mühendislik yöntemleri ile elealınmasına biyo mühendilisik denmektedir ve mekanik ile konularının dâhil olduğu kısımlaraise biyomekanik denir.Spor ayakkabıları günümüzde sporcuların ve spor yapma bilincinin artması önemkazanmaktadır. Bu konun incelenmesi ve biyomekaniğinin anlaşılması da günümüzde gelişenayakkabı tasarımlarının konfor ve desteklerinin anlaşılması açısından da önemlidir.Bu sorulara çeşitli disiplinlerdeki mühendislik yöntemleri ile incelemek mümkün olmuştur.Bu yöntemlere örnek vermek gerekirse malzeme, mekanik, tersine mühendislik, matematiktir.Ele aldığımız biyomekanik problemin matematiksel modelin de sonlu elemanlar yöntemikullanılmıştır. Geometrinin elde edilmesindeki tersine mühendislik işleminde görüntü işlemeteknikleri kullanılmıştır.Geliştirilen yöntem ise MR datası ile gelen STL formatındaki yüzeylerin işlenerek birbirininile uyumlu şekilde sonlu elemanlar modelinin oluşturulması ve modelin viskoelastik,hiperelastik malzeme modelleri ile tanımlanması olmuştur.Sonuç olarak ayak ve ayakkabı tabanın maruz kaldığı yükleme koşu ile çeşitli tabanmalzemeleri ile bilgisayar ortamında oluşan gerilmeler yani mevcut zararlar ve etkilerincelenmiştir. Bu gerilmelerin ayak üzerinde uygun bir şekilde dağılım oluşturulduğunabakılmıştır.Anahtar kelimeler: Biyomekanik, Sonlu elemanlar, Viskoelastik, Hiperelastikx
Sanayide atık ısıdan yararlanma yöntemleri
Dünyada sınırlı olan enerji kaynakları, gelişen teknoloji ve artan nüfusla paralel olarak açığaçıkan yoğun enerji ihtiyacı yeni ve alternatif enerji arayışını gündeme getirmiştir. Ekonomikolarak enerji verimliliğinin artırılması sadece ithal enerjinin azaltılmasını sağlamaz aynızamanda ilave yeni enerji kaynaklarının devreye sokulması için yapılacak büyük sermayeyatırımlarından daha caziptir. Enerji tasarrufu pahalı yatırımlardan daha çabuk ve ucuza eldeedebilen bir enerji kaynağıdır.Bu sebeple atık ısıdan enerji elde edilmesi ve bu enerjinin sanayiye kazandırılması son derecebüyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada atık ısıdan enerji elde edilme yöntemleri, bunlarınsanayi de kullanım alternatifleri, örnek olarak seçilen işletmelerin yapıları içerisinde atıkısından faydalanma prosesleri incelenmiş ve sistemin verimliliğini artırıcı öneriler ortayakonmuştur.
Disk frenlerin tasarım ve tribolojik açıdan incelenmesi
Disk frenlerde, klasik frenleme momenti hesaplama yöntemlerinin tümünde sabit basınç vedüzgün aşınma varsayımları kullanılmaktadır. Buna rağmen disk frenlerde dönen disk yüzeyiile balata yüzeyi arasında basınç dağılımının düzgün olmaması gerektiği de genelde kabuledilmektedir. Ancak basınç dağılımını ölçme konusunda deneysel bir yöntemgeliştirilemediğinden bu değişimin nasıl olduğu tam olarak bilinememektedir.Bu çalışmanın teorik kısmında, balata ve disk yüzeyleri arasında değişken basınç esas alınarakbir analiz yöntemi geliştirilmiştir. Frenleme başlangıcında dönme yönüne bağlı olarak ortayaçıkan devrilme etkisinden dolayı, disk-balata oturma alanı boyunca öncü ve artçı bölgeleroluşmaktadır. Öncü bölgede basınç artarken, artçı bölgede düşmektedir. Basınç dağılımınınmatematiksel denklemlerle ifade edilebilen doğrusal ve eğrisel değişimler şeklinde olduğuvarsayılarak her değişim için frenleme momenti kuramsal olarak belirlenmeye çalışılmıştır.Deneysel çalışma için, bir taşıtın dört tekerleğinden birine karşılık gelecek şekildetasarlanarak imal edilmiş olan deney düzeneğinden yararlanılmıştır. Bu taşıt modeline monteedilen fren sistemi Tofaş Şahin ön disk freninden oluşmaktadır. Taşıtın fren sisteminibelirlenen şartlarda simule edebilen bu deney düzeneğinde farklı frenleme basıncı ve hızkoşullarında çeşitli deneyler yapılmıştır. Diskin dönme yönü değiştirilerek aynı testlertekrarlanmıştır. Elde edilen deneysel verilerin açıklanabilir, tekrarlanabilir ve güveniliroldukları görülmüştür. Daha sonra deneysel olarak belirlenen frenleme momenti değerleriteorik olarak hesaplanan değerlerle karşılaştırılarak tartışılmıştır.Yapılan sıcaklık ölçmeleri sonucunda, her iki dönme yönünde de öncü bölgenin başlangıcındaartçı bölgenin sonuna nazaran sıcaklığın daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Bu durum balata-disk arasında basınç dağılımının düzgün olmadığı tezini doğrulamıştır.Anahtar kelimeler: Disk fren, balata, öncü-artçı bölge, basınç dağılımı
Görüntü işleme ile iki boyutlu cisimlerden grafik modeller için veri eldesi
Günümüzde teknolojinin ilerlemesiyle gelişen bilgisayar donanımları ve yazılımları sayesindegörüntü işleme ile yapılan çalışmalar ve bu konuya olan ilgi artmıştır. Bununla birlikte günlükhayatta görüntü işleme tekniklerinden nasıl yararlanacağı araştırılmaya başlanmıştır. Görüntüişleme teknolojisi tıp, güvenlik, üretim, bilim, alanlarında yenilikler ve kolaylıklarsağlamaktadır.Görüntü işleme bir görüntünün dijital formata dönüştürülmesi ve bilgisayarda işlenmesikonularını içerir. Bu çalışmada öncelikle görüntü işleme yöntemlerine değinilmiş daha sonrauygulama alanlarından bahsedilmiştir. Konu ile ilgili yapılmış olan önemli araştırmalaraçalışma içinde yer verilmiş olup çalışmanın asıl amacı görüntü işleme ile iki boyutlucisimlerden grafik modeller için veri elde etmektir.Bu çalışmada yapılan uygulamalardan iki tanesinde iki boyutlu numunenin yüzey verilerinielde etmek için dijital fotoğraf makinasıyla görüntü alınmıştır. Diğer uygulamalarda dijitalgörüntü ve tarayıcıdan elde edilen görüntü kullanılmıştır. Bu raster görüntülerin MATLAByazılımında hazırlanan bir program yardımıyla sınır çizgileri bulunmuş; sınır piksellerininkartezyen koordinat sistemindeki (x,y) koordinatları elde edilmiştir. Daha sonra burada eldeedilen veriler MASTERCAM tasarım yazılımına gönderilerek nesnenin aynı modelinin eldeedilmesi çalışılmaktadır. Raster görüntüler ArtCAM Insignia Demo programına aktarılıpvektörizasyon uygulaması yapılmıştır. Bu yöntemle elde edilen model ile gerçek parçanınboyut bilgileri karşılaştırılmış, yöntemin avantajlı ve dezavantajlı yönleri irdelenmiştir.Sonuç olarak bu yöntem iki boyutlu parçaların tanımlanmasında, sınırların çıkarılmasında veboyut ölçümünde kullanılır.Anahtar Kelimeler: Sayısal Görüntü İşleme (DIP), Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD)JÜRİ:1.Prof. Dr. Erhan ALTAN (Danışman) Kabul tarihi: 03.10.20062.Prof. Dr. Mesut ÖZGÜRLER Sayfa Sayısı: 1373.Doç. Dr. Ferhat DİKMEN
Otomotiv endüstrisinde serbest yüzeylerin tasarımı ve kalite değerlendirilmesi
Otomotiv sektöründe gelişen sistemlerin ve değişen teknolojilerin sonucu olarak tasarımlardada büyük değişimler söz konusu olmuştur. Özellikle otomobillerdeki serbest yüzeytasarımlarının yapılmasında bu yüzeyin bulunduğu kısmın işlevi söz konusudur. Otomotivsektöründe serbest yüzeylerin tasarımı kadar bu yüzeylerin kalite değerlendirmesi de ayrı birönem taşımaktadır. Bu yüzeylerin kalite değerlendirilmesinde CMM `lerin (CoordinateMeasuring Machines) büyük katkısı bulunmaktadır. Gerek tasarım sürecinde gerekse kalitedeğerlendirilmesinde otomotiv sektöründe CMM `lerden oldukça fazla istifade edilmektedir.Bu tezde öncelikle otomotiv sektöründe serbest yüzeylerin tasarımında ve kalitedeğerlendirilmesinde kullanılan ve çok önemli yer sahibi olan CMM `lerin yapısındanbahsedilmiş ve CMM tiplerinden bahsedilerek bu cihazlar tanıtılmıştır. Daha sonra koordinatölçme tekniği başlığı altında makine ve parça koordinat sistemleri açıklanmış ve bu ikikoordinat sisteminin birbirine göre nasıl konumlandıkları anlatılmıştır. Ayrıca yine bubölümde koordinat ölçme tekniğindeki bazı terimlerin ve ifadelerin tanımları yapılmış vegerekli açıklamalar şekillerle yapılmıştır. Daha sonra otomobillerdeki serbest yüzeyler vebunların tasarım nedenleri belirtilmiş ve örneklenmiştir. Bu kısımlardan sonra serbestyüzeylerin çeşitleri, tasarımı ve serbest yüzeylerin oluşturulması açıklanmıştır. Bu kısımdansonra ise, ?tersine mühendislik? uygulaması açıklanmış ve serbest yüzeylerin tersinemühendisliği detaylı bir şekilde anlatılmış ve otomotiv sanayisindeki tersine mühendislikuygulamaları açıklanmıştır. Daha sonraki kısımda ise kalitenin tanımlanması yapılmış, yüzeypürüzlülüğü ve yüzey parametreleri açıklanmıştır. Bunların ardından CMM ve CAQ(Computer Aided Quality) entegrasyonu anlatılmıştır. En son olarak ise kaporta ölçümsistemleri anlatılarak tez sonuca bağlanmıştır.Tüm parametrelerin ve terimlerin açıklanmasında ISO ve TSE standartları esas alınmıştır.Anahtar Kelimeler: otomotiv sektöründe serbest yüzey, serbest yüzey tasarımı, tersinemühendislikix
Rüzgar enerji santralları yardımıyla hidrojen eldesinin ekonomik analizi
Günümüzde enerji tüketiminin h zla artmas na paralel olarak al lagelen enerji kaynaklar n nyak n bir gelecekte tükenece i bilimsel bulgularla ispatlanm bir gerçektir. Ayr ca artan nüfusve enerji talebine ba l olarak dünyan n emisyon de erlerinin günümüzdeki s n rlar içindetutulmas pek mümkün görünmemektedir. Bu kirlili in devam etmesi durumunda dünyas cakl n n artaca ve deniz seviyesinin yükselece i bilinmektedir. Bunun için u an tümdünyada enerji üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklar önerilmekte ve kullan lmaktad r. Buenerji kaynaklar temel olarak hidroelektrik enerji, rüzgar enerjisi, güne enerjisi, jeotermalenerji, biokütle enerji ve hidrojen enerjisi olarak s n fland r labilir.Hidrojen enerjisi ikincil bir enerji kayna olarak bilinmektedir. Hidrojen üretimi için ayr ca birelektrik enerjisine ihtiyaç duyulmaktad r. Bunun için enerji santrallerinin özellikle pik yüksaatlerinde ürettikleri enerji hidrojen elde etmek amac yla kullan labilmektedir.Bu çal mada rüzgar enerji santralinden üretilen elektrik enerjisi elektroliz sistemindekullan larak gaz hidrojen üretilmi tir ve maliyet hesaplar yap lm t r. Bu çal ma için zmir-Çe me-Germiyan köyünde yer alan 3 adet rüzgar türbinli santralin y ll k ürettikleri enerjide erleri baz al narak çal lm t r. Üretilen elektrik enerjisine göre üretilebilecek hidrojenmiktarlar ve birim elektrik enerji maliyeti ile birim hidrojen enerji maliyet de erlerihesaplanm t r. Ayr ca rüzgar santralinde yük faktörlerinin de i imine göre üretilecek enerji vehidrojen miktarlar da belirlenmi ve maliyet analizleri yap lm t r. Hesaplamalardan eldeedilen sonuçlar grafikler ile gösterilmi tir.Anahtar Kelimeler : Hidrojen enerjisi, Rüzgar enerjisi, Rüzgar-Hidrojen sistemleri,Ekonomik Analiz.viii
İkiz merdaneli sürekli döküm yöntemiyle üretilen AA6016 alaşımının mikro ve makro yapısal incelenmesi
Günümüzde otomotiv sektöründe üretim maliyetleri dikkate alınarak yakıt tasarrufu daha daçok önem kazanmıştır. Bunun sonucunda da daha hafif otomobillerin imalatı gündemegelmiştir. Bu açılardan mükemmel dayanım/ağırlık oranına sahip alüminyum rakipsiz birmalzeme olarak karşımıza çıkmaktadır.. Alüminyum çeliğin %69'una yakın bir ağırlık ile aynıgüç faktörünü sağlamaktadır. Enerji tüketimini ve emisyonu azaltmak yolunda yakıttüketiminin daha verimli olduğu araçlara karşı büyüyen talep otomotiv uygulamalarınınihtiyaç duyduğu yaşlanabilir alüminyum alaşımlarının geliştirilmesini hızlandırmıştır.Otomotiv sektörünün çevre mevzuatı, yakıt tasarrufu ve güvenlik beklentileri sebebiyle hafifmalzeme kullanma eğilimi döküm parçalarının yanısıra dış ve iç panel gibi çok önemliuygulamalarda da alüminyum alaşımlarının kullanılmaya başlanmasını sağlamıştır. Ancakmaliyet faktörü temel kısıtı oluşturmaktadır. Levha olarak kullanılan parçaların büyük bölümü6000 serisinden olan AA6016 alaşımından imal edilir. kiz merdaneli sürekli döküm tekniğiile üretilen AA6016 alaşımı, sürekli döküm tekniği ile üretilen AA6016 alaşımına kıyaslaüretim maliyetinin düşük olması avantaj sağlar. kiz merdaneli sürekli dökümdeki yüksekkatılaşma hızlarının mikroyapıya kazandırdığı özellikler mekanik performansın da olumluyönde etkilenmesini sağlamaktadır. kiz merdaneli sürekli döküm tekniğinde katılaşmamekanizmaları göz önüne alındığında 6000 serisi alaşımların üretimi verimlilik ve metalurjikaçıdan yetersiz olabileceği düşüncesi hakimdir. Tüm bunların aksine AA6016 alaşımınınsürekli döküm tekniği ile üretimi ve endüstriyel ölçekte istenen kondüsyonda üretimiotomotiv sektörünün beklentilerini karşılayacak metalurjik ve mekanik performanstaüretilebilmektedir.Çalışmamda otomotiv sektörünün derin çekme ve şekil verme operasyonlarında kullanılan veikiz merdaneli sürekli döküm tekniği ile üretilen AA6016 alaşımının döküm hali, T4 ve T62kondüsyonlarındaki mikro-makro yapısal karakterizasyonu deneylerle incelenmiş, sonuçlarmalzemenin mekanik performansı ile birleştirilerek sunulmuştur. Mekanik testlerşekillendirilebilirlik sınır diyagramı (FLD) yardımı ile derin çekme operasyonlarının gerilimve uzama koşullarında analiz edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Alüminyum 6016 alaşımı, ikiz merdaneli sürekli döküm, DC döküm
Otomotiv endüstrisinde geri dönüşüm-ürün yaşam döngü değerlendirmesi (LCA)
Bu çalışmada, otomobil endüstrisinde geri dönüşüm ve ürün yaşam döngü değerlendirmesi(LCA) incelenmiştir. Bu kapsamda, çevre yönetimi esasları, ürün yaşam döngüsü, ISO 14000ve ISO 14001'e göre kalite ve çevre yönetim sistemleri üzerinde durulmuştur. Ayrıca,otomobil endüstrisinde geri dönüşümün genel esasları vurgulanarak, otomobil endüstrisindeenerji tasarrufu, çevre politikaları doğrultusunda öne çıkan malzemeler, çevresel sorunlar veetkilerinin en aza indirgenmesine önderlik edebilen yaşam döngü değerlendirmesi (LCA)irdelenmiştir.
Küçük tip biodiesel reaktörlerinin ekonomikliğinin araştırılması
Biodiesel Reaktörlerinin ve Yakıtının Ekonomikliğinin Araştırılması tez çalışmasını iki ayrıbölümünde düşünüp çalışmalarımı bu iki bölüm üzerinden yürüttüm. Birinci olarak Biodieselkullanımına en uygun bölge olarak düşündüğüm tarım sektöründe, birim alan için diesel yakıtsarfiyatını hesaplayarak, Biodiesel yakıt kullanılması durumunda ortaya çıkacak yakıtmaliyetini hesaplanmasını sağlamaya çalıştım.Birim tarım alanı için ortalama yakıt tüketimini hesaplarken, Tarım Makinalarında GüçGereksinimi, Traktöre Etki Eden Kuvvetler, Traktörlerde Güç Analizi, Pulluk ve Diğer TarımAletlerinde Çeki Kuvveti ve Çeki Gücü Hesaplaması ve tüm bu verileri kullanarak ortamşartları ile ekimi yapılacak tarım ürünü gibi değişkenleri gözönüne alarak Birim YakıtMaliyeti hesaplama programı oluşturdum.İkinci aşamada ise dizel yakıtı ve biodiesel yakıtı maliyetlerini, direkt olarak biodiesel üretimiyapan bir tesisten yakıt satın alınması, biodiesel reaktörü satın alınıp işletmeye alınmasımaliyetleri, belirlenen bir tip biodiesel reaktörünün sıfırdan konstrüksiyonu durumundareaktör maliyeti, yağ tohumundan biodiesel' e maliyet analizi, ham yağ maliyeti ve biodieselmaliyetine olan etkisi, biodiesel reaktörleri işletme maliyetleri ve çalışmamda tanımladığımreaktöre uygulanması hususlarını ele aldım.Son olarak tüm bu maliyetlerin belirli ihtiyaç miktarlarına göre yıllara dağıtılmış maliyethesaplanmıştır.Bu tez çalışması il özellikle tarım sektörü için güncel olarak birim yakıt tüketimi, birim yakıtmaliyetleri ve biodiesel reaktörleri maliyetlerini karşılaştırılmalı olarak inceleyip sonuçlarınıirdelenmiş olmaktadır.Anahtar kelimeler: Biodiesel, Tarım, Traktör, Yakıt Tüketimi, Biodiesel Reaktörü.ABSTRACTThe Research of Biodiesel Reactors Economy study has been analyzed and developed intosections. First step was to calculate the cost of Biodiesel fuel usage according to unit dieselfuel consumption in agriculture sector, which is more suiatable for biodiesel fuel usage.Power Requirement in Agriculture Machines, Applied Forces on Tractors, Power Analzye inTractors, Plow and Other Agriculture Machines Pulling Force and Pulling Power were themain criterias to calculate Unit Fuel Consumption according to the enviromental(land, plant ...) and were used to define a clear study to follow.In the second step, diesel and biodiesel unit fuel cost values analyzed according to suppliyingdirectly diesel and biodiesel fuel from the market. Than with a commercially sold biodieselreactors and prototype biodiesel reactors, unit fuel cost according to the cost effects of rawmaterial (oil, methanol and other raw materials for biodiesel) on biodiesel fuel, biodieselreactors M&O costs were all considered and analyzed.Finally for specific fuel requirements overall cost from different biodiesel fuels wereconsidered in a prescience of future.This thesis study includes lastly updated unit fuel consumption and cost within biodieselreactor investment costs.Keywords: Biodiesel, Agriculture, Tractor, Unit Fuel Consumption, Biodiesel Reactor.
Karıştırma ve karıştırıcılar, kullanım alanları ve hesaplama yöntemleri
Karıştırma işlemi teknikte pek çok sahada kullanım alanına sahiptir. Temel olarak kimyasalve fiziksel değişim esastır. Proses endüstrisini baz alarak karıştırma prosesi ile ilgili temelbilgileri günden güne değişmekte ve gelişmektedir. Birçok sanayi kesiminde, özellikle gıda,ilaç, kağıt, boya, plastik, seramik, kauçuk, sanayinde karıştırıcı cihazlara ihtiyaçduyulmaktadır. Doğada bulunan maddelerin çeşitliliğinden dolayı karıştırıcı cihazlar, değişikşekillerde dizayn edilmektedir.Uygun karışımın elde edilmesi bakımından bu cihazların seçimi oldukça önem kazanmıştır.Sıvıların birbirleri ile olan karışımlarında problemler oluştuğundan araştırma konusu olmuşlarve dünya literatürüne geçmişlerdir. Sıvı ve katı maddelerin birbirleri ile olan karışımları isemiktarı fazla olan maddenin karıştırılma sahasına girer. Katıların katılarla karıştırılmalarındaise sistematik incelemeler yapılmasına rağmen kesin kriterler ortaya konulamamıştır.Yapmış olduğum bu çalışmada, özellikle sıvı maddelerin (Newtonsal akışkanların)karıştırılmasını inceledim. Karıştırılan maddelerin fiziksel özelliklerine göre; gerekli güçihtiyacı, kanat ve karıştırıcı tipi seçimi, mukavemet hesaplamaları konuyu oluşturan temelilkelerdir. Günümüzde karıştırma prosesinde yaşanan problemlerin çoğu yetersiz bilgidenkaynaklanmaktadır. Umuyoruz ki bu ve benzeri çalışmaların artması ile karıştırma prosesindeyaşanan problemlerin azalmasına neden olur.Anahtar kelimeler: Karıştırma, akışkanlar mekaniği, sızdırmazlık elemanları, helisel şerittipi karıştırıcı, plakalı karıştırıcı, akım kırıcı, gaz dispersiyonu, katı-sıvı karışımıJÜRİ:1. Prof. Dr. Doğan ÖZGÜR (Danışman) Kabul tarihi: 12/09/20062. Doç. Dr. Eyüp AKARYILDIZ Sayfa sayısı: 833. Doç. Dr. Nurten VARDAR
Soğutulan ve/veya ısıtılan hacimlerde hız ve sıcaklık alanlarının incelenmesi
Bu doktora tez çalışmasında, ısıtılan kübik hacim içinde hız ve sıcaklık alanları, sayısal vedeneysel olarak incelenmiştir.Bu tez çalışmasının sayısal kısmında dört ayrı problem için sayısal çözüm yapılmıştır.Yandan ısıtılan kapalı hacim, alttan ısıtılan kapalı hacim, doğal taşınım ile aynı yöndezorlanmış taşınım ve doğal taşınımın tersi yönünde zorlanmış taşınım olmak üzere dört ayrıproblem sayısal olarak çözülmüştür. Her bir problemde elde edilen sayısal sonuçlara göre,boyutsuz bileşke hız, boyutsuz yatay hız, boyutsuz düşey hız değerleri verilmiştir. Kapalıhacmin üç ayrı kesiti için boyutlu yatay ve düşey hızlar sunulmuştur. Ayrıca sıcaklık haritalarıçıkarılmış, yine hacmin üç ayrı kesiti için boyutlu sıcaklık değişim grafikleri çizilmiştir.Sayısal çalışmaların sonunda yandan ısıtılan kapalı hacim problemi için ısı geçişi korelasyonuverilmiştir. Sayısal çalışmalar için Fluent 6.0 CFD programı kullanılmıştır.Tez çalışmasının deneysel kısmı iki bölüme ayrılmıştır. Çalışmanın ilk kısmında, dört ayrıproblem için deneysel hız ölçümleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalar, sayısal çalışmalardakabul edilen sınır şartlarında gerçekleştirilmiştir. Hız ölçümleri için PIV (Particle ImageVelocimetry) sistemi kullanılmıştır. PIV sistemi, akım çizgilerini bozmadan ölçüm yapan vebir düzlemdeki hız vektörlerini kısa sürede veren bir ölçüm sistemi olması nedeniyle tercihedilmiştir. Hacim içinde gerçekleşen küçük hızların ölçülmesinde PIV sisteminin güvenirliliğiüzerine çalışılmış, ölçme sisteminin doğru sonuçlar verdiği gösterilmiştir. Çalışmanın bukısmında, ölçümler sonucunda elde edilen boyutsuz bileşke hız, yatay ve düşey hızlarverilmiştir. Yine hacmin üç ayrı kesiti için boyutlu yatay ve düşey hız dağılımlarısunulmuştur. Çalışmanın ikinci kısmında toplam 100 adet J tipi termo-eleman ile sıcaklıkölçümü yapılmıştır. Ölçümler sonucunda dört ayrı problem için kapalı hacim içi boyutsuzsıcaklık dağılımları verilmiştir. Sayısal çalışma sonucu elde edilen sıcaklık haritalarının,deneysel olarak da incelenmesi sağlanmıştır.Tez çalışmasının son kısmında, sayısal ve deney sonuçları karşılaştırılmıştır. Hız ve sıcaklıkdağılımları için, sayısal ve deney sonuçlarının uyumlu olduğu görülmüştür. Ayrıca sayısalelde edilen ısı geçişi korelasyonun, literatürdeki benzer çalışmalar ile karşılaştırmasıyapılmıştır. Korelasyonun literatürle uyumlu olduğu görülmüştür.Anahtar kelimeler: Isıtılan kübik hacim içi hız dağılımı, ısıtılan kübik hacim içi sıcaklıkdağılımı, PIV hız ölçme sistemi, kübik hacim içi doğal taşınım.JÜRİ:1. Prof. Dr. Oktay ÖZCAN (Danışman) Kabul Tarihi: 01.09.20062. Prof. Dr. İsmail TEKE Sayfa Sayısı:1683. Prof. Dr. Seyhan ONBAŞIOĞLU
Çeşitli ekstrüzyon şartlarında üretilen alüminyum alaşımı ürünlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Ekstrüzyon işlemiyle gerek dolu gerekse de içi boş profillerin üretimi ekonomik bir şekildegerçekleştirilebilmektedir. İçi boş profillerin üretiminde, boyuna dikiş birleşmeleri (seamwelds) kaçınılmaz olarak meydana gelmektedir. Biyetlerin art arda ekstrüzyon edilmeleriylede hem dolu profiller için hem de içi boş profiller için enine kesit üzerinde alın birleşmesi(transverse weld) meydana gelmektedir. Alın birleşmeleri, düşük dayanımlardan ve kalıpdurma izine yakın olmalarından dolayı çoğu zaman kesilip ıskarta edilirler. Bununla birlikte,alın birleşmelerinde daha fazla kalite problemleri yaşanmasına rağmen öneminden dolayımevcut çalışmalar dikiş birleşmeleri üzerine yoğunlaşmıştır.Bu çalışmada, hem dikiş ve alın birleşmelerinin hem de herhangi bir birleşme olayınınbulunmadığı normal kısımların karşılaştırmalı olarak incelenmesi amaçlanmıştır. Bunun içinbünyesinde dikiş birleşme bölgeleri, alın birleşme bölgeleri ve birleşme olayının bulanmadığınormal bölgelere sahip olan bir ekstrüzyon profil çeşidi üzerinde çalışılmıştır. Bu profil, aynızamanda anılan bölgelerden hem ekstrüzyon yönünde hem de ekstrüzyon yönüne dik yöndemekanik ve metalografik test numunelerinin temin edilebileceği geometriye sahiptir.Ekstrüzyon profilinin üretimi, gerçek bir üretim tesisinde (Sistem Alüminyum) 1460 tonkapasiteli bir pres vasıtasıyla gerçekleştirilmiş olup üretim, ekstrüzyon parametrelerinin enönemlilerinden olan çıkış sıcaklığı ve ram hızının değiştirilmesiyle yapılmıştır. Çıkışsıcaklıkları 440, 475, 500, 520 ve 560 oC seçilmiştir. Ekstrüzyon hızları ise ram hızı bazındaalınıp 2, 4, 6, 10 ve 15 mm/s hızlarda üretim gerçekleştirilmiştir. Böylelikle ekstrüzyonparametrelerinin mekanik özellikler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ayrıca, çeşitli biyetsıcaklıkları, ram hızları ve profil çıkış sıcaklıklarındaki numunelere, makro yapısal ve mikroyapısal incelemeler de yapılmıştır.Detaylı bir inceleme yapmak için numune alım bölgeleri, sahip oldukları özelliklere (dikişbirleşmeli ve/veya alın birleşmeli, birleşmesiz-normal) ve yönlere (ekstrüzyon doğrultusundaveya ekstrüzyon doğrultusuna dik) bağlı olarak toplam dokuz bölgeye ayrılmışlardır. Her birbölgeye çekme, çentik darbe ve sertlik (HV) testleri uygulanmıştır.Ekstrüzyon parametreleri dikkate alınmaksızın deneysel sonuçlar incelendiğinde, bölgelerinmekanik ve yapısal özellikleri arasında birtakım farklılıklar görülmüştür. Ekstrüzyonparametreleri dikkate alındığında ise çıkış sıcaklığı yükseldiğinde, genellikle birleşmebölgelerinin mekanik özelliklerde iyileşme meydana gelmiştir. Bununla birlikte çıkışsıcaklığının artmasıyla malzemenin yapısında çoğunlukla yeniden kristalleşmeye doğru birdeğişimin oluştuğu gözlenmiştir. Bu durum dikiş birleşme bölgelerinin belirginliğiniazaltmıştır. Mekanik özellikler ve dekoratif bakımdan dikiş birleşme bölgelerinin mümkünolduğunca belirgin olmaması istenir. Öte yandan ram hızı arttıkça birleşmesiz-normalbölgelerin ve alın birleşmeli bölgelerin mekanik özelliklerinde genellikle artış yönünde eğilimgörülürken, dikiş birleşmeli bölgelerin mekanik özelliklerinde ise düşüş meydana gelmiştir.Bununla birlikte, ram hızının artmasıyla tane yapısında küçülmenin oluştuğu, mikro yapısalresimler incelendiğinde görülmektedir. Makro yapısal resimler incelendiğinde ise ram hızınınartmasıyla dikiş birleşmelerinde daha fazla belirginlik meydana geldiği görülmüştür.Bu çalışma göstermiştir ki; aynı ekstrüzyon ürünü üzerinde birbirine çok yakın bölgelerdebile, ekstrüzyon yöntemin doğasından ve proses parametrelerinin değişiminden dolayı çokfarklı oluşum mekanizmaları meydana gelmektedir. Bu farklı oluşum mekanizmaları damekanik ve yapısal özelliklerde birtakım farklılıklara neden olmaktadır.Anahtar kelimeler: Alüminyum ekstrüzyonu, mekanik özellikler, dikiş birleşmesi, alınbirleşmesi.
Dişli çarkların standartlara göre hesaplanması ve bilgisayar destekli tasarımla kontrolü
Bu çalışmada, önce düz ve helisel alın dişli çarkların ilgili boyut ve mukavemet hesaplarıklasik yöntemlerle yapılmıştır. Hesaplamalara ait parametrelerin seçiminde Alman DINnormları tercih edilmiştir.Daha sonra bu hesaplamalar, parametrik bir modele dönüştürülerek bilgisayar ortamınaatılmıştır. Bilgisayar programı olarak, yaygın bir kullanım alanına sahip ve kullanımı diğerdillere göre oldukça kolay olan VBasic ve Excel dili seçilmiştir.Bilgisayar ortamındaki bu uygulamada; giriş devir sayısı, giriş gücü, çevrim oranı vb. gibiveriler girildiği zaman program, uygun dişli çiftine ait modül ve diğer geometrik ölçülerihesaplayıp kullanıcıya sunmaktadır. Bu geometrik değerler tavsiye niteliğindedir. İstenildiğizaman giriş değerleri değiştirilip anında yeni sonuçlar almak veya çıkış değerleri üzerindemantıklı değişimler yapmak mümkündür. Kullanıcı hesaplamalar için son onayı verdiğindeise program, bu geometrik değerlere ait uygun katı modeli, popüler bir 3 Boyutlu tasarımprogramı olan Solidworks programı içerisinde oluşturabilmektedir.Bilgisayar yardımı ile dişli çark ve sistemlerinin tasarımı ile ilgili son yıllarda yapılan lisansüstü çalışmalara baktığımda, birçok parametrik çalışmanın yapıldığını hatta birkaçındaautocad ortamında 2 boyutta otomatik modelleme yapan programlarla ilgili çalışmalarıgördüm. 3 boyut ortamında modelleme yapan ve dişli çark üzerinde evolvent profilinigösteren bir çalımanın lisansüstü düzeyinde bir eksik olarak kaldığını düşündüğümden böylebir çalışmanın hem meslektaşlarım hem de dişli çark imalatçıları için faydalı olacağınainanıyorum.Anahtar kelimeler: Alın dişli çarklar, CAD, makine elemanları, tasarım, program
Duman borulu kazanlarda duman boruları konstrüksiyonunun kazan verimine ve ocak yüküne etkisi
Buhar kazanları günümüzde ısı transferi esasına göre çalışan makinelere verilebilecek enönemli örneklerdendir. Suyun termodinamik özellikleri dikkate alınarak gerçekleşen bu ısıtransferi sonucunda kazan gövdesinde bulunan su, alevlikteki alevden ve duman borularındangeçen duman gazından büyük ölçüde taşınım(konveksiyon) yoluyla ısı transfer ederek buharadönüşmektedir. Bu tezin konusu duman borularındaki ısı transferini çeşitli konstrüksiyonlarsayesinde artırmaya çalışmaktır.Boruların içinde akan duman gazı ile boru dış cidarındaki su arasında zorlanmış ısı transferiniartırmanın temelde 2 yöntemi vardır. Birincisi aktif yöntemler,ikincisi pasif yöntemlerdir.Aktif yöntemler dışarıdan ilave bir güç kullanarak ısı taşınımını artırmaktır. Pasif yöntemlerise herhangi bir dış güce gerek kalmadan ısı transferini artırırlar. Kanatlıborular,komposit(birden fazla tabakalı) borular ve türbülatörler pasif yöntemler içerisinegirerler. Kazanın ısıl kapasitesini artırmak için boruların içinden geçen sıcak dumangazlarının kolayca baca yoluyla dışarı atılması önlenmeli ve ısı transfer yüzeyi artırılarak yadaboruların içerisine türbülatör denen malzemeler konularak akışın hem yavaşlatılıp hem detürbülanslı hale getirilmesi ve ısı transferinin artırılması sağlanmalıdır.Basit bir eşanjör olarak hazırlanan deney düzeneğinde elektrikli hava ısıtıcısı vasıtası ileısıtılan havayı bir borunun içerisinden geçirerek ve bu boruyu içerisine alan daha büyük çaplıbir borudan da su geçirerek giren ve çıkan hava ile suyun sıcaklıkları ölçülmüştür. Bu işlemönce borunun içine türbülatör koymadan ve sonra 3 farklı türbülatör koyarak tekrarlanmıştır.Böylece farklı ısı transferi ve verim rakamları elde edilmiştir. Bu değerler termodinamiğin 2.kanununda uygulayarak ekserji analizi de yapılmıştır.Bulunan sonuçlar çerçevesinde boruiçine konan türbülatörlerin ısıl verimi %10-12 civarında artırdığı gözlemlenmiştir. Ayrıca 1.kanun veriminin artışıyla birlikte kullanılabilir enerji olan ekserjide ve 2. kanun verimindeihmal edilebilecek artışlar olduğu bulunmuştur. Farklı türbülatörler arasında verim açısındanbazı farklar bulunmasına rağmen türbülatör seçiminde maliyet,üretim kolaylığı ve kolaytemizlenebilme gibi özelliklerin de dikkate alınması gerekmektedir.Anahtar Kelimeler : Isı transferi , verim , türbülatörJÜR :1. Prof. Dr. Galip TEM R (Danışman) Kabul Tarihi: 20.06.20062. Prof. Dr. Olcay KINCAY Sayfa Sayısı: 923. Prof. Dr. Mesut ÖZGÜRLER
R600a soğutkanlı soğutma devrelerinde kılcal boru akış karakteristiklerinin deneysel incelenmesi
Soğutma sistemlerinde kullanılan soğutkanların ozon tabakasına verdikleri zararların veyarattıkları küresel ısınma etkisinin büyüklüğü, özellikle son yıllarda yapılan bilimselaraştırmalarda ortaya konmaktadır. İnsanlığın geleceği için, uluslararası çapta çözümplatformları toplanmakta, dünya genelinde çevreci soğutkanlara geçilmesi doğrultusundaaraştırma çalışmaları yapılmaktadır. Yapılan çalışmalarda, klor içeren halojenleştirilmişhidrokarbonlar (CFC) ve Montreal Protokolü sonrasında kullanımı yaygınlaştırılan klorsuztam halojenleştirilmemiş hidrokarbon soğutkanların (HFC) terk edilerek hidrokarbon esaslısoğutkanlara (HC) geçilmesi eğilimi önem kazanmaktadır. Çevreci hassasiyetin yanındatermodinamik verim ve uygulanabilirlik konularında değerlendirmeler yapılmakta, alternatifsoğutkanlar bu kriterlerde mukayese edilmektedirler. Mukayeseler sonucunda hidrokarbonesaslı R600a (izobütan) soğutkanı tüm açılardan kaliteli bir alternatif olarak görülmektedir.Alternatif soğutkanlara geçiş sürecinde, sistem bileşenlerinin yeniden boyutlandırılması vearzulanan mekanik, ısıl özelliklerin elde edilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışma,soğutma sistemlerinde basınç düşürücü eleman olarak görev yapan kılcal borunun R600asoğutkanlı sistemlerdeki akış karakteristiklerinin incelenmesini amaçlamaktadır. Fizikselyapısındaki basitliğe karşın akış ve faz değişimi süreçleri oldukça karmaşık gerçekleşen kılcalborunun, soğutma sistemi çevrim şartları olan yoğuşturucu basıncı ve aşırı soğuma miktarı ileboyutsal özellikleri olan iç çap ve boya bağlı kütlesel debi değişimi, deneysel olarakbelirlenmiştir.Kılcal borudan geçen kütlesel debiyi etkileyen değişkenler, Buckingham Ï teoremikullanılarak boyutsuzlaştırılmıştır. Elde edilen boyutsuz değişkenler arasında, kütlesel debi ilearalarındaki deneysel bağımlılığın genelleştirilmesi amacıyla, doğrusal en küçük karelerregresyon algoritması kullanılarak bir ampirik korelasyon modeli üretilmiştir.Anahtar kelimeler: Kılcal boru, soğutma sistemi, yoğuşma, buharlaşma, aşırı soğuma,deneysel çalışma, regresyon analizi, korelasyonix
Mekanik tesisatlarda deprem güvenliğinin araştırılması
Tesisatlar, bir binadaki taşıyıcı sistemden (kolonlar, kirişler, perde duvarlar vs) ve diğer yapısal bileşenlerden farklı olarak, yapısal olmayan bileşenler grubuna girerler. Deprem yükü altında hareket eden yapısal olmayan bileşenler, gerek kendilerine gerekse çevrelerinde bulunan diğer bileşenlere zarar verebilirler. Bundan dolayı tesisatların deprem güvenliğinin sağlanması, olmazsa olmaz bir koşuldur. Bu çalışmada, çeşitli tesisat ekipmanları için sismik koruma yöntemlerinden bahsedilerek, projelendirme ve uygulama esaslarına değinilmiştir. Bir binadaki yapısal olmayan elemanların, deprem sırasında meydana gelecek kuvvetler dikkate alınarak binaya güvenli bir şekilde, doğru bağlantılar ve elemanlar ile sabitlenmesi sağlanarak oluşabilecek hasarlar azaltılabilir. Burada dikkat edilmesi gereken nokta kazan, soğutma grubu, jeneratör, klima santrali, yangın söndürme boruları, elektrik kablolarının geçtiği tavalar gibi tesisat elemanlarının her birinin deprem davranışı ve bağlantının yapıldığı elemanın özelliklerine dikkat edilerek sabitlemenin yapılmasıdır. Binaya ait ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemleri, yangın söndürme sistemleri, elektrik sistemleri, jeneratörler, kazanlar gibi bazı yapısal olmayan elemanların, binanın kullanımı esnasında bulunacakları yerlerin, binanın tasarımı aşamasında belirlenmelidir. Bu elemanların deprem güvenliğinin sağlanması için henüz binanın yapımı aşamasında bu bölgelerde uygulanacak sabitleme yöntemine uygun boyutlarda ve niteliklerde yapılması yararlı olacaktır. Böylece söz konusu tesisat elemanının deprem güvenliğinin sağlanması daha kolay ve doğru bir şekilde yapılmış olacaktır. Anahtar kelimeler: Deprem, sismik koruma, titreşim, mekanik tesisat
Sonlu elemanlar yöntemi ile yapısal analiz ve optimizasyon
Sonlu Elemanlar analizi metodu karmaşık geometriye, malzeme özelliklerine ve yüklenme şartlarına sahip yapıların çeşitli tipteki analizlerini gerçekleştirmek için giderek artan oranda kullanılmaktadır. Klasik hesaplama metodları ile hesaplanması çok zor olan yada imkansız problemlere çözüm bulunabilmesi, incelenen yapı hakkında klasik yöntemlere göre daha fazla bilgi verilebilmesi ve bilgisayar destekli tasarım sistemleri ile entegre edilebilmesi metodun avantajlarındandır. Analiz işlemi için öncelikle buhar kazanı parçalarının sonlu elemanlar modeli bilgisayarda Catia V5 programı ile oluşturulmuştur. Daha sonra yine aynı paket programın kullanılması suretiyle adı geçen elemanlardaki gerilme ve deformasyon değerleri hesaplanmıştır. Sonunda çelik malzemesinin akma sınırına bakılarak parçaların mukavimliği onaylanmıştır. Yukarıdaki avantajları nedeni ile sonlu elemanlar metodu kullanılarak 8 barlık kızgın buhar basıncına sahip buhar kazanı konstrüksiyon parçası değişik tiplerde elemanlara ayrılmıştır. Uygun yerlerden mesnetlenerek yapısal analizleri yapılmıştır. Küçük eleman boyutları ile yapılan analizlerin daha iyi sonuç verdiği buna karşı olarak hesaplama süresinin arttığına dikkat çekilmiştir. Uygulamanın son aşamasında, plaka üzerinde bilgisayar tarafından hesaplanan sonuçlar, fiili test sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler : Sonlu Elemanlar, Buhar Kazanı, Yapısal Analiz, Cadcam
Organize sanayii bölgelerinde kojenerasyon santralinin yer optimizasyonu
Endüstriyel ve ticari her kurulu, gerek yatırım aamasında gerekse iletme artlarında, gittikçe artan rekabet baskılarından dolayı minimum maliyetlerde var olmanın yollarını aramaktadırlar. Organize Sanayii Bölgelerinde toplanmı olmanın avantajlarından faydalanmanın yanında kojenerasyon sistemlerinden yararlanmak isteyen kurululara hizmet vermek amacıyla kurulması planlanan kojenerasyon santrallerinin yatırımlarının minimizasyonunda önemli parametreler mevcuttur. Gelien Teknolojik araçlar ve yatırımlar, yanında ihtiyaçları karılayabilecek olan terminoloji, kavram ve metodolojileriyle birlikte gelmektedir. Bu nedenle matematik formüllerin çözümünde kullanılan Lineer Programlama ve Network Problemlerinin çözüm teknikleri, yatırım ve iletme açısından, rekabetçi piyasa artlarında ayakta kalabilmenin yolu olan minimum maliyetler konusunda en optimum çözümleri veren, yolları gösteren metodoloji olmaktadır. Bu çalımada, bir Organize Sanayi Bölgesindeki, kapasiteleri ve tüketimleri belirli olan müterilere buhar daıtması planlanan bir Kojenerasyon Santralinin, buhar daıtım hatların minimum maliyette olacak ekilde daıtım güzergahında ve konumunda olması için gerekli parametrelerin belirlenerek çözüme gidilmesi amaçlanmıtır. Bu amaçla öncelikle Kojenerasyon kavramı incelenmi sonrasında bir buhar hattı tasarımı için gerekli parametrelerden bahsedilmi, network analizleri ve optimizasyon çözüm tekniklerine deinilmitir. Sonuç olarak; Uak OSB'nde bulunan bir santralden müterilere olan bir güzergahta, en uygun ve en düük maliyetli buhar daıtımının gerçekletirilebilecek konumu belirlenmitir. Bu santralin, optimizasyon yapılmadan konumlandırılarak daıtım güzergahının belirlenmesi ile ortaya çıkan maliyet ile, optimizasyon yapılarak ortaya çıkan maliyet sonuç olarak karılatırılarak verilmektedir. Anahtar Kelimeler: Kojenerasyon, Gaz Türbini, Optimizasyon teknikleri, Yer optimizasyonu, Kojenerasyon Santralinin OSB'nde yer optimizasyonu, network analizleri.
İçten yanmalı motorlarda kullanılan yakıtlar ve alternatif yakıtların yanma hızlarının ölçümü
20. asrın ikinci yarısıyla birlikte dünya üzerinde artan enerji ihtiyacı,enerji üretiminde önemli bir yer tutan yanma prosesinin karakteristiklerinin daha iyi anlasılmasını zorunlu kılmıstır.Bu nedenle arastırmacılar yıllardır yanma ve alev ve karakteristikleri üzerinde çalısmaktadırlar.Yanma ve alev üzerindeki en önemli çalısma konularından biriside alev hızıdır.Yapısal olarak en basit olan ancak kompleks yanma mekanizmalarının incelenmesine temel alınan alev türü ise ön karısımlı laminar alevdir. Bu çalısmanın ilk iki bölümünde ; laminar alev hızı üzerine yapılmıs olan önceki çalısmalar verilmektedir.Üçüncü bölümde ise çalısmada kullanılmıs olan deney düzenegi anlatılmaktadır. Dört ve besinci bölümlerde ise deney sonuçları ve yorumları verilmistir. Çalısma boyunca ana olarak baslangıç sıcaklıgının ve karısım oranının laminar alev hızına olan etkisi arastırılmıstır. Karısım oranının stokiometriye yaklasması ile birlikte alev hızının arttıgı. Sıcaklıgın artısı ile birlikte ise alev hızı degerlerinin degisken sonuçlar verdigi gözlemlenmistir. Anahtar Kelimeler : Yanma,Ön Karısımlı Alev,Alev Hızı
Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı ve sera ısıtmasına uygulanması
Bu çalısmada yenilenebilir enerji kaynaklarının sera ısıtmasında kullanımından bahsedilmistir. Bu, genellikle ısı pompası uygulaması yapmayı gerektirir. Topragın yıl boyunca hemen hemen degismeyen özellikleri nedeniyle ısı kaynagı olarak kullanımı, hava ve soguk iklimler için suya göre daha caziptir. Bu yüzden tezimizde öncelikle toprak kaynaklı ısı pompaları ve toprak ısı degistiricilerinden bahsedilmistir. Tezimizde ayrıca günes enerjisinin sera ısıtmasında kullanım uygulamalarına da yer verilmistir. Ancak günes enerjisinin elde edildigi zamanlar ile yüksek ısıl yüklerin mevcut oldugu zamanlar genellikle birbirine uymadıgından günes enerjisinin depolanıp ihtiyaç duyuldugunda kullanılmasına imkan tanıyan ısıl enerji depolama sistemlerinden bahsedilmistir. Toprak özellikleri zamanla degismektedir. Ayrıca topraktan toprak ısı degistiricisinde dolasan suya ısı geçisi de toprak özelliklerini degistirmektedir. Bu sebeplerden dolayı topragın ısıl performansı zamanla azalmaktadır. Bu nedenle seranın toprak kaynaklı ısı pompası sistemiyle ısıtılması, ısıl yüklerin çok arttıgı dönemde özellikle geceleri sisteme büyük elektrik yükleri getirecektir. Bu büyük yükleri azaltmak için, günes ve ısıl enerji depo destekli toprak kaynaklı ısı pompası sistemi tasarlanmıstır. Yeterince hassas sonuçlar elde etmek için seranın saatlik ısı kayıpları, topraktan ve günesten saatlik olarak alınan ısı miktarları ve ısıl enerji deposunda depolanmıs halde bulunan enerjinin saatlik degerleri hesaplanmıs ve tablolarda verilmistir. Farklı toprak ısı degistirici modül boru boyları, modül sayıları ve gömme derinlikleri, farklı günes toplaç alanları ve ısıl enerji depo hacimleri için deponun ek kompresör isini karsılama oranları ve sistem yatırım ve isletme maliyetleri hesaplanmıstır. Sistem yatırım ve isletme maliyetleri toplamı, klasik bir ısıtma sisteminin yatırım ve isletme maliyetleri toplamıyla karsılastırılarak sistem geri ödeme süreleri hesaplanmıs, sonuçlar grafikler ve tablolar halinde gösterilmistir. Anahtar kelimeler: Sera ısıtması, ısı pompası, toprak ısı degistiricisi, günes enerjisi, ısıl enerji deposu
Li-Br/su ile çalışan güneş enerjili iklimlendirme sistemleri ve bir uygulama
Günes enejisinin birçok uygulama alanları vardır. Özellikle fosil yakıt rezervlerindeki azalma nedeniyle günes enerjisi gibi alternatif enerji kaynaklarının kullanılması daha da önem kazanmıstır. Günes enerjisi ile ısıtma ve kullanım sıcak suyu ısıtılması hali hazırda yaygın olan bir uygulama olmakla birlikte günümüzde sogutma için de günes enerjisinin kullanılmasına yaygın olarak baslanmıstır. Sogutma, en önemli günes enerjisi uygulamalarındandır. Bilhassa sistem hem ısıtma (kısın) hem de sogutma (yazın) için, çok amaçlı kullanılacaksa oldukça ekonomik olmaktadır. Günes enerjisi ile sogutma ve iklimlendirme uygulamaları için kullanılan metodlardan biri de absorbsiyonlu sistemlerdir. Absorpsiyonlu sistemlerde degisik enerji kaynaklarından saglanan ısıl enerji, sogutma için direkt olarak kullanılmaktadır. Absorpsiyon yöntemi ile çalısan sogutma çevrimlerinde elektrik enerjisi yerine ısı enerjisi kullanılması nedeniyle bu çevrimler buhar sıkıstırmalı normal sogutma çevrimlerinden daha ekonomik olmaktadır. Li-Br/su sistemi ile çalısan sogutma çevrimleri ile 0°C'nin altında sogutma yapmak mümkün olmamakla beraber, bu sistemin düsük sıcaklıktaki artık su buharı veya sıcak sularla çalısmasının mümkün olması, son zamanlarda özellikle sogutma amacıyla genis bir uygulama alanı bulmasına yol açmıstır. Bu çalısmada, öncelikle günes enerjisi ile ısıtma sistemleri incelenmis, termik yararlanma için hesaplama yöntemleri açıklanmıs, kullanılacak formüller verilmistir. Daha sonra günes enerjisi ile sogutma sisteminde kullanılan absorpsiyonlu sogutucu anlatılmıstır. Absorpsiyonlu sogutma sisteminde yaygın olarak kullanılan Li-Br/su akıskan çiftli çevrimlerin özellikleri verilmis, tasarımı yapılmıstır. Absorpsiyon sisteminin elemanları için gerekli analizler yapılarak sogutma sistemi modellenmistir. Günümüzde kullanımı yaygınlasan dogalgazlı sogutma sisteminin avantajlarına kısaca deginilmistir. Son bölümde ise uygulama olarak bir villanın sogutma yükü ve ısı kaybı hesaplanmıstır. Villa için kullanım sıcak suyu miktarı ve kollektör hesabı yapılarak kollektör tiplerine göre anlık verim degerleri hesaplanmıstır. Li-Br /su ile çalısan absorpsiyonlu sogutucunun tasarımı yapılmıs ve jeneratörde gerekli ısının günes enerjisi ile temini için kullanılacak kollektör adedi hesaplanmıstır. Anahtar kelimeler: Günes enerjisi, Li-Br/su, absorpsiyonlu sogutma, günes enerjili sogutma.
Otomotivde boyama teknolojisi ve boya kurutma fırınının ekserji analizi
Genellikle hava, endüstride kullanıldıktan sonra atmosfere geri verilmektedir. Egzost havasının bileşimi dikkate alınarak minimum gereklilikle çevreyi korumak için atmosfere dönüş havasını korumalıyız. Yanabilir organik bileşikleri uzaklaştırılması ile ilgili olarak oksidasyon egzost havasının veya havadaki gazın temizlenirken kullanılan en güvenli ve en yaygın metodudur. Kirli hava yüksek sıcaklığa ısıtılıp içerisindeki organik bileşiklerin yakılarak karbondioksit ve suya ayrıştırılır. Havayı temizlemek için mali etkenler gibi ihtimallerin kapsamlı ısı kazanımlarında büyük önemi vardır. Isıl egzost havası arıtımının yüksek sıcaklık seviyelerinde genellikle ısının geri kazanılması bir gerekliliktir.Isıl oksidasyonlu cihazları modern enerji maliyet anlayışı karşısında ısı geri kazanımsız düşünülemez. Egzost havasının arıtılması esasen bir maliyet faktörüdür. Bu faktör mümkün olduğu kadar düşük tutulmalıdır. Her bir problem için en iyi çözüm aşamalı olarak geliştirilmelidir. Bu optimum kurutma koşullarını sağlamak için ekserjiyi en etkili araçlardan biri yapmaktadır. Ekserji analizleri, özelikle endüstride (geniş ölçekte) yüksek sıcaklıkta kurutma uygulamaları için daha önemli hale getirmektir. Bugün ısıl sistemlerin tasarımında Termodinamiğin birinci yasası'nın esasları artık yeterli bulunmamaktadır. Bunun nedeni, ısı kaynaklarının ve sistemlerinin etkin kullanımlarının, enerji niceliğinden çok niteliğinin göz önünde tutularak sağlanabilmesidir. Prosesin termodinamiğin ikinci yasa analizi yapılarak ikinci yasa verimleri hesaplanmaktadır. Ekserji, bir sistemden elde edilebilecek maksimum teorik iş olarak tanımlanmaktadır. Endüstri sektörü için sürekli gelişmek, büyümek çok önemlidir. Buna paralel olarak mühendislik tasarımında, maliyetleri minimum veya kazancı maksimum yapmak ana hedeftir. Anahtar Kelimeler: Boyama, boya kurutma, termal insineratör, ısı geri kazanımı, ekserji.
Kirişlerdeki büyük yer değiştirmeler üzerine bazı yeni çözümler
Large deflections which become under various loading on bearer systems are well known and there are many researches on this subject. Since this subject is very important, related studies are going on currently. The obtained results by linearization can be sufficient in many cases of the engineering fields. However, the well known curvature relation of elastic curve is not linear and as that of real material?s stress-strain relation. Taking this fact into consideration, large deflections cannot be analyzed by analytic methods all the times. When this is the case, approximate and numerical methods should be used. In this thesis, weighted residual and Runge-Kutta methods are mostly used. Both material and geometrical nonlinearity are investigated jointly in most of the sections of the thesis. The introduction part of the thesis includes the state of the art, the aim of this research and the contribution to literature. In section 2, Firstly, the relation of stress-strain of beam material is assumed as Ludwick type and then large deflections of cantilever beam which is subjected to moment at the free end are calculated. Then the same process is applied to the type of cubical and logarithmic stressstrain relations. In section 3, the large deflections of the cantilever beam which is subjected to concentrated load at the free end are calculated using different methods and finally, the compared results are presented. In sections 4 and 5, the large deflections of the uniform distributed loaded simple beams and combined loaded cantilever beams are calculated by numerical methods using curvaturemoment equations which are obtained by assuming different arc lengths. In sections 6 and 7, composite beams are investigated. In section 6, composite cantilever beams which is subjected to concentrated load for only geometrical non-linearity is considered. In section 7, for both non-linearity, the large deflections of the composite cantilever beams which is subjected to moment at the free end are calculated for Ludwick, cubical, and logarithmic types of stress-strain relations. In section 8, the large deflections of the non-linear bimodulus cantilever beam which is subjected to moment at the free end are investigated for cubical and logarithmic materials. Afterward, the large deflections of the linear bimodulus cantilever beam which is subjected to concentrated load at the free end or subjected to combined load are calculated by assuming different arc length. The same process is applied to uniform distributed loaded linear bimodulus simple beams and obtained results for each cases are presented in the tables. In this thesis, simple and understandable solutions have been proposed instead of known complex solutions from the previous studies in this area. Also, some new solutions have been presented for less encountered composite and bimodulus beams. Keywords: Large deflections, material nonlinearity, geometrical nonlinearity, composite beams, bimodulus beams.
Raylı sistem araçlarının modellenmesi ve titreşimlerinin kontrolü
Bir metropol şehri olan İstanbul'un en önemli problemlerinden biri, trafik sorunu olarak bilinmektedir. Şehirdeki raylı sistem hatlarının ve bu hatların yolcular tarafından kullanımının arttırılması, trafik sorununun en büyük çözüm yollarından biri olup, kullanıcılarına hızlı, emniyetli ve konforlu bir ulaşım sunmaktadır. Bu nedenle, raylı ulaşıma verilen önem artmakta ve bunun sonucu olarak şehirdeki raylı sistem hatlarında hızlı bir artış görülmektedir. Şehir içindeki raylı ulaşımın artması birçok faydalarıyla birlikte raylı sisteme özgü problemleri de beraberinde getirmektedir. Raylı ulaşımda gerek yolcu konforu açısından, gerekse çevreye olan etkileri açısından göz önüne alınması gereken en önemli problemlerden biri titreşimlerdir.Raylı ulaşımda yolcuların güvenliği ve konforu için yüksek standartlarda hizmet verilmesi gerekmektedir. Bunun sağlanabilmesi açısından, raylı sistemlerdeki titreşim problemleri ve bu titreşimlerin kontrolüne yönelik çalışmalara ve bunun sonucu elde edilecek verilere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ihtiyaca yönelik gerçekleştirilecek olan bu çalışmada, İstanbul sınırları içerisinde, şehir içi ulaşımda kullanımda olan bir raylı sistem aracı model olarak ele alınmış ve titreşimlerin analizi açısından fiziksel modeli ve diferansiyel denklemleri çıkartılmıştır. Sonra, sistemin bilgisayar yardımıyla simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Simülasyonda, modellenen araca ait gerçek parametreler kullanılmıştır. MATLAB-Simulink programının kullanıldığı simülasyonda, farklı yol ve araç alternatifleri için titreşim analizlerinin gerçekleştirilmesine imkan sağlayacak bir sistematik de oluşturulmuştur. Zamana ve frekansa bağlı olarak yapılan simülasyonların sonucu elde edilen titreşimlerin yer değişim ve ivmelerinin, minimuma indirilmesi için Bulanık Mantıklı Kontrolör tasarımı ile aktif kontrolü simülasyon ortamında gerçekleştirilmiştir.
2 eksenli (yatay ve düşey) bir deprem simülatörünün gerçekleştirilmesi
Ülkemizde, özellikle kırsal alanlarda yığma yapıların kullanımı yaygın olduğundan depreme dayanıklı olması gerekmektedir. Yapıların deprem davranışını tespit edebilmek için değişik yöntemler kullanılmaktadır. Bu yöntemlerden biri de deprem simülatörleri ile mevcut yapı tekniklerinin güvenilirliklerinin test edilmesidir. Deprem simülatörü, depremlerde olduğu gibi yapılara veya küçük ölçekli yapı modellerine dinamik yatay ve düşey yükler uygulamaktadır.Yıldız Teknik Üniversitesi için dizayn edilen yön kontrollü elektromekanik deprem simülatörü yakın zamanda laboratuardaki yeni yerini alacaktır. Sarsma tablası olarak da adlandırılan simülatör gerçeğine uygun olarak bina modellerinin deprem sırasında davranışlarını incelemek amacıyla tasarlanmıştır. Simülatör; yatay hareket tablası , düşey hareket için makas mekanizması, motor ve motoru kontrol etmek için kullanılan elektronik devreler, sürücüler ve kontrol bilgisayarından oluşmaktadır. Ölçekli ve gerçeğine uygun olarak yapılan bina modelleri simülatörün tablasına yerleştirilir ve simülatöre bilgisayar ile yüklenen geçmişte yaşanmış veya tasarlanan deprem titreşimleri modele uygulanır ve sensörler aracılığı ile bina üzerindeki etkileri kayıt edilir. Bu şekilde deprem esnasındaki titreşimlerin bina üzerindeki etkisini gözlemlemiş oluruz ve çeşitli parametreler elde ederiz. Elde ettiğimiz parametreler ile binanın deprem esnasındaki davranışını analiz etmiş oluruz. Buda bizim binaları depreme dayanıklı hale getirmemiz için sistemler dizayn etmemizi ve çözümler bulmamızı sağlar.Bu çalışmada ise modern yöntemlerle tasarlanmış iki eksende hareket edebilen bir deprem simülatörünün uygulaması bulunmaktadır. Bu uygulama bir deprem simülatörünün mekanik , tasarımı ve kontrolünü içermektedir.Anahtar kelimeler:Deprem simülatörleri, deprem, sallama tablaları, sismik
Hidrolik motor sisteminin konum kontrolü
Hidrolik sistemler, küçük hacimlerde büyük kuvvet ve moment verdiğinden, hız kuvvet ve moment büyüklüklerinin kademesiz olarak kontrol edilebilirliğinden, hidrolik akışkanın neredeyse sıkıştırılamaz olduğundan ve modülerliğinden, çelik sanayi, madencilik, plastik endüstriden ve uzay teknolojisi gibi ileri teknoloji uygulamalarına kadar yaygın olarak kullanılmaktadır.Bu amçla, konu üzerine daha önce yapılan bazı çalışmalar özetlemiş, hidrolik güç kontrolü üzerine genel bilgiler verilmiş ve hidrolik devre elemanları hakkında çalışmalar yapılmıştır.Daha sonra simülasyonu yapılacak devrenin özellikleri verilerek oransal valf debi denklemeleri çıkartılmış ve sistemin matematiksel modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan matematiksel model sonucunda elde edilen denklemlerin Matlab Simulink programında çözülmüş olup konum, hız, debi ve basınç grafikleri çizdirilmiştir. Kontrol aşamasında PD ve PID kontrol algoritmaları kullanılmıştır.Anahtar Kelimeler: Hidrolik motor, hidrolik modelleme, PD, PID, simülasyon
Kanatlı borulardaki dış akış ve konjuge ısı transferi mekanizmasinin sayısal olarak incelenmesi
Bu çalışmada, kanatlı boru demetleri üzerindeki zamana bağlı ve türbülanslı dış akış ile kanatlardaki konjuge ısı transferi mekanizmaları sayısal olarak incelenmiştir. Bu tip problemlerde sayısal model seçilirken, simetri sınır koşullarının akışın fiziği açısından çözüm hatalarına neden olabileceği, periyodik sınır koşullarının fiziksel olarak daha doğru sonuçlar vereceği örnek uygulamalarla gösterilmiştir. Sayısal çözümler için FLUENT hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) paket programı kullanılmıştır. Ayrıca, özellikle karmaşık yapıdaki zamana bağlı ve türbülanslı akış çözümlerinde dikkat edilmesi gereken noktalar üzerinde durulmuştur.Sayısal uygulamaların ilkinde, dairesel bir sonsuz uzunlukta silindir üzerindeki akışta, simetri sınır koşulunun hatalı sürükleme katsayıları verdiği görülmüştür. Bunun yerine periyodik sınır koşulu kullanılarak daha gerçekçi sonuçlar elde edilmiştir. İkinci uygulamada ise literatürde simetri sınır koşulu kullanılarak çözülmüş dairesel kanatlı boru demeti üzerindeki akış problemi, periyodik sınır koşulu kullanılarak çözülmüştür. Sayısal sonuçlar grafiklerle gösterilerek daha gerçekçi sonuçların yakalandığı görülmüştür. Üçüncü ve son uygulamada ise üzerinde az çalışma yapılmış olan iki borulu dikdörtgen kanatlı boru demeti üzerindeki üç boyutlu, zamana bağlı, türbülanslı akış incelenmiştir. Sonuç olarak, bu kanatların literatürde de belirtildiği gibi performanslarının olukça düşük olduğu görülmüştür.Yapılan sayısal çözümler literatürde verilen deneysel verilerle karşılaştırıldığında, seçilen modelleme yöntem ve parametrelerinin uygun olduğu görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Kanatlı boru, Konjuge ısı transferi, Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD)
Kayısı kurutmasının deneysel ve teorik olarak araştırılması
Ülkemizde genelde kayısı açık havada serilerek güne ile direk temasta kurutulmaktadır. Butür doal kurutma yönteminin bir takım eksikleri ve zararları olduu önceden incelenmitir. Buçalımada kayısının hava ile konveksiyon kurutması deneysel olarak incelenmitir. DeneylerdeMalatya'da yetitirilen Hacıhalilolu ve Kabaaı kayısı çeitleri kullanılmıtır. Kayısılarınkurutulması için deney seti düzenlenmitir. Deneylerde kurutma havası sıcaklıkları 40 0C,50 0C, 60 0C, 70 0C, kurutma havası hızları 1.5m/s, 2.5m/s ve 3.5m/s alınmıtır.Yapılandeneyler sırasında kurutma karakteristikleri incelenmitir. Aratırmada farklı hava koulları vefarklı hava hızlarında kurutma sonuçları elde edilmi, bu sonuçlar diyagramlarda gösterilmive ampirik denklemler halinde de verilmitir.Deneyler sonucunda ürün kalitesine yönelik gerekli ölçümler ve analizler yapılarak elde edilenkuru ürünün kullanıma uygun olup olmadıı, kurutma havası sıcaklıı ve hızının, kayısıcinsinin kuruma hızı üzerine olan etkisi belirlenmitir. Kurutma havası sıcaklıı ve hızıarttıkça kuruma hızı artarak, kurutma süresi dümekte olduu görülmütür.Yüzey buharlaması teorik hesap sonuçlarına göre bulunan kayısı yüzey sıcaklıklarıdeerlerinin deneysel ölçüm deerlerinden küçük bulunması, buharlamanın kayısı içbölgelerinde olutuunu göstermekte olduundan kayısı kurutmasında yüzey buharlamasıolumadıı belirlenmitir. Kuruma hızlarının kurutma süresince sabit kalmayıp sürekli azaldııbelirlenmitir.Anahtar kelimeler: kayısı, kayısı kurutma, hava sıcaklıı, hava hızı, kuruma hızı.
Çapraz akış içerisinde sıcak jet akışının sayısal ve deneysel incelenmesi
Çapraz akıştaki jet (JICF- Jet in Cross Flow), çeşitli uygulamalarla ilgili temel bir akış alanı problemidir.Çapraz akıştaki jet çalışmaları, duman bacalarından ve günümüzde de volkanlardan çıkan duman bulutunun dağılmasıyla ilgili olarak yapılmıştır. Hem yer seviyesinde hem de rüzgar altı bölgesinde dumanın dağılımı önemlidir. Bu, duman konsantrasyonunun öncelikli olduğu bir kirlilik problemidir.İkinci bir çalışma, şehirlerin, fabrikaların sıvı atıklarının deniz, göl, nehir gibi ortamlara atılması esnasındaki dağılımı ile ilgili olmuştur. Bu, çevresel kirliliği azaltma eğilimiyle ilgili bir çalışmadır. Araştırmanın vurgu noktası jetin dağılımıdır. Amaç, kirletilen bölge ve kirleten konsantrasyonlarını belirlemektir.Jet motoru yakıcılarında, türbinlerde ve diğer uygulamalarda sıcak gaz akımları, soğuk gaz jetleri enjekte edilerek soğutulabilinmektedir. Yakıt enjeksiyonu da bir diğer ilgi alanıdır. Her iki uygulamada da düzgün karıştırılma arzu edildiğinden, iki akışın karışmasının ve jetin nüfuz etmesinin incelenmesi gereklidir.Tepki kontrol jetleri, jet basınç oranının çok büyük olma eğilimi gösterdiği füze ve roketlerde kullanılmaktadır. Ses hızındaki, tamamen genişletilmiş olan jetle karşılaştırıldığında, genellikle, jetin yaratmış olduğu etkiyi artıran, yeteri kadar genişletilmemiş olan duman bulutu vardır. Bütün bu kontrol uygulamalarındaki öncelikli ilgi alanı, jetin yaratmış olduğu havanın itkisi ve bunların net kontrol momenti üzerine etkileridir.Bu çalışmada çeşitli endüstriyel ve mühendislik uygulamalarında görülen çapraz akış içerisindeki sıcak jet akışlarının yapısı incelenmiş, hız dağılımları deneysel ve sayısal olarak elde edilip karşılaştırılması yapılmıştır.Çalışma kapsamında, yapılan deneysel faaliyetler Hava Harp Okulu Dekanlığı Aerodinamik Laboratuarında gerçekleştirilmiştir. Ölçümlerde rüzgar tüneli, lazer hız ölçer, K-tip ısıl çift, dijital termometre, fan, frekans konvertörü, ve ısıtıcı kullanılmıştır.Deneylerde 20 mm çapında silindirik jet kullanılmıştır. Deneyler ana akım hızı ve jet hızı sabit tutulup sadece jet sıcaklığı değiştirilerek gerçekleştirilmiştir. Bilgisayar teknolojisindeki ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımlarının günümüzde ulaştığı başarılı nokta da dikkate alınarak; çalışmanın teorik altyapısını da doğrulayan bir sayısal modelleme oluşturulmuştur.
Ortodontik tellerin farklı ortamlardaki korozyon davranışlarının incelenmesi
Diş hekimliğinin bir uzmanlık dalı olan ortodonti, diş, çene ve yüz kompleksini normal yapı ve gelişim, anomaliler ve anomalilerin tedavisi yönünden ele alan bilim dalıdır. Ortodontik tedavilerde kullanılan tel, yay, braket gibi apareylerin ağız ortamına uygun malzemelerden üretilmesi ve tedavi süresince korozyona uğramadan ve mekanik özellikleri bozulmadan kullanılabilmesi gerekmektedir. Çalışmada, literatürde ismi sıkça geçen ve ortodontistler tarafından sıkça kullanılan 18-8 Cr-Ni paslanmaz çelik, nikel-titanyum, beta-titanyum ve kobalt-krom-nikel alaşımı malzemelerden seçilmiş olan tel numuneler; insan ağız içi ortamına denk sayılan 22oC-37oC ortam sıcaklık değerlerinde; modifiyeli Fusuyama, 1g/L NaF katkılı modifiyeli Fusuyama ve %1,7 H3PO4 katkılı modifiyeli Fusuyama olmak üzere üç farklı yapay tükürük çözeltisinde bekletilerek korozyon davranışları ağırlık kaybı metodu ile gözlemlenmiş ve makro yüzey görüntüleri incelenmiştir. Son olarak alınan yüzey mikro sertlik ölçümleri ile tel yüzeyinde meydana gelen sertlik değişimleri incelenmiştir. Çalışma sonucunda, NaF ve H3PO4 katkılı modifiyeli Fusuyama çözeltilerinde bekletilen tüm tellerde korozyon hızının daha yüksek olduğu ve ortamlardan en çok etkilenen tellerin de nikel-titanyum ve beta-titanyum alaşımı teller olduğu görülmüştür. Anahtar kelimeler: Ortodontik teller, korozyon, yapay tükürük.
İki fazlı akışlara sayısal yöntemlerin uygulanması
Endüstride sıklıkla rastlanan gaz ? sıvı akış rejimleri üzerinde uzun yıllardır çalışılmaktadır. İki fazlı akışlarda sayısal yöntemler deneysel yöntemlere bir alternatif olarak araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Ancak bu teknoloji iki fazlı akışların analizi konusunda henüz olgunluğa erişmemiştir. Bu çalışmada da sonlu hacim metodu tabanlı Fluent Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği yazılımı ile Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği teknolojisinin iki fazlı akışlara uygulanabilirliği incelenerek iki fazlı basınç düşüşleri hesaplanmış ve deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Ele alınan akışkan R134a'dır ve bu akışkanın yatay borudaki iki fazlı akış karakteri incelenmiştir. İki fazlı basınç düşüşlerinin sayısal yöntemlerle hesaplanabilmesi özellikle iklimlendirme ekipmanlarının dizaynında ve yeni soğutucu akışkanlarla yapılacak çalışmalarda araştırmacılara büyük fayda sağlayabilir. İkincil olarak ta halka akışta güncel araştırmalara konu olan fazlararası arayüzey dinamiği incelenmiştir. Bu çalışma sonucunda Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği teknolojisinin iki fazlı akışlar için uygulanabilirliği değerlendirilmiş ve sonuçların optimizasyonu için öneriler yapılmıştır. Anahtar kelimeler: HAD, İki fazlı akış, Halka akış, Basınç Düşüşü,R134a.
Salınımlı ve titreşimli götürücüler ve bunların tasarım kriterleri
Titresimler, daima mühendisler için etkileyici veya ilgi çekici bir konu olmustur. Mühendisler, ihtiyaçlara baglı olarak ya titresimlerden kurtulmaya ya da titresimleri kullanmaya çalısmaktadırlar. Bantlı götürücüler, vidalı götürücüler, kovalı yükselticiler gibi dökme malzeme tasıma ekipmanlarının büyük çogunlugu için mühendisler, titresimlerin olusumunu büyük ölçüde azaltmaya veya yok etmeye çalısırlar. Diger taraftan titresimler, titresim prensibiyle çalısan salınımlı ve titresimli götürücülerin dizaynında etkili bir sekilde kullanılırlar. Salınımlı ve titresimli götürücüler; basit konstrüksiyonları, iri parçalı ve yüksek sıcaklıktaki malları iletmeye elverisli olmaları nedeniyle sanayide genis kullanım alanlarına sahiptirler. Titresimli ve salınımlı götürücüler, endüstrinin birçok dalında dökme malzemeleri daha çok bosaltma, tasıma, besleme ve dagıtma için kullanılırlar. Nispeten kısa götürücü uzunlugu, sınırlı kapasite ve malzemenin bozulması bu gibi götürücülerin bazı dezavantajlarıdır. Bu çalısmada, dökme malzemelerin titresimli bir tabla üzerindeki hareketi ve bu hareketin safhaları teorik olarak incelenmistir. Burada, titresimli götürücülerin genis bir sınıflandırılması yapılmıs ve konstrüksiyonları hakkında bilgi verilmistir. Ayrıca, bir titresimli götürücünün ilk hareketine ve rezonansı geçisine malzeme yüklemenin etkisi analiz edilmistir. Bunlara ek olarak; sabit yük basınçlı götürücülerin, bir periyottaki mal ilerleme miktarının i) krank hızına, ii) sürtünme katsayısına, iii) sürtünme katsayıları oranına, iv) mekanizmadaki parçaların uzunluklarının oranına baglı olarak degisimi, mathematica programında olusturulan yazılım yardımı ile grafiklerle gösterilmistir. letilecek çesitli malzeme ve iletim hızları için en uygun parametreler, bu grafikler yardımı ile seçilebilir. Anahtar kelimeler: salınımlı götürücüler, titresimli götürücüler, titresimli tabla, dökme malzeme, tekne.
Mekanik seviye ölçüm cihazı tasarımı
Bu tezde,geni uygulama alanına ve yüksek hassasiyete sahip,servo motor tahrikli bir seviye ölçüm cihazı tasarımı gerçekletirilmitir. Seviye ölçümü uygulamaları, endüstride çok önemli bir yere sahiptir.Uygun seviye ölçüm metodunun belirlenmesi kritiktir.Zira her yöntem her uygulamada kullanılamaz.Seviye ölçüm yöntemi,seviyesi ölçülen maddenin cinsi ve sıcaklıı,tankın basınçlı veya atmosfere açık oluu,tankın boyut ve konumu,istenen hassasiyet deeri, mekanik veya elektriksel balantı koulları,maliyet beklentisi gibi parametrelere göre deiiklik gösterir.Bu balamda,tezin ilk bölümünde,bugüne kadar var olan seviye ölçüm yöntemleri incelenmitir.kinci bölümde,bu tezde tasarımı gerçekletirilen cihaza benzer sistemler ve aratırmalar incelenmitir. Üçüncü bölümde,tasarlanan cihaz ayrıntılı bir ekilde incelenmitir.Bu cihaz,sıvı ve katıların kaldırma kuvvetini baz alarak ölçüm yapmaktadır. Cihazda bir tambur halat mekanizması mevcuttur.Çelik halatın ucuna balı olan aırlık tanktaki katı veya sıvının seviyesine ulatıında,kaldırma kuvvetinin olumasıyla halattaki gerginlik deiir.Deiimi ölçülen gerginlik deeri servo motora iletilir.Servo motor gelen sinyal bilgisine göre tamburu gereken yönde ve açıda tahrik eder.Aynı zamanda servo motordaki kodlayıcı(encoder) milin toplam dönme açısını ölçer ve bu deer servo sürücüsünde seviye bilgisine dönütürülerek okunur. Anahtar kelimeler: Seviye Ölçümü ,Seviye Kontrolü ,Mekanik Seviye Ölçüm Cihazı
Akışkan yatakta kurutma prosesinin incelenmesi
Tarih boyunca gıdaya olan ihtiyaç her zaman büyük önem taşımıştır. Bu ihtiyaçtan dolayı gıda maddelerini uzun süre saklayabilmek ve koruyabilmek için gıda kurutması işlemi önem kazanmıştır. İlk zamanlarda doğal kaynaklardan yararlanılarak yapılan gıda kurutması işlemi için teknolojinin gelişmesiyle birlikte çeşitli sistemler oluşturulmuştur. Kurutma işleminde kurutma sıcaklığı ve kurutma hızı malzemeye göre değişmektedir. Kurutma işlemi sırasında malzemenin özelliklerine göre belirli bir sıcaklıktan yukarıya çıkılamaz. Sıcaklığın belirlenen kritik değerden fazla olmaması istenir. Bu nedenle kurutma süresi sıcaklıktan daha çok, kurutma havasının hızına bağlı olarak değişir. Dolayısıyla kurutma süresinin yeterince kısalabilmesi için kurutma havasının ürüne tam olarak nüfuz etmesi gerekir. Bununla birlikte kurutma işleminde sistemde havayı ısıtmak için verilen enerji en büyük sorunlardan biridir. Gıda kurutmasındaki enerji ekonomisi yüzünden son dönemlerde gıda kurutması işlemlerinde akışkan yatak kullanımı büyük önem kazanmıştır. Akışkan yatak sistemleri yakıt yakma sistemlerinden nükleer araştırmalara, medikal sistemlerden gıda kurutma sistemlerine kadar çok geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Son zamanlarda akışkan yataklı sistemlerin kullanımı yaygınlaşmıştır. Genel olarak yapılan araştırmalarda akışkan yataklı kurutma sistemleri laboratuar boyutlarında hazırlanıp extrapolasyon yapılarak büyük sistemlere adapte edilmektedir. Araştırmalarda yaşanılan en büyük zorluk akışkan yatağın yaratacağı basınç düşümünü simüle edebilmektir. Akışkan yatak sistemlerinde en büyük basınç düşümü akışkan yatak içerisinde oluşmaktadır. Akışkan yatak içerisinde oluşacak bu basınç düşümü için akışkan yatak içerisinde minimum akışkanlaştırma hızının bulunması gerekmektedir. Literatürde minimum akışkanlaştırma hızı için bir çok korelasyon bulunmaktadır; bunlar yapılan deneyler sonucu elde edilmiş ampirik ifadelerdir. Minimum akışkanlaştırma hızına göre akışkan yatak içerisinde oluşabilecek basınç düşümü hesaplanabilir. Bu tez çalışmasında literatürdeki minimum akışkanlaştırma hızını veren korelasyonlar için ayrı ayrı hesaplar yapılıp daha sonra bir akışkan yatak üzerinde fiziksel özellikleri bilinen maddeler için akışkanlaştırma işlemi incelenmiştir. İncelenen maddelerin ölçüm sonucu bulunan minimum akışkanlaştırma hızları, matematiksel korelasyonlar ile hesaplanan değerlerle karşılaştırılıp, gerçeğe en yakın değerler bulunmaya çalışılmıştır. Kurulması planlanan akışkan yataklı kurutma sistem için gerekli ekipmanlar ve özellikleri ayrıntılı bir şekilde anlatılmıştır. Anahtar Kelimeler: ak
Nano ölçekte talaş kaldırmanın simülasyonu
Nanoteknoloji, çok genel tanımıyla, istisnai sekilde küçük ( yaklasık atom boyutlarında ) yapıların ticari bir amaca hizmet edebilecek sekilde düzenlenmesidir. Baska sekilde tanımlamak gerekirse: Maddeler üzerinden 100 nanometre ölçeginden küçük boyutlarda gerçeklestirilen isleme, ölçüm, modelleme ve düzenleme gibi çalısmalar nanoteknoloji çalısmaları olarak nitelenir. Nanoteknolojinin önemi, atomlar ve moleküller seviyesinde çalısarak, gelismis ve/veya tamamen yeni fiziksel, kimyasal, biyolojik özelliklere sahip yapılar elde edilmesine imkan saglamasından kaynaklanmaktadır. Teknik açıdan açıklamak gerekirse, malzeme özellikleri ve cihazların çalısma prensipleri, genel olarak 100 nm'den büyük boyutları temel alarak yapılan varsayımların sonucunda ortaya çıkarılmıs geleneksel modelleme ve teorilere dayanmaktadır. Kritik uzunluklar 100 nm'nin altına indiginde ise geleneksel teori ve modeller ortaya çıkan özellikleri açıklamakta çogu zaman yetersiz kalmaktadır. Nano boyutlara gelindiginde kuantum gibi farklı fizik kuralları islemeye baslıyor, geleneksel malzeme özellikleri degisiyor, yüzey davranısı bütün malzemeyi daha baskın bir sekilde etkiler hale geliyor. Kısaca yepyeni bir dünya meydana geliyor. Bu sayede nano boyutlardaki malzemelerin özellikleri kontrol edilerek, farklı özellikler ihtiva eden yepyeni malzemeler dizayn edilebilme olasılıgı ortaya çıkıyor. Yüksek teknolojinin ihtiyaçlarını karsılamak için mikro ve nano ölçekte talaslı imalat yapmak zorunlu hale gelmistir. Günümüzde, tezgahların pozisyonlama hassasiyetlerinin gelisimi sonucu, sabit diskler, teleskop ve lazer aynaları ile mercekleri, mikro-elektromekanik parçalar gibi yüksek hassasiyet isteyen ürünlerin tek kesen agızlı elmas taslama tasları kullanılarak nano ölçekte imalatının gerçeklestirilmesi mümkündür. Bu çalısmada; nanoteknoloji ve nano ölçekte talas kaldırma konu edilmektedir. Nanoteknolojinin günümüzdeki yeri ve önemi hakkında kısa bir bilgi verilip, nano ölçekte talas kaldırma teknigi ve nano ölçekte talas kaldırma mekanizmaları ile parametrelerini incelemek için kullanılan simülasyon yöntemlerine deginildikten sonra, bu simülasyon yöntemleri ile yapılmıs olan arastırmalar literatür bazlı verilmektedir. Anahtar Kelimeler: Nanoteknoloji, Nano Ölçekte Talas Kaldırma, Monte Carlo, Moleküler Dinamik
Fotolvoltaik enerji ve taşıtlarda kullanımı
Günes enerjisinin gelisen teknoloji ve istenilen düzeyde performansın elde edilmesi sonucunda yakın gelecekte en çok kullanılan yenilenebilir enerji kaynaklarının basında olması beklenmektedir. Mevcut teknoloji ile dahi fotovoltaik enerjinin kullanılmasının kaçınılmaz oldugu alanlar mevcuttur ve bu çalısmada da öncelikle günes enerjisi ve günes enerjisi ile fotovoltaik enerji üretimi incelenmesi ile birlikte bu alanlara da deginilmistir. Temel bir sistem ve bilesenleri göz önüne alınarak ihtiyaca göre çesitli ekleme veya çıkarmalar ile muhtelif uygulamalar adapte edilebilecek bir sistemin geneli tanıtılmıstır. Fotovoltaik sistemin tasıtlarda kullanımına deginilmis, böyle bir araçta bulunan çesitli sistemlerde yaklasımın nasıl olması gerektigi gösterilmistir. 2005 Agustos ayında Türkiye'de TÜBTAK tarafından düzenlenen günes arabaları yarısına katılım sırasında elde edilen birikimler yansıtılarak bir günes arabası hazırlanırken ortaya çıkması muhtemel sorunlara yogunlasılıp bu sorunların nasıl çözülecegine dair yaklasımlar verilmistir. Bir günes arabası için çok degerli olan enerji kazanımının önemine ilaveten, dogru degerlerin elde edilebilmesi için kullanım sartlarındaki günes hücresi performans degerlerinin hesabı yapılmıstır. Kullanım sartları olarak günes ısınımı ve sıcaklıgın günes hücreleri üzerindeki etkisi çalısılmıstır Bu hesaplama sırasında karsılasılan çok degiskenli transandant denklemlerin çözümünde ?Mathematica 5.1? adlı program kullanılmıs olup gerekli program kodları da metin içerisinde verilmistir. Bulunan degerler ile bu hesaplamaların yapılmadıgı takdirde kullanılacak degerler karsılastırılarak bu hesaplamanın getirisi degerlendirilmistir. Anahtar kelimeler : fotovoltaik ( FV ) enerji, günes hücresi, günes pili, günes hücresi verimi, günes pili verimi, sıcaklık etkisi, ısınım etkisi, pratikteki verim, uygulamadaki verim.
Farklı metalsel malzemelerin sürtünme kaynağında, kaynak parametrelerinin dikiş özelliklerine etkisi
Bu tez çalısmasının amacı, demir ve demir dısı alasımlarının sürtünme kaynagı ile kaynak edilmesi isleminde, kaynak parametrelerinin dikis özelliklerine etkisinin incelenmesidir. Deney numunesi olarak bakır alasımı ( CuCrZr ) ve otomat çeligi ( 9SMn28 ) kullanılmıstır. Deneysel çalısmada devir sayısı sabit tutulup, sürtünme basıncı, sürtünme zamanı, yıgma basıncı ve yıgma zamanı degerleri degistirilerek dört parametre grubu kullanılmıstır. Her parametre grubu için çekme dayanımı ve mikrosertlik degerleri arastırılmıs olup, her grup için kaynak bölgesinin 3mm yakınındaki sıcaklık degerleri de ölçülmüstür. Elde edilen sonuçlar neticesinde, kaynak parametrelerinin kaynak baglantısının mekanik özellikleri üzerindeki etkisi açıklanmıstır. Anahtar Kelimeler: Sürtünme kaynagı, farklı metallerin kaynagı.
Paslanmaz çelik konstrüksiyonlarda oluşan distorsyonların etüdü
Günümüzde pek çok alanda kullanılan paslanmaz çeliklerin kaynağında karşılaşılan en büyük sorun distorsyonlardır. Paslanmaz çelikler yüksek ısıl genleşme katsayısına sahiptirler. Kaynaklı birleştirmelerde ortaya çıkan bölgesel sıcaklık artışları malzemede distorsyon adı verilen çarpılmalara neden olur. Bu çarpılmalar kaynak sırasında ortadan kaldırılamazsa, kaynak sonrasında büyük zaman kayıplarına ve işçilik maliyetlerinin artmasına neden olmaktadır. Bu çalışmada, paslanmaz çeliklerin tanımından ve özelliklerinden bahsedilmiş, paslanmaz çeliklerde kullanılan kaynak yöntemleri incelenmiş ve kaynak sırasında oluşan distorsyonları azaltma yöntemleri araştırılmıştır. Paslanmaz çelik levhalar, farklı ağız açıları ve farklı parametrelerle kaynak edilerek, meydana gelen distorsyonlar incelenmiştir. Kaynak işlemi sırasında seçilen parametrelerin uygun olması çarpılmaları azaltacaktır. Ayrıca, geçici ısıl gerilmelendirme yöntemi ve çift taraflı kaynak uygulamaları ile çarpılmalar en aza indirilebilir ve hatta ortadan kaldırılabilir. Bu da maliyet ve zaman açısından büyük faydalar elde edilmesini sağlayacaktır. Anahtar kelimeler: Paslanmaz çelik, kaynak, kaynak yöntemleri, distorsyon.
Soğutucularda kondenser performansının iyileştirilmesi
Bu doktora tez çalısmasında, serbest tasınım sartlarında yatay borudan ısı geçisi deneysel ve sayısal olarak, aynı borudan es zamanlı ısı ve kütle geçisi ise deneysel olarak incelenmistir. Tez çalısması sekiz ana bölümden olusmaktadır. Birinci bölümde çalısmaya baslama nedenleri ve ulasılmak istenen sonuçlar genel olarak açıklanarak konuya giris yapılmıstır. ?kinci bölümde konu ile ilgili önceki arastırmacıların yayınları değerlendirilmistir. Üçüncü bölümde tez konusu kapsamındaki temel kavramlara değinilerek kullanılan hesap yöntemi açıklanmıstır. Hava su buharı karısımının ideal bir gaz karısımı olduğu ve boru etrafındaki akısı olusturan potansiyelin sıcaklık ve derisikliğe bağlı yoğunluk farkından meydana geldiği esas alınarak bir hesap tablosu olusturulmustur. Dördüncü bölümdeki sayısal çalısmada; kütle geçisinin bulunmadığı serbest tasınım sartlarında ısı geçisi için çözüm yapılmıstır. Sayısal olarak elde edilen ısı geçis miktarları, Nusselt sayıları ve yüzeydeki ısı tasınım katsayıları deneylerden bulunanlarla karsılastırılmıs ve ortalama sapma değerleri hesaplanmıstır. Sayısal Nu sayıları kullanılarak Nu=c.Ran formunda korelasyon olusturulmus ve önceki arastırmacılar tarafından önerilen korelasyonlarla karsılastırılmıstır. Sonuçların literatürle uyumlu olduğu görülmüstür. Sayısal çalısmalar için Fluent 6.0 CFD programı kullanılmıstır. Ayrıca bu bölümde serbest tasınımda kritik kaplama (ısı yalıtım) kalınlığı incelenmis ve kritik çapın, ısı tasınım katsayısının değisiminin dikkate alınarak belirlenmesi gerektiği sonucuna varılmıstır. Besinci bölümde; Arçelik A.S'nin Arastırma ve Gelistirme Merkezindeki sartlandırılmıs hassas odada gerçeklestirilmis deneysel çalısmalar açıklanmıstır. Deneysel çalısmalar, üç ana kısımdan olusmaktadır. Birinci kısımda; serbest tasınım sartlarında ve sabit dıs ortam sıcaklığında, çapı kritik çaptan küçük olan iki farklı çaptaki yatay boru için verilen elektriksel enerjiler ölçülerek ısı tasınım katsayıları belirlenmistir. Deneyler farklı dıs ortam sıcaklıklarında (10-20-30-40-50 0C) yüzey sıcaklıkları (20-30-40-50-60 0C) değistirilerek tekrarlanmıstır. ?kinci kısımda; boru yüzeyine, boru yalıtım çapı kritik çap değerinin altında kalacak kalınlıkta kaplama yapılarak kaplamasız boru deneylerindeki sartlarda deneyler tekrarlanmıs ve elektriksel enerjiler ölçülerek ısı tasınım katsayıları belirlenmistir. Deneysel çalısmanın üçüncü kısmında; kaplama malzemesi ıslatılarak buharlasma ile yüzeyde es zamanlı ısı ve kütle geçisi sağlanmıstır. Isı ve kütle geçisinin belirlenmesi için verilen elektrik enerji ve buharlasan su miktarları ölçülerek, ısı ve kütle tasınım katsayıları belirlenmistir. Ayrıca derisiklik farkının ısı ve kütle tasınımı üzerindeki etkisini analiz edilebilmek için deneyler üç farklı bağıl nem değerinde yapılmıstır. Hazırlanmıs olan hesap tablosunda, toplam yoğunluk farkına bağlı tek bir Grashof sayısı tanımlanarak Ra, Raı değerleri Gr'a göre hesaplanmıstır. Ayrıca ölçülen elektrik enerjisi ve buharlasan su miktarları kullanılarak Nu, Sh sayıları deneysel olarak belirlenmistir Altıncı bölümünde yatay borunun her üç durumu için benzer sartlarda ölçülen ısı geçis miktarları karsılastırılmıs ve değisim grafikleri çizilmistir. Deneysel çalısmanın birinci ve ikinci kısmında elde edilen deneysel veriler kullanılarak her deney için hesaplanan Nu ve Ra değerleri ile serbest tasınım sartlarında yatay borudan ısı geçisi için 7,462.101< Ra <8,593.103 aralığında NuD=0,898.Ra0,201 korelasyonu önerilmistir. Yeni korelasyon, önceki arastırmacılar tarafından tanımlanan genel kabul görmüs korelasyonlar ile karsılastırıldığında yeni korelâsyonun literatürle uyumlu olduğu görülmüstür. Deneysel çalısmanın üçüncü kısmında elde edilen deneysel veriler kullanılarak Nu,Ra ve Sh, Raı değerleri ile serbest tasınım sartlarında yatay borudan es zamanlı ısı ve kütle geçisi için 7,405.102 < Raı <1,0269.104 aralığında ShD = 0,751.Raı 0.181 ve 8,543.101 < Ra <1,1794.104 aralığında NuD = 0,258.Ra0,313 korelasyonları elde edilmistir. Yedinci bölümde belirsizliklerin tespiti yapılmıs ve sekizinci bölümde sonuçlar değerlendirilerek öneriler sunulmustur. Anahtar kelimeler: Yatay silindir, serbest tasınım, ısı geçisi, es zamanlı ısı ve kütle geçisi