196
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Archived Theses
Katı oksit yakıt pili katot mikro yapısının sentetik modellenmesi
Bu tez çalışmasında, katı oksit yakıt pili (KOYP) katot elektrodu sentetik modellemesi gerçekleştirilmiştir. KOYP performansının ana etken parametresi olan üçlü faz bölgesi (ÜFB) ölçümlerinin gerçekleştirilebilmesi için farklı hacim fraksiyonu ve tane boyutunda mikroyapılar sanal olarak üretilmiştir. Üretilen mikroyapılar ilk olarak detaylı olarak incelenerek mikroyapısal özelliklere bağlı olarak aktif/inaktif ve toplam ÜFB'ler sayısal olarak ölçülmüştür. Buradan elde edilen sonuçlar doğrultusunda bir sonraki adım olan yapay sinir ağı (YSA) modelleri ile ölçümleri yapılmamış bir çok farklı katot mikroyapısı için tahminleme çalışmaları yapılmıştır. YSA çalışmalarında; uygun eğitim algoritması, gizli katman ve nöron sayısının seçilmesi ile sayısal ölçümlere yakın sonuçlar elde edilebileceği sonucuna varılmıştır. Böylece bu tez çalışmasında elde edilen sonuçlar ile gerçek KOYP hücre/katot üretiminden doğacak maliyet, iş gücü ve zaman kayıplarının önüne geçilerek KOYP katot elektrodu için en yüksek performansı ortaya koyan mikroyapısal parametrelerin belirlenmesi sağlanmıştır.
Alkali aktivasyon sistemleri kullanılarak üretilen SIFCON'un mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Bu çalışmada; çimento kullanılmadan, YFC ve UK gibi endüstriyel atık malzemeleri, sodyum silikat ve sodyum hidroksit gibi alkaliler ile aktive ederek bir bağlayıcı elde edilmiştir. Elde edilen bağlayıcı kullanılarak SIFCON üretilmiştir. Üretilen SIFCON' un mekanik özellikleri ve darbe dayanımları araştırılmıştır. Deneysel çalışma iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmanın birinci aşamasında YFC ve UK gibi endüstriyel atıkları kullanılarak SIFCON'un matris fazının numuneleri üretilmiş, taze ve sertleşmiş haldeki mekanik özellikleri belirlenmiştir. Üretilen SIFCON matris numunelerinin deney sonuçlarının değerlendirilmesi yapılarak, matris için optimum karışım miktarları belirlenmiştir. Ayrıca sertleşmiş numuneler üzerinde, hidratasyon ürünlerinin mikro yapı ve kimyasal bileşenleri SEM, XRD ve XRF yöntemiyle incelenmiştir. İkinci aşamasında ise birinci aşama deneylerinde her karışım serisi için en iyi mekanik özelliklere sahip olan matris karışımlarına farklı miktarlarda (hacimce %3, %6, %9) ve farklı narinlikte (40, 55) çelik lifler eklenerek elde edilen SIFCON'un mekanik özellikleri ve darbe dayanımları belirlenmiştir. İkinci aşama deneylerinde; Portland çimentolu kontrol karışımı hariç, 18 farklı alkali ile aktive edilmiş SIFCON numuneleri üretilmiştir. Deneysel sonuçlar, Portland çimentolu karışımın özelliklerinden daha iyi özelliklere sahip alkali ile aktive edilmiş SIFCON numuneleri üretilebileceğini göstermiştir.
Kapadokya Bölgesi yerüstü kaya oyma yapılarının statik ve dinamik analizlerinin yapılması
Kaya oyma yapılar ülkemizde en çok Kapadokya Bölgesi' nde bulunmaktadır. Kültürel anlamda turistik olarak büyük önem taşıyan bu yapılar 1970li yıllarda resmiyet kazanmış olup, tasarımı, tasarım ilke ve hesapları son yıllarda önem kazanmıştır. Günümüzde turizm faaliyetlerinin daha fazla artması amacıyla bu yapılar otel gibi konaklama yapılarına dönüştürülmektedir. İlerleyen yıllarda bu tarz yapıların ülkemizde daha fazla önem kazanacağı düşünüldüğünde, diğer yapılarda uygulanan mühendislik hesaplarında olduğu gibi bu yapıların da hesaplamaları ve esaslarının standartlaştırılması gereği doğacaktır. Ülkemiz genel çoğunluğu deprem kuşağı üzerinde olan bir coğrafyaya sahiptir. Bu sebepten ülkemizde yapılacak her yapının statik ve deprem analizleri yapının tasarımını, olası bir deprem sonrasında depremin şiddetini azaltacak yönde etkileyici olmalıdır. Bu çalışma kapsamında sonlu elemanlar analizi yöntemi ile çalışan statik hesap programı ile gerçek boyutlarda bir kaya oyma yapısının, doğal masif malzeme özellikleri dikkate alınarak statik analizi ve deprem analizinin yapılması hedeflenmiştir.
Kalsit, asidik kırmızı-45 ve anilin halojenür katkılı hidrojellerin elektro-optik özelliklerinin incelenmesi
Bu tez çalışmasında kalsit, asidik kırmızı-45, anilin halojenür katkılı hidrojeller sentezlendi. Bütün numunelerin yapısal, morfolojik, dielektrik, optik ve iletkenlik özellikleri teknolojik uygulamalardaki kullanılabilirliklerini belirlemek için incelendi. Bu amaçla bütün numunelerinin X-ışını kırınımı, taramalı elektron mikroskobu, enerji dağılımlı X-ışını, dielektrik ve UV-Vis spektroskopi ölçümleri yapıldı. Bütün numunelerin dielektrik karakteristiğinin, düşük frekans bölgesinde elektrot ve arayüz polarizasyonuyla bağlantılı Maxwell-Wagner teorisi ile uyumlu olduğu bulundu. Yüksek frekans bölgesinde Koop teorisi ve Brownian hareketinin numunelerin iletkenlik mekanizmasında etkin olduğu belirlendi. KI, KII, AK-45, anilin ve anilin halojenür katkılı hidrojellerin hangi gevşeme gevşeme modelleri ilei ile uyumlu olduğu belirlendi. KI, KII ve AK-45 boya katkılı hidrojellerin karmaşık elektrik modülünün düzlem grafiklerinin, anilin halojenür katkılı hidrojellerin ise karmaşık dielektrik sabitinin düzlem grafiklerinin farklı eşdeğer RC devrelerine karşılık geldiği görüldü. Böylece, katkılı hidrojellerin üretim sürecinin elektronik devre uygulamalarında son derece önemli olduğu tespit edildi. Anahtar Sözcükler: Hidrojeller, Kalsit, İyonik boyalar, Dielektrik özellikler, Empedans spektroskopisi, Brown hareketi, Cole-Cole diyagramı
Nikel temelli katı oksit yakıt pili anotlarındaki redoks davranışının mikroyapısal incelenmesi
KOYP anotlarında performans ve redoks toleransı açısından optimum kompozisyon oranlarının belirlenmesi için sayısal çalışmalar gerçekleştirilmiş ve bu kapsamda 3B sentetik mikroyapı üretimi önerilmiştir. Dream.3D programı ile üretilen sentetik mikroyapıların mikro ölçekli performans analizi COMSOL programı ile gerçekleştirilmiş olup redoks analizlerinde ise LS-DYNA programı kullanılmıştır. En yüksek aktif TPB yoğunluğunu %30 Gözenek, %35 Ni ve %35 YSZ kompozisyon oranlarında; en yüksek redoks toleransı ise %50 Gözenek, %15 Ni ve %35 YSZ durumunda elde edilmiştir. Anot mikroyapısının incelenebilmesi ve redoks sürecinin TPB üzerindeki etkilerinin deneysel olarak analiz edilebilmesi için ise üretilen hücreler 30 redoks döngüsüne maruz bırakılmış ve her redoks adımı sonrası hücre performans testleri gerçekleştirilmiştir. Ardından seçilen belirli redoks adımları sonrasında mikroyapısal analizlerin gerçekleştirileceği 2B görüntüler düşük voltaj FE-SEM tekniği ile elde edilmiştir. Görüntü işleme sonrasında elde edilen hacimsel oran ve partikül boyutu/dağılımı verileri sayesinde 3B mikroyapılar sentetik olarak üretilmiş ve TPB ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Bu sayede redoks sürecinin mikroyapısal performansa etkisi incelenmiş ve hücre performansı ile TPB yoğunluğu arasındaki ilişkinin deneysel olarak gözlemlenmesi amaçlanmıştır.
Endüstriyel uygulamalar için pasif bir üst ekstremite dış iskeletin tasarımı ve uygulaması
Endüstriyel uygulamalar için tasarlanan mekanik dış iskeletler, göz üstü seviyesinde çalışan bireyler için kas yorgunluğunu azaltmak ve fiziksel aktivitelerini iyileştirmenin yanı sıra zaman kayıplarının önüne geçerek üretimde verimliliği arttırmak amaçlanmıştır. Tasarım çatısı tasarım gereksinimlerinin belirlenmesi, sınıflandırılması ve bu gereksinimlerin belirlenmesiyle birlikte çalışma şekillendirilmiştir. Ön kol ve arka kol hareketleri, göz üstü seviyesinde çalışan bireyler için büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada opensim programı yardımıyla belirtilen hareket aralıklarında kasların analizleri yapılmıştır. Opensim her kas hareketini ayrı ayrı incelenmesine imkân sağlarken, kütüphanesindeki hazır modeller analizi kolaylaştırmıştır. 0^° ve 90^° hareket aralığında kullanılacak kaslardaki kuvvet değerleri ölçülmüştür. Aynı hareket aralığında, mekanik dış iskeletten gelecek kuvveti hesaba katarak ölçümler yapılmıştır ve sonuçlar karşılaştırılmıştır.
Üç boyutlu uzayda bazı eğriler ve Smarandache eşlenikleri
Bu yüksek lisans çalışmasında, ilk kez üç boyutlu Öklid uzayında Frenet eğrisinin doğal eşleniğinin Frenet elemanları hesaplanmıştır. Daha sonra bu doğal eşleniklerin Smarandache eğrileri tanımlanarak bunların eğrilik ve burulma fonksiyonları hesaplanmıştır. Bu çalışma 4 (dört) bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde giriş, ikinci bölümde temel bilgiler, üçüncü bölümde Üç boyutlu Öklidy uzayın da Frenet eğrileri, Frenet eğrisinin doğal eşleniğinin Smarandache eğrileri verilmiştir. Dördüncü bölümde sonuç verilmiştir. Son olarak eğriler örnek ve şekil ile ifade edilmiştir.
Yeni tip korozyon inhibitörü sentezi, karakterizasyonu ve asidik ortamda yumuşak çeliğin korunması üzerine etkilerinin incelenmesi
Bu tez çalışmasında, yeşil bir korozyon inhibitörü olarak kondensasyon tepkimesi ile literatüre göre yeni bir Schiff bazı sentezlenmiş ve bileşiğin yapısı FT-IR ve 1H-NMR analizleriyle aydınlatılmıştır. Bu yeni tip Schiff bazının uygulanabilirliğini test etmek amacıyla, 1,0 M HCl çözeltisindeki yumuşak çeliğin korozyon davranışına inhibitör etkisi bazı elektrokimyasal yöntemlerle araştırılmıştır. Ölçümlerde inhibitör olarak 1,0x10–5 M–1,0x10–3 M Schiff bazı içeren ve içermeyen 1,0 M HCl çözeltileri kullanılmıştır. Bu çözeltilerle 298 K'de bir saat daldırma süresi sonunda EIS, LPR ve potansiyodinamik polarizasyon ölçümleri yapılmıştır. Yeni Schiff bazının hem kısa hem de uzun daldırma sürelerinde etkin olduğu görülmüştür. Hidroklorik asitli ortamdaki yumuşak çeliğin korozyonunu, yeşil inhibitör olarak sentezlenen Schiff bazının önleme etkisi ayrıca FE-SEM ve AFM yüzey analiz teknikleriyle incelenmiştir. Yüzey analizleri sonucunda, elektrot yüzeyinde korozyona karşı koruyucu bir film tabakası oluştuğu net bir şekilde gözlenmiştir. Hem elektrokimyasal deney sonuçları hem de yüzey analiz bulguları birbiriyle son derece uyumlu olmuştur. Bu çalışma ile sentezlenen yeni Schiff bazı, asidik ortamdaki yumuşak çelik için başarılı bir inhibitör olarak uygulanmıştır.
Farklı çaplarda uçucu kül hafif agregası içeren geopolimer harçların farklı kür koşullarında fiziksel ve makanik özellikleri
Bu çalışmada soğuk bağlama yöntemi ile üretilmiş hafif uçucu küllü agregalar (HUKA) kullanarak geopolimer harç üretilmiştir. Elde edilen harçların taze, fiziksel ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Farklı dane çaplarında HUKA, bağlayıcı olarak uçucu kül (UK) ve öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu (YFC), alkali aktivatör olarak NaOH, Na2SiO3 çözeltileri ve su kullanarak karışımlar hazırlanmıştır. Üretilen numuneler sıcak su ve normal su kürüne tabii tutulmuştur. Taze halde yayılma çapları ölçülen geopolimer harçların birim hacim ağırlık (BHA), kuru özgül ağırlık, görünen özgül ağırlık ve kuru yüzey doygun özgül ağırlık değerleri tespit edilmiştir. Daha donrasında su emme, porozite, basınç dayanımı, eğilme dayanımı, ultrasonik titreşim hızı (UTH) ve kılcal su geçirimlilik deneyleri 28. günde yapılarak dane çapları ve kür koşullarının etkisi araştırılmıştır. Yapılan deneylere göre dane çapının azalması, suyun etkisiyle yayılma çapında artış meydana getirmiştir. Sıcak su kürüne tabii tutulan geopolimer harçlarda, su kürüne göre daha olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Bu nedenle en yüksek basınç dayanımı sıcak su kürüne tabii tutulan M2_1250_1-3,15 karışımında 53,18 Mpa olarak elde edilmiştir.
Bakır kaplı ve genişletilmiş doğal grafit katkılı LaNi5 hidrojen depolama malzemesi geliştirilmesi
Bu çalışmada, bakır kaplama ve/ve ya ENG (genişletilmiş doğal grafit) ilavesinin LaNi5'in hidrojen depolama performansı üzerindeki etkileri hem deneysel hem de teorik olarak çalışılmıştır. Teorik çalışma kapsamında, reaktörde şarj/deşarj işlemi sırasında meydana gelen akışı göz önüne alan, kompleks ısı ve kütle transferini kapsayan iki boyutlu eksenel simetrik bir matematiksel model geliştirilmiş ve sayısal olarak çözülmüştür. Geliştirilen matematik model, hidrür/dehidrür oluşumunun temel mekanizmasını anlamaya ve yorumlamaya katkıda bulunmuştur. Geliştirilen model, depolanan hidrojen miktarı ve reaktör sıcaklıklarına ilişkin deneysel veriler kullanılarak doğrulanmıştır. Deneysel çalışmalarda ise, LaNi5'in termal iletkenliği bakır kaplama veya ENG ilavesi ile ~9 ve ~13 kat kadar artırılmıştır. Hidrojen şarj sürelerinde önemli ölçüde azalma görülmüştür. Öte yandan, bakır kaplama ve ENG ilavesi arttıkça depolanan hidrojen miktarı azalma eğilimi göstermiştir. Bu sonuçlara dayanarak, kararlaştırılan bakır kaplı LaNi5 ve ENG katkılı LaNi5 tozlarının karıştırılmasıyla yeni çeşitli numuneler hazırlanmıştır. Hem şarj süresinin azaltıldığı hem de depolama miktarının düşmediği depolama malzemesi seçilmiştir. Optimize edilen depolama malzemesinin termal özelikleri yaklaşık %350 iyileştirilmiştir.