155
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Yarı-kapalı ve kapalı seralara yönelik iklim simülasyonmodeli geliştirilmesi
Bu çalışmada, yarı kapalı seranın havalandırması, ısıtma ve soğutması, sisleme ve gölgeleme gibi sistemler arasındaki ilişkinin belirlenmesi ve gerekli kapasite hesaplarının da yapılması için paket programı geliştirilmiştir. Bu program sayesinde kullanılan pek çok sistemin iç içe çalışması ve öncelik stratejilerinin iyi belirlenmesi, bunlar arasındaki deneysel ilişkilere karar verilebilmesi açısından gerekli mühendislik hesaplamalarının projenin başında yapılmasını sağlanmıştır. Özellikle donanım yapısı ve iklim kontrol altyapısının karmaşıklığı nedeniyle projelendirilmesi ve kapasite hesaplarının yapılması imkanı sağlanmıştır. Amacı üretim verimliliğini artırmak olan bu tip seralarda kullanılacak her ekipmanın kapasite hesabı ve işletme senaryolarının oluşturulması mümkündür. Bununla birlikte sistemleri seçerken enerji tasarrufu sağlanarak ve yatırım gücü indirilerek sera maliyetin düşürülmesi de amaçlanmıştır. Enerji tasarrufu sağlamak amacıyla hem sera içi hem de sera dışı sıcaklık değerleri kontrol edilmiştir. Diğer taraftan bu hesaplamalar seranın kurulacağı bölgeye ve iklim özelliklerine göre değişiklik göstermektedir ve her defasında yeniden hesaplanma kolaylığı sağlanmıştır. Bu tür programlarda sera öncelikle modellenir ve istenilen parametrelere göre değerlendirmeleri yapılır. Simülasyonda yer alacağı hesaplama alanı, sera artı çevresi iyi tanımlanmış olmalıdır. Bu etki alanı, her birine simüle edilmiş değişkenler için bir değer hesaplanan ve bu denklemlerin her birine koruma denklemleri uygulanan kontrol hacimleri olan küçük hücrelere bölünür. Oran denklemleri taşınabilir bir malın transfer oranını tanımlar. Gerekli hesaplama çabası büyük olabilir ve etki alanındaki hesaplama hücrelerinin sayısına ve simüle edilmiş taşıma işlemlerinde her hücrede çözülen değişken sayısına bağlıdır. Bu çalışmanın bir amacı da soğutulmuş havanın AHU yardımıyla nemin düşmesini izlemiştir. Sera içindeki aşırı ısınmış havayı uzaklaştırmak buhar basıncı açığının kontrol edilmesini kolaylaştırıldığını, bu sayede hava sıcaklığında istenmeyen bir artışa neden olmadan evaporatif soğutmayı kullanarak doğru miktarda kuru hava sağlamak üzere pencerelerin oransal bir şekilde kontrolüyle seranın iklimlendirilmesi sağlanmıştır. Tez kapsamında gerçekleştirilecek simülasyon için, sera özellikleri ve çevresi iyi tanımlanarak oluşturulacak etki alanı ve simüle edilecek değişkenler için hesaplanan ve oluşturulan denklemlerin uygulanacak kontrol hacimlerine uygun seçilmiştir. Tez kapsamında gerçekleştirilecek simülasyon için, sera özellikleri ve çevresi iyi tanımlanmış olmalıdır. Bu amaçla oluşturulacak etki alanı, simüle edilecek değişkenler için hesaplanan ve oluşturulan denklemlerin uygulanacak kontrol hacimlerine uygun seçilmesi sağlanmıştır. ANAHTAR KELİMELER: Yarı-kapalı ve kapalı sera, chiller, AHU, soğutma, ısıtma, bilgisayar destekli tasarım
Farklı iklim koşullarının süt sağım makinelerinin performansına etkisi
Bu çalışma da süt sağım makinesinin vakum pompası, pulsatör ve regülatör gibi önemli parçalarının farklı iklim koşullarından (sıcaklıktan) etkilenmesi değerlendirilmiştir. Çalışma için Prototip bir sağım makinesi kullanılmıştır. Yapılan bu prototip sağım sisteminde vakum pompası sabit tutularak farklı beş firmaya ait birer adet pinomatik ve elektronik pulsatörler, farklı beş firmaya ait birer adet regülatörler -20 ⁰C ile 40 ⁰C arsında her 5 ⁰C bir ISO testleri çerçevesinde değerlendirilip iklim koşullarının bu parçalarına etkisi gözlenmiştir. Çalışma dört aşamadan oluşmaktadır. Denemeler 40 ⁰C ve -20 ⁰C sıcaklık arasındaki her 5 ⁰C sıcaklıkta yapılmıştır. İlk aşamada sistemde kullanılan vakum pompasının 50 kPa değerde pompa kapasitesi ölçülmüştür. Ölçümlerde en yüksek ölçülen debi ile en düşük ölçülen debi arasında 114 L/min fark oluşmuştur. Ortamın ısınmasının ve soğumasının debi değişimine sebep olduğu gözlenmiştir. İkinci aşamada ise farklı firmalara ait 5 adet servo tip regülatör kullanılmıştır. Sıcaklığa bağlı regülatörün kayıp kacak ölçümlerinde, 4 firmaya ait regülatörlerin -15 ⁰C ile -20 ⁰C'de genel olarak müsaade edilen sınır içerisinde olmadığı ve sadece bir firmaya ait regülatörün -15 ⁰C ile -20 ⁰C'de müsaade edilen sınırlar içerisinde oduğu görülmüştür. Üçüncü aşamada ise 5 farklı firmaya ait sağım başlığının hava tüketim debi kayıplarına bakılmış ve yapılan ölçümlerde sağım başlığı hava girişinde önemli bir değişim olmadığı gözlenmiştir. Dördüncü aşamada ise farklı firmalara ait 5 adet elektronik, 5 adet mekanik pulsatörün hava debisi tüketimlerine, nabız oranlarına, nabız çevrimine, iki bölme arasındaki balans değerine bakılmıştır. Elektronik pulsatörlerde hemen hemen hepsi birbirine yakın hava tüketimi sağlamaktadır. Mekanik pulsatörlerde ise elektronik pulsatörlere göre daha fazla hava tükettiği görülmektedir. Nabız ölçümlerine bakıldığında tüm elektronik pulsatörlerin sıcaklıklardan etkilenmediği görülmektedir. Mekanik pulsatörlerde ise 0 ⁰C'nin üzerindeki sıcaklıklarda etkilenmediği 40 ⁰C ve 0 ⁰C'nin altındaki sıcaklıklarda nabız sayılarında sapmaların olduğu görülmektedir. Puls oranında ve iki bölme arasında sapmada hem elektronik hem de mekanik pulsatörlerde sıcaklıktan etkilenmediği müsaade edilen sınırlar içerisinde kaldığı görülmektedir. Bu çalışmada iklim koşullarının süt sağım makinelerinin önemli parçalarında etkili olduğu ortaya konulmuştur. Makine tasarımında ve işletmelere uygun makine seçiminde iklim koşulları dikkate alınmalıdır. Anahtar Kelimeler: İklim koşulları, performans, pulsatör, regülatör, sıcaklık, vakum pompası
Süt sağım makinelerinde pulsatörler için arıza tespit cihazı geliştirilmesi
Bu tez çalışmasında, süt sağım makinelerinde kullanılan elektronik ve pnömatik pulsatörlerin arızalarının gerçek zamanlı olarak tespit edilebilmesi amacıyla, ADXL345 ivmeölçer sensörü ve gömülü yapay zekâ (Edge AI) teknolojisi kullanılarak düşük maliyetli, bağımsız bir sistem geliştirilmiştir. Çalışmanın başlangıcında, sağım esnasında pulsatörlerin ürettiği titreşim verileri ADXL345 sensörü aracılığıyla elde edilmiştir. Veriler, ESP32-S3 mikrodenetleyicisi tarafından saniyede 100 örnekleme frekansı ile toplanmış ve daha sonra Python ortamına aktarılarak işlenmiştir. Ham verilerden zaman ve frekans temelli öznitelikler (RMS, tepe değer, sıfır geçiş sayısı vb.) çıkarılmış, bu öznitelikler kullanılarak XGBoost algoritması ile anomali tespit modeli eğitilmiştir. Model, TensorFlow Lite formatına dönüştürülerek ESP32-S3 cihazına entegre edilmiştir. Gömülü model, pulsasyon döngülerinde meydana gelen sapmaları gerçek zamanlı olarak analiz etmekte ve normal (60 nabız/dk) ile anormal (örneğin 55 veya 65 nabız/dk) durumları sınıflandırmaktadır. Geliştirilen sistem, testler sonucunda hem doğruluk hem de hız açısından yüksek performans sergilemiş, kablosuz ve bağımsız çalışabilmesi sayesinde sağımhane koşullarında başarıyla uygulanabilir olduğunu göstermiştir. Bu çalışma, hayvancılık sektöründe makine arızalarının erken teşhisi için yenilikçi ve pratik bir çözüm sunmakta olup, benzer sistemlerde de kullanılabilecek esnek bir temel sağlamaktadır.
Pelemir (cephalarıa syrıaca L.) yağından biyodizel üretiminde etkili parametrelerin optimizasyonu
Bu çalışmada, yenilenebilir ve yerli bir enerji kaynağı olan Pelemir (Cephalaria syriaca L.) tohum yağından biyodizel üretimi gerçekleştirilmiş ve üretim sürecinde etkili olan parametreler istatistiksel bir optimizasyon yöntemi olan Yanıt Yüzey Metodolojisi (Response Surface Methodology – RSM) ile optimize edilmiştir. Çalışmada, biyodizel üretiminde önemli rol oynayan üç temel parametre –reaksiyon süresi, katalizör konsantrasyonu ve metanol-yağ mol oranı– bağımsız değişken olarak ele alınmış; biyodizel verimi ise bağımlı değişken olarak değerlendirilmiştir. Deneysel çalışmalar, merkezî bileşik tasarımı (Central Composite Design – CCD) kullanılarak planlanmış ve elde edilen veriler RSM ile analiz edilmiştir. Elde edilen modellerin anlamlılığı varyans analizi (ANOVA) ile test edilmiş; yüksek determinasyon katsayısı (R²) ile modelin güvenilirliği doğrulanmıştır. Çalışma sonucunda optimum üretim koşulları belirlenmiş ve bu koşullarda elde edilen biyodizelin kalite özellikleri, ASTM D6751 ve EN 14214 standartlarına uygun bulunmuştur. Bu tez, Pelemir bitkisinin biyodizel üretiminde kullanılabilirliğini ilk kez detaylı bir optimizasyon süreciyle ortaya koymakta; böylece hem yerli ve alternatif bir enerji kaynağının değerlendirilmesine hem de biyodizel üretim sürecinin verimli, ekonomik ve çevreci hale getirilmesine yönelik özgün katkılar sunmaktadır.
Aksaray ili eskil ilçesinde tarım işletmelerinin tarımsal mekanizasyon düzeyinin ve traktör satın alma davranışlarının belirlenmesi
Bu araştırmada, Aksaray ili Eskil ilçesinde bulunan tarım işletmelerinin tarımsal yapı, üretim ve mekanizasyon özellikleri belirlenmiştir. Eskil ilçesinde tabakalı örnekleme yöntemiyle seçilen 106 tarım işletmesiyle yüz yüze anket yapılarak, veriler elde edilmiştir. Araştırma sonucunda, ortalama işletmecilik sürelerinin 34.8 yıl, işletmecilerin ortalama yaşının 45 yıl, ortalama aile birey sayısının 4.75 kişi, işletmecilerin %44.34'ünün lise ve %5.66'sının ise yüksek öğretim mezunu olduğu belirlenmiştir. İşletmelerin ortalama 226.93 da'lık bir tarım arazisine sahip olduğu, işletme başına ise yaklaşık 459.62 da bir alanda 2.5 farklı ürün çeşidinin üretiminin yapıldığı tespit edilmiştir. Eskil ilçesinde, işletmelerin %68.87'sinde buğday, %49.06'sında dane mısır, %45.08'inde arpa, %35.85'inde silajlık mısır, %22.64'ünde şeker pancarı ve %19.81'inde yonca üretimi yapıldığı belirlenmiştir. Araştırma alanında işletme başına düşen traktör sayısı 1.74 adet, işletme başına düşen traktör motor gücü 137.34 kW, ortalama traktör gücü 79.12 kW, ortalama traktör yaşının 5.45 yıl, traktör başına düşen alet-makine sayısı 6.80 adet, traktör başına düşen alet-makine ağırlığı 6.07 ton, 1 000 ha alana düşen traktör sayısı 37.76 adet, bir traktöre düşen işlenen alan 26.48 ha ve 1 000 ha alana düşen biçerdöver sayısı ise 0.62 adet olduğu saptanmıştır. Eskil ilçesindeki traktör parkında bulunan %79.89 oranındaki traktörün 0-5 yıl aralığında olduğu ve işletmelerin %93.40'ının traktörlerini sıfır aldıkları bulunmuştur. Elde edilen veriler faktör analizi ve lojistik regresyon analizi ile değerlendirilmiştir. Faktör analizi sonucunda traktörün donamım ve operasyonel özellik, bilgi kaynağı, marka ve bayi, satın alma öncesi planlama ve servis faktörlerinin, traktör satın alma davranışları üzerinde etkili olduğu tespit edilmiştir. Logit regresyon analiz sonuçlarına göre çiftçilerin eğitim seviyesinin, traktörün donamım ve operasyonel özellik faktörünün, servis faktörünün ve son beş yılda bir traktör satın alma değişkeninin istatistiksel olarak önemli olduğu bulunmuştur.
8m³'lük yem karma ve dağıtma makinesinin montaj işleminde işçilerin çalışma duruşlarına yönelik ergonomik risk analizi
Bu çalışma, 8 m³'lük yem karma ve dağıtma makinesinin montajında işçilerin ergonomik riskleri Cornell Kas-İskelet Rahatsızlıkları Anketi ve REBA yöntemi ile değerlendirilmiştir. Ankete katılan ve montaj hattında çalışan 8 erkek işçinin yaşları 27-46 yıl aralığında değiştiği, %87.5'inin sigara kullandığı ve spor yapmadığı belirlenmiştir. Anket sonuçlarına göre en fazla rahatsızlığın boyun, omuz ve bel bölgelerinde görüldüğü, REBA analizine göre 19 montaj aşamasının tamamında müdahale gerektiren risk düzeyinde olduğu saptanmıştır. En düşük REBA skoru 2 olarak hidrolik boru montajı, en yüksek skor 12 olarak dingil montajında bulunmuştur. İşçilerin en fazla zorlandığı vücut bölgelerinin bel, boyun, omuz, bilek ve dizleri olduğu, özellikle statik duruşlar, eğilme ve kol kaldırma gibi hareketlerin risk düzeyini artırdığını göstermiştir. Çalışma sonucunda, makinenin montajının yüksekliği ayarlanabilir bir platform üzerinde yapılmasının, iş rotasyonunun ve eğitim programlarının hem kas-iskelet sistemi rahatsızlıklarını hem de iş kazalarını önleyebileceği sonucuna ulaşılmıştır.
Büyükbaş ahırlarında kullanılan gübre sıyırıcılarda meydana gelen kuvvetlerin ayrık elemanlar metoduyla analizi
Bu çalışmada, büyükbaş hayvancılık işletmelerinde kullanılan zincirli tip gübre sıyırıcı sistemlerinin maruz kaldığı direnç kuvvetleri ve enerji tüketimi hem deneysel hem de sayısal yöntemlerle analiz edilmiştir. Deneysel aşamada yük hücresi kullanılarak sıyırıcı sisteminin farklı zaman dilimlerindeki kuvvet ve güç değerleri elde edilmiştir. Sayısal analizlerde Ansys Rocky DEM 2024 yazılımı ile ayrık elemanlar yöntemi kullanılmış, ayrıca bulamaç tipi gübre davranışı SPH metodu ile modellenmiştir. Simülasyon ve deneysel veriler karşılaştırılarak sistemin zamanla artan yükleme koşullarındaki performansı analiz edilmiştir. Direnç kuvveti ve güç tüketimi sonuçları arasında %4,6 ile %6,28 oranında sapma tespit edilmiştir. Sonuçlar, DEM tabanlı simülasyonların bu tür sistemlerin ön tasarımı ve optimizasyonunda kullanılabilirliğini ortaya koymuştur.
Çift dingilli tarım römorkları için geri manevra park asistanı tasarımı ve prototip imalatı
Bu çalışmada çift dingilli bir tarım arabası için geri manevra park asistanı sisteminin tasarımı, analizi ve prototip üretimi gerçekleştirilmiştir. Sistem, çeki demirinin lineer olarak hareket ettirilerek geri manevra esnasında tarım arabası döner mekanizmasının makaslama yapmasını belli bir oranda engellemektedir. Ayrıca geri gidişlerde manevra etkinliğini arttırmak için sabit olan arka dingil sistemi, hidrolik çift etkili bir silindir yardımıyla, dümenleme kabiliyeti kazandırılmıştır. Denemeler, U1 (Standart dönerli tarım arabasının denenmesi), U2 (Arkadan dümenleme ve döner serbest sisteminin denenmesi), U3 (Arkadan dümenleme ve döner sınırlı sisteminin denenmesi), U4 (Arkadan dümenle, hareketli çeki oku, döner serbest, sisteminin denenmesi) ve U5 (Arkadan dümenle, hareketli çeki oku, döner sınırlı, sisteminin denenmesi) olmak üzere beş farklı uygulamada yapılmıştır. Denemeler, üç farklı operatör (OP1, OP2, OP3) ile üç tekerrürlü olarak yapılmıştır. Yapılan denemelerde U1 uygulamasında tarım arabasının döner mekanizmasının serbest olmasından dolayı geri manevradaki park etme esnasında döner mekanizması tüm operatörlerde makaslamıştır. Bu nedenle U1 uygulamasından ortalama park etme süresi 223 s olarak bulunmuş ve diğer uygulamalara göre en uzun sürede gerçekleşmiştir. U2 uygulamasında ortalama park etme süresi 98 s tamamlanmış olup, tarım arabası arka dümenleme sistemi sayesinde park alanına minimum manevra ile park edilmiştir. U3 uygulamasında dönerin sınırlı olmasından dolayı geri manevra esnasında tarım arabasının ön aksı sürüklenmeye zorlanmıştır. Bundan dolayı geri manevra park işlemi ortalama 133 s sürmüştür. U4 uygulamasındaki denemeler ortalama 128 s'de gerçekleşmiştir. U4 uygulamasında traktör çeki demirinin lineer hareketinden dolayı geri manevra esnasında ön döner dingil mekanizması makaslamaya başladığı anda, traktör çeki oku hareket ettirilerek makaslama engellenmiştir. U5 uygulamasında traktör çeki okunun hareketli olmasından dolayı geri manevra esnasında tarım arabasının ön döner dingil mekanizmasının makaslamasının ve sürüklenmesinin önüne geçerek geri manevra park işlemi ortalama 102 s'de tamamlanmıştır.
Domates hasat atıklarından biyokömür üretimi ve tarla koşullarında karbondioksit emisyonuna etkisinin belirlenmesi
Bu çalışmada domates hasat atıklarının (DHA) yavaş piroliz yöntemi ile biyokömüre dönüştürülmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın alt amaçları ise: (1) farklı piroliz sıcaklıklarında ve bekleme sürelerinde üretilen biyokömürlerin pH, karbon (C), azot (N), uçucu katı madde, sabit karbon ve kül özelliklerini belirlemek, (2) farklı piroliz sıcaklıklarının ve bekleme sürelerinin üretim enerjisi ve biyokömür verimi üzerine etkisini belirlemek ve (3) farklı piroliz sıcaklıkları ve bekleme sürelerinde üretilen biyokömürlerin topraktan CO2 emisyonu üzerine etkisini belirlemektir. Biyokömürlerin pH değeri 5.82 ile 10.08 arasında değişmiştir. 300C'de üretilen biyokömürler (bekleme süresi ayrımı yapmaksızın) asidik, 400-700°C sıcaklık aralığında üretilen biyokömürler ise bazik olarak belirlenmiştir. Piroliz sıcaklığı ve bekleme süresi arttıkça C içeriği artmıştır. N içerikleri aynı sıcaklıkta bekleme süresinin artması ile azalmıştır. Piroliz sıcaklığı 300°C'den 700°C'ye çıkarıldığında uçucu madde içeriği düşmüş, kül içeriği yükselmiş ve sabit karbon içeriği artmıştır. Biyokömür verimi sıcaklık ve bekleme süresinin artmasıyla beraber azalmıştır. Sıcaklık ve bekleme süresinin artmasıyla beraber biyokömür üretimindeki elektrik sarfiyatı artmıştır. Sıcaklık ve uygulama sürelerinin artmasıyla üretilen biyokömür kütlesi başına üretimdeki elektrik sarfiyatı çok hızlı bir şekilde artmıştır. En düşük kümülatif CO2 emisyonu 500C ve 240 dakika bekleme süresinde üretilen biyokömürde gerçekleşmiştir. En yüksek kümülatif CO2 emisyonu gerçekleşirken ölçümü 300C ve 40 dakika bekleme süresinde elde edilen biyokömürde gerçekleşmiştir. Düşük sıcaklıklarda üretilen biyokömürler toprağa karıştırıldığında daha yüksek toprak CO2 emisyonu gerçekleşirken, yüksek sıcaklıklarda üretilen biyokömürler toprağa karıştırıldığında daha düşük toprak CO2 emisyonunu gerçekleşmiştir.
Gül işleme atıksuyunun Chlorella sp. ile arıtımı ve sonrasında biyogübre ve sulama suyu açısından değerlendirilmesi
Türkiye'de uçucu yağ üretiminin büyük kısmını "Rosa damascena" yağlık gülünden elde edilen gül yağı oluşturmaktadır. Gül yağı fabrikalarında prosesten kaynaklanan atıksular herhangi bir işleme tabi tutulmaksızın doğaya doğrudan boşaltılmakta veya biriktirme çukurlarında toplanmaktadır. Bu durum olumsuz çevresel koşullar yaratmaktadır. Bu tez çalışmasında, Chlorella sp. suşunun açık ve kapalı mikroalg sistemlerinde gülyağı işleme atıksuyunun biyolojik arıtımı, biyokütle eldesi, sulama suyu kalitesi, biyogübre ve üretim enerjileri açısından performansının değerlendirilmesi amaçlanmıştır Bu tez çalışmasında gül işleme tesisi atıksuyunun Chlorella sp. mikroalg suşunun besin olarak değerlendirilmesi için öncelikle laboratuvar denemelerinde (iç ortam) inkübasyon dozajı belirlenmiştir. Sonra belirlenen doz, açık ve kapalı sistemlerde atıksu arıtımı ile biyogübre ve sulama suyu potansiyellerinin belirlenmesi için sera koşullarında (dış ortam) işletilen tübüler fotobiyoreaktör (T-FBR) ve kanal tipi havuz (RW) üretim sistemlerinde uygulanmıştır. İç ortam bulgularında Chlorella sp. mikroalg suşu için besin olarak gül işleme atıksuyu seçilmiş ve bu atıksuyun optimum dozu besi ortamı ve atıksuyun % 50 oranında uygulandığı G4 olarak belirlenmiştir. G4 dozu dış ortamda açık ve kapalı sistemlerde 8 gün boyunca besin olarak kullanılmıştır. Dış ortamda yürütülen testlerde RW sisteminde % 61.76 KOİ giderimi sağlanırken aynı sistem için % 78.75 BOİ5 giderimi sağlanmıştır. T-FBR sisteminde ise % 53.03 KOİ giderimi sağlanırken BOİ5 için % 60'lık bir giderim elde edilmiştir. RW sisteminde % 16.8, T-FBR sisteminde % 7.8 oranında NO3 giderim sağlanmıştır. NO3-N açısından RW sisteminde % 17.1, T-FBR sisteminde ise % 8.7 oranında giderim sağlanmıştır. NH4-N giderimi RW sisteminde % 67, T-FBR sisteminde % 34.9 olarak bulunmuştur. Bu tez çalışmasında elde edilen bulgular doğrultusunda atıksu arıtımının en önemli parametrelerinden olan KOİ ve BOİ5 giderimi için en iyi sonuç RW sisteminde tespit edilmiştir. Aynı zamanda bu sistemden elde edilen atıksuyun sulama suyu açısından yüksek tuzlu-düşük sodyumlu C3-S1 sınıfında yer aldığı tespit edilmiştir. Biyogübre potansiyeli açısından değerlendirildiğinde ise en iyi sonucu T-FBR sistemi vermiştir. Göller Yöresi ekonomisine en önemli girdiyi sağlayan ve giderek gelişen gül sektörünün çıktısı olan gül işleme atıksuyunun biyolojik olarak arıtımı sonrasında, katma değeri yüksek biyogübre ve sulama suyu elde edilmiştir. Sonuç olarak, bu tez çalışmasında KOİ, BOİ5, NO3, NO3-N ve NH4-N giderim oranları ve sulama suyu açısından RW sisteminde en iyi sonuçlar elde edilirken, T-FBR sisteminde biyogübre açısından en iyi sonuç elde edilmiştir.
Farklı kompostlama sıcaklıklarının 3 faz sistem pirinasının tavuk gübresi ve talaş ile kompostlanmasına etkisinin belirlenmesi
Bu çalışmada, 3 faz sistem pirinası, tavuk gübresi ve talaş kuru ağırlık bazında sırasıyla %60.22, %14.60 ve %25.18 oranlarında karıştıralarak kompostlanmıştır. Karışımın başlangıç karbon/azot oranı 23.59, başlangıç nem içeriği %53.46 (yaş baz) olarak belirlenmiştir. Denemede 14 adet 100 litrelik otomatik kontrollü kompost reaktörleri kullanılmıştır. Kompost sıcaklıklarının kontrolü Rutgers havalandırma stratejisine göre yapılmıştır. Farklı kompostlama sıcaklıklarının 3 faz sistem pirinasının tavuk gübresi ve talaş ile kompostlanmasına etkisinin belirlenmesi için kompostlama işlemi 40, 45, 50, 55, 60 ve 65, 70 C kontrol sıcaklığında (Tsp) yürütülmüştür. Her bir kontrol sıcaklığı iki tekerürlü olarak yürütülmüştür. Denemeler 26.83 gün sürmüştür. Denemeler süresince, sıcaklık, hava debisi, havalandırma fanlarının elektrik tüketimi ve amonyak konsantrayonları ölçülmüştür. Denemede, kompost nem, organik madde, pH, elektriksel iletkenlik, NH4+−N, NO3−−N, karbon ve azot ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Kuru madde kaybı (KMK), organik madde kaybı (OMK) ve azot kaybı (AK)) belirlenmiştir. KMK, OMK ve AK, havalandırmadan kaynaklanan elektrik tüketimi ve amonyak kayıplarına bağlı olarak kompostlama işleminin optimum sıcaklık aralığı tespit edilmeye çalışılmıştır. Çalışma sonuçları, tüm reaktörlerde kompost sıcaklıklarının ilk 6 gün içinde Tsp sıcaklıklarına ulaştığını göstermiştir. Düşük Tsp sıcaklıklarında kompost sıcaklığının kontrolü daha zorlaşmış ve kontrol noktası aşımı yaşanmıştır. Havalandırma fanlarının kontrolünü Tsp değerinin 40 C olduğu durumda sağlamak için daha yüksek hava debisi değerleri uygulanmıştır. Tsp değeri yükseldikçe hava debisi değerleri azalmıştır. Yüksek Tsp değerlerinde termofilik sıcaklıklar baskın olduğu için bu sıcaklık seviyelerinde havalandırma fanlarının kontrolü daha kolay gerçekleşmiştir. Tsp arttıkça KMK ve OMK artmıştır. AK, Tsp değerinin 65 C olduğu durumda maksimum değerini almıştır. Havalandırmadan kaynaklanan fanların enerji tüketimi E() değerleri incelenmiştir. Tsp arttıkça E()/KMK ve E()/OMK azalan üstel fonksiyona bağlı olarak azalmıştır. Diğer taraftan 65 C'ye kadar kümülatif amonyak çıkışlarında (ENH3-N) belirgin bir değişiklik olmamasına rağmen daha yüksek sıcaklıklarda ENH3-N üstel olarak artmıştır. Sonuç olarak, ENH3-N, E()/KMK ve E()/OMK ve AK birlikte değerlendirildiğinde kompost sistemi işletmeciliği açısından kompostlama işleminin 65C'den daha düşük sıcaklıklarda gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Enerji giderini dolayısıyla işletme giderlerini azaltırken aynı zamanda nihai kompostun kalitesini düşüren ENH3-N ve AK'nın dikkate alınması gerekmektedir. Bu nedenle, E()/KMK, E()/OMK, ENH3-N ve AK arasında optimizasyon gerekmektedir.
Rototiller ilerleme hızının toprak sıkışması ve bazı toprak fiziksel özellikleri üzerine etkileri
Toprak işleme aletlerinin en önemli kullanım amaçlarından biri, tarımsal üretim için tohum yatağı hazırlığıdır. Bu çalışmanın amacı, tohum yatağı hazırlığında kullanılan rototillerin, farklı ilerleme hızlarında kullanımının toprak sıkışması ve bazı toprak fiziksel özellikleri (toprak nemi, toprak hacim ağırlığı, toprak porozitesi, toprak penetrasyon direnci, toprak dilim kalınlıkları ve toprak ortalama ağırlık çapları) üzerine olan etkisini belirlemektir. Tarla tarımında yaygın olarak kullanılan L şekilli bıçağa sahip olan rototiller, tek geçişte tohum yatağı hazırlığında ve çapalamada yaygın olarak kullanılmaktadır. Denemede kullanılan rototiller; 2 (A), 3 (B), 4 (C) ve 5 (D) km h-1 olmak üzere dört farklı ilerleme hızlarında kullanılmıştır. Toprak hacim ağırlığı için çelik halkalar kullanılarak bozulmamış toprak örnekleri, 0-10, 10-20 ve 20-30 cm toprak derinliklerinden alınmıştır. Penetrasyon direnci ölçümü için penetrologger kullanılmıştır. Toprak ortalama ağırlık çaplarının kontrolü için elek takımı kullanılarak elek analizi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, A, B, C ve D uygulamaları için sırasıyla; 1.23, 1.18, 1.18 ve 1.24 g cm-3 ortalama toprak hacim ağırlıkları saptanmıştır. Uygulamalara bağlı olarak hacim ağırlıkları arasındaki fark önemli bulunmamıştır. Ayrıca her bir toprak derinliği uygulamalar bazında karşılaştırıldığında aralarında farklılık olmadığı belirlenmiştir (P>0.05). Uygulamalar arasında, 0-80 cm toprak derinliğindeki ortalama toprak penetrasyon dirençleri açısından fark bulunmamıştır. Ancak uygulamalar arasında, 0-20 cm toprak derinliğindeki penetrasyon dirençlerindeki farklılık önemli bulunmuştur. Penetrasyon dirençleri 0-20 toprak derinliğinde A, B, C ve D için sırasıyla, 1.47, 1.24, 1.18 ve 1.29 MPa olarak saptanmıştır. A uygulaması penetrasyon direnci diğerlerinden daha yüksek çıkarken B, C ve D uygulamaları arasındaki fark önemsiz bulunmuştur. D uygulamasında ilerleme hızı artışı nedeniyle iş derinliği azalmış bu durum penetrasyon direncini artırmıştır. Anahtar Kelimeler: İlerleme hızı, Ortalama ağırlık çapı, Rototiller, Toprak işleme, Toprak sıkışması 2019, 48 sayfa
Tarım sektöründe makine ve ekipman desteklerinin etkinliğinin incelenmesi: Karaman ili örneği
Tarım makineleri sektöründe yapılan destekleme faaliyetlerinin nitelik ve niceliğini, yeterliliğini, etkinliğini ve verimliliğini analiz ederek, mevcut ve alternatif destekleme araçlarına yönelik tavsiye niteliğinde çözüm önerileri ortaya koymak bu çalışmanın amacıdır. Karaman ilinde hibe desteği sağlanan ilaçlama makineleri ve süt sağım makineleri penceresinden bakılarak makine ve ekipman desteklerinin olabildiğince hassas bir şekilde etkinliğinin ortaya konulması ve görülebilecek sorunlara çözüm önerilerinin sunulması hedeflenmiştir. Bu çalışmanın materyalini Tarım ve Orman Bakanlığı tarafından 2007-2014 yılları arasında hibe desteği sağlanmış tüm makine ve ekipmanlar ve Karaman ilinde hibe desteği sağlanan makineler, özellikle ilaçlama makineleri ve süt sağım makineleri oluşturmuştur. Çalışma kapsamında Bakanlık destek ve test kayıtlarından elde edilen veriler incelenmiştir. Bununla birlikte Karaman ilinde hibe desteği verilen ilaçlama makinelerinden tabakalı örnekleme yöntemine göre belirlenen işletmelere gidilerek yüz yüze anket yapılmıştır. Süt sağım ünitelerinde ise ilk kurulumdan sonra ayar, bakım ve periyodik test uygulamalarının hangi sıklıkta ve nasıl yapıldığı, desteklenen süt sağım ünitelerinin tamamı ele alınarak işletmelerde yapılan anket, gözlem ve ölçümlerle belirlenmiştir. Bu çalışmada, Karaman ilinde hibe desteği verilen tüm makine ve ekipmanların sayısal ve parasal değerleri incelenmiştir. Hibe desteği verilen her süt sağım ünitesi için ayrı ayrı hazırlanması zorunlu olan deney raporlarının yapılış ve tanzim şekli, ISO standartlarına uygunluğu, tesis etiket değerleri ile tanzim edilen raporlar incelenerek tartışılmıştır. Her işletmedeki her sağım başlığında ayrı ayrı yapılmış olan nabız aygıtı testleriyle hibeye esas olan başlangıçtaki tesis deney raporu arasındaki farklılık ve değişikliklerin nedenleri yapılan istatistik analizlerle ortaya konulmuştur. Sonuç olarak, satın alma desteklerinin yanı sıra işletmelere periyodik ayar, bakım ve amaca uygun kullanım için eğitim destek hizmetlerinin de verilmesi gerektiği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Makine ve ekipman desteklemeleri, İlaçlama makinesi, Süt sağım makinesi, Süt sağım makinesi testleri.
Süt sağım tesisleri ile ilgili 1983, 1996 ve 2007 yıllarına ait ISO standartlarının karşılaştırılması
Bu araştırmada, sağım makineleri ve tesisleri ile ilgili uluslararası test standartlarının yıllara göre yenilenmesi ve değişiklikleri incelenmiştir. Robot sağım hariç tutulursa, şimdiye kadar 3 kez revize edilmiş 3 standart vardır. 1983 yılında ilk kez ''ISO 6690: 1983 – milking machine installations –Mechanical tests'' olarak çıkan standart, 1996 ve 2007 yıllarında bölümlere ayrılarak iki kez revize edilmiştir. Bu standartlar şunlardır: ISO 3918 Süt Sağım Makineleri - Terminoloji, ISO 5707 Süt Sağım Makineleri - Tesis ve Performans ve ISO 6690 Süt Sağım Makineleri - Mekanik Testler. Bu standartlar seyyar sağım makinesi veya doğrudan kovaya sağım makinesi, süt boru hatlı sağım makinesi ve sağım odaları ile ilgilidir. Her revizyonda uluslararası süt sağım makinesi test standartlarına yeni testler eklenmiştir. Sağım makinelerinde ve tesislerinde sağım başarısı, meme sağlığı, süt verimi ve kalite artışı için kabul edilebilir toleranslar azaltılmıştır. Minimum gereksinimler, tesisler ve kapasiteler 2007 standartlarında daha ayrıntılı olarak belirtilmiştir. Uluslararası standartlarda yapılan en son revizyon ile, makine özelliklerine göre vakum pompası kapasiteleri arttırılmıştır. Yapılan karışılaştırmalarda, vakum regülatörünün ayarlandığı vakum değerini izin verilen toleranslarda tutmak, düzenli ve düzensiz vakum dalgalanmalarının düşük olması için regülatör seçiminin çok önemli olduğu belirlenmiştir. Sağım pençelerinin, bağlantı noktalarının, vb. malzemelerin seçimi ve kurulumunun süt hattı kaçaklarının artmasında etkili olduğu görülmüştür. Hava hattı kaçaklarının sızıntısına ek olarak, nabız aygıtlarının hava tüketimi de belirgindir. Sonuç olarak, sağım tesislerinin uygun şekilde kurulması ve çalışıyor olması için; düzenli ayar, bakım ve tamir yapmak için periyodik testlerin düzenli olarak tekrarlanması gerekmektedir. Yüksek sağım performansına ulaşmak için, periyodik testler yapılırken en son revize edilen ISO 2007 uluslararası standartları kullanılmalıdır. Bu standartlarda gösterilen tüm ilgili testler tam olarak gerçekleştirilmelidir. Devlet destekli ve desteksiz olarak kurulan sağım tesisleri ilgili ISO standartlarının en son revize edilen yönergesinde gösterilen ilgili testler periyodik ve tam olarak yapılmalıdır.
Ön muamele yapılmış çörek otu (Nigella sativa l.) tohumlarında farklı sıra arası ve ekim normlarının dişli ekici makara ile ekim performansının belirlenmesi
Tahıl ve yem bitkileri tohumları eğer sıraya ekileceklerse genellikle hububat mibzeri (tahıl ekim makinası) olarak bilinen, oluklu ya da dişli ekici makaralı sıraya ekim yapan makineler ile ekilirler. Bu araştırmanın amacı: Çörek otu tohumunun Türkiye'de de yaygın olarak kullanılan dişli ekici makaralı sıraya ekim makinesi ile düşük ekim normlarında tarla ekim performansının belirlenmesidir. Seçilen bu makinenin ekici düzeninde tohum iriliğine göre ayarlanabilen üç farklı dişli ekici makara bulunmaktadır. Ayrıca ekim normu ayarı ekici mil devrinin sıfırdan maksimuma kademesiz olarak ayarlanabildiği için düşük ekim normlarında bile çok hassas ekim yapabilmektedir. Ekim kalitesi ve ekim performansını ortaya koyabilmek için üç farklı faktör ele alınmıştır. Bunlardan ilki son yıllarda dünyada yaygınlaşmaya başlayan tohumun ekimden önce ön muameleden geçirilmesidir, diğeri farklı sıra arası mesafelerde ekimin tercih edilmesi, sonuncusu ise farklı ekim normlarının denenmesidir. Ele alınan bu faktörler ve seviyeleri şunlardır: Ekimden önce tohumların ön muameleden geçirilmesi, bir organik asit ve yerli bir ürün olan mikrobiyal gübre ile muamele görmüş tohum, sadece suyla muamele görmüş tohum (Kontrol 1) ve hiçbir işlem görmemiş normal tohumdur (Kontrol 2). Ekimde sıra arası mesafe 13 cm ve 26 cm, ekim normu 300 g/da ve 600 g/da olarak uygulanmıştır. Deneme deseni üç tekerrürlü tam şansa bağlı tesadüf parselleridir. Bu araştırmada çörek otunun gelişme, verim ve kalite özellikleri incelenmiştir. Araştırma bulguları Minitab 17 istatistik paket programında Genel Lineer Modelleme (GLM) varyans analizleri ve faktör alt seviye grupları arasında ortalamalar çoklu karşılaştırmaları Tukey'e göre hem parsellerden seçilen 20'şer bitki üzerinden örneklemeyle hem de tüm parsellerden tüm bitkiler hasat edilerek populasyon üzerinden yapılmıştır. Bitki özellikleri olarak; bitki boyu, kök boyu, dal sayısı, kapsül sayısı, bitki ağırlığı, kapsül ağırlığı, tohum ağırlığı, tohum ağırlığı/kapsül ağırlığı oranı, yağ oranı ve bin dane ağırlığı değişimleri ele alınmıştır. Yukarıda anılan faktör ve seviyelerinin çörek otunun dişli ekici makaralı sıraya ekim yapan bir makine ile tek dane hassas ekim makinelerine kıyasla ne oranda başarılı ve kaliteli bir ekimin yapılıp yapılamayacağını, laboratuvar ve tarla denemeleri ile deneysel olarak araştırılmış ve bu bağlamda çörek otunun dişli ekici makaralı makineli ekiminde optimum esaslar tarla koşullarında belirlenmiş ve bu ekimle sağlanan tüm avantajlar da ortaya konulmuştur. Kuru tohuma göre suya veya organik asite bandırmanın gelişme ve verim özelliklerine olumlu yönde etki ettiği, organik asitin ise yağ oranını artırdığı tespit edilmiştir. Ayrıca ekim makinasının performansı olarak tarla filiz çıkış dereceleri üzerine suya ya da organik aside bandırmanın kuru tohuma göre gelişme, verim ve kalite yönünden olumlu sonuçlar verdiği görülmüştür.
Kurutmalık elma dilimleme makinası tasarımı ve prototipinin geliştirilmesi
Kuru meyve sektörü ülkemiz ticaretinde her geçen gün artmaktadır ve sağlığa faydaları sebebi ile çok tercih edilmektedir. Elma kurusuda, kurutmalık meyveler içinde en çok tercih edilen ürünlerden biridir. Çiftçilerimiz kurutma öncesi dilimlemeyi elle ya da basit aletler kullanarak yapmaktadır. Bu durum ürün kalitesini düşürmekte ve yoğun işgücüne sebep olmaktadır. Elma kurusunda üretimin ve kalitenin arttırılması için mekanizasyon uygulamalarına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışmasında, elmanın kurutma öncesi aşaması olan dilimleme işlemi için bir prototip makine tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Yapılan makine üç farklı devir ve üç farklı bıçak açıklığında denenmiştir. İş verimi, elma dilim kalınlıkları, güç tüketimi ve ürün kayıpları tespit edilmiştir. Elde edilen tüm verilerden grafikler oluşturulmuş ve yorumlanmıştır. Deneme sonuçlarına göre prototipin iş veriminin yeterli olduğu uygun devirlerde çalıştırıldığında istenen dilim kalınlıklarının elde edildiği görülmüştür. İmalat aşamasında kullanılan materyalin et kalınlıklarının arttırılması ve boyutlarının değiştirilmesi ile ürün kayıplarının da azalacağı düşünülmektedir. Ayrıca farklı devirlerde gürültü düzeyi ölçülen prototip işitme sistemine zararlı ses seviyelerine çıkmamış kabul edilebilir düzeyde veriler elde edilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre kurutmalık elma dilimleme makinası kurutmalık meyve dilimleme alanında yapılacak olan tasarım ve makinaların teknik parametrelerine katkı sağlayacaktır. Ayrıca küçük ve orta ölçekli işletmelerin bu alanda mekanizasyona geçmesi kurutulan meyvelerde üretim artışı ve ürün kalitesini olumlu yönde etkileyecektir. Yapılan bu çalışmanın elma kurutma sektöründeki mekanizasyon girişimlerine ışık tutacağı düşünülmektedir.
Farklı söküm bıçaklı patates hasat makinelerinin performansının ve işletmecilik parametrelerinin belirlenmesi
Patates farklı iklim şartlarında ve bölgelerine kolayca adapte olduğundan dolayı hemen hemen dünyanın her yerinde yetiştirilmekte olup farklı biçimlerde tüketilmektedir. Ülkemizde patates hasadı elle ya da makineli söküm işlemi yapıldıktan sonra elle toplanarak gerçekleşmektedir. Bu bitkinin hasadı, taşınması ve depolanmasında gibi üretim aşamalarında olumsuzluklar vardır. Bu çalışmada ülkemiz tarımı için önemli bir yeri olan patates hasat makinesinin farklı tip iki bıçak arasındaki işletme parametrelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Patates hasadının işletmecilik parametrelerinin belirlenmesi için, 2 farklı tip bıçak ile 3 farklı ilerleme hızında denemeler yapılmıştır. Yapılan denemeler sonucunda; zedelenme, iş başarısı, çeki gücü kuvveti, patinaj, yakıt tüketimi değerleri elde edilmiştir. Düz bıçak ve kesikli bıçak arasındaki farklılıklar ortaya çıkmıştır. Çalışmanın sonucunda 2 farklı tip patates hasat makinesinde işletmecilik parametreleri belirlenmiştir. Patates hasat makinesinin en uygun çalışma sınırları belirlenmiştir.
Helisel tübüler biyogaz reaktörünün tasarımı, yapımı ve işletilmesi: Sığır gübresi uygulama örneği
Bu çalışmada, süt sığırı gübresinden biyogaz üretimi için düşük maliyetli helisel tübüler biyogaz reaktörünün (HTBR) yapımı gerçekleştirilmiştir. HTBR reaktörünün performans göstergeleri belirlenmiştir. HTBR reaktöründen elde edilen veriler aynı koşullarda işletilen sürekli karıştırmalı tank reaktör (CSTR) ile karşılaştırılması yapılmıştır. Denemeler ortam sıcaklığında gerçekleştirilmiş olup ısıtma işlemi yapılmamıştır. Bu denemede her iki tip reaktöre iki farklı kuru madde içeriği (%6 ve %8) ve dört farklı organik yükleme oranlarında (OLR) (2.5, 3.5, 3.3 ve 4.6 kg OM/m3 gün) yükleme yapılmıştır. Denemeler kararlı rejimde 20 gün sürmüştür. Ortalama günlük biyogaz üretimi açısından yapılan değerlendirme sonuçları, CSTR denemelerinden elde edilen değerlerin HTBR reaktöründen elde edilen değerlerden OLR'nin 2.5, 3.3, 3.5 ve 4.6 kg OM/m3 gün koşullarında sırasıyla %8.05, %11.79, %8.07 ve %10.78 daha yüksek olduğunu göstermiştir. CSTR reaktörlerinde kümülatif metan üretimi 357.86 ile 460.56 NL arasında değişirken HTBR reaktöründe ise 318.57 NL ile 395.50 NL arasında değişmiştir. HTBR reaktöründe en yüksek metan üretimi kuru madde içeriğinin %8 ve organik yükleme oranının 4.6 kg OM/m3 olduğu koşullarda elde edilmiştir. Sonuç olarak, benzer işletim koşullarda çalıştırılan (ısıtmanın yapılmadığı koşullar) CSTR ve HBTR reaktörleri enerji üretimi ve tüketimleri açısından karşılaştırıldığında HBTR reaktörlerinin enerji giderinin olmadığı ve CSTR reaktörlerinin karıştırmadan kaynaklı enerji tüketimlerinin olduğu tespit edilmiştir. Düşük bütçeli tasarım olarak değerlendirilen HTBR tipi reaktörlerin CSTR tip reaktörlere göre daha az biyogaz ürettiği belirlenmiştir.
Sultani çekirdeksiz üzüm çeşidinin (Vitis vinifera L.) güneş enerjili tünel tipi kurutucuda kurutulması ve kurutucu otomasyonu
Bu tez çalışmasında kırsal kesimde yer sergileriyle yapılan kurutmaya, alternatif bir kurutma seçeneği geliştirilmiştir. Kurutma sırasındaki olumsuz kurutma koşullarının istenen aralıklara çekilmesi kurutulan üzümün kalitesini arttırmaktadır. Kurutma sırasında ölçülen parametreler sisteme kaydedilmektedir. Bu parametreler kurutmanın kalitesini belirlemek ve kurutma işlemi hakkında bilgi almak için yapılması gereken hesaplama işlemlerinin girdisi olarak kullanılmaktadır. Bu tez kapsamında kurutma ürünü olarak üzüm meyvesi seçilmiştir. Üzüm meyvesi ön işlemsiz, ön işlemli ve ön işlemli ve 4 saat arayla tekrar ön işlem sıvısı uygulanan olmak üzere 3 farklı şekilde kurutulmuştur. Bu kurutma işlemleri arasındaki farklar değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmada ön işlemli ve 4 saatte bir tekrar ön işlem sıvısı uygulanan kurutma örneği en hızlı, ön işlemli kurutma örneği orta hızda, ön işlemsiz kurutma örneği ise en yavaş şekilde kuruduğu gözlemlenmiştir.
Patlıcanın (Solanum melongena L) mikrodalga ile kurutulmasında kuruma karakteristikleri ve kalite parametrelerinin belirlenmesi
Bu çalışmada farklı dilim kalınlığındaki patlıcan dilimlerinin ön işlemli ve işlemsiz olarak mikrodalga ile kurutulması araştırılmıştır. Denemelerde patlıcan dilimleri 0.5, 1 ve 1.5 cm kalınlıklarda oluşturulmuştur. Farklı kalınlıklardaki patlıcan dilimlerinin ön işleminde metabisülfüt kullanılmıştır. Mikrodalga ile kurutmada farklı güç seviyelerini etkileri incelenmiştir. Bu kapsamda; 9, 7, 5, 4 ve 3 W/g mikrodalga güç oranları kullanılmıştır. Denemeler süresince kurutulan örneklerin ağırlıkları takip edilmiş ve renk parametreleri belirlenmiştir. Çalışmada kurutulmuş patlıcanın örneklerinde; kuruma hızı, ürünün nem içeriği, ayrılabilir nem oranı, renk tayini gibi son ürünün kalite özelliklerini etkileyen parametrelerin değişimleri ölçülmüştür. Yapılan analizler sonucunda kurutmaya en elverişli yöntem normal, ön işlemsiz yöntem olduğu gözlenmiştir. Çalışma sonuçlarına göre patlıcan dilimlerinin mikrodalga kullanılarak kurutulabileceği ortaya konulmuştur. Ancak kuruma eğrileri ve süresi ile renk değerleri göz önünde bulundurulduğunda; 7 W/g güç seviyesinin altında, ön işlem uygulanarak ve 1-1.5 cm dilim kalınlıklarında kurutma yapılmasının daha uygun olacağı sonucuna ulaşılmıştır
Nane (mentha) bitkisinin mekanik hasadı için fiziko-mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Nane, tıbbi aromatik bitkiler içerisinde yer alan Lamiacea familyasına ait, çok yıllık sürünücü gövdeye sahip otsu bitkilere verilen isimdir. Türkiye'de Nane bitkisi Ege, Akdeniz ve Marmara bölgelerinde kültüre alınmış ve ticari olarak yetiştirilmektedir. Nanede hasat zamanı bitkinin çiçeklenmeye başladığı dönemdir. Çalışmanın amacı hasat ve harman sürecinde oluşabilecek olumsuzlukları en aza indirmek, Nane bitkisi için bitki verimini ve kalitesini arttırmaya yönelik çalışmalara katkı sağlamak ve makine tasarımı için gerekli olabilecek parametreleri belirlemektir. Yapılan çalışmada Nane bitkisinin mekanik hasadı için fiziko-mekanik özellikleri belirlenmiştir. Bu çalışmada hasat olgunluğuna erişen Naneler, elle ve budama makası yardımıyla topraktan 5-10 cm üstten hasat edilmiştir. Daha sonra boyutları (uzunluk, genişlik, ağırlık, çap), yapraklarının saptan kopma kuvveti, projeksiyon alanı, yaprak/sap oranı, uçucu yağ miktarı gibi bazı fiziko-mekanik özellikleri belirlenmiştir. Çalışmada 13 çeşit Nane ve bu çeşitlerden elde edilen 4 klon kullanılmıştır. Her Nane bitkisinden örnekler alınarak Nane türlerinin boyutları metre, kumpas, hassas terazi yardımıyla ölçülüp kaydedilmiştir. Bitkilerin üç farklı bölgede oluşan mekanik özelliklerini belirlemek için biyolojik malzeme test cihazı kullanılmıştır. Ayrıca, biyolojik malzeme test cihazı ile yaprakların saptan kopma kuvveti belirlenmiştir. Nane bitkisinin kesme kuvveti için en yüksek değer ortalama 71.17 N ile Multimentha türünün a bölgesi, en düşük değer ortalama 6.76 N ile Maracco Mentha Spicata türünün c bölgesi olduğu belirlenmiştir. Denemenin sonuçlarına göre Nane bitkisinin farklı türlerinde incelenen fiziko-mekanik özellikleri istatistiksel anlamda P<0.05 düzeyinde önemli bulunmuştur ve önem seviyesine göre harf gruplaması yapılmıştır.
Gül yağı işleme atıksuyunun Acutodesmus obliquus ile arıtımı ve elde edilen mikroalgal kütleden biyodizel, biyokömür ve biyogübre üretim potansiyelinin araştırılması, süreçlerin su ayak izi ve enerji analizleri
Gül yağı işleme tesislerinde distilasyon sonrası atıksular, herhangi bir işleme tabi tutulmadan biriktirme çukurlarında depo edilmektedir. Bu durum, çevre ve insan sağlığı açısından kirliliğe neden olmaktadır. Bu tez çalışmasında ekonomik bir değeri olmayan gül yağı işleme atıksuyunun kanal tipi havuz yetiştiricilik sistemlerinde Acutodesmus obliquus mikroalg suşu için besin olarak kullanımı ve sonrasında nutrient giderim, mikroalgal biyokütle üretimi, biyodizel, biyogübre ve biyokömür potansiyellerinin araştırılması amaçlanmıştır. Denemeler, çalışma özellikleri aynı olan R1 (kontrol), R2 (%50) ve R3 (%100) açık havuz uygulamalarında 3 deneme dönemi boyunca yürütülmüştür. Denemeler sonunda en yüksek KOİ giderimi %94.9 ile R2-3 uygulamasında elde edilmiştir. İyonlar açısından değerlendirildiğinde en yüksek giderim R2 uygulamasında sağlanmıştır. Uygulamalardan elde edilen mikroalgal biyokütlelerden elde dilen yağların yağ asit bileşenleri incelenmiş ve DU, SV, IV, CN, LCSF, CFPP, OS, CP, HHV gibi muhtemel biyodizel parametreleri hesaplanmıştır. R1, R2 ve R3 uygulamalarında 3 deneme dönemi sonunda elde edilen muhtemel biyodizel parametrelerinin uluslararası standartlarda yer aldığı tespit edilmiştir. Çalışmada sistem sınırları belirlenen verilerin su ayak izi (WF) hesaplamaları yapılmış olup, hem gül yağı işleme atıksuyunun kimyasal yük giderimleri hem de biyokütle verimi, karbondioksit giderimi, biyodizel, biyogübre ve biyokömür bakımından %50 gül yağı işleme atıksuyu kullanılan R2 uygulamasının uygun olduğu sonucuna karar verilmiştir.
Design of lavender harvesting machine and development of prototype
The importance of lavender plants in the agricultural sector is increasing every day as demand for medical and aromatic plants in our country and the world market increases. This increase enforces the development of various technology and agricultural applications. The harvesting of lavender plants in Turkey is mostly based on manpower and mechanical harvesting is required in order to increase the commercial yield of the product. The objective of this dissertation is to design and develop a prototype of a harvesting machine suitable for the lavender and land structure of our country in order to create a solution to the harvest mechanization problem encountered in lavender cultivation. In line with this objective, the functional units of the machine were determined and design drawings and prorotype of the machine were carried out. Performance tests of the lavender harvesting machine were carried out under laboratory and field conditions. The cutting and bundle tying efficiency were taken into consideration in the evaluation of the working performance of the prototype. The average cutting efficiency was determined as 95.2% and the average tying efficiency was determined as 68.0%. In the experiments carried out, after the cutting process, the products have been transferred successfully to a trailer or field surface with the help of a belt conveyor. It has been determined that alternative tying systems should be tried and the machine performance should be increased in order for the prototype of the lavender harvesting machine to work more effectively with the tying process.
Türkiye'de biçerdöver müteahhitliğinde kullanılan mısır hasat başlıklarının teknik ve ekonomik açıdan incelenmesi
Türkiye'de biçerdöver müteahhitliğinin kullanımı oldukça yaygın ve önemi büyüktür. Biçerdöver müteahhitliğinde yaygın olarak kullanılan tahıllar; arpa, buğday ve mısırdır. Dane mısır bitkisinin hasadında kullanılan biçerdöverin önüne takılan mısır hasat başlıklarıyla ilgili çalışma yapılmamıştır. Bu nedenle ülke düzeyinde veri tabanı oluşturulmasında mısır hasat başlıklarının teknik ve ekonomik açıdan incelenmesine yönelik araştırma yapılmıştır. Dane mısır üretiminde hasadın oldukça dikkatli ve zamanında yapılması gerekmektedir. Mısır hasadında mısır hasat başlığının performansı ve ekonomik girdiler önemlidir. Bu araştırmada Türkiye'de mısır hasat başlıklarının teknik ve ekonomik yönden araştırılması amaçlanmıştır. Araştırma kapsamında toplamda 73 adet biçerdöver müteahhitiyle anket çalışması yürütülmüştür. Anket çalışması yüz yüze, online ve birebir aramalar şeklinde yapılmıştır. Araştırma sonucunda, marka seçiminde en önemli kriterin fiyat ve ödeme kolaylığı, dayanıklılık, teknik servis desteği ve kalitenin biçerdöver mütehahitleri için önemli olduğu belirlenmiştir. MHB'nın hafif olması biçerdöverin güç tüketimini azaltacak ve doğrudan yakıt tüketimine etkili olacağı tesbit edilmiştir.
Hava ısıtmalı güneş kollektörlerinde farklı kayaçların dolgu malzemesi olarak kullanımının verim üzerine etkilerinin belirlenmesi
Çalışma kapsamında havalı güneş kollektörleri olarak bilinen tarımsal ürün kurutma, mekân ve sera ısıtma gibi uygulamalarda kullanılan sistemler konu edilmiştir. Havalı güneş kollektörlerinin farklı dolgu malzemeleri kullanarak ısıl veriminin artması hedeflenmiştir. Laboratuvar şartlarında yapılan çalışmalarda 1 dolgusuz ve 5 farklı kayaç türü (limra, mermer, traverten, kireç taşı ve dolomitik kireç taşı) olmak üzere 6 farklı varyasyon incelenmiştir. 5.1x5.1x2.1 cm boyutlarındaki dikdörtgen prizma şekilli taşlardan eşit sayıda (45) kullanılmıştır. Galvanizli sac malzemeden imal edilmiş güneş kollektörü 110x80x10 cm boyutlarındadır. Sisteme hava, radyal fan yardımıyla gönderilmiştir. Yapay güneş ışınımı, her biri 330 W gücündeki 30 adet halojen lamba bulunan ve ışınım şiddeti 1000 W/m2 ve 0º geliş açısına sahip simülatör ile sağlanmıştır. Denemenin ilk 2.5 saatinde simülatör ve fan birlikte çalışmış, daha sonra fan tek başına kollektör yutucu yüzey sıcaklığı ortam sıcaklığına yaklaşıncaya kadar 2 saat daha çalışmıştır. Deney sistemine gönderilen havanın alansal debisi 4.51 kg/dk. m2'de sabit tutulmuştur. Denemede kullanılan dolgu malzemelerinin tamamında verimler dolgusuz uygulamadan daha yüksektir. Denemelerde en yüksek verim %72.4 ile dolgu malzemesi olarak traverten kullanılan uygulamada belirlenmiştir.
Adaçayının (Salvia officinalis L.) kurutulmasında sıcaklığın ve hava hızının yağ verimi üzerine etkilerinin belirlenmesi
Bu tez çalışmasında, farklı kurutma sıcaklıkları ile farklı hava hızlarının tıbbi adaçayı (Salvia officinalis L.) bitkisinin uçucu yağ verimine etkileri araştırılmıştır. Denemelerde kullanılan adaçayları taze olarak hasat edilip yaprakları saplarından ayrıldıktan sonra -20 °C sıcaklıkta muhafaza edilmiştir. Denemelerden önce dondurucudan çıkarılan adaçayları oda sıcaklığında bekletilmiştir. 40 °C sabit sıcaklıkta 1, 1.3, 1.5 ve 1.8 m/s hava hızlarında yapılan denemeler ile 45 °C sabit sıcaklıkta 1, 1.3, 1.5 ve 1.8 m/s hava hızlarında yapılan denemeler süresince materyalin nem içeriği, kuruma hızı, ayrılabilir nem oranı, uçucu yağ verimi, renk değerleri ve özgül enerji tüketimi değişimleri ölçülmüştür. Kurutma fırınında yapılan çalışmaların sonucuna göre en yüksek uçucu yağ verimi 40 ºC sıcaklıkta yapılan çalışmadan elde edilmiştir. 40 ºC sabit sıcaklıkta en yüksek uçucu yağ verimi sırası ile 1.5 ve 1.8 m/s hava hızlarında yapılan denemelerde ölçülmüştür. 45 ºC sabit sıcaklıkta yapılan denemelerde ise en yüksek uçucu yağ verimi 1.3 m/s ve 1.8 m/s hava hızlarında ölçülmüştür. İstatistiksel analiz sonuçlarına göre uçucu yağ verimleri arasında fark bulunmamıştır. Özgül enerji tüketimi açısından en verimli çalışmanın 45 ºC ve 1 m/s hava hızı koşullarında yapılan kurutma çalışması olduğu belirlenmiştir. İkinci en verimli çalışmanın ise 40 ºC ve 1 m/s koşullarında yapılan çalışma olduğu belirlenmiştir.
Rezene (Foeniculum vulgare L.), kişniş (Coriandrum sativum L.), kimyon (Cuminum sativum L.) ve anason (Pimpinella anisum L.) tohumlarından biyodizel üretim olanaklarının belirlenmesi
Bu tez çalışmasında genellikle uçucu yağ eldesi ve baharat amaçlı kullanılan anason (Pimpinella anisum L.), rezene (Foeniculum vulgare L.), kişniş (Coriandrum sativum L.) ve kimyon (Cuminum sativum L.) tohumlarından biyodizel üretim olanakları incelenmiştir. Bu tohumların yağ asidi profilleri incelendiğinde yapılarında yüksek miktarda biyodizel için elverişli olan C18:1C6 (petroselinik asit) ve C18:2 (linoleik asit) içerdikleri tespit edilmiştir. Çalışmada petroselinik ve linoleik asit açısından zengin olan bu tohumların, uçucu yağları alındıktan sonra ve uçucu yağları alınmadan önceki sabit yağ profilleri incelenerek muhtemel bir biyodizel üretiminde ortaya çıkabilecek sonuçların kıyaslanması amaçlanmıştır. Çalışmada uygulanan bir yöntem; tohumların hiçbir işlem görmeden soğuk sıkım ile sabit yağlarının alınması ve ardından çıkan posalardan clavenger cihazı ile su distilasyonu işleminin uygulanıp uçucu yağlarının alınması, diğer yöntem ise; buhar destilasyonu uygulanarak uçucu yağlarının elde edilmesi ve çıkan posaların soğuk sıkım işlemi ile sabit yağlarının eldesi şeklindedir. Uçucu yağları alınan tohumların posalarında kalan sabit yağların değerlendirilebilirliğini görebilmek amacıyla tezde yöntem iki farklı şekilde yürütülmüştür. Her iki uygulamada da; yağ asidi profilleri incelenmiş ve çıkan değerler sonucunda muhtemel bir biyodizel üretiminde ortaya çıkabilecek veriler hesaplanmıştır. Yapılan çalışmada her iki uygulama için de; uluslararası biyodizel standartlarına uyumlusonuçlar elde edilmiştir.
Organik tarımda kullanılabilir kompost üretiminde farklı biyokömür uygulamalarının etkisi
Bu tez çalışmasında meyve suyu işleme atığı olan nar kabuğunun 400 ºC sıcaklıkta pirolizi ile üretilmiş olan biyokömürün (BK) ve amino asit (AA), hümik asit (HA), nitrik asit (HNO3) ve potasyum hidroksit (KOH) ile modifikasyonu yapılmış modifikasyonlu biyokömürlerin kompostlaştırma işlemine etkileri incelenmiştir. Farklı biyokömür uygulamalarının kompostlama parameterelerine (sıcaklık, CO2, nem içeriği, organik madde içeriği, C, N, amonyum, nitrat ve toplam azot) ve NO2 ve NH3-N salınımları ile gerçekleşen N kayıplarına etkileri araştırılmıştır. Çalışmada kompost ham materyali olarak sığır gübresi (SG), tavuk gübresi (TG), saman (S) ve biyokömürler kullanılmıştır. Çalışmada uygulamalar; kompost (Kontrol), biyokömür (Kontrol biyokömür) (BK), amino asit modifikasyonlu biyokömür (AA-BK), hümik asit modifikasyonlu biyokömür (HA-BK), nitrik asit modifikasyonlu biyokömür (HNO-BK) ve potasyum hidroksit modifikasyonlu biyokömür (KOH-BK) uygulamalı kompost karışımları olarak isimlendirilmiştir. Her uygulamanın etkileri ikişer adet 100 l'lik paslanmaz çelik reaktörlerde, 33.27 gün süren bir çalışma ile belirlenmiştir. Tüm reaktörler 70 ºC sıcaklığa ulaşmıştır. AA-BK uygulaması 10 saat KOH-BK uygulması ise 25 saat 70 ºC sıcaklıkta kalarak sanitasyon şartını yerine getirmiştir. N2O sonuçlarına göre kompostlaştırma işlemiminin ilk günlerinde ve olgunlaşma evresinde N2O salınımları tüm karışımlarda artmıştır. Kompost karışımlarının başlangıç ve bitiş C/N oranları sırası ile 23-25 ve 14-18 aralığında tespit edilmiştir. En az amonyak salınımı KOH-BK uygulamasında gerçekleşmiştir ve kontrol kompost grubuna göre %5 daha az azot kaybetmiştir. Nitrat sonuçlarına göre en fazla nitrifikasyon KOH-BK uygulamasında gerçekleşmiştir. Analiz sonuçlarına göre KOH-BK uygulaması Kontrol uygulamasına göre 4 kat daha fazla NO3-N içermektedir.
Asılır tip diskli tırmıklarda meydana gelen arızalar ve nedenleri
Bu çalışmada, Manisa ili, Salihli ilçesinde yaygın olarak kullanılan asılır tip diskli tırmıklarda meydana gelen arızalar ve nedenlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, asılır tip diskli tırmıkların kullanımı sırasında en sık rastlanan arızalar saptanarak bunların kullanım mı veya imalat kaynaklı hatalar mı olup olmadıkları ayrı ayrı belirlenmiştir. İmalat ve kullanıcı hatalarının asgariye çekilmesi için dikkat edilmesi gereken konular ele alınmıştır. Arıza sebebiyle makinelerin kullanım dışı kalması, birim zamanda alınacak ürün miktarını kısıtlayan en önemli faktörlerden biridir. O halde üretim maliyetini ve bunu doğrudan etkileyen üretimin aksamasını azaltmak için işletmelerde onarım amacıyla harcanan sürenin en aza indirilmesi gerekmektedir. Araştırma materyali olarak tarım makineleri tamiratı yapan bir torna atölyesinin imkânları ile müşteri kitlesi dikkate alınmıştır. Tamir için işyerine 2022 ve 2023 yılı bitkisel üretim sezonlarında arızalanarak gelen 100 adet asılır tip diskli tırmığın arızaları tek tek incelenerek arıza tipi ve nedenleri tespit edilmeye çalışılmıştır. Belirlenen en sık arızaların rulman yataklarının düzenli yağlanmaması, diskli tırmık bataryalarının sorunsuz dönüp dönmediğinin kontrol edilmemesi ve bağlantı elemanlarının gevşeme durumunun düzenli olarak kontrol edilerek giderilmemesi gibi kullanıcı hataları şeklinde olduğu tespit edilmiştir. Kullanıcının rulman yataklarını yağsız bırakmaması, özellikle batarya somunları gevşediğinde bunun bakımını yapması ve yaptırması, bozuk ve hasarlı durumda kullanmayıp daha fazla arızaya sebep vermemesi gerekir. Ayrıca diskli tırmık üzerine fazla ağırlık konularak oluşturulan zorlamaların disk ve şasede kırılmalara yol açtığı da saptanmıştır.
Lavanta balı üretiminin enerji kullanım etkinliği ve ekonomik analizi: Isparta ili örneği
Bu tez çalışmasında lavanta balı üretiminde enerji kullanım etkinliğinin ve ekonomik etkinliğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Lavanta balı üretiminde toplam enerji girdisi, toplam enerji çıktısı, enerji kullanım etkinliği, spesifik enerji, enerji verimliliği, net enerji, doğrudan enerji girdileri, dolaylı enerji girdileri, yenilenebilir enerji girdileri, yenilenemez enerji girdileri ve ekonomik analiz hesaplamaları yapılmıştır. Ekonomik analizin yapılması ile birlikte lavanta balı üretimi yapılan işletmede ekonomik etkinliğinin belirlenmesi ile kar maliyet durumu ortaya konulmuştur. Bu çalışmada lavanta balı üretiminde enerji kullanım etkinliğini ve karlılığını artırmak için yapılması gereken öneriler verilmiştir. Lavanta balı üretiminde enerji kullanım etkinliği hesaplamalarına göre toplam 525.50 kg bal üretilmiş olup toplam enerji girdisi 11 925.33 MJ, toplam enerji çıktısı 6684.36 MJ, enerji kullanım etkinliği 0.56, spesifik enerji 22.69 MJ kg-1, enerji verimliliği 0.04 kg MJ-1 ve net enerji değeri ise -5240.97 MJ kg-1 olarak hesaplanmıştır. Lavanta balı üretiminde enerji girdilerinin 3055.32 MJ (%25.62) ile doğrudan enerjiden, 8870.01 MJ (%74.38) ile dolaylı enerjiden, 1054.69 MJ (%8.84) ile yenilenebilir enerjiden ve 10 870.64 MJ (%91.16) ile yenilenemez enerjiden oluşmuştur. Lavanta balı üretiminde toplam masraf 30 628.77 TL, üretilen bal miktarı 525.50 kg olup 1 kg lavanta balının üretim maliyeti ise 58.28 TL olmuştur. Lavanta balı işletmesinin işletme bazında karlılık göstergelerine göre gayrisafi üretim değeri 131 375 TL, değişken masraflar 10 839.25 TL, sabit masraflar 19 789.52 TL, üretim masrafları 30 628.77 TL, brüt kar 120 535.75 TL, net kar 100 746.23 TL ve nispi kar 4.29 olarak hesaplanmıştır.
Vişne üretiminde enerji kullanımı, sera gazı emisyonu ve ekonomik analiz: Isparta ili örneği
Bu tez çalışmasında vişne üretiminin enerji kullanımı, sera gazı emisyonu ve ekonomik etkinliğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında vişne üretiminde toplam enerji girdisi, toplam enerji çıktısı, enerji kullanım etkinliği, spesifik enerji, enerji verimliliği, net enerji, sera gazı emisyonu, doğrudan enerji girdileri, dolaylı enerji girdileri, yenilenebilir enerji girdileri, yenilenemez enerji girdileri hesaplamaları ve ekonomik analiz yapılmıştır. Ekonomik bilanço ile birlikte vişne üretiminde kar maliyet durumu ortaya konulmuştur. Vişne üretiminde toplam enerji girdisi 14 143.79 MJ/ha, toplam enerji çıktısı 21 630.75 MJ/ha, enerji kullanım etkinliği 1.53, spesifik enerji 1.92 MJ/kg, enerji verimliliği 0.52 kg/MJ ve net enerji değeri ise 7 486.96 MJ/ha olarak hesaplanmıştır. Vişne üretiminde enerji girdilerinin 8 207.24 MJ/ha (%58.03) ile doğrudan enerjiden, 5 936.55 MJ/ha (%41.97) ile dolaylı enerjiden, 2 590.73 MJ/ha (%18.32) ile yenilenebilir enerjiden ve 11 553.06 MJ/ha (%81.68) ile yenilenemez enerjiden oluşmuştur. Toplam sera gazı emisyonu 479.73 kgCO2-eş/ha ve sera gazı emisyonu oranı 0.06 kgCO2-eş/kg olarak hesaplanmıştır. Vişne üretiminde toplam masraf 39 818.84 TL, hektara üretilen vişne miktarı 7 382.51 kg olup 1 kg vişnenin üretim maliyeti ise 5.39 TL/kg olmuştur. Vişne işletmelerinin işletme bazında karlılık durumuna göre gayrisafi üretim değeri 64 375.49 TL, değişken masraflar 23 891.30 TL, sabit masraflar 15 927.54 TL, üretim masrafları 39 818.84 TL, brüt kar 40 484.19 TL, net kar 24 556.65 TL ve nispi kar 1.61 olarak hesaplanmıştır.
Laboratuvar ölçekli merkezi ısıtmalı biyogaz reaktörü tasarımı, yapımı ve işletilmesi: mekanik karıştırma sürelerinin biyogaz üretim verimine etkisi
Bu tez çalışması üç aşamadan oluşmaktadır. 1. aşamada, 10 L hacimli prototip Sürekli Karıştırmalı Tank Reaktör (CSTR) tasarımı ve yapımı, 2. aşamada, 8 adet 10 L hacimli laboratuvar ölçekli merkezi ısıtmalı CSTR reaktör sistem tasarımı ve yapımı gerçekleştirilmiş ve 3. aşamada ise sığır gübresi fermentasyonunda farklı mekanik karıştırıcı çalışma sürelerinin biyogaz üretimine etkisi belirlenmiştir. CSTR reaktör sistemi sıcaklık kontrolü, merkezi otomatik su ısıtma sisteminin sıcaklık geri beslemeli kontrolü ile sağlanmıştır. Ayrıca, biyogaz sisteminde karıştırma için kullanılan elektrik motorlarının çalıştırılması, reaktörlerin dış ceket sisteminde dolaşan su sirkülasyonu ve sıcaklıkların ölçümü PLC aracılığı ile yapılmıştır. Mekanik karıştırıcı çalışma rejimleri 5/30, 10/30, 15/30, 20/30 (dakika çalış/dur) olarak belirlenmiştir. Denemelerin başlangıcında ana malzeme özellikleri (katı madde ve uçucu katı madde içeriği ve pH) belirlenmiştir. Efektif çalışılan hacim olarak 8 L, hidrolik bekleme süresi 20 gün ve günlük yükleme miktarı 400 mL olarak belirlenmiştir. Katı madde içeriği %8-9 olarak ayarlanmıştır. Denemeler süresince, biyogaz debisi, metan konsantrasyonu, günlük yüklenen materyal miktarı, katı madde ve uçucu katı madde içeriği, pH değerleri ölçülmüştür. Deneme sonuçları, mekanik karıştırıcı çalışma sürelerinin artması ile özgül metan üretimi hızının az miktarda arttığını, kümülatif metan üretimi açısından, 10/30, 15/30 ve 20/30 (dakika çalış/dur) çalışma rejimlerinin, 5/30 çalışma rejimine göre sırasıyla, %1.97, %1.75, %2.90 artış sağladığını, dolayısıyla mekanik karıştırıcı çalışma süresinin artması ile biyogaz-metan üretiminin arttığını göstermiştir.
Tavuk gübresi işleyen bir biyogaz tesisinin katı fermente ürününden üretilen biyopeletlerin biyoyakıt ve aktif karbon olarak kullanım potansiyelinin araştırılması
Bu çalışma, tavuk gübresinden biyogaz üretimi atıkları olan katı fermente üründen biyoyakıt ve aktif karbon üretimini araştırmaktadır. 7MW kurulu güce sahip bir biyogaz-elektrik üretim tesisinin, yılda yaklaşık 45 000 ton ürettiği katı fermente ürünün yakıt peletleri olarak, uluslararası kalite kriterleri açısından incelenmesi, ayrıca bir biyoyakıt iyileştirme ön işlemi olarak torefaksiyonun yakıt parametrelerine etkisi incelenmek için peletler tam ölçekli bir akışkan yataklı kazanda yakılmış ve yakıt özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. İdeal torefaksiyon sıcaklığı ve süresi, üst ısıl değer temel alınarak 290°C'de 60 dakika olarak belirlenmiştir. Torefaksiyon işlemi, yakıt peletlerinin fiziksel, kimyasal, elementel ve emisyon parametrelerinde değişikliklere neden olmuş ve termodinamik özelliklerini değiştirmiştir. Atıkların, biyoyakıt peletleri olarak kalite kriterlerini karşılamaması ve torefaksiyon işleminin, bazı yakıt parametrelerini iyileştirmesine rağmen, kalite standartlarına uygun biyoyakıt üretimini sağlamaması, atıkların değerlendirilmesi için alternatif olarak aktif karbon üretim olanakları araştırılmıştır. Başlangıçta 4.49 m2/g BET değerine sahip materyal 1N ZnCl2, KOH ve H3PO4 kimyasallarıyla emprenye edilmiş ve ardından termal aktivasyon ile aktif karbona dönüştürülmüştür ve sırasıyla 582.76 m2/g, 457.31 m2/g ve 0.68 m2/g yüzey alanına sahip olmuştur. Başlangıçta iyot ve metilen mavisi adsorpsiyon yeteneği olmayan materyal, ZnCl2, KOH ve H3PO4 ile aktivasyon ile, sırasıyla 1759.9 mg/g, 1295.4 mg/g ve 0.68 mg/g iyot numarası ve 318.1 mL/g, 260 mL/g ve 3.3 mL/g metilen mavisi numarasına sahip olmuştur. Kimyasal aktivasyonda, ZnCl2 ile aktivasyonda başarı sağlanırken H3PO4 kimyasalı, materyalin tamamen tahrip olmasıyla sonuçlanmıştır. Katı fermente ürünün ilk durumda %36.45 olan karbon miktarı ZnCl2 aktivasyonu ile %70.37 seviyesine kadar iyileştirilmiştir. Katı fermente ürün atıklarının değerlendirilmesinde, ZnCl2 kimyasalı ile aktif karbon üretimi, başarıyla sonuçlanmıştır.
Sera otomasyonuna entegre yapay zeka destekli kompost çayı üretim sisteminin geliştirilmesi
Bu doktora tezi, sürdürülebilir tarımı desteklemek ve kimyasal gübre kullanımını azaltmak amacıyla, sera otomasyon sistemlerine entegre edilebilen yenilikçi bir kompost çayı üretim sisteminin geliştirilmesini konu almaktadır. Çalışma, tarım makineleri, çevre mühendisliği ve bilgi teknolojilerini birleştiren multidisipliner bir yaklaşımla gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen sistem, kompost çayı üretim sürecini sürekli izleyen ve kontrol eden sensörler, aktüatörler ve bir otomasyon yazılımı içermektedir. pH, elektriksel iletkenlik (EC), çözünmüş oksijen, sıcaklık, bulanıklık ve toplam çözünmüş katı madde (TDS) gibi kritik parametreler gerçek zamanlı olarak ölçülüp kaydedilmektedir. Farklı üretim stratejilerinin kompost çayı kalitesi üzerindeki etkilerini belirlemek için üç farklı deneme (DP1, DP2, DP3) gerçekleştirilmiştir. Bu denemeler, devirdaim pompası, blower ve peristaltik pompanın çalışma sürelerinin kompost çayının fizikokimyasal özellikleri üzerindeki etkilerini ortaya koymuştur. Sistemin yenilikçi yönlerinden biri, üretim sürecini optimize etmek için makine öğrenmesi modelinin entegre edilmesidir. Geliştirilen model, farklı üretim parametrelerinin etkilerini öğrenerek optimal üretim koşullarını belirleyebilme yeteneği göstermiştir. Ayrıca, sistem mevcut sera otomasyon sistemlerine entegre edilebilme özelliğine sahiptir. Bu entegrasyon, kompost çayının tarımsal üretimde daha yaygın ve etkin kullanımını sağlamaktadır. Geliştirilen sistem kompost çayı üretiminde daha kontrollü, optimize edilmiş ve verimli bir süreç sunmakta, kimyasal gübre kullanımının azaltılmasına yönelik alternatif bir çözüm oluşturmaktadır. Gelecek çalışmalar, farklı kompost materyalleri ve besin maddeleriyle denemelerin yapılmasını, makine öğrenmesi modelinin geliştirilmesini ve sistemin daha geniş ölçekli uygulamalarda test edilmesini içermelidir.
Farklı piroliz sistemleri kullanılarak ham şeftali çekirdeklerinden üretilen biyokömürün karakterizasyonu
Bu tez çalışmasında kontrollü ve kontrolsüz piroliz sistemleri kullanılarak sürdürülebilir biyokömür üretimi amaçlanmıştır. Çalışmada kullanılan sistemlerin tasarımı ve imalatı Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü Kompost ve Biyogaz Laboratuvarında tamamlanmıştır. Sorunsuz çalışmakta olan sistemlerde biyokömür üretimi için ham materyal olarak meyve suyu fabrikalarında atık olarak bulunan şeftali çekirdeği kullanılmıştır. Çalışmada piroliz yolu ile dört farklı sistemden üretilen biyokömürler karşılaştırılmıştır. Biyokömür üretimi elektrikli rezistans ile çalışan sistem, yakıt olarak atık madeni yağ kullanılan sistem, geleneksel olarak doğrudan yakılan kontiki sistemi ve retort yöntemi ile çalışan sistem ile gerçekleştirilmiştir. Üretilen biyokömürlerin temel analizleri ve devamında Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımı spektromtresi (EDS) ve X-ışını kırınımı (XRD) analizleri yapılmıştır. Bu sonuçların karşılaştırılması ile hangi sistemden üretilen biyokömürün daha kaliteli olduğu belirlenmesi hedeflenmiştir. Üretilen tüm biyokömürlerin pH, nem, kül ve ağır metal içeriği bakımından Avrupa Konseyi Gübreler Regülasyonu'nda belirtilen standartlar ile uyumlu olduğu, Uluslarararası Biyokömür İnisiyatifi (International Biomass Initiative) tarafından belirlenen biyokömür standartlarına uygun olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca üretilen biyokömürlerin taş kömürüne yakın C içeriğine ve yüksek kalorifik değerlere sahip olduğu belirlenmiştir
Otonom çim biçme robotu tasarımı, yapımı ve uygun derin öğrenme tekniklerinin seçimi
Bu tez çalışmasında, otonom çim biçme robotu için derin öğrenme tekniklerinin araştırılması gerçekleştirilmiştir. Çevresel algılama ve karar verme süreçlerini iyileştirmek amacıyla, derin öğrenmeye dayalı bir görsel tanıma sistemi tasarlanarak tarım ve peyzaj uygulamaları için çalışma yapılmıştır. Çalışmanın temel amacı, insan müdahalesini en aza indirerek insan gücünden ve zamandan verimlilik sağlayan bir otonom sistem sunmaktır. Çim biçme işleminin güvenli, hassas ve kesintisiz bir şekilde gerçekleştirilmesi için çim, toprak ve sınır sınıflandırması yapılmıştır. Bu amaçla, derin öğrenme modelleri VGG16, VGG19, MobileNet, ResNet18 ve ResNet50 transfer öğrenme teknikleri kullanılarak eğitilmiştir. Transfer öğrenme, geniş veri setlerinde eğitilmiş model ağırlıklarının uyarlanmasını sağlayarak hem eğitim süresini kısaltmış hem de modelin verimliliğini artırmıştır Elde edilen sonuçlar, VGG16 ve VGG19 modellerinde 1.0 doğruluk sağladığını göstermiştir. Bu çalışma, yapay zeka tabanlı derin öğrenme tekniklerinin otonom robotik sistemlerdeki yenilikçi uygulamalarını ortaya koyarak modern tarım ve peyzaj uygulamalarında verimlilik ve kolaylık sağlamaktadır.
Değişken düzeyli ekim yapabilen tek dane ekim makinesi tasarımı
Bu çalışmanın amacı, değişken düzeyli ekim yapmaya yönelik yeni bir kombine pnömatik tek dane ekim makinesi tasarlamaktır. Değişken düzeyli ekim yapabilen tek dane ekim makinesi ile ürün verimi artırılabilir. Sabit düzeyli tohum ekimi yerine değişken düzeyli ekim yapabilen pnömatik tek dane ekim makinesi kullanmak, optimum tohum kullanımı sağlar. Bu tasarımda pnömatik tek dane ekim makinesinin ekici düzeninde bulunan düşey ekim diski, dönü hareketini makinenin tarla tekerleği yerine makine üzerine monte edilmiş bir servo motordan almaktadır. Böylece makinenin ekici düzeni gerektiğinde makine ilerleme hızından bağımsız olarak döndürülebilmektedir. Bu çalışmada simule edilmiş sanal verim haritaları dikkate alınarak üretim alanları farklı bölgelere ayrılmıştır. Hazırlanan yazılım ile ekim makinesinin tarlada bulunduğu konum belirlenebilmekte ve farklı konumlarda ekim makinesi ekici düzeninde bulunan düşey tohum diski servo motor vasıtasıyla farklı çevresel hızlarda döndürülerek farklı ekim normlarında değişken düzeyli ekim gerçekleştirebilmektedir. Çıkarılan sanal tarla verim haritalarına bağlı olarak ekim makinesi ile hangi bölgeye ne kadar tsohum ekileceği belirlenmiş (söz konusu bölgede arzulanan ekim normuna uygun) buna göre ekici düzenin hangi bölgede hangi hızda dönmesi gerektiği hesaplanmıştır. Traktörün konum ve hız verileri, GPS ile traktör üzerinde bulunan ara birime aktarılıp bu verilere göre ekici düzenin dönme hızı otomatik olarak değiştirilmektedir. Değişken düzeyli ekim yapabilen tek tane ekim makinesi imalatı bitirildikten sonra denemelere geçilmiştir. Denemeler laboratuvar ve tarla denemeleri olarak iki aşamada yürütülmüştür. Laboratuvar denemeleri ile ekim makinesinin performansı saptanmıştır. Laboratuvarda yapılan çalışmalarda mısır, ayçiçeği ve pamuk olmak üzere 3 farklı tohum ile çalışılmıştır. Her bir tohum için denemelerde makine düzde, %5 sağ, %5 sol, %10 sağ, %10 sol meyil derecelerinde, 1 m/s, 1.5 m/s ve 2 m/s ilerleme hızlarında ve farklı sıra üzeri mesafelerde 3'er tekerrürlü olarak gerçekleştirilmiştir. Laboratuvar ortamında, ekici düzenin farklı dönü hızlarında, makinenin sıra üzeri tohum dağılım düzgünlüğü test edilmiştir. Ayrıca geçiş bölgelerinde makineye akuple edilen servo motorun tepki süreleri ve bu geçişlerde dağılım düzgünlüğündeki sapmalar araştırılmıştır. Laboratuvar ortamında tohum zedelenme oranı da hesaplanmıştır. Sıra üzeri tohum dağılım düzgünlüğünün saptanması amacıyla yapışkan bant üzerinde yapılan denemelerde, atılan tohumlar arasındaki mesafeler ölçülmüş, anma ekim mesafeleri ve bu değerlerden sapmalar belirlenmiş, kabul edilebilir tohum aralıklarına ait % değerler saptanmıştır. Böylece makinenin tohum dağılım düzgünlüğüne ait performans değerleri ortaya konulmuştur. Laboratuvar denemelerinde kabul edilebilir tohum aralıkları değerleri iyi ve çok iyi olarak sonuçlanmıştır. Tarla denemelerinde mısır tohumu kullanılmıştır. Deneme tarlası ekime uygun hale getirildikten sonra makine ile tarlaya mısır tohumu ekilmiştir. Tarla denemelerinde, öncelikle simule edilmiş sanal tarla verim haritası oluşturulmuştur. Bu verim haritasına göre makine 3 farklı sıra üzeri mesafede ekim yapacak şekilde GPS ile uyumlu yazılım hazır hale getirilmiştir. Toprak sıcaklığı, toprak batma direnci, toprak bünyesi, toprak nemi, çeki kuvveti, çeki gücü, kuyruk mili gücü, patinaj, tarla çıkış derecesi, ekim derinliği düzgünlüğü, bitki dağılım düzgünlüğü tarla denemelerinde saptanmıştır. Tarla denemelerinde kabul edilebilir bitki aralıkları değerleri çok iyi ve iyi olarak sonuçlanmıştır. Sonuç olarak, bu çalışmada hassas tarımda ileri teknoloji kullanılarak değişken düzeyli ekime uygun bir ekim makinesi tasarlanmış ve prototip imalatı gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, ekim makinesi ekici düzeni, tarla tekerleği yerine makine üzerine akuple edilen bir servo motor aracılığı ile tahrik edilerek, makinenin ilerleme hızı ve tarlada bulunduğu konuma göre ekici düşey tohum diskinin dönü hızı değiştirilmiş ve değişken düzeyli ekim yapabilen pnömatik tek dane ekim makinesi geliştirilmiştir. İmal edilen prototip ekim makinesi ile gerek laboratuvarda gerekse tarlada yapılan denemelerde ekim makinesi performans denemelerinde kullanılan standartlar dikkate alındığında, ekim kalitesi ve bitki çıkışı yönünden iyi ve çok iyi derecede sonuçlar elde edilmiştir.
Bir tavuk gübresi peletleme hattı performansının belirlenmesi
Günümüzde uygun teknolojiler ile işlenenerek pelet forma dönüştürülen tavuk gübresi, tarımsal üretimde gübre olarak veya ısı enerjisi elde edilmesi amacıyla katı yakacak olarak kullanılabilmektedir. Ancak tavuk gübresinin sürekli değişen fiziksel ve kimyasal içeriği peletlenebilme koşullarında zorluklar ortaya çıkarmakta, tavuk gübresi peleti üreten tesislerde üretim verimliliğini ve ürün kalitesini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu nedenle peletleme tesisinde, pelet formunun verildiği peletleme hattının en önemli organı olan peletleme ünitesinin, üretim sırasındaki performansının iyi bir şekilde analiz edilmesinin ve üretim performansını etkileyen faktörlerin ortaya konulmasının önemi ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, tarımsal gübre ve ısı enerjisi elde etmek amacıyla pelet formunda gübre üreten bir tavuk gübresi peletleme tesisinin peletleme hattı; 8 mm ve 10 mm olmak üzere iki faklı çapta pelet üretimi sırasında, peletleme ünitesinin güç ve enerji tüketimi davranışları, iş kapasitesi ve üretilen peletlerin fiziksel kalitesi yönünden incelenmiştir. Bu amaç doğrultusunda, çalışmanın ilk bölümünde tavuk gübresi işleme tesisinin idari ve genel yapısı ortaya konularak, tesisin üretim akış şeması çıkarılmıştır. Şematik gösterimin yanı sıra üretim proseslerinin bazı teknik özelliklerine de yer verilerek, tesisin toplam kurulu gücü 722,59 kW olarak belirlenmiştir. Toplam kurulu gücün %93'ünü peletleme hatları oluşturmaktadır. Tesiste, PH-1, PH-2 ve PH-3 olarak adlandırılan üç adet peletleme hattı bulunmakta ve sırasıyla peletleme ünitelerinin kurulu güçleri, 200 kW, 220 kW ve 200 kW dır. Sonraki bölümde, tesisinin mevcut üretim koşulları değiştirilmeden, peletleme ünitelerine enerji ölçüm sistemi kurularak ölçümler yapılmış ve ölçümler sonucu ortaya çıkan verilere göre; peletleme ünitelerinin (PÜ) gerçek iş kapasitesi (t/h) ve özgül enerji tüketimi (kWh/t) hesaplanmıştır. Buna göre; 8 mm kanal delik çapına sahip peletleme diski ile yapılan üretimde, PÜ-1; iş kapasitesi 2,82 t/h, özgül enerji tüketimi 24,87 kWh/t, PÜ-2; iş kapasitesi 2,30 t/h, özgül enerji tüketimi 12,32 kWh/t, PÜ-3; iş kapasitesi 2,96 t/h, özgül enerji tüketimi 13,72 kWh/t bulunmuştur. 10 mm kanal delik çapına sahip peletleme diski ile yapılan üretimde ise, PÜ-1; iş kapasitesi 4,88 t/h, özgül enerji tüketimi 5,96 kWh/t, PÜ-2; iş kapasitesi 3,22 t/h, özgül enerji tüketimi 6,47 kWh/t, PÜ-3; iş kapasitesi 6,90 t/h, özgül enerji tüketimi 6,48 kWh/t bulunmuştur. Yapılan tüm üretimlerde hammadde olarak kullanılan kurutulmuş tavuk gübresinin nem içeriği farklıdır. Genel olarak kurutulmuş tavuk gübresi nem içeriği %35'in üstüne çıktığında makinaların iş kapasitesi azalmıştır. Nem içeriği % 25'in altına indiğinde ise 8 mm ve 10 mm üretiminde farklı sonuçlar ortaya çıkmıştır. Enerji tüketimi ölçümleri sırasında elde edilen peletler meknik dayanım testine tabi tutulmuş, her iki çaptaki örnekte de peletlerin nem değeri yükseldikçe mekanik dayanımın düştüğü belirlenmiştir.
Toprak altı damla sulama sistemlerinde bariyer kullanımının sulama verimine etkisinin belirlenmesi
Bu çalışma, toprak altı damla sulama sistemlerinde fiziksel bariyer kullanımının sulama verimine etkisinin belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Çalışmada, 0,5 x 1,5 x 2,0 m ölçülerinde altı adet yükseltilmiş yetiştirme alanı hazırlanmış ve bu alanlarda çim yetiştirilmiştir. Yetiştirme alanlarına sulama amacıyla farklı derinlikte (10 ve 15 cm) toprak altı damla sulama boruları yerleştirilmiş ve boruların altına farklı iz düşüm genişliğinde (20 ve 30 cm) toprak altı fiziksel su bariyerleri yerleştirilmiştir. Bariyer kullanımının, kumlu bünyeye sahip toprak şartlarında yetiştirilen çim bitkisinin su tüketimleri üzerindeki etkileri araştırılmış ve su tasarrufu konusundaki performansları ortaya koyulmuştur. Çalışma sonunda; bariyer kullanılan yetiştirme alanlarında bariyer kullanılmayanlara kıyasla %78'e varan oranda su tasarrufunun sağlandığı belirlenmiştir.
Biyokütle peletleme prosesinin karakterizasyonu
Biyokütle materyali, hacim ağırlığı çok düşük olduğundan, depolama, taşıma ve kullanımda ortaya çıkan güçlüklerin üstesinden gelebilmek için, sıkıştırılarak hacim ağırlığının artırılması gereklidir. Günümüzde, sıkıştırma işlemini yapan sistemler arasında peletleme makinaları yaygın kullanım alanı bulmaktadır. Peletleme makinası ile çalışmada iyi kalitede, en az enerji tüketimi ve yüksek kapasitede, sıkıştırılmış biyokütle elde edilebilmek için peletleme makinesinin performansı üzerinde etkili olan tüm parametrelerin incelenmesi gerekmektedir. Laboratuvar ölçeğinde, biyokütlenin peletlenmesi ve sıkıştırılması ile ilgili yürütülen denemelerde Basitleştirilmiş Peletleme Cihazları kullanılmaktadır. Ancak, sözü edilen cihazlarla yapılan çalışmalar, statik bir ortamda gerçekleştirildiğinden elde edilen veriler peletleme olayını tam olarak açıklayamamakta, pelet makinası tarafından ürün üzerine uygulanan kuvvetleri ortaya koyamamaktadırlar. Bu çalışmada, peletleme sürecinin tam olarak açıklanması ve bir pelet makinası tasarımı için gereken güvenilir verilerin elde edilmesi için yeni bir peletleme test cihazı geliştirilmiştir. Araştırma kapsamında, sözü edilen Basitleştirilmiş ve Yeni Tip Peletleme Test Cihazları yardımıyla ağaç talaşı ve zeytin küspesi materyallerinin peletleme denemeleri gerçekleştirilmiş, Yeni Tip Peletleme Test Cihazı ile elde edilen verilerin daha gerçekçi sonuçlar ortaya koyduğu, bu çalışmada uygulanan t- test yöntemi ile kanıtlanmıştır. Ayrıca, elde edilen veriler yardımı ile seçilen biyokütleler için tüm bağımsız değişkenler göz önüne alarak matematiksel modelleme yapılmıştır.
Tarım traktörlerinde periyodik bakım uygulamaları, arızalar ve arıza kaynaklarının Ceylanpınar tarım işletme müdürlüğü örneğinde belirlenmesi
Bu çalışmada; Ceylanpınar Tarım İşletme Müdürlüğü'nde 10 yılı aşkın bir süre ile kaydı tutulan 2003 model toplam 11 adet VALTRA 8400 serisi traktör deneme materyali olarak alınmıştır. Bu traktörlerin periyodik bakım ve onarım kayıtları incelenip traktör kullanım süresince bakım maliyetleri, oluşmuş arızalar ve arıza giderilme maliyetleri belirlenmiştir. Belirlenmiş olan bakım ve onarım maliyetlerinin analizleri yapılmıştır. Bunun yanı sıra traktör bakım-onarım maliyetlerini tahmin edebilmek için birikimli bakım-onarım maliyetleri, dört farklı şekilde bağımsız değişken olarak birikimli çalışma saatlerine dayanarak modellenmiştir. Geliştirilmiş modeller bazı ülkelerde daha önce geliştirilmiş modeller ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonuçlarından yola çıkılarak ve traktör kullanım durumlarına bağlı olarak, traktör birikimli bakım-onarım maliyetlerini tahmin edebilmek için birtakım model önerilerinde bulunulmuştur. Ayrıca, traktör kullanım süresince toplam arıza gözlem ve arıza oranı analizleri yapılmıştır. Son olarak arıza oranlarının traktör birikimli çalışma saatleri ve birikimli bakım-onarım maliyetleri ile ilişkisi değerlendirilmiştir.
Bazı tıbbi ve aromatik bitki tohumları için uygun kaplama ve pelletleme yöntemlerinin belirlenmesi
Ekonomik açıdan ülke ekonomisine katkıları olan tıbbi ve aromatik bitkilerin üretimi gün geçtikçe artmaktadır. Genel olarak doğadan toplanarak elde edilen bu ürünlerin kültüre alınması ve geniş alanlarda mekanizasyon yöntemleri kullanılarak üretimlerinin gerçekleştirilmesi ticari açıdan önemlidir. Bu amaçla yeni yöntemlerin bulunması ve geliştirilmesi için araştırmalar hızla devam etmektedir. Özellikle küçük boyutlara sahip bu bitki tohumları üzerinde yapılacak yeni çalışmalar tıbbi ve aromatik bitkilerin kültürü gelişimini önemli düzeyde etkileyecektir.Bu çalışmada; ülkemizde ve yurt dışında tüketim miktarı yüksek olan İzmir kekiği (Origanum onites L.) ve Oğulotu (Melissa officinalis L.) tohumları kaplanması ve pelletlenmesi ele alınmıştır. Bu tohumların hedeflenen kalitede üretiminin gerçekleştirilmesi için uygun kaplama ve pelletleme yöntemleri geliştirilmiştir. Öngörülen yöntemler arasında en iyi sonuç veren yöntem kullanılarak tohumlar kaplanmış ve pelletlenmiştir. İzmir kekiği (Origanum onites L.) ve Oğulotu (Melissa officinalis L.) tohumları kaplama ve pelletleme uygulamalarında ardından tohumların boyutlarında yaklaşık 3 kat artış olmuştur. Yüzey alan değerleri açısından İzmir kekiği (Origanum onites L.) tohumlarında kontrol grubu 0,12 mm, film kaplı grubu 0,12 mm iken pelletlenen tohumları 0,27 mm boyutlarına ulaşmıştır. Oğulotu (Melissa officinalis L.) tohumlarında da yüzey alan değerlerinde kontrol grubu 0,28 mm, film kaplı grup 0,28 mm ve pelletlenen tohumlar ise 0,75 mm boyutlarında artış belirlenmiştir.İzmir kekiği (Origanum onites L.) tohumlarında bin dane ağırlıkları, kontrol grubu 0,08 g, film kaplı grup 0,26 g ve pelletlenen tohumlar ise 0,38 g şeklinde belirlenmiştir. Oğulotu (Melissa officinalis L.) tohumlarının bin dane ağırlıkları ise; kontrol grubu 0,65 g, film kaplı grup 0,67 g ve pelletlenen tohumlar ise 1,10 g olarak bulunmuştur. Tohumlara ait hacim ağırlığı değerleri ise; İzmir kekiği (Origanum onites L.) tohumları 0,51 kg/hL ve Oğulotu (Melissa officinalis L.) tohumları 0,64 kg/hL olarak belirlenmiştir. Bu bitkilere ait kontrol ve uygulama yapılan (film kaplı-pelletlenen) tohumlarının statik ve dinamik sürtünme katsayılarında, tohum durumunun, yüzey özelliklerinin ve birbirleri ile olan ilişkileri istatistiki açıdan önemli bulunmuştur.Uygulanan kaplama yöntemleri arasında en uygun olan yönteme ait malzeme türü ve miktarları belirlenmiştir. İstenen kalitede film kaplanan ve pelletlenen İzmir kekiği (Origanum onites L.) ve Oğulotu (Melissa officinalis L.) tohumlarının farklı bazı fiziksel, fizyolojik ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Elde edilen veriler SPSS istatistik paket programı kullanılarak değerlendirilmiştir.
Sabit normda gübre uygulamasında dağılım düzgünlüğünün matematiksel modellemesi ve optimizasyonu
Diskli gübre dağıtma makinaları, serpme gübreleme uygulamalarında en yaygın kullanılan makinalardır. Bu tip makinalarda dağılım düzgünlüğüne etki eden birçok parametre bulunmaktadır. Bu çalışmanın amacı, çift diskli gübre dağıtma makinasında dağılım düzgünlüğünü ifade eden varyasyon katsayısının (VK, %) matematiksel modelini elde ederek optimizasyonunu sağlamaktır. Bu amaca uygun olarak her üç gübre çeşidi için VK (%)'nın minimizasyonu ve ilerleme yönünde makinanın her iki yanına atılacak gübre miktarlarının izin verilen aralıklarda tutulması hedeflenmiştir. Çalışmada yerli yapım çift diskli bir gübre dağıtma makinası ve üç farklı gübre (üre, kompoze gübre 15-15-15, kompoze gübre 20-20-0) kullanılmıştır. Çalışmada ele alınan değişkenler kanat yüksekliği (H), kanat açısı (α), gübre akış debisi (Q) ve disk çevre hızı (V) şeklindeki konstrüksiyona ve çalışma şartlarına ilişkin değişkenlerdir. Bu değişkenlerin her birinin dağılım düzgünlüğü üzerinde sadece ana etkileri değil interaksiyon halindeki etkileri de söz konusudur. Dolayısıyla değişkenlerin etkileşimlerini de içeren polinomiyal formda oluşturulan modeller, dağılım düzgünlüğü performansını matematiksel formda ifade etmiştir. Tepki Yüzeyleri Metodolojisi (TYM) uyarınca, her bir gübre için 31 deneme olmak üzere toplam 93 deneme gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar ASAE 341.4 standardına uygun olarak yürütülmüştür. Değişkenlerin optimum değerleri, geliştirilen polinomiyal formdaki matematiksel modellerden hesaplanmış ve doğrulama denemeleri ile geçerlilikleri test edilmiştir. Doğrulama denemelerinin sonucunda gübre dağılım düzgünlüğünü ifade eden VK (%) değeri üre gübresi için %6,775, 15-15-15 kompoze gübresi için %8,135, 20-20-0 kompoze gübresi için %8,110 olarak "iyi" seviyede elde edilmiştir.
Görüntü işleme ve mikrodalga enerjisinin yabancı ot mücadelesinde kullanım olanakları
Bitkisel üretimde yabancı ot kontrolü verim ve kalite açısından tarımsal üretim maliyetlerini doğrudan etkilemektedir. Herbisite dayanıklı türlerde meydana gelen artış ve organik tarımdaki yabancı ot mücadelesindeki zorluklardan dolayı yeni yabancı ot mücadele yöntemleri kullanılmaya başlanmıştır. Bu tezin amacı, pamuk ve mısır üretiminde yabancı otla kimyasal ve mekanik mücadele yöntemleri yerine mikrodalga teknolojisini kullanarak kimyasal ilaç kullanımına gerek kalmadan yabancı otlarla mücadelenin olanaklarının belirlenmesidir. Denemeler laboratuvar koşullarında, domuz pırtağı (Xanthium strumarium L.), köpek üzümü (Solanum nigrum), kanyaş (Sorghum halepense (L.)), ve köpek dişi ayrığının (Cynodon dactylon (L.) Pers) üç farklı büyüme döneminde gerçekleştirilmiştir. Bunun yanında bitkilerin büyüme dönemlerini kamera yardımıyla belirleyebilmek için 3 boyutlu kamera ve görüntü işleme teknolojisi kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre birinci büyüme döneminde domuz pıtrağı 0,3 ms-1 ilerleme hızında, 2,4 kW ile en düşük mikrodalga enerjisiyle ölürken onu sırasıyla köpek üzümü, kanyaş ve köpek dişi ayrığı izlemiştir. Kanyaş ve köpek dişi ayrığı 0,1 m s-1 ilerleme hızında sırasıyla 4 ve 5,6 kW mikrodalga enerjisi uygulanarak öldürülebilmişlerdir. İkinci ve üçüncü büyüme dönemlerinde yabancı otlar vejetatif olarak çok büyüdükleri için uygulanması gereken mikrodalga enerji seviyeleri artış göstermiştir.
İzmir ilinin Kemalpaşa ilçesinde kullanılan damla sulama sistemlerinin durumlarının incelenmesi üzerine bir araştırma
Bu çalışma, 2015 yılında, İzmir ilinin Kemalpaşa ilçesinde yürütülmüştür. Çalışmada, damla sulama sistemi kullanan üreticilerin, sulama sistemi seçimi, kurulumu ve çalıştırılması ile ilgili bilgi düzeyi belirlenmiş, yapılan yanlışlıklar, yaşanan problemler ortaya koyulmuş ve yaşanan sorunların ortadan kaldırılması için bazı çözüm önerileri getirilmiştir. Ayrıca damla sulama sisteminin en önemli avantajı olan enerji ve su tasarrufu ile ilgili teorik verilere uygulamada ne ölçüde yaklaşıldığı saptanmıştır.
Bireysel yataklandırılmış yaylı goble diskaroda disk yön ve durum açılarının işletme parametreleri üzerindeki etkisi ve boyutsal analiz yöntemiyle modellemesi
Bu araştırmanın amacı, bireysel yataklandırılımış yaylı goble diskli tırmıkların farklı durum ve yön açılarında performans işletme parametrelerinin tarla şartlarında belirlenmesidir. Bu amaçla, makina üç durum açısında (15o , 18o ve 22o ) ve üç yön açısında (20o, 23o ve 27o) farklı hızlarda ( 2,71, 3,51, 4,46 km/h) çalıştırılarak makinanın çeki kuvveti, traktör patinaj ve yakıt tüketimi, makinanın toprak iş derinliği ve toprak parçalama indeksi ölçülerek makinanın optimum disk açıları belirlenmiştir. Ayrıca, araştırmadan elde edilen veriler kullanılarak, toprak katsayılarına, yön ve durum açılarına bağlı olarak özgül çeki kuvveti ve özgül yakıt tüketimi tahminlenme modelleri geliştirilmiştir. Tarla denemeleri, Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesinin Menemen Araştırma ve Uygulama Çiftliği'nde kumlu-tın bünyeli % 14,45 nemli homojen bir tarlada gerçekleştirilmiştir. Çalışma, tesadüf parselleri deneme yöntemine uygun olarak 3 tekerrürlü olarak yapılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre; traktörün çeki kuvveti, patinajı ve yakıt tüketim değerleri ve toprak işleme derinliği traktör ilerleme hızlarından, disk yön ve durum açılarından etkilenmektedir. Sadece traktör ilerleme hızının traktör yakıt tüketimine etkisi istatistiki olarak önemsiz bulunurken diğer tüm faktörler α = 0,01 seviyesinde istatistiki olarak önemli çıkmıştır. Makinanın toprak iş derinliği, disk yön açısı ve traktör ilerleme hızı arttıkça artarken durum açısının artması ile azalmaktadır. Makinanın toprak iş derinliği en düşük 8,12 cm, en yüksek 22,44 cm olarak ölçülmüştür. Makinanın çeki kuvveti ihtiyacı da disk açılarının artması ile aynı oranda artarken traktör hızı ile optimum hıza ulaşıldığı için azalma göstermiştir. Çeki kuvveti optimum 4,46 km/h hızda en düşük değerini (27,91 kN) almıştır. Düşük hızlar yüksek çeki kuvveti gerektirmektedir. Traktörün patinajı disk yön ve durum açıları ve ilerleme hızılarının artması ile en düşük % 9,69 değerinden en yüksek % 20,75 değerlerine artmaktadır. Traktörün yakıt tüketimi disk açılarının artması ile artarken, traktörün ilerleme hızının artması ile optimum hıza ulaşıldığı için azalmaktadır. Traktörün yakıt tüketim değerleri en düşük 12 L/ha ve en yüksek 24.35 L/ha olarak ölçülmüştür. Makinanın toprak parçalama indeksi disk açıları ve ilerleme hızılarının artmasına paralel olarak hızla artmıştır. En düşük disk açıları ve hızında 0,58 oranında bulunan toprak parçalama indeksi en yüksek hız ve disk açısında 0,92 olarak maksimum değerine ulaşmıştır. Bireysel yataklandırılmış goble diskli tırmığın sahip olması gerekli optimum disk açıları toprak şartlarına, istenilen toprak işleme derinliğine ve parçalama oranına göre değişmektedir. Uygun bir toprak işleme derinliği ve uygun bir toprak parçalama indeksi için 23º disk yön açısı ve 18º disk durum açısı seçilmelidir. En son olarak, bu tez kapsamında, boyutsal analiz tekniği ile bireysel yataklandırılımış yaylı goble diskli tırmıkların farklı disk açılarında ve hızlarda özgül çeki kuvvetini %97 ve özgül yakıt tüketimini %98 oranında tahminleyen modeller geliştirilmiştir.
Katlı robotik bitkisel üretim sisteminin geliştirilmesi
2050 yılında dünya nüfusunun yaklaşık 9 milyar, Türkiye nüfusunun ise yaklaşık 97 milyon olması beklenmektedir. Dünyada kişi başına meyve ve sebze tüketimi yükselen bir eğilim içindedir. Giderek artan tüketim talebine karşılık üretim alanları azalmakta ve bu alanlarından elde edilen verim düşmektedir. Bu sebeple geleneksel üretim yöntemleri yerine daha verimli alternatif üretim yöntemleri kullanmaya yönelik ihtiyaç ve arayış artmıştır. Çalışmada katlı robotik bitkisel üretim sistemi, mekanik, elektronik, yazılım, bitki besinleri gibi tüm unsurları ile geliştirilmiştir. Sistemin çalışması, bitki sıralarının her gün bir miktar ilerlemesi ve üst katlara doğru taşınması esasına dayanmaktadır. Bu hareket sırasında bitki boyunun kısa olduğu erken dönemde bitki ile aydınlatma armatürü arasındaki mesafe kısa olmakta, bu mesafe bitki boyunun daha yüksek olduğu üst katlara çıkıldıkça artmaktadır. Dolayısıyla daha düşük güçte aydınlatma kullanılarak kanopi seviyesinde benzer ışık şiddeti elde edilmiştir. Katlı robotik bitkisel üretim sistemi ile sabit bitkisel üretim sisteminde yetiştirilen kıvırcık marul (Lactuca sativa L.) bitkileri hasat kriterleri (hasada kadar geçen süre, toplam yaprak yaş ağırlığı, kök ağırlığı, yaprak sayısı, vb.) bakımından karşılaştırılmıştır. Aynı zamanda sabit bitkisel üretim sistemi ile katlı robotik bitkisel üretim sistemi tarafından tüketilen su ve elektrik enerjisi miktarları kayıt altına alınarak karşılaştırılmıştır. Yapılan çalışmanın sonucunda katlı robotik bitkisel üretim sisteminin sabit dikey tarım sistemine oranla %14,4 daha az enerji kullandığı ve %41,7 daha fazla foton toplanmasını sağladığı tespit edilmiştir. Geliştirilen sistemde yetiştirilen bitkiler %30 daha fazla yaprak yaş ağırlığı ve pazarlanabilir yaprak yaş ağırlığına sahip olurken gövde çapı ve kök boğazı çapında sırasıyla %11,9 ve %10 artış gözlenmiştir. Geliştirilen sistemin kök yaş ağırlığı, kök kuru ağırlığı, ıskarta yaprak sayısı, pazarlanabilir yaprak sayısı, bitki boyu, bitki eni, kök boyu, suda çözünür kuru madde ve pH üzerinde herhangi bir etkisi tespit edilmemiştir. Doktora tezi kapsamında geliştirilen katlı robotik bitkisel üretim sistemi ve sabit bitkisel üretim sisteminin su kullanım etkinlikleri sırasıyla 0,166 ve 0,142 olarak hesaplanmıştır.
Nohut (Cicer arietinum L.) tarımında farklı toprak işleme yöntemlerinin karşılaştırılması
Bu çalışmada; nohut tarımında 6 farklı toprak işleme yönteminin toprağın bazı fizikomekanik özellikleri, ürün verimi, verim unsurları, işletme karakteristikleri ve maliyet üzerindeki etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Üç yıl süreyle Tokat ili Kazova Bölgesinde yürütülen çalışmada Gökçe çeşidi nohut kullanılmıştır. Uygulanan toprak işleme yöntemleri; A (sonbaharda kulaklı pulluk, ilkbaharda tarla kültivatörü ve dişli tırmık), B (kulaklı pulluk, tarla kültivatörü ve dişli tırmık), C (toprak frezesi), D (çizel, diskli tırmık ve sürgü), E (frezeli ara çapa makinasıyla şeritsel toprak işleme) ve F (doğrudan ekim)' den oluşmaktadır. Denemeler, tesadüf blokları deneme desenine göre 3' er tekerrürlü olarak düzenlenmiştir. Araştırma sonucunda; incelenen toprak işleme yöntemleriyle toprağın işlenmesinden sonraki gravimetrik nem içeriği sırasıyla en düşük ve en yüksek değer olmak üzere % 22.17-26.34, hacim ağırlığı 1.31-1.524 g cm-3 toprak porozitesi % 43.20-49.57, penetrasyon direnci 0.23-0.94 MPa, organik madde içeriği % 1.43-1.86, parça boyut dağılımı % 16,29-43,10 ve yüzey artığı gömülme yüzdesi ise % 21.97-87.62 olarak bulunmuştur. Uygulanan yöntemlere göre nohut bitkisinin çıkışı 13.67-14.33 gün, metrekaredeki bitki sayısının 17.02-20.64 adet m-2, bitki boyunun 28.61-37.26 cm, ilk bakla yüksekliğinin 15.49-18.07 cm, bitkideki dal sayısının 1.24-2.36 adet bitki-1, bitkideki bakla sayısının 8.01-26.71 adet bitki-1, bitkideki tane sayısının 8.21-29.59 adet bitki-1, metrekaredeki bitki veriminin 163.06-470.74 kg da-1, metrekaredeki tane veriminin 80.60-260.63 kg da-1, 100 tane ağırlığının 43.44-47.46 g, hasat indeksinin % 52.51-56.43 ve bakladaki tane sayısının 1.11-1.13 adet bakla-1 arasında değiştiği belirlenmiştir. Ayrıca yöntemlerin ortama maliyetlerinin 174.25 ile 192.10 ₺ da-1 arasında değiştiği, girdi çıktı oranın da 0.50 ile 1.51 arasında değiştiği bulunmuştur. Sonuç olarak C ve D yöntemlerinin bölgede alternatif toprak işleme yöntemleri olarak uygulanabileceği anlaşılmıştır.
Bahçe ilaçlaması için otonom bir aracın tasarım parametrelerinin belirlenmesi ve prototip üretimi
Bu tez çalışmasında, meyve bahçelerinin ilaçlanması amacıyla Vabot olarak adlandırılan elektrikli ve otonom bir tarım aracı geliştirilmiştir. Aracın prototipi üretilmiş olup, 4 tekerlekli ve GPS algılayıcı ile donatılmıştır. Otonom olarak rota takip edebilen araç, aynı zamanda Bluetooth bağlantısıyla uzaktan kumanda edilebilmektedir. Aracın uzaktan kumandası için bir elektronik kontrol ünitesi ve Android işletim sisteminde çalışan bir mobil uygulama geliştirilmiştir. Aracın ilaç püskürtme düzenekleri yapay zekâ algoritmalarıyla çalışmaktadır. Kamera aracılığıyla alınan görüntüler, Yolov5 yapay zekâ algoritmasıyla eğitilen üç farklı model sayesinde yapraklı, yapraksız ve özelleştirilmiş ağaç kanopisi tespit edilerek ilaçlama yapılabilmektedir. Püskürtme düzenekleri, 7 bar basınçlı pompa, TeeJet 0,8 mm çaplı konik huzmeli meme, 25 l kapasiteli depo ve ilgili bağlantı aparatlarından oluşmaktadır. Aracın iki farklı şekilde sabit ve salınımlı püskürtme kolu mekanizması ile ilaç püskürtme özelliği vardır. Denemeler Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi'ne ait elma bahçelerinde gerçekleştirilmiştir. Yapraklı modelin doğru pozitif oranı % 97 ve yanlış negatif oranı % 3 iken, yapraksız modelin doğru pozitif oranı % 45 ve yanlış negatif oranı % 55 olarak belirlenmiştir. Ayrıca, deneme bahçesi modelinin doğru pozitif oranı % 77 ve yanlış negatif oranı % 23 olarak hesaplanmıştır. Aracın tarla etkinliği % 41 olarak belirlenmiştir. Salınımlı püskürtme kolu ile 147-182 μm aralığında damla çapı ve % 60,43 kaplama oranı elde edilirken, sabit püskürtme düzeneği ile 125-200 μm aralığında damla çapı ve % 14,87 kaplama oranı elde edilmiştir. Yapılan denemeler sonucunda, elektrikli otonom aracın bodur meyve bahçelerinde pülverizasyon uygulamaları için uygun olduğu öngörülmektedir.
Tarımsal işletmelerde uygun makina büyüklüğü ve traktör gücü seçimi için web tabanlı bir karar destek sistemi geliştirilmesi
Tarımsal üretimin kısıtlı ve zor olanaklarına rağmen üretimin yoğun ve kaliteli yapılmasını sağlayan önemli faktörlerden biri tarımsal mekanizasyondur. Mekanizasyon yatırımları toplam işletme yatırımının % 30'unu oluşturması nedeni ile mekanizasyon planlamasının dikkatli yapılması gerekmektedir. İnternet teknolojileri tarımı da kapsayacak şekilde yaygınlaştığından, Türkiye'deki tarım işletmelerindeki mekanizasyon sisteminin planlanması için internet tabanlı bir karar destek sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen yazılım PHP dilinde yazılmış olup, veri tabanları MySQL veri tabanı yönetim sisteminde hazırlanmıştır. Veri tabanında traktör test raporu verileri, Türkiye'de üretilen makinalara ilişkin teknik veriler, Türkiye için geçerli çalışılabilir gün oranı, makina ilerleme hızı ve etkinlik değerleri gibi veriler yer almaktadır. Geliştirilen karar destek sistemi ile Adana ilinde en çok üretilen ürünler için makina sistemleri oluşturulmuş ve traktör güç seçimi yapılmıştır. Sonuçlara göre tarımsal işlemlerin en uygun zamanda tamamlanabilmesi için 400 da'nın altındaki araziler için 157 kW'den daha az güce sahip bir traktörün kullanılabileceği, 400 da'nın üzerindeki büyüklüğe sahip arazilerde 2 veya 3 adet traktör kullanılabileceği belirlenmiştir.