3,056
Archived Theses
6
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Üç serbestlik dereceli paralel bir robotun kinematiği, dinamiği ve denetimi
Bu çalışmada 3 serbestlik dereceli paralel bir robot üzerine araştırmalar yapılmıştır. İlk olarak triglide (lineer delta) paralel robotun ters ve düz kinematik çözümleri analitik olarak elde edilmiştir. Yazarın bilgisi dahilinde, triglide paralel robotun düz kinematik çözümünün yapılan literatür araştırmasında, daha önce elde edilmediği görülmüştür. Triglide paralel robotun Solidworks programında katı modellemesi yapılmıştır. Bulunan ters ve düz kinematik çözümler bu katı modelleme üzerinden test edilmiş ve triglide paralel robotun çalışma hacmi oluşturulmuştur. Lagrange yöntemi kullanılarak robotun hareket denklemleri elde edilmiştir. Bu hareket denklemleri kullanılarak sistemin Simulink modeli oluşturulmuştur. PID kontrol yöntemi kullanılarak 3 serbestlik dereceli triglide paralel robotun x, y ve z koordinatları kontrol edilmiştir.
Elastik uzuvlu bir dört-kol mekanizmasının dinamiği ve hız kontrolü
Mekanizmalar belirli bir hareketi belirli bir zaman içerisinde yapmak için tasarlanır ve kullanılırlar. Her ne kadar mekanizma krank hızının sabit olduğu düşünülerek tasarlanmış olsa da uzuv ataletleri ve uzuvların elastik özellikleri sebebiyle krank hızında bir dalgalanma oluşmaktadır. Oluşan bu dalgalanmalar sistemin doğru çalışmasını engellediğinden krank hızının sabitlenmesi önem arz etmektedir.Bu çalışmada bir dört-kol mekanizmasının uzuvları önce rijit kabul edilerek elektrik motoru ile birlikte modellenmiş ve hareket denklemi türetilmiştir. Hareket denklemleri çözülerek ataletlerden kaynaklanan krank hızındaki dalgalanmalar ortaya çıkarılmıştır. Uzuvların elastikiyetinin etkisinin incelenmesi için biyel uzvu elastik kabul edilerek hareket denklemi tekrar oluşturulmuş ve çözümü yapılmıştır. Ortaya çıkan krank hızı dalgalanmaları rijit uzuvlu mekanizmanın krank hızı ile karşılaştırılarak elastikliğin etkisi ortaya konulmuştur.Krank hızını sabitlemenin yollarından biri, mekanizmayı tahrik eden motor gerilimini kontrol etmektir. Bu amaçla hareketli kayan kipli kontrol (HKKK) yöntemi motor gerilimini kontrol etmek için kullanılarak hem rijit uzuvlu hem de elastik uzuvlu mekanizmaların benzetim çalışmaları yapılmıştır.Kontrol yönteminin performansı ayrıca deneysel olarak da incelenmiştir. Gerçek zamanlı çalışabilen bir deney düzeneği hazırlanarak rijit ve elastik uzuvlu mekanizmaların krank hızlarının kontrolü standart KKK ve HKKK yöntemleri ile yapılmaya çalışılmıştır.Elde edilen sonuçlar grafikler ve tablolar halinde karşılaştırılarak değerlendirmeler yapılmıştır.
Kitre katkılı bims ve çimento karışımlarının yeni bir yapı malzemesi olarak değerlendirilmesi
Enerji kaynaklarının gün geçtikçe tükenme problemi ile karşı karşıya kalmasından ve maliyetlerin artmasından dolayı gelişen ve değişen dünya şartlarında son yıllarda enerji sektörü çok önem kazanmıştır. Geleneksel veya yenilebilir kaynaklardan enerji üretiminin artması zorunluluğu kadar önemli olan bir diğer husus da enerjinin verimli bir şekilde tüketilmesinin sağlanmasıdır. Üretilen enerjinin bir kısmı, ısınma için tüketilmektedir. Isınma amacıyla sarf edilen enerjinin asgari boyutlarda kalmasını sağlamak ise ısı yalıtımı ile mümkündür.Günümüzde enerji verimliliği yüksek olan bina tasarlamak, sürdürülebilir yapımın temel özelliklerinden biri olup gelecek nesillere yaşanır bir çevre bırakmanın ana şartıdır. Bu bağlamda enerji tasarrufu, güncelliğini koruyan konuların en başında gelmektedir. Enerji tasarrufundan faydalanmanın bir diğer yolu da yapı malzemelerinden, ısı iletim katsayılarının küçük olduğu agregaları tespit edip değişik üretim teknolojileri ile harmanlamaktır.Bu çalışmada bims agregası ile birlikte bağlayıcı olarak değişik kombinasyonlarda çimento ve kitre kullanılmıştır. Kitre Türkiye'nin Güney ve Güneydoğu Anadolu Bölgelerinde kırlarda yetişen, geven bitkisinin gövdesinde açılan yaralardan sızan ve yapıştırıcı özelliği olan bir reçinedir. 0.5-3 mm kalınlığında, 1-3 cm çapında yuvarlak plakalar ya da değişik biçimlerde parçalar halindedir. Beyaz ya da açık sarı renkli olup kokusuzdur. Eczacılıkta tablet, pastil gibi ilaçların hazırlanmasında, kâğıt, dokuma, `'ebru'' yapımında ve boya sanayinde kullanılır. Deneylerde kullanılan bimsler, geniş rezervlere sahip olan Van ilinin Ahlat bölgesinden temin edilmiştir. Bimsler öğütülerek tane çapları azami 0-4 mm, 4-8 mm ve 8-12 mm olacak şekilde gruplanmış ve her gruba % 20, % 40, % 60 ve % 80 ağırlık oranında bims ve % 0.5, % 1 ve % 1.5 ağırlık oranında kitre ve bağlayıcı olarak da çimento (KPÇ 325) katılmıştır. Bağlayıcıların cins ve karışım yüzdelerine göre 51 adet değişik numune hazırlanmıştır. Hazırlanan numuneler oda sıcaklığında 28 günlük standart kurumaya bırakıldıktan sonra gerekli ölçümler yapılmıştır.Deneylerde kullanılan malzemelerin kimyasal analizlerinden sonra hazırlanan örnekler üzerinde yoğunluk, ısıl iletkenlik, özgül ısı kapasiteleri, su emme oranları, kuruma hızları, çekme, basınç dayanımı ve aşınma deneyleri yapılmıştır. Deneyler, Dokuz Eylül Üniversitesi ile Fırat Üniversitesi laboratuvarlarında gerçekleştirilmiştir. Üretilen numune-lerde kullanılan kitre miktarındaki ve bims tane çaplarındaki artışa bağlı olarak ısıl iletkenlik değeri, basma ve çekme dayanımı, aşınma miktarı düşmektedir. Tane çapları küçük seçilen numunelerin yoğunluk değerleri artarken yalıtım özellikleri azalmakta, buna karşılık mukavemet değerlerinin de artmakta olduğu saptanmıştır. Su emme oranları TSE'de (Türk Standartları Enstitüsü) ön görülen sınır değerlerin üstünde çıkmıştır. Bu nedenle üretilen numunelerin sıva tipi yapı malzemelerinde, dış sıvalarda ve su ile direkt temas eden yüzeylerde kullanılamayacağı; buna karşılık iç sıva, çatı altı kaplama sıvası veya sandviç duvarlarda ara dolgu malzemesi olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Bims, Kitre, Çimento, Kompozit Malzeme, Gözeneklilik, Isı İletim Katsayısı
AISI 1045 çeliğinin mekanik alaşımlanmış demir esaslı tozlar ile kaplanması ve aşınma davranışının araştırılması
Bu çalışma, kendi içerisinde üç aşamadan oluşmaktadır. İlk olarak, hazır alınmış Metco 350 NS ve Metco 101 SF tozları sırasıyla ağırlık bazında %10 ve % 90 oranlarında 60 saat boyunca 450 dev/dk hızla dönen yüksek enerjili bir öğütücüde mekanik alaşımlamaları gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada mekanik alaşımlanmış bu süper alaşımlı tozlar, hazır alınmış demir esaslı Metco 350 NS tozu içerisine yine ağırlık bazında %5, %10 ve %15 oranlarında takviyeleri yapılmıştır. Ardından hiç takviye yapılmamış demir esaslı tozlar ile takviyeli demir esaslı tozları AISI 1045 malzemesi yüzeyine toz alev püskürtme tekniği kullanılarak kaplamaları gerçekleştirilmiştir. Son aşamada ise kaplamalı yüzeyler, kuru sürtünme şartlarında blok on disk aşınma test cihazında aşınma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kaplamalı yüzeyler, mikro sertlik ölçümlerine de tabi tutulmuştur. Tozların mekanik alaşımlanmasını göstermek için SEM analizlerinin yanı sıra hem kaplama yüzeyinin hem de aşınmış yüzeylerin optik mikroskoptan görüntüleri alınılmıştır.Yine yapılan çalışmada, takviye oranına bağlı olarak sertlik değerlerinin arttığı gözlenmiştir. Kaplamalı yüzeylerden alınan optik görüntülerde, porozite yoğunluğuna rastlanmıştır. Aşınma numuneleri incelendiğinde ise %15 takviye oranı dışında diğer takviyeli numunelerin sertlikle paralel bir şekilde aşınma dirençlerinin arttığı ve altlık malzemeye göre çok daha yüksek olduğu görülmüştür.
Kompozit malzemelerin fren balatalarında kullanılabilirliğinin ve frenleme performansının araştırılması
Bu yüksek lisans çalışmasında, kompozit fren balataları genel olarak incelenmiş olup günümüzde imal edilen kompozit malzemeden yapılan balatalarda kullanılan takviye elemanları, matris elemanları ve balatanın içerdiği diğer malzemeler ve bu malzemelerin kompozit fren balatalarının frenleme performansı, aşınma direnci, sürtünme katsayısı ve termal mukavemetine etkileri araştırılmıştır. Bunun yanında, frenleme sistemleri ve türleri araştırılmış frenleme basınçları ve balata boyutları standartları da yapılan literatüre araştırmalarında ortaya konmuştur. Üretilen balatalarda hayvansal esaslı organik tozlar kulanılarak bu tozların balata içerisindeki kullanılabilirliği ve frenleme performansı incelenmiştir. Elde edilen sonuçlarda midye ve kemik tozlarının yarı metalik fren balatalarında kullanılabileceği anlaşılmıştır. Bunun yanında boynuz ve tırnak tozlarının balatanın aşınma miktarını artırdığından kullanılmasının uygun olmadığı sonucuna varılmıştır.
Yapıştırıcı ile birleştirilmiş prizmatik geçmeli bağlantıların mekanik analizleri
Bu çalışmanın amacı, yapıştırıcı ile birleştirilmiş prizmatik geçmeli bağlantıların mekanik analizlerinin yapılarak; bağlantı mukavemetine yüzey pürüzlülüğünün, yapıştırıcı kalınlığının ve bindirme mesafesinin etkisini tespit etmektir. Bu amaçla, üç farklı bindirme mesafesinde, üç farklı yapıştırma kalınlığında ve üç farklı yüzey pürüzlülüğünde metal numuneler üretilmiştir. Bu numuneler dört farklı yapıştırıcı kullanılarak birleştirilmiştir. Elde edilen bağlantılar ile eksenel çekme deneyleri yapılarak her bir bağlantının bağlantı mukavemeti tespit edilmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak sunulmuştur.Çalışmanın giriş bölümünde literatür araştırması ile ilgili bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde kullanılan materyaller ve çalışma yöntemi açıklanmıştır. Üçüncü bölümde araştırma bulgularına yer verilmiş ve son bölümde çalışmadan elde edilen sonuçlar yorumlanmıştır.Çalışma deneysel ve sayısal olmak üzere iki kısımda yapılmıştır. Deneysel çalışmanın ilk aşamasında Devcon A, Devcon Titanyum, Akfix E300 ve Erde GTR adlı dört farklı özellikteki yapıştırıcılardan bulk numuneler hazırlanarak yapıştırıcıların gerilme-şekil değiştirme davranışları belirlenmiştir. İkinci aşamada metal numuneler yapıştırıcılar ile birleştirilerek elde edilen bağlantılara çekme deneyi uygulanmıştır.Çalışmanın sayısal kısmında yapıştırıcılar ve yapıştırılan malzemelerin gerilme-şekil değiştirme davranışları dikkate alınarak lineer ve non-lineer sonlu elemanlar yöntemiyle gerilme analizi yapılmıştır. Deneysel ve sonlu elemanlar analizlerinden elde edilen sonuçlar karşılaştırıldığında sonuçların uyumlu olduğu görülmüştür.Sonuç olarak, yüzey pürüzlülüğünün ve bindirme mesafesinin artması ile bağlantı mukavemetinin arttığı ancak bir noktadan sonra bu değerlerin artmasının bağlantının mukavemetine etkisinin olmadığı görülmüştür. Yapıştırıcı kalınlığının artmasının ise bağlantının dayanımını azaltmakla birlikte düzgün bir gerilme dağılımı oluşturduğu görülmüştür. Yapıştırıcılar arasında en yüksek çekme dayanımına sahip Akfix E300 ile birleştirilen bağlantıların dayanımının en fazla olduğu ve en düşük çekme dayanımına sahip non-lineer özellikteki Erde GTR ile birleştirilen bağlantıların dayanımının en az olduğu görülmüştür. Erde GTR'nin gerilme oranlarının çoğunlukla lineer özellikteki diğer üç yapıştırıcıya göre daha fazla olduğu ortaya çıkmıştır.Anahtar Kelimeler: Yapıştırıcı, Yüzey pürüzlülüğü, Prizmatik geçmeli bağlantı, Bağlantı mukavemeti.
Türkiye'de ısıl sistem tasarımında kullanılan meteorolojik verilerin akıllı sistemlerle tahmini
Enerji kaynaklarının sınırlı olması ve artan nüfusa bağlı olarak enerji ihtiyacının artması nedeniyle dünyamız genelinde araştırmaların bu konularda yoğunlaştığı görülmektedir. Özellikle mevcut enerji kaynaklarının tasarruflu tüketiminin öneminden dolayı araştırmacılar daha çok bu alanda çalışmaktadırlar. Isıl sistemlerin tasarımında ileriye dönük meteorolojik verilerin tahmini büyük önem arzetmektedir.Bu çalışmada, ısıl sistem tasarımında kullanılan meteorolojik verilerin, akıllı sistemler ile tahmini Türkiye 'nin genelini temsil edecek şekilde elli il için gerçekleştirilmiştir. Bu tezde, yapay sinir ağları ve uyarlamalı bulanık sinirsel ağ tabanlı modelleme sistemleri ile Devlet Meteoroji İşleri Genel Müdürlüğü 'nden alınan meteorolojik veriler modellenmiştir. Modellemede Matlab paket programı kullanılarak ileriye dönük ısıl sistem tasarımında kullanılan verilerin yüksek duyarlılıkla tahmini gerçekleştirilmiştir. Tahmin edilen bu veriler yardımı ile yeni ısıtma derece-gün ve soğutma derece-gün bölgeleri önerilmiştir. Bu veriler kullanılarak Türkiye için nem, sıcaklık, güneş ışınım şiddeti, ısıtma derece-gün, soğutma derece-gün haritaları Surfer ve ArcGIS programları kullanılarak hazırlanmıştır. Uygulanan modelden tasarım yapanların faydalanabilmesi için Matlab GUI ile bir grafiksel arayüz gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, modelden elde edilen yeni ısıtma derece-gün sayıları kullanılarak farklı iki duvar yapısı için ekonomik analiz yapılmış ve optimum yalıtım kalınlığı hesaplanmıştır.Sonuç olarak, ısıtma, havalandırma ve hava şartlandırma (HVAC) sistemlerinin tasarımında kullanılan nem, sıcaklık ve ışınım değerleri akıllı sistemlerle yapılan modelleme çalışmaları ile yaklaşık % 99 doğrulukla tahmin edilmiştir.
Mobilya ve dekorasyon endüstrisinde kullanılacak bilgisayar destekli freze tezgâhının tasarımı
Bu çalışmada, küçük veya büyük ölçekli mobilya ve dekorasyon imalat endüstrisinde kullanılmak üzere bir bilgisayar destekli freze tezgâhının tasarımı ve imalatı yapıldı. Bu freze tezgâhı, mobilya ve dekorasyon endüstrisinde ağaç ve ağaç türevli malzemelerden üretilecek eğrisel geometrilere sahip bir iş parçanın iki boyutlu teknik resmine ait çizgilerini takip ederek otomatik olarak işleyebilen bir freze tezgâhıdır. Bu freze tezgâhı, CNC takım tezgâhları gibi kesme işlemine başladıktan sonra operatörün müdahalesine ihtiyaç duymadan otomatik olarak kesme işlemini gerçekleştirmektedir. CNC kodlarının elde edilmesine ihtiyaç duyulmaması, klasik mobilya imalat tezgâhlarındaki gibi kesme işleminin her anında hem operatöre hem de operatörün tecrübesine gereksinim duymaması nedeniyle minimum zaman ve çaba harcayarak iş yapma yeteneği freze tezgâhının, diğer klasik ve CNC takım tezgâhlarından en önemli farkını açıkça ortaya koymaktadır. İmal edilen tezgah mobilya ve dekorasyon imalat sektörü için bir çok kolaylık sağlamaktadır.
Farklı pürüzlülüğe sahip borularda giriş ve tam gelişmiş akış bölgesinin deneysel analizi
Değişik pürüzlülüğe sahip borulardaki pürüzlülüğün, giriş ve tam gelişmiş akış bölgesinde, basınç kaybına etkisi ve basıncın zamana göre değişimi deneysel olarak incelenmiştir. Basınç kaybı ölçülürken türbülans çalkantıları da dikkate alınmıştır. Ayrıca tam gelişme bölgesinde belirli bir mesafedeki zaman ortalamalı basınç farkı değerlerinden yola çıkarak Çeper kayma gerilmesi (?w), Darcy sürtünme faktörü (f) hesaplanmış ve Reynolds sayısı ile değişimi grafik olarak gösterilmiştir. Sonuçta Reynolds sayısı arttıkça sürtünme faktörünün azaldığı ve çeper kayma gerilmesinin ise yükseldiği tespit edilmiştir.
Yama ile tamir edilmiş çatlak içeren pim bağlantılı kompozitlerde kırılma davranışının sayısal analizi
Bu çalışmada, bir yüzü kompozit yama ile tamir edilmiş pim delikli bir kompozit levhadaki çatlak ucu gerilme şiddet faktörü çekme yükü etkisi altında sayısal olarak hesaplanmış ve hesaplanmış ve geometri ve malzeme gibi değişken parametrelerin etkisi incelenmiştir. Çözümde çatlak ucu yer değiştirmeleri sonlu elemanlar paket programı ANSYS ile bulunmuştur ve tamir edilmiş levha üç boyutlu olarak modellenmiştir. Gerilme şiddet faktörü; Yer değiştirme Korelasyon (YK) metodu ile hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar grafikler halinde sunulmuştur.
PLC ve SCADA sistemlerinde katı ve sıvıların tartım hassasiyetinin arttırılması ve dozajlanması
Bu çalışmada elektrik, mekanik ve bilgisayar yazılımlarının bir arada kullanılarak farklı mühendislik işlemlerinin bir arada yürütülmesi sağlanmıştır. Bu tez çalışmasına başlanılmadan önce birçok endüstriyel tesis ziyaret edilmiş, tartım üniteleri incelenmiş ve tartım hassasiyetinin zorlaştığı alanlara yönelik çözüm üretebilecek nitelikte bir mekanik yapı oluşturulmuştur. Sistemin mekanik aksamı öncelikle Solid Works programında tasarlanmıştır. Tasarlanan sistemin elektrik ve mekanik malzemeleri temin edilerek sistem prototip olarak imal edilmiştir. Prototip çalışmanın imalatı yapılırken endüstriyel uygunluğa son derece önem verilmiş ve sistem işlev olarak endüstriyel uygulamalarda kullanılan sistemlere birebir benzetilerek prototip üretimi tamamlanmıştır. Mekanik aksam tamamlandıktan sonra elektrik projesi çizilmiş ve elektrik kumanda panosunu teşkil edecek olan pano imalatı gerçekleştirilip mekanik sisteme ile gerekli bağlantıları yapılarak elektromekanik yapı hazır hale getirilmiştir. Sistemin bilgisayar ile kumanda edilmesi amacıyla PLC ve SCADA sistemlerinden faydalanılmıştır. Sistemin bilgisayar haberleşmesi Ethernet ile yapılarak PLC programı, STEP7 V5.5 ve SCADA programı ise WİNCC V7.0 ile hazırlanmıştır. Sistemde üç ayrı bunker mevcut olup, birinci bunkerde aç-kapa pnömatik kontrollü tartım yapılmış, ikinci bunkerde manüel düzeltme katsayıları kullanılarak pnömatik kontrollü tartım yapılmış ve üçüncü bunkerde oransal pnömatik valf ile PID kontrolör kullanılarak tartım yapılarak üç farklı sistemin karşılaştırılması sağlanmıştır. Sistem bir bütün olarak çalıştırıp dozaj sistemi otomatik hale getirilerek endüstriyel uygunluk sağlanmıştır. Sistem defalarca test edilerek sonuçlar incelenmiştir. Bu çalışmada programsal düzeltmelerin yanında geniş bir uygulama alanı içerisinde uygulanabilecek tartım hassaslaştırma işlemleri için mekanik öneriler de sunulmuş ve çalışma tamamlanmıştır. Anahtar kelimeler: PLC ve SCADA sistemlerinde tartım ve dozajlama, Endüstriyel tartım uygulamaları, PLC programlama, SCADA programlama, PLC sistemlerinde PID kontrol, Loadcell çalışma yapısı.
Kaynaklı bir HSLA-100 plakasındaki çatlak analizi
Çalışmada üç farklı kalınlıkta dokuz adet kaynaklı HSLA-100 plakaları üzerinde çalışılmıştır. İlk olarak numunelere freze ile kesikler açılmış ve kaynaklanmıştır. İkinci olarak kaynaklı plakaların merkezinde çatlaklar oluşturulmuştur. Üçüncü olarak plakalar, üç farklı hızda çekme deneyine tabi tutulmuş, üzerlerindeki gerilme ve gerinim analizleri sonlu elemanlar teknikleri ve strain gaugeler ile yapılmıştır. Daha sonra plakalar ANSYS ve MARC nümerik analiz programlarında modellenmiş, sonuçlar elde edilmiştir. Son olarak elde edilen nümerik ve deneysel sonuçlar karşılaştırılmıştır.
Çatalağzı Termik Santralı ara buharı ile bölgesel ısıtmanın incelenmesi
Elektrik üretimi için tasarlanmış geleneksel kömür yanmalı güç üretim santrallerinde yakıt enerjisinin yaklaşık 1/3ü faydalı enerjiye dönüştürülebilirken diğer kısmı baca gazı ve yoğuşturucuda çevreye atılmaktadır. Termodinamik çevrim gereği atılmak zorunda olunan bu enerjiyi, santrali birleşik ısı güç üretim sistemine dönüştürerek azaltmak mümkündür. Aynı anda ısı ve elektriğin üretildiği sistem olan birleşik ısı güç santrali ısısı ile bölgesel ısıtma yapmak mümkündür. Bu çalışmada Çatalağzı Termik Elektrik Santrali?nde yoğuşturucuda soğutma suyuna verilen ısı miktarını azaltmak amacıyla Zonguldak il merkezinde bölgesel ısıtma yapmanın yolları araştırılmıştır. Bölgesel ısıtma için gerekli olan ısı, buhar türbininden ara buhar alarak sağlanmıştır. Santral verimini maksimum düzeyde tutacak buhar alma yerini belirlemek için dört farklı model geliştirilmiş ve en iyi buhar alma yeri tespit edilmiştir. Bölgenin toplam ısıtma yükünü belirlemek için yalıtımlı ve yalıtımsız olması durumuna göre iki farklı tipte referans bina seçilerek ısı kaybı hesabı yapılmış, binanın sıcak tüketim suyu enerji ihtiyacı da eklenerek bölgenin toplam ısıtma yükü ortaya konmuştur. Santral ile bölge arasında sıcak akışkanı taşıyacak olan boruların çapı bölgenin değişen toplam ısı yüküne bağlı olarak ekonomik boru çapı hesabı yöntemiyle hesaplanmış ve boru hattında meydana gelen ısı kaybı tayin edilmiştir. Bölgesel ısıtma yöntemiyle ısınma ile, doğalgaz ile ısınmanın kıyaslanması için birim ısı enerjisi maliyeti belirlenmiştir. Birim ısı enerjisi maliyeti; santralde buhar çekilmesi durumunda meydana gelecek elektrik enerjisindeki azalmayı, ilk yatırım maliyetini, pompa için gerekli olan elektrik enerjisi ihtiyacını ve bakım onarım masraflarını gözeterek hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda Zonguldak?ta Çatalağzı Termik Elektrik Santralinden ara buhar alarak bölgesel ısıtma yapmanın hem enerjitik hem de ekonomik açıdan faydalı bir ısıtma sistemi olduğu tespit edilmiştir.
Termik santrallarda enerji ve ekserji analizi için yazılım geliştirilmesi
Bu çalışmanın amacı termik santralarda enerji ve ekserji analizi için yazılım geliştirmektir. Çalışmada Çatalağzı Termik Santralı'nın akış şeması ve santralın akış şemasında bulunan 32 düğüm noktası ve bu noktaların sıcaklık ve basınç değerleri baz alınarak yazılım geliştirilmiştir. Öncelikle güç akışkanı suyun termodinamik özelikleri olan h ve s için IAPWS-95 ve IAPWS-IF97 çalışmalarının bulunduğu IAPWS tarafından yayınlamış bildirilerdeki denklemler ve veriler kullanılmıştır. Daha sonra santrala çevre sıcaklığının 25 santigrat derecedeki ve 0.101 MPa basınçtaki ortam şartlarında (ölü konum) enerji ve ekserji analizi uygulanarak her bir düğüm noktasının enerji ve ekserji değerleri ve santralın her bir elemanın ısı kaybı, enerji verimi, tersinmezlik, ekserji verimi, pompa ve türbin işleri için gerekli denklemler elde edinilmiştir. Elde edilen bu denklemler ve veriler kullanılarak santralın enerji ve ekserji analizini yapan Termik Santral Analiz Programı (TESAP) geliştirilmiştir. Program yardımıyla analiz yapılmış ve santralın ekserji verimi çevre sıcaklığının 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 santigrat derecedeki değerleri için sırasıyla %35.22, %34.76, %34.44, %33.99, %33.68, %33.24, %32.81 olarak hesaplanılmıştır. Artan çevre sıcaklığına bağlı olarak santralın ekserji veriminin azaldığı görülmüştür. Ayrıca çevre sıcaklığına göre tersinmezliğin değişimi programda bulunan diyagramlar yardımıyla incelenmiştir. Yoğuşturucuda ve borularda artan çevre sıcaklığıyla tersinmezliğin azaldığı, diğer santral elemanlarının ve toplam tersinmezliğin ise artan çevre sıcaklığıyla arttığı gözlenmiştir.
Fotovoltaik etki ile çalışan güneş enerjili sulama sisteminin modellenmesi
Bu çalışmada Fotovoltaik Etki ile Çalışan Güneş Enerjili Sulama Sisteminin tasarım parametreleri araştırılmış ve bilgisayar ortamında modellemesi yapılmıştır. Bu amaçla, İç Anadolu Bölgesi'nin güneş enerjisi potansiyeli hesaplanmış ve bölgede özellikle de Niğde ilinde oldukça yüksek bir güneş enerjisi potansiyeli olduğu belirlenmiştir. Bu potansiyelden yararlanmak üzere Niğde'de teorik olarak kurulan örnek bir pompaj tesisinin elektrik ihtiyacını karşılayacak fotovoltaik sistemin kurulu gücü hesaplanmış, aynı hesaplamalar modelleme programına da yaptırılarak benzer sonuçlar elde edilmiştir. Sonuçlar değerlendirilerek Fotovoltaik Etki ile Çalışan Güneş Enerjili Sulama Sisteminin tasarımını oldukça pratik hale getiren bir bilgisayar yazılımı geliştirilmiş ve geliştirilen yazılımının yenilenebilir enerji kaynakları kullanımına katkısı açısından önemi vurgulanmıştır.
54SiCr6 alaşımlı çelik kullanılan pulluk ok malzemesinin iyileştirilmesinin deneysel analizi ve topoloji optimizasyonu
Tarım sektöründe kullanılan Pulluk Ok malzemesi olarak adlandırılan makine parçasında hammadde olarak kullanılan 54SiCr6 alaşımlı çeliğinin toprak içerisinde bulunan büyüklü küçüklü taş ve çakıllar, agrega, ağaç kökleri gibi öngörülemeyen zorlanma şartlarına maruz kalması, kullanım koşullarında yeterli dayanımı gösteremeyip malzeme yüzeyinde çatlaklar meydana gelmesinin ardından zorlanmalar karşısında kırılma gibi bozulmalar göstermiştir. Bu tez çalışmasında 54SiCr6 alaşımlı çelik malzemenin dayanımlarının ve mekanik özelliklerinin iyileştirilerek bu sorunun ortadan kaldırılması amaçlanmıştır. Öncelikle malzemenin yüksek sıcaklıklara maruz bırakılmasının ardından ısıl işlem prosesleri konusu altında su ve yağ verme işlemleri yapılmıştır. Yapılan ısıl işlemler sonucunda malzeme karakteristik davranışlarındaki değişimler gözlemlenmiş ve analiz edilmiştir. Bu ve bunun gibi problemleri ortadan kaldırmak adına malzeme biliminden faydalanarak 54SiCr6 malzemesinin özelliklerinin iyileştirilmesi adına çalışmalar yapılmıştır. Makine parçasının tek iyileştirilmesi gereken özelliği malzeme dayanımları ve karakteristik özelliği değildir, Pulluk Ok parçasının ağırlığını da optimize etmek makinenin kullanımı için ve traktör arkasına takılarak kullanılan bu makinenin traktör çekiş güçlerine de etkisi olmasından dolayı topoloji optimizasyonu yüksek önem arz etmektedir. Bu yüzden tezin ana çalışmalarından bir tanesi de topoloji optimizasyonudur. Yapılan ısıl işlemler sonucunda malzemeye yağ verme işlemi su verme işlemine göre daha az sertlik sağlarken daha fazla süneklik sağlamıştır. Ortalama sertlik değerleri ham malzemede 28 HRC iken yapılan ısıl işlemler ile 31.6 HRC sertliğe çıkartılmıştır. Topoloji optimizasyonu yapılmasının ardından optimizasyon ile iyileştirilen tasarım sonucunda malzemenin ağırlığında 1 kg azalma gerçekleştirilirken hacim ve yüzey alanında da iyileşmeler görülmüştür.
Toz katkılı elektriksel kıvılcım ile işlenmiş yüzeylerin aşınma karakteristiklerinin incelenmesi
Aşınma makine mühendisliğinde karşılaşılan en büyük sorunlardan biridir. Bir makinanın işletme sırasındaki bakım maliyetleri ve kullanılan makina elemanlarının ömrünü doğrudan etkileyen yüzey aşınması birçok faktörden aynı anda etkilenir. Günümüzde en yaygın olarak kullanılan aşılmamış imal usullerinden biri olan Elektriksel Kıvılcımla İşleme (EKİ) yöntemi işlenen yüzey özelliklerini fazlasıyla etkilemektedir. Bu yöntemin temeli, dielektrik bir sıvı içerisinde iş parçası ve elektrot arasındaki termal ve elektriksel enerji geçişidir. Yöntemin en temel parametreleri iş parçası ve elektrot malzemesi, darbe akımı, darbe süresi ve dielektrik sıvı olarak verilebilir. Dielektrik sıvı içerisine farklı özelliklerde tozların katılması ile yapılan işleme ise Toz Katkılı Elektriksel Kıvılcımla İşleme (TK-EKİ) olarak tanımlanmıştır. Farklı özellikteki tozların dielektrik sıvıya katılması, işleme yöntemini ve sonuçlarını, yüzey aşınma direnci dahil, önemli oranda değiştirmektedir. Bu çalışmada TK-EKİ parametrelerinin işlenmiş yüzeyin aşınma davranışı üzerine etkisi araştırılmıştır. Bu maksatla üç farklı iş parçası malzemesi, iki farklı darbe süresi, iki farklı Dielektrik sıvı içerisinde üç farklı konsantrasyonda SiC tozları kullanılarak işleme yapılmıştır. İşlenen tüm numuneler denk koşullarda aşınma testine tabi tutulmuştur. Aşınma testlerinin sonuçları değerlendirildiğinde her bir numunenin aşınma davranışının birbirinden farklı olduğu görülmüştür. Bu farklılığı yaratan faktörlerin tespiti amacıyla numune yüzeyleri Taramalı Elektron Mikroskobu ile, kesitleri ise optik mikroskop ile incelemiştir. EKİ sırasında kullanılan parametreler yüzey aşınma direncini önemli oranda değiştirmektedir. Takım elektrot olarak grafit kullanılması martenzit dönüşümü destekleyerek yüzey aşınma direncini değiştirmiştir. Çift fazlı ve ferritik çeliklerin hidrokarbon bazlı dielektrik sıvı ile işlenmesi sırasında karbon içeriği ferritik taneleri etkilemiştir ve yüzey aşınma direnci önemli oranda artmıştır. Dielektrik sıvıya toz katkısı eklenmesi yüzey topoğrafyasını değiştirerek yüzey aşınma direncini etkilemiştir. TK-EKİ sırasında yüzeye nüfuz eden toz taneleri aşınma direncini yükseltmiştir. Elde edilen sonuçlar yüzeyden beklenen özelliklerin EKİ sırasında kazandırılabileceğini göstermiştir.
Mini/mikro kanallarda nanoakışkan ile ısı transferinin deneysel incelenmesi
Bu çalışmada, sabit yüzey sıcaklığı sınır şartı altında daire kesitli, yatay mikrokanallarda Al2O3, TiO2 ve ZnO nanoakışkanlarının ısıl performansları ve basınç düşüşleri deneysel olarak incelenmiştir. %0.5, %0.7 ve %1.0 hacimsel derişime sahip nanoakışkanlar hazırlamak için, taşıyıcı sıvı olarak kullanılan saf suya Al2O3 (13nm), TiO2 (10-25nm) ve ZnO (18nm) nanoparçacıkları ilave edilmiştir. Hazırlanan nanoakışkanlar kararlılık süresini arttırmak amacı ile yüzey aktif maddesi olan Sodyum Dodesil Sülfat (SDS) içerisinde karıştırılmıştır. Deneysel çalışmalar için bir deney seti kurulmuştur. Bu amaçla, farklı malzemelerden (paslanmaz çelik, Poly Ether Ether Ketone (PEEK)) imal edilmiş farklı iç çap ölçülerine (400, 750, 1000 μm ) sahip farklı yüzey sıcaklıklarında (15, 25, 40°C) 20 cm uzunluğundaki mikro kanallar kullanılmıştır. Ayrıca, farklı giriş sıcaklığı, hacimsel debi (20, 35, 50 mL/dk) ve derişim oranlarına sahip nanoakışkanlar çalışma sıvısı olarak kullanılmıştır. Sıcaklık, debi ve basınç ölçümleri ile ısı transferi, ısı taşınım katsayısı, Nusselt sayısı, basınç düşüşü ve sürtünme faktörü değerleri hesaplanmıştır. Hesaplamalar için gerekli olan ısıl iletkenlik ve viskozite değerleri ayrı ayrı ölçülmüştür. Taguchi yöntemi kullanılarak hesaplanmış değerlerin yardımı ile optimum koşullar belirlenmiştir. Bu optimum koşullarda, deneyler saf su ve nanoakışkanlarla tekrarlanmıştır. Aynı optimum koşullar altında saf su ve nanoakışkanda elde edilen ısıl performans ve basınç düşüşü karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada, ısıl performans ve basınç düşüşüne etki eden parametreler belirlenmiştir. Ayrıca tespit edilen bu parametrelerin sonuçları ne kadar etkilediği yüzdelik dilim olarak açıklanmıştır. Nanoakışkanların kullanıldığı ısı transferi uygulamalarında yüksek ısıl performans ve düşük basınç düşüşü için hangi parametrelere odaklanılması gerektiği vurgulanmıştır. Sonuç olarak kararalılığı sağlanmış nanoakışkanlar arasında Al2O3 nanoakışkanı için en uygun değerler tespit edilmiştir. Al2O3 nanoakışkanı saf su ile karşılaştırıldığında, ısı transferi, ısı taşınım katsayısı ve Nusselt sayısı değerlerinde sırasıyla ve %15.3, %21.7, %11.1 artış ve basınç düşüşünde %39.2 azalma belirlenmiştir.
Asansör halatlarını servis dışı bırakma kriterlerinin çekme dayanımına etkilerinin incelenmesi
İnsan ve yük taşıma amaçlı kullanılan asansörler insan yaşamında önemli bir yere sahiptir. Ancak günümüzde meydana gelen asansör kazaları can ve mal güvenliğini ciddi bir şekilde tehdit edecek düzeydedir. Asansörlerde emniyeti daha iyi sağlayabilmek ve kazaları engelleyebilmek için özellikle çelik tel halatlar asansör sistemlerinde çok önemli bir yere sahiptir. Asansörlerde kullanılan çelik tel halatlar, işletme sırasında çeşitli gerilmelerin etkisi altındadır. Bu gerilmeler ve zorlamalar zamanla halatta tahribatlara neden olacak ve halatın dayanımını azaltacaktır. Bu tez çalışmasında, yapılan deneyler sayesinde, oluşan hasar çeşitlerinin halat dayanımına etkileri incelenmiştir. Asansör halatlarını servis dışı bırakma kriterleri belli standartlarla belirlenmiştir. Bu standartlarda belirtilen hasar kriterleri arasında tel kırığı, korozyon ve abrasif aşınma asansör halatlarında sıklıkla rastlanılan bozunma çeşitleridir. Emniyetli çalışma koşullarını yerine getirmek için bu standartlara dikkat etmek gerekir. Bu projede, servis dışı bırakma kriterlerinin halat dayanımına etkileri incelenmiştir. Çeşitli hasar tiplerinin çekme dayanımlarına etkisi konusunda çalışmalar çok az bulunmaktadır. Bu yüzden tel halatlarla ilgili deneysel çalışmalar yapılmıştır. Bunun için, farklı kompozisyonlara sahip halat numuneleri deneysel çalışmalar için hazırlandı. Laboratuar ortamında halat numuneleri üzerinde farklı tipteki hasarlar yaratılarak numunelerin çekme testleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda elde edilen veriler karşılaştırılmıştır. Halatta meydana gelen bozuklukların, halat dayanımına etkisi incelenmiştir. Elde edilen sonuçların, tel halat sanayisine ve bu alanda çalışan araştırmacılara önemli bir referans olması amaçlanmaktadır.
Çelikte Ferrovanadyum Yerine Nitrovanadyum Kullanımının Elektriksel Aşındırma ile İşlenebilirliğe Etkisinin İncelenmesi
Çelikte alaşım elementi olarak kullanılan Vanadyum, östenit tane büyümesini sınırlar. Ayrıca güçlü bir karbür ve nitrür oluşturucudur. Vanadyum; akma mukavemetini, tokluğu, sertliği ve temperleme sırasında çeliğin yumuşamaya karşı direncini önemli ölçüde artırmaktadır. Azotla bir araya gelerek uzama yaşlanması özelliğini zayıflatır. Çeliğe vanadyum ilavesi olarak kullanılan FeV pahalı bir ferro alaşımdır. İçeriğinde, Vanadyum ve Azot bulunan NV ise çeliğin mukavemetini arttır. Elektriksel kıvılcımla işleme yöntemi, özellikle çok sert ve karmaşık geometrilere sahip malzemelerin işlenmesinde kullanılan alışılmamış bir imalat yöntemdir. Bu işleme yöntemi; dielektrik sıvı içerisinde bulunan iş parçası ile elektrot arasında oluşturulan ardışık kıvılcımların oluşturduğu termal ve elektriksel enerji geçişi esasına dayanmaktadır. Elektriksel darbelerin oluşturduğu kıvılcımların termal etkileri ile yüzeyden malzeme kaldırılmaktadır. Bu işleme metodunda; darbe akımı, darbe ve bekleme süresi, deşarj gerilimi, darbe karakteristiği, iş parçası, takım, dielektrik sıvı özellikleri gibi işlenen parçanın yüzey bütünlüğünü ve işlenebilirliğini doğrudan etkileyen birçok parametre mevcuttur. Ereğli Demir ve Çelik Fabrikaları T.A.Ş. bünyesinde, FeV yerine Nitrovanadyum kullanımı ile maliyet tasarrufu sağlanması ve yüksek mukavemetli çelik üretilebilirliğinin araştırılması amacı ile levha ve bobin ürün tiplerinde denemeler gerçekleştirilmiştir. Bu tez kapsamında her iki alaşımlı çelik türünün elektriksel aşındırma ile işlenmesinin etkileri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Elektriksel kıvılcımla işleme yönteminde etkin rol oynayan işleme parametreler ve istenen fonksiyonel yüzey özelliklerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Yapılan analiz sonuçlarına göre FeV ve denemesi yapılan NV alaşımlı dökümler karşılaştırılmıştır. Buna göre NV alaşımlı çeliklerin akma ve çekme mukavemetleri daha yüksek , % uzama değerleri ise kısmen daha düşük olduğu görülmüştür. EKİ işlemine tabi tutulan numunelerin yüzey pürüzlülükleri incelendiğinde, kullanılan gazyağı ve su dielektrik sıvılara bağlı olmaksızın, çeliğin alaşımlama tekniğinin pürüzlülük üzerine belirgin bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Yapılan SEM analizlerinde ise NV ve FeV alaşımlı çeliklerde yüzey morfolojisi açısından büyük farklar gözlemlenememiştir. XRD analizlerinde her iki alaşımlı çelikler için yüzey faz yapısının elektriksel parametrelere bağlı bir değişime uğramadığı görülmüştür. EKİ'ye tabi FeV ve NV alaşımlı çelik numunelerin kesit mikroyapılarında gözlemlenen en önemli sonuç, EKİ sırasında meydana gelen katmanlar üzerindeki sertliklerdeki faklılaşmadır. Ayrıca derinliğe bağlı gerçekleştirilen GDOES ölçümlerinde takım elektrodundan yüzeye malzeme geçişi saptanmıştır.
Termal gerilme altındaki izotropik ikili malzemenin gerilme şiddet katsayısı analizi
Yapılan bu tez çalışması araldite ve çelikten oluşan on bir adet ikili malzeme numunesi üzerinde yapılmıştır. İlk olarak malzemeler üzerinde darbe testi yapılmış ve malzemenin dinamik parametreleri (ω, ξ, x) elde edilmiştir. İkinci olarak üç farklı sıcaklıkta (28°C, 35°C ve 50°C) malzeme üzerine yük uygulayarak oluşan gerinimler bulunmuştur. Daha sonra numuneler MARC nümerik analiz programında modellenmiş ve termal gerilmeler altında malzemenin ilk üç modunun frekans değerleri elde edilmiştir. Gerekli eşitlikler kullanılarak KI ve KII gerilme şiddeti faktörleri de bulunmuştur. Sonuç olarak da statik ve dinamik deneylerden elde edilen sonuçlar ile nümerik analiz sonuçları karşılaştırılmıştır.
Hasarlı kompozit plakalarda vibroakustik bir çalışma
Kompozit malzemeler, yüksek rijitlik/ağırlık oranları ve diğer avantajlarından dolayı havacılık ve denizcilik endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kullanım süreleri boyunca pek çok çevresel etkiye maruz kalan kompozit malzemelerin mekanik ve kimyasal özellikleri bu durumdan etkilenmektedir. Havacılıkta kullanılan örgülü kompozit malzemeler için ise en büyük ilgi alanı gürültü ve sıcaklığın bu malzemelerin mekanik özelliklerine olan etkisidir. Sıcaklığın değişimiye birlikte kompozit malzemelerdeki matris faz olan reçinenin fiziksel yapısı değişmektedir. Fiziksel formu değişen reçinenin rijitliği düşmekte ve bu durum kompozit malzemenin yapısında dinamik kararsızlığa yol açabilmektedir. Sıcaklığın kompozit plakalarda yarattığı etkiyi anlayabilmek için ısıl ortamdaki titreşim analiziyle birlikte, titreşim yapılarının ses özelliklerinin de aynı anda incelenmesi daha doğru bir analiz yapılması açısından önemlidir. Bu çalışmada farklı tipte kompozit plakalar (tek yönlü elyaf takviyeli, örgülü) gözönüne alınarak, hasar analizi deneysel olarak belirlenecektir. Çalışmanın önemi, dinamik analizle, plakaların 20-50 °C aralığındaki vibroakustik karakteristikleri ortaya konularak, servis kullanımıyla ilgili değerlendirmenin belirginleştirmesini sağlamaktır.
Havalı tip fındık kırma makinesinin imalatı ve performans karakteristiklerinin araştırılması
Havalı Tip Fındık Kırma Makinesi?nin imalatı ve performans karakteristiklerinin araştırılması amacıyla yapılan bu deneysel çalışmada, ilk olarak fındıkların hava ile kırılmasında etkili olan faktörler tespit edildi. Daha sonra tespit edilen bu faktörlere göre, Havalı Tip Fındık Kırma Makinesi imalatı yapıldı. Temin edilen üç farklı cins fındık kullanılarak kırma deneyleri yapıldı ve her fındık cinsi için ideal kırma şartları araştırıldı. Deneyler sonucunda elde edilen değerlere göre her fındık cinsi için maksimum kırma verimini gösteren grafikler hazırlandı.
Giriş ve tam gelişmiş akış bölgesinde laminar-türbülans geçiş özelliklerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Tam gelişmiş boru akışlarında statik basınç düşüşünü hesaplamak için deneysel bağıntılar bulunmasına rağmen boru girişinde gelişen akış için herhangi bir analitik veya deneysel bağıntı ise bulunmamaktadır. Uzun borulu akışlarda giriş etkileri önemsiz kalırken kısa borulu akışlarda ise giriş etkileri oldukça önemli olmaktadır. Bu nedenle boru girişinden tam gelişmiş akış şartlarına kadar gelişen akış özelliklerini analiz etmeye yönelik deneysel ve sayısal bir çalışma başlatılmıştır. Piyasadan temin edilen ve farklı malzemelerden imal edilmiş boru türlerini pürüzlülük yönünden değerlendirmek ve sayısal çalışmaya bir karşılaştırma zemini yaratmak için deneysel çalışma yapılmıştır. Deneysel çalışma alüminyum, bakır, demir, galvanizli ve PPRC malzemelerden imal edilmiş beş ayrı boru türü ile yapılmıştır. PPRC boru dışındaki diğer borular aynı çapa sahiptirler. Deneysel çalışma 2000-55000 aralığındaki Reynolds sayılarında gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmadan elde edilen sonuçlardan tam gelişmiş akış kısmından Darcy sürtünme faktörü hesaplanmış ve Reynolds ile değişimine uyan Moody diyagramı eğrilerinden boru pürüzlülük değerleri bulunmuştur. Boru pürüzlülükleri azalan yönde sıralandığında galvanizli, demir, alüminyum, PPRC ve bakır boru değerleri gelmektedir. Deney Reynolds sayılarında ve beş ayrı borunun pürüzlülük değerlerinde sayısal bir çalışma başlatılmıştır. Sayısal çalışmada amaç gelişen boru akışını kayma gerilmesi ve laminardan türbülansa kritik ve geçiş mesafeleri yönünden analiz etmek ve değişimlerine uygun sayısal bağıntılar türetmektir. Sayısal çalışma 2000-25000 aralığında bulunan deney Reynolds sayıları için yapılmıştır. Türbülanslı akışlarda akış içerisinde zaman ve konuma bağlı olarak gelişen türbülanslı yapıları çözmek için üç farklı sayısal yöntem bulunmaktadır. Bunlar DNS, LES ve RANS yöntemleridir. DNS yönteminde akış içerisindeki tüm türbülans yapıları doğrudan çözülür, LES yönteminde ise büyük ölçekli yapılar çözülür küçük ölçekli yapılar ise modellenir. RANS yönteminde ise tüm türbülans yapıları modellenir. DNS ve LES yüksek hesaplama maliyetleri nedeniyle boru akışları için RANS yöntem tercih edilmiştir. RANS türbülans modellerinden laminar-türbülans geçişini sağlayan SST k-omega modeli seçilmiştir. RANS çözümden elde edilen sayısal sonuçlar deneysel değerlerle karşılaştırılmış ve çok iyi uyum sağladıkları görülmüştür. Sayısal duvar kayma gerilmesi analiz edilmiş ve gelişen akış kısmındaki değişimini ifade eden sayısal bir bağıntı türetilmiştir. Laminardan türbülansa geçişte kritik ve geçiş mesafeleri analiz edilmiş ve Reynolds sayısına bağlı sayısal bağıntılar türetilmiştir. Merkezi eksenel hızın maksimum olduğu akış mesafesi incelenmiş ve Reynolds sayısına bağlı sayısal bir bağıntı türetilmiştir. Sayısal tam gelişmiş akış hız profilleri deneysel hız yasalarıyla ve başka deneysel verilerle karşılaştırılmış ve çok iyi uyum görülmüştür. RANS çözüm dışında LES ile pürüzsüz boru akışları gerçekleştirilmiştir. LES çözümün gerçek akış görselliği yönünden RANS çözümden farkı gösterilmiştir. LES çözüm hız yasalarıyla karşılaştırılmış ve RANS çözüme göre yüksek sapma göstermiştir. Bunun nedeni olarak LES çözüm yüksek hesaplama maliyeti gerektirdiğinden normal bir bilgisayar ile çözümünde yeterli ağ çözünürlüğüne ulaşılamamıştır. Gelişen boru akışının LES ile çözümünde paralel hesaplama veya yüksek başarımlı hesaplama yapılmasının gerektiği görülmüştür.
Peynir kurutma makinesi tasarımı ve imalatı
Bu tez çalışmasında, tasarımı ve imalatı yeni yapılan peynir kurutma makinesinde, Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi (MAKÜ) Çiftliği Akçakatık peynirine, kurutma işlemi gerçekleştirilmiştir. MAKÜ Süt Ürünleri ve Teknolojileri Uygulama ve Araştırma Merkezi'nde bulunan süt tesisinde kırsal kalkınmayı desteklemek, geleneksel ürünlerin endüstriyel ürün haline dönüşmesini sağlamak amacıyla yürütülen projeler arasında Akçakatık ve Keş peynirleri yer almakta ancak bu ürünlerde, kurutma işlemleri endüstriyel boyutta gerçekleştirilememektedir. Bu peynir grubu üretimden sonra serin bir yerde en az 3 ay kurutularak elde edilmektedir. Bu peynirler gibi diğer kurutulacak gıdalar için, sıcaklık, nem, süre ve hava hızı gibi çeşitli parametrelerin optimize edildiği kurutma sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Makü Çiftliği Akçakatık peyniri, tasarlanan peynir kurutma makinesinde 3 gün süreyle her gün 3 saat 25℃'de 1,5 m/s hava hızında ve nem oranı %20 seviyesine ulaşılacak şekilde kurutma deneyi yapılmıştır. Kurutma işlemi sırasında, örneklerin titrasyon asitliğine bakıldığında, ürünün oda sıcaklığına yakın bir değerde kurutulması ile asitlik gelişiminin devam ettiği görülmüştür. Uygulanan işlem aşamalarında peynirin, bünyesinden hızlı bir şekilde suyunu kaybettiği ve kuru madde oranının %34,44'den %62,55 ulaştığı gözlenmiştir. Deneme örneklerinin yağ oranı %18 ile %19,5 arasında değişim göstermiştir. Bu değişimin en önemli nedeni peynirin buharlaşma nedeniyle nemini kaybetmesi ve bileşen oranlarının nem kaybına bağlı olarak değişim göstermesidir. Kuru madde üzerinden hesaplanan yağ içeriğine göre örneklerin kuru maddedeki yağ oranlarının, %52,26'dan %31,17'ye düştüğü görülmüştür. Literatür bilgilerinden de anlaşılacağı üzere, çalışmada elde edilen örneklerin kuru madde değerleri en az 2-3 ay olgunlaşma geçiren peynirlerinkine oldukça yakın bir düzeydedir. Bu nedenle üründen hızlı nem kaybının olduğu ve kuru madde değerlerinin arzu edilen düzeye kısa sürede ulaştığı söylenebilir. Peynir kurutma makinesi tasarımında yapılacak değişikliklerle, enerji verimliliğine katkı sağlanabileceği gibi, farklı ölçüm parametreleri ile ürün kalitesi iyileştirmelerinin de geliştirilebileceği düşünülmektedir.
Dental implant uygulamalarında yorulma davranışının sayısal olarak incelenmesi
Dental implant uygulamaları diş hekimliğinde sıklıkla başvurulan bir tedavi metodudur. İmplant uygulamalarında implant üzerine gelen kuvvetler tedavinin başarısını etkileyen temel faktördür. Kullanılan implantın şekli hem implant stabilizasyonu hem de kemik kaybını etkiler. Bu çalışmada implant şeklinin yorulma davranışına etkisi sonlu elemanlar metoduyla araştırılmıştır. İmplant malzemesi olarak Ti6Al4V kullanılmış ve referans alınan modelle birlikte toplam 31 farklı implant modeli oluşturulmuştur. İmplant modelleri oluşturulurken diş dibi kalınlığı, diş üstü kalınlığı, diş yüksekliği, diş hatvesi, implant boyu, implant çapı, pah boyu, pahın yarı çapı ve oyuk boyu değerleri değiştirilmiştir. SolidWorks programı yardımıyla oluşturulan modeller ISO 14801 standardında belirtilen kriterlere göre ANSYS programında yorulma analizine tabi tutulmuştur. Sonuçta dental implantların yorulma davranışını en çok etkileyen boyut değerlerinin implant çapı ve implant boyu olduğu görülmüştür. İmplant vidası yorulma ömrü üzerindeki en etkili parametreler hatve ve diş yüksekliği en az etkili olan parametreler ise diş taban kalınlığı ve diş üstü kalınlığıdır. Anahtar Kelimeler: Dental implant, Yorulma, Sonlu elemanlar metodu.
Elektriksel kıvılcımla işlemede mikronize hidroksiapatit toz katkısının yüzey özelliklerine etkisinin incelenmesi
Elektriksel Kıvılcım ile İşleme (EKİ), dielektrik sıvı içerisinde iş parçası ile elektrot arasında ardışık biçimde uygulanan elektrik darbe gerilimleri sonucunda oluşan kıvılcımların termal etkisiyle malzeme kaldırma prensibine dayanmaktadır. İşleme sırasında kesme kuvvetlerinin oluşmaması ve yöntemin termal doğası gereği, çok sert ve karmaşık şekilli parçalar kolaylıkla işlenebilmektedir. Yöntemde, darbe akımı, darbe süresi, bekleme süresi, darbe gerilimi, iş parçası malzemesi, elektrot malzemesi ve dielektrik sıvı özellikleri, elde edilen yüzey özelliklerini ve işleme performansını doğrudan etkileyen faktörlerdir. Toz Katkılı Elektriksel Kıvılcımla İşleme (TKEKİ) yönteminde; dielektrik sıvıya ilave edilen ve dielektrik sıvı içerisinde asılı tutulan toz katkısıyla işlem performansının artırılması hedeflenmiştir. Titanyum alaşımları; sahip olduğu korozyon direnci ve mekanik özellikleri ile medikal uygulamalarda tercih edilmektedir. Fakat, vücut sıvısı ile etkileşimleri sonucu bölgesel korozyona uğramaları ve çevresindeki dokulara iyon salınımı yada kemikle bütünleşmelerinde yaşanan sorunlar, onların kemiklerle etkileşimleri çok daha iyi olan malzemelerle kaplanması gereğini doğurmuştur. Hidroksiapatit (HA) genellikle ampute kemiklerde dolgu olarak yada implantları desteklemek için kullanılan bio uyumlu bir seramiktir. Bio seramiklerin, implantlar olarak üretilip kullanılabilmeleri, güvenirliliği, virütik ve bakteriyel bir risk taşımamaları ve yaşayan dokunun çevresiyle etkileşmemeleri en önemli avantajlarıdır. Bu sebeple medikal metallerin kaplanmasında tercih edilmektedir. Bu çalışmada, dielektrik sıvıya mikronize hidroksiapatit toz katkısı eklenerek EKİ yöntemiyle işlenmiş Ti-6Al-4V alaşımının yüzey özellikleri konu edilmiştir. Farklı darbe süreleri ve farklı darbe akımları kullanılarak 40 numuneden oluşan parametrik bir deney çalışması yapılmıştır. İşlenen yüzeyler taramalı elektron mikroskobisi, X ışını kırınım difraktometresi ve optik mikroskobisi ile incelenmiştir. HA toz katkılı EKİ ile yüzeyde HA yönünden zengin yapıların oluştuğu belirlenmiş ve bu yapıların oluştuğu parametreler tespit edilmiştir. İşlemelerde kullanılan 7, 12, 22, 42 Amper akım seviyelerinde, en iyi nüfuziyetin 22 A'de ve 100-1600 µs darbe süresi aralığında gerçekleştiği gözlemlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, karmaşık geometrili parçaların işlenebilmesinin, aynı zamanda işleme ile birlikte medikal uygulamalar için HA yönünden zengin fonksiyonel yüzeylerin elde edilebilmesinin mümkün olduğunu göstermektedir.
Sac malzemelerin bükülmesinde geri yaylanma davranışının araştırılması
Sac metal malzemeler, otomotiv ve beyaz eşya gibi sektörlerde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Bu malzemeler bükme kalıplarıyla şekillendirilmektedir. Kalıplardan çıkan ürünün ölçü, biçim ve konum açısından belli toleranslar içerisinde olması gerekmektedir. Bu tolerans değerlerini yakalamada karşılaşılan en önemli problem, geri yaylanma davranışıdır. Bu çalışmada, sac metal malzemelerin şekillendirilmesinde en sık kullanılan yöntemlerden biri olan V kalıpla bükme işleminde meydana gelen geri yaylanma davranışı deneysel ve sayısal olarak araştırılmıştır. Geri yaylanma davranışı, 45x90 mm ebatlarında, 1, 1.5 ve 2 mm kalınlıklarında farklı kalitelerde sac malzemeler (DP800, DP600, DC01, DC04 ve DC05) ve 60, 90 ve 120o'lik kalıp açılarına sahip V bükme kalıpları kullanılarak incelenmiştir. Autoform programı kullanılarak sonlu elemanlar analiz yöntemiyle geri yaylanma davranışı sayısal olarak incelenmiştir. Deneylerden elde edilen sonuçlar ile sayısal analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Ayrıca, lineer olmayan regresyon analiz yöntemiyle geri yaylanma açısı matematiksel olarak modellenmiştir.
Termit kaynaklı a-100 ray çeliğinin servis ömrü üzerine bir çalışma
Bu çalışmada, tavan vinci raylarının ( A100 ) termit kaynağı yöntemi ile birleştirilmesi gerçekleştirilmiştir. Rayların birleşme noktalarındaki termit kaynak genişlikleri 25mm, 30mm, 45mm ve 50 mm aralıklarında ele alınarak, termit kaynak genişliklerinin ek noktalarına bağlı fiziksel, mekanik ve servis ömürlerine etkileri incelenmiştir. Termit kaynağı, teoride (14-50) mm genişlik aralığında uygulanabilmesine karşın fiili uygulamalarda (25- 50) mm genişlik aralığının tercih edilmektedir. Bunun nedeni ise (14-25) mm genişlik aralığında kaynak banyosunda sıkışan cüruf kalıntılarının olumsuz etkileridir.
Nomex kompozit malzemelerin işlenebilirliğinin araştırılması
Başta havacılık ve uzay çalışmaları olmak üzere, denizcilik, motor sporları ve otomotiv gibi sektörlerde; yüksek mukavemet, hafiflik, yanmazlık gibi üstün özellikleri sebebi ile yaygın olarak kullanılan Nomex kompozit malzemelerin işlenmesi anizotropik yapıları nedeniyle karmaşıktır. Perçin ve cıvata gibi bağlantı elemanları ile birleştirilen bu tür kompozitlerde delme işleminin kalitesi, bağlantı kalitesini belirleyen önemli bir faktördür. Bu çalışmada delme işlemi sırasında oluşan kesme kuvvetleri ile oluşan delaminasyonlar; en uygun kesici takım geometrisi, fener mili hız ve ilerleme hızını tespit edebilmek amacıyla incelenmiştir. Deneylerde cam fiber prepreg kaplı Nomex balpeteği sandviç malzeme; Helisel üç ağızlı kesici takım ve iki ağızlı kırıcı tip kesici takımlarla; 100, 200, 300, 400 ve 500 mm/dak ilerleme hızı ve 2.000, 8.000 dev/dak fener mili hızı parametreleri kullanılarak dik işleme merkezinde doğrudan delme metoduyla işlenmiştir. Kesme kuvvetleri dinamometre ile ölçülmüştür. Delinen deliklerin alınan görüntüleri üzerinden delaminasyon hesaplaması yapılmıştır. Deneyler sonucunda en iyi kesme kuvveti ve çıkış delaminasyonu değerleri iki ağızlı kırıcı tip kesici takımla düşük ilerleme hızlarıyla elde edilmiştir. Yüksek fener mili hızı ile kesme kuvvetleri azalmıştır. Yüksek fener mili hızı, iki ağızlı kırıcı tip kesici takımla yapılan deneylerde çıkış delaminasyonu değerlerini artırmıştır.
İç sabitlemeyle birleştirilmiş insan bacağı uzun kemik kırıklarının dinamik analizi
Bu çalışmada kırılmış tibia kemiğinin plak ile tedavisi sonucu, basınç yükü etkisi altındaki gerilme davranışı sayısal olarak incelenmiştir. Kemiğin dış kısmı olan cortical ortotropik olarak seçilmiş olup, iç kısmı olan spongioz izotropik malzemedir. Vida kullanılarak birleştirilmiş kırık içeren tibia kemiğinin talus ile olan kısmı sabitlenmiş, diğer ucu ise basınç yükü etkisinde bırakılmıştır. Kemiğin kırık iki kısmı arasında kalan çatlağı oluşturan boşluk ise iyileşme süresine bağlı olarak farklı elastisite modüllerinde tanımlanmış, plak kemik yüzeyinin formunu alacak şekilde tasarlanmıştır. Sayısal analizde sonlu elemanlar metodu kullanılmıştır. Ayrıca tibia, plak ve vida modeli üç boyutlu olarak hazırlanmıştır. Kırılma açısının, vida malzemesinin, kırık iyileşmesinin, plak boyunun, plak genişliğinin, plak malzemesinin, vida konikliğinin, vida profilinin, vida sayısının, vida yerleşme açısının, vida konumları parametrelerinin maksimum von Mises gerilmesi üzerindeki etkisi statik olarak incelenmiş, ayrıca statik ve dinamik yükleme karşılaştırılmıştır.
AISI316 ve S355JR (ST52) sac malzemelerin bükülmesinde geri yaylanma davranışının deneysel olarak incelenmesi
Sac metal kalıpları kullanılarak üretimi gerçekleşen parçalar endüstride geniş bir alanda kullanılmaktadır. Tercih edilen uygulama alanlarından birisi de büküm işlemli kalıpçılıktır. Sac metal levhalara ait kalıplar kullanılarak gerçekleştirilen şekillenme işleminde başlıca görülen sorun geri yaylanmadır. V büküm işlemi kullanılarak oluşan geri yaylanmalara bakıldığında, kalınlıkları farklı olan malzemelerde, değişik açılardaki oluşan geri yaylanma tutarını gösteren grafiklerin eksik olduğu tespit edilmektedir. Çalışmalar sırasında oluşan geri yaylanma miktarlarını tespit etmek için yapılan V büküm kalıbı ve deney malzemesi olarak AISI 316, S355JR (ST52), sac metal levhalarda işlem yapılmıştır. Kalınlığı 2 ve 3 mm örnekler 60, 90 ve 120 dereceden oluşan kalıp açıları kullanılarak ve işleme alınan her bir açı için büküm radyüsü 2 mm ve 4 mm değerindekiler kullanılarak deneyler yapılmıştır. Deneylerin sonrasında numune ürünlerin geri yaylanma miktarlarını tespit edebilmek amacıyla dijital ölçüm cihazından yararlanılmıştır. Yapılan çalışmalar sonuçlarında görünen miktarı fazla olan geri esneme S355JR (ST52) sac levhada tespit edilmiştir. Seçilen kalıp açı değeri arttırıldıkça geri esnemenin düştüğü gözlemlenmiştir. Seçilen sac levha kalınlıklarında oluşan geri yaylanma ile doğru orantılı olduğu ve büküm radyüsü değerini artırıldıkça oluşan geri yaylanma değerinin arttığı tespit edilmiştir.
Farklı kaplama özelliklerine sahip aısı 630 paslanmaz çelik dental takımların aşınma ve tribolojik özelliklerin deneysel olarak incelenmesi
Bu çalışmanın amacı, farklı kaplama özelliklerine sahip AISI 630 paslanmaz çelik dental takımların aşınması, takım ömrünün uzun takımların olup olmayacağını araştırmaktır. Aşınma zamanında fark edilmezse çok pahalı sonuçlar olabilmektedir. Bu yüzden son zamanlarda aşınmayı önlemek için yüzey kaplamaları geliştirilmiştir. AISI 630 paslanmaz çelik ağız ve diş sağlığı sektöründe sık kullanılan bir malzeme türüdür. AISI 630 paslanmaz çelik korozyon direncine ve çok iyi mekanik değerlere sahiptir. Cerrahi operasyonlar esnasında kemik delmede sıcaklık oluşabilir. Doku aşırı ısınma sonucunda kritik sıcaklık dediğimiz 47ºC geçtiği zaman kemikte nekroz gerçekleşmektedir Çalışmada TiAIN, ZR ve 630 paslanmaz çelik olmak üzere 3 farklı dental takımlar üzerinde çalışılmıştır. Dental takımlar inek tibia kemiği, kayın ağacı ve kompozit malzemenin üzerinde denenmiştir. Denemeleri yapılan dental takımların SEM görüntüsü alınmıştır. Çalışmanın sonucunda TiAIN kaplamanın diğer kaplama türlerine göre daha çok aşınma meydana gelmiştir. En az aşınmayı ZR kaplamada oluşmuştur.
Ti6Al4V malzemeden üretilen kesici takımların farklı kaplamalar altında kemik delme ve aşınma performansının araştırılması
Ti6Al4V malzemeler ortopedi sektöründe tercih edilmektedir. Bu çalışmamızda kullanılan takımlardaki ömür, performans, dayanım özelliklerinin kaplamalı olarak kullanılan takımların ömür, performans ve dayanım özellikleri arasındaki ilişki araştırılmıştır. Kemikte doku ölümü ile sonuçlanan telafisi olmayan hasarlar meydana getirmektedir. Bu faktörleri azaltarak kesici takım ömründe artışlar elde edebilmek için bazı metodlar uygulanabilir. Bunlardan birisi malzeme yüzeyine veya kesici takım ile malzemenin temas bölgesine soğutma sıvısı nüfus ettirilebilir. Böylece sürtünme ve sıcaklık kaynaklı takım aşınması ve kemik dokusundaki hasarların önüne geçilebilir. Diğer bir yol ise; kesici takımlardaki aşınma miktarının azaltılması amacıyla çeşitli kaplama teknikleri ile kaplanması ve işleme performansının artması sağlanabilmektedir. Bu çalışmada Titanyum malzemeden üretilen saf dental matkap uçları kemik testlerinde kullanılarak delme performansının ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Bununla birlikte Ti6Al4V malzemeden üretilen takımların çeşitli kaplama yöntemleri kullanılarak (DLC, TiN) kaplanmış takımlarla tekrar kemik doku üzerinde delme testleri yapılmış ve aşınma ve delme performansları karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada aşınma miktarları ve türlerinin SEM görüntüleri alınarak detaylı bir şekilde görüntüler üzerinde değerlendirme yapılmıştır. Bununla birlikte sektörde hala implant amaçlı üretilen takımların çok spesifik takımlar olması ve takım ömründen çok işlenebilirlik etkisi üzerinde durulmasından dolayı takım ömrünü arttırıcı ve maliyeti azaltıcı kaplama teknikleri göz ardı edilmiştir. Bu çalışmayla sektöre bilgi sağlayıcı deneysel çalışmalarla destek verilmesi amaçlanmıştır.
Bir fizyoterapi robotun dinamiği ve kontrolü
Bu proje ile fizyoterapistlere rehabilitasyon sürecinde yardımcı olmak üzere, alt uzuvların rehabilitasyonuna yönelik bir robot kolunun tasarımı, ve kontrolü amaçlanmıştır. Proje kapsamında üç serbestlik derecesine sahip, diz için fleksiyon ekstansiyon kalça için fleksiyon ekstansiyon ve abduksiyon adduksiyon hareketlerini gerçekleştirebilen, uzuv boyutuna göre ayarlanabilen bir mekanizma tasarlanmıştır. Tasarlanan sistemin kontrolü için bilgi ve kural tabanlı çalışan, kontrol algoritmaları yapısı geliştirilmiştir.Kontrol teknikleri olarak rehabilitasyon amaçlı robotlar için PID, Bulanık Mantık ve Adaptiv PID Tip Bulanık Mantık Denetimleri teknikleri kullanılmıştır. Anahtar Kelimeler: Rehabilitasyon Robotlar, Fizyoterapi, Kontrol, Adaptiv Kontrol
Gizli ısı depolamalı sıcak sulu kollektör sisteminde ısıl verimin incelenmesi
Bu çalışmada, gizli ısı depolamalı sıcak su kollektör sisteminde ısıl verimin incelenmesi hedeflemiştir. Bu amaçla yapılan çalışmada sıcak su kollektörü ile birleştirilmiş gizli ısı depolamalı depo tasarlanmış, deneyler yapılarak sonuçlar yorumlanmıştır. Yapılan çalışmada, doğal taşınımla çalışan güneş kollektörleriyle birleştirilmiş yalıtımlı depo, standart FDM' li depo ve geliştirilmiş FDM' li deponun verimi incelenmiş ve birbirleriyle karşılaştırılması yapılmıştır. Gizli ısı depolamalı depolar içerisine belirli miktarda FDM konularak deneyler yapılmıştır ve sonuçları sunulmuştur. Işınım, sıcaklıklar, verim gibi değişik parametreler Temmuz-Kasım 2013 tarihleri içinde belirtilen günler için değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda en yüksek verim değerlerinin FDM' li geliştirilmiş depoda Temmuz ayı içerisinde saat 13.30 civarında elde edildiği belirlenmiştir.
Bina dış duvarları için optimum yalıtım kalınlığının belirlenmesi ve maliyet analizi
Binalarda ısı yalıtımı yapılarak ısıtma enerjisi ihtiyacı azaltılıp, enerji tasarrufu sağlanmaktadır. Isı yalıtımında doğru malzeme seçimi ve optimum yalıtım kalınlığının tespiti önemli bir konudur. Türkiye'de tüketilen enerjinin büyük bir kısmı ısıtma enerjisi olarak tüketilmektedir. Bu durum yakıt fiyatlarının yüksek olduğu bir ülkede, binalara yalıtım yapılmasının gerekliliğini vurgulamaktadır. Bu çalışmada Türkiye'nin yedi farklı bölgesinden seçilen Balıkesir, Kayseri, Malatya, Mersin, Muğla, Şanlıurfa ve Trabzon illerinin, kömür yakıtı ve ekstrüde polistren köpük(XPS)ve genleştirilmiş polistren köpük (EPS)yalıtım malzemeleri için optimum yalıtım kalınlıkları hesaplanmıştır. Bu hesaplamalar dıştan yalıtımlı ve sandviç duvar olmak üzere iki farklı duvar modeli üzerinde yapılmıştır. Sonuç olarak dikkate değer enerji tasarrufları sağlanmıştır.
Pamuk sapları-atık hayvansal yağ karışımlarından elde edilen briketlerin yanma performansının incelenmesi
Bu çalışmada Türkiye' de ve özellikle Güneydoğu Anadolu Bölgesi'nde yaygın olarak yetiştirilen pamuk bitkisinin sap ve kozalarının briket haline getirilerek, değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada Güneydoğu Anadolu Bölgesi'nde 100 bin ton/yıl pamuk ve çırçır atığının ortaya çıktığı tespit edilmiştir. Bu atıkların yıllık yaklaşık 1591 GJ enerji potansiyelinin olduğu belirlenmiştir. Pamuk sapları tarladan toplandıktan sonra parçalama, inceltme, öğütme ve kurutma işlemlerine tabi tutularak briket yapımına elverişli hale getirilmiştir. Birleştirici malzeme olarak atık hayvansal iç yağlar kullanılmıştır. Pamuk sapları ve hayvansal iç yağı değişik yüzdelik (% 0-25) oranlarda karıştırılarak, soğuk pres altında briketleme işlemi gerçekleştirilmiştir. Pamuk sapları ve hayvansal iç yağların elementel analizleri yapılmıştır. Briketleme işlemi için, gerekli minimum basınç 90MPa olarak tespit edilmiştir. Briketlerin ısıl değerlerinin (3847-5295) cal/gr aralığında olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen briketler yakılarak baca gazı emisyonları ölçülmüştür. İç yağ oranı % 0-15 aralığında olan briketlerin baca gazı emisyonlarının sınır değerlerin altında olduğu tespit edilmiştir.
Balistik tekerlek sisteminin geliştirilmesinde tasarım parametrelerinin sıcaklık ve dayanım yönünden performans analizi
Bu tez çalışmasında, mevcutta ülkemizde üretilen bir taktik tekerlekli zırhlı askeri aracın, teker bölgesinin mevcut jant ve jant koruma kapağı ile birlikte, CFD ve termal olarak analizinin yapılması, analiz sonuçlarının kullanılan kapakların fren diski, kaliperler ve teker göbeği tarafında oluşan yüksek sıcaklıkların atımına olan etkisi yönünden değerlendirmesi yapılmıştır. Yapılan değerlendirmeler araçla yapılan testlerden alınan termal kamera görüntüleri ve sıcaklık ölçümleri ile desteklenmiştir. Ayrıca teker göbeklerinde bulunan merkezi lastik şişirme sistemi ile teker göbeğini balistik açıdan korumayı amaçlayan mevcut kapağın balistik çarpışma analizi gerçekleştirilmiş ve sonuçlar paylaşılmıştır.
Alabalığın yeni tip güneşli kurutucuda kurutulmasında ısı ve kütle transferi
Bu çalışmada güneş enerjili kurutucuda alabalığın kurutulması deneysel olarak incelenmiştir. Çalışma üç aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk önce güneş enerjili havalı kolektörün deneysel olarak incelenmiştir. Kolektörlerin incelemesi yapılırken 5 farklı tip kolektör kullanılmıştır. Termodinamiğin I. ve II. Kanuna göre verimleri incelenmiştir. I. Kanun verimi en yüksek olan kolektör kurutma işleminde kullanılmıştır. Kurutma işlemi 2,3 ve 4 m/s'lik hava hızlarında yapılmıştır. Daha sonraki aşamada hem hız hem de sıcaklık sabitlenmiştir. Sıcaklığı sabitlemek için elektrikli bir ısıtıcı kullanılmıştır. Deneyler 3,4 ve 5 m/s'lik sabit hızlarda; 50,60 ve 70 oC'lik sabit sıcaklıkta yapılmıştır. Deneylerde kuruma havasının hızının, sıcaklığının, alabalığın tuzda bekletilmesinin ve balığın boyutunun etkisi incelenmiştir. Kurutma deneyleri sonucuna göre nem içeriği, boyutsuz nem oranı ve kuruma hızları hesaplanmıştır. Bu sonuçlar grafiklere aktarılmıştır. Kuruma eğrilerinin matematiksel modelleri yapılmıştır. Her bir durum için
Kent içi raylı sistem araç koruyucu bakımlarının planlanması ve bakım verimliliklerinin iyileştirilmesine yönelik uygulama
Günümüz şehir içi ulaşım ihtiyaçları değerlendirildiğinde raylı sistemler sektörü birçok yönüyle ön plana çıkmaktadır. Bu sebeple raylı sistemler sektörü ülkemizde ve dünya çapında hızla gelişmekte ve büyümektedir. Bu büyümeyle birlikte raylı sistem araçlarının güvenli ve konforlu ulaşımı, son kullanıcıya sunabilmesi için araç arıza/bakım işlemleri büyük önem arz etmektedir. Raylı sistem araçları ana bileşenleri dahilinde aynı olsa da gelişen teknoloji ve proje bazlı araç üretimi sonucunda araçların spesifik hale geldiği gözlemlenebilmektedir. Bu sebeple raylı sistem araç bakımları ve arıza müdahaleleri alışılmışın dışında, karmaşık bir hal alabilmektedir. Bu çalışmada raylı sistem araçlarının arıza ve bakımlarının detaylı şekilde incelenerek katma değersiz işlemlerin ortadan kaldırılması, bakım/arıza müdahalelerinin standardize edilmesi ve bakım/arıza süreçlerinin maksimum verimliliği hedeflenmektedir. Tüm çalışmaların ilk aşaması olarak, belirlenen mühendislik tekniklerini (İş Etüdü, Benchmarking, 5S Tekniği, RAMS Yönetimi, TPM, Spagetti Diyagramı, MTBF Değerleri vb.) ve işletmede kullanılan araçların/ekipmanların detaylarını tam olarak anlamak sağlıklı bir çalışma yürütmek için temel gerekliliktir. Kullanılan araçlar ve ekipmanlar hem teorik hem de pratik olarak tüm ayrıntılarıyla incelenerek işlevleri, bakım noktaları, bakım süreçleri ve arıza sebepleri gözlemlenmiştir. Bakıma harcanan zamanların doğru şekilde ortaya çıkarılması için "İş Etüdü" tekniği, diğer işletmelerle kıyaslanarak bakım kalemlerinin değerlendirilmesi için "Benchmarking" tekniği, ölü hareketlerin net olarak ortaya çıkarılmasını sağlamak için "Spagetti Diyagramı" gibi kabul görmüş mühendislik teknikleri kullanılmıştır. Bu çalışma ile koruyucu bakım süreçlerinin bilimsel bir temelde incelenmesinin, işletmelerin genel verimliliği, bakım kalitesi ve performansı artırma potansiyeli ortaya çıkarılmaya çalışılmıştır. Sürekli iyileştirme bilincine sahip olmanın, işletmelerin rekabet avantajını güçlendirebileceği ve sürdürülebilir başarıya ulaşmalarına katkıda bulunabileceği yaptığımız çalışmadaki sayısal verilerden açıkça görülebilmektedir. Çalışma sürecinde koruyucu bakım ve yine koruyucu bakım alt dalı olarak nitelendirilebilecek ağır bakım süreçleri ayrı olarak incelenmiştir. Koruyucu bakım süreçleri için %26 ve ağır bakım süreci için %23 oranında kazanım gözlemlenmiştir.
Eklemeli imalat ile üretilmiş tpu malzemelerinin titreşim ve darbe sönümleme amacıyla hafif atış platformlarında kullanılabilirliğinin deneysel araştırılması
Bu tez çalışmasında, Eklemeli imalat ile üretilen Termoplastik poliüretan (TPU) malzemenin grid ve gyroid gibi farklı iç yapıları kullanılarak üretilen parçaların hafif tip atış platformlarında kullanılması sonucu darbe ve titreşim değerlerindeki değişim gözlemlenmiştir. Yüzde 40 doluluk oranına sahip grid ve gyroid iç yapılarında olan numunelerden silah sisteminde bağlanacak ped ve flanş olarak dört ayrı numune üzerinden sekiz adet deney planlanmıştır. Bu deneyler sonucunda atış platformu üzerinden sensörler yardımıyla titreşim ve kuvvet verileri alınmıştır. Alınan titreşim ve kuvvet değerleri kullanım yerleri ve iç yapı gibi parametreler kıyaslanarak grafiksel olarak incelenmiştir. Deney sonuçları TPU malzemenin atışlar sonrasında, kullanım yeri ve iç yapıya bağlı olarak darbe ve titreşim değerlerinde olumlu yönde değişikliğe sebep olduğu görülmüştür.
Silika ile muamele edilmiş tarım tekstillerinin bozunma davranışlarının incelenmesi
Bu tez çalışmasının amacı; tarım alanında mevcut olarak kullanılan %100 dokusuz polipropilen (PP) kumaş ve %100 pamuklu dokuma kumaş zirai tekstil ürünlerine silisyum dioksit katkısı yapılarak bu yeni ürünün yaşlandırma testleri ile yaşlanma ömrünün değerlendirilmesidir. Kumaş numuneleri 100 mikron boyutlarındaki silisyum dioksit ile kaplanmış ve baskı fiksaj işlemi gerçekleştirilmiştir. UV katkılı dokusuz kumaş, UV katkısız dokusuz kumaş ve pamuklu kumaş (284 g/m2) olmak üzere 3 farklı kumaş numunesi, %2, %3, %5 olmak üzere 3 farklı silisyum dioksit katkı oranlarında kullanılarak baskı işlemleri yapılmıştır. Baskı işlemi sonrası tüm kumaş numuneleri UV Yaşlandırma işlemine maruz bırakılmıştır. Ardından elde edilen sonuçlar değerlendirilmiş ve bu sonuçlar doğrultusunda bazı numuneler FT-IR, TGA, DSC testlerine tabi tutulmuştur. Bu analizlerin sonucunda elde edilen veriler grafik haline getirilmiş ve yorumlanmıştır. Ayrıca tüm kumaş numunelerine yırtılma ve kopma mukavemet testleri ile birlikte hava geçirgenliği testi de yapılmıştır. Elde edilen tüm analiz ve test sonuçlarının yorumlanması gerçekleştirildikten sonra numuneler taramalı elektron mikroskobu (SEM) altında incelenmiştir. Numunelerdeki, katkı malzemesi olarak kullanılan tozların kimyasal bileşiklerinde sahip oldukları elementlerin EDS nokta analizi yapılmış, elementlerin yüzde dağılım özellikleri elde edilmiştir. Elde edilen veriler doğrultusunda silika ile muamele edilmiş dokusuz polipropilen ve pamuklu dokuma tarım tekstillerinin yeterli düzeyde mukavemet, hava geçirgenliği ve yaşlanma kriterlerine sahip olduğu belirlenmiştir.
Al6061 matrisli sic ain ve oltu taşı takviyeli hibrit kompozitlerin toz metalurjisi ile üretimi ve fiziksel ve termal özelliklerinin incelenmesi
Bu tez çalışmasında Al6061 matrisli, SiC, AlN ve kolayca bulunabilen Oltu Taşı atıklarından elde edilen tozlar takviye elemanı olarak kullanarak çevre dostu ve uygun maliyetli hibrit kompozitler toz metalurjisi yöntemi ile üretildi. Oltu taşında madenden çıkarılıp nihai ürüne dönüşene kadar yaklaşık olarak %90 oranında atık meydana gelir. Söz konusu atıkların bertaraf edilmesinin hem çevresel etkileri hem de maliyeti göz önüne alındığında yeniden kullanımına yönelik metal matrisli kompozit üretiminde takviye malzemesi olarak kullanılabilirliği bu tez çalışmasının odağını oluşturmuştur. Bunun yanı sıra atık Oltu Taşı tozunun geleneksel takviye elemanlarından SiC ve AlN ile uyumu araştırıldı. Erzurum ilinin Oltu ilçesinde bulunan taş işlemeciliği alanında faaliyet gösteren atölyelerden atık olarak temin edilen Oltu Taşları bilyalı değirmende toz haline getirilip, piyasadan temin edilen SiC ve AlN tozları ile birlikte sarsma cihazında eleklerden geçirildi. 75µm elekten geçen ve 63µm elekten geçmeyen tozlar toplanılarak takviye elemanı olarak kullanıldı. Hassas terazide deney tasarımına uygun olarak tartılarak hazırlanan tozlar, 10dk süre ve 250dev/dk sabit hızda mekanik olarak karıştırılarak numunelere ait tozlar hazırlandı. 2 farklı ölçü ve biçimde tasarlanıp imal ettirilen pres kalıplarına yerleştirilen tozlar hidrolik preste 450MPa basınçta 1dk süre ile basıldı. Ardından 660ºC sıcaklıkta 360dk sürede sinterleme işlemine tabi tutularak kompozitler üretildi. Üretilen kompozitlerin mikro yapıları taramalı elektron mikroskobu ile görüntülenerek takviyelerin varlığı ve homojen dağılımları tespit edildi. Kompozitlerin sertlikleri Mikro Vickers sertlik ölçüm yöntemi, aşınma miktarları Pin-On disk yöntemi ve ısıl iletkenlikleri ise Laser Flash tekniği kullanılarak belirlendi. Kompozit içerisinde Oltu taşı tozunun artması ile kompozitin sertlik ve ısıl iletkenliğinin artarken, aşınma miktarının azaldığı belirlendi.
Düşük sıcaklık-yüksek basınç şartları altında çalışan soğutma çevrimlerinde optimum çalışma şartlarını sağlayan sistemin belirlenmesi
Buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimlerinde normal çalışma şartları içinde -20oC'ye kadar olan buharlaştırıcı sıcaklıkları için genellikle tek kademeli çevrim kullanılmaktadır. Çok düşük buharlaşma sıcaklıklarında ve yoğuşma sıcaklığı yüksek olan çalışma şartlarında soğutma kapasitesi ve performans katsayısının hızla düştüğü görülmektedir. Özellikle –30oC ile -60oC arasındaki sıcaklıklarda çalışma zorunluluğu doğduğunda, tek kademeli soğutma sistemleri yetersiz kaldığı görülür. Bu nedenle söz konusu sıcaklık aralıklarında, kademeli soğutma sistemleri kullanılması zorunlu olmaktadır. Bilindiği gibi kompresör çıkış sıcaklıklarının 100oC'nin üzerinde olması istenmeyen bir durumdur. Kompresör çıkış sıcaklığının çok yüksek olması halinde; yağlama yağının yanmasını ve kompresör mekanik aksamlarında termik gerilmelerin artmasına ve ince şerit türü elemanların kısa sürede kullanılmaz hale gelmesine; ayrıca akışkan özelliklerinin bozulmasına neden olur. Bu nedenle kademeli soğutma sistemlerinin kullanılması ile sistemin çalışma dengesi, basınç oranları, volümetrik verim, kompresör çıkış sıcaklıkları istenen çalışma şartlarına uygun hale gelir. Bu çalışmada, basınç oranı, kompresör çıkış sıcaklığı, volümetrik verim, soğutma etkinlik katsayısı, ikinci kanun verimi ve çevreye olan etkileri bakımından mevcut akışkanlara alternatif olabilecek, bazı soğutucu akışkanlar ele alınmıştır. Esas alınan tasarım şartları ve soğutucu akışkanlar dahilinde, sisteme termodinamiğin birinci ve ikinci kanunu uygulanmıştır. Sistem performansı, ikinci kanun verimi, kompresör çıkış sıcaklıkları, volümetrik verimi, ikinci kanun verimi ve güç tüketimi belirlenmiştir. Tek kademeli ve kademeli sistemler arasında gerekli mukayese yapılarak, kademeli sistemin gerekliliği ortaya konulmuştur. Ayrıca kademeli sistem için ele alınan akışkanlar , performansları bakımından mukayese edilerek, uygun alternatif akışkan belirlenmeye çalışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Birinci kanun analizi, İkinci kanun analizi, İkinci kanun verimi, Tersinmezlik, Kademeli soğutma
Binalarda TS 825 hesap yöntemine göre ısı kaybı, yakıt tüketimi, karbondioksit emisyonu hesabı ve maliyet analizi
Isıtma maliyetleri ve ısıtma kaynaklı çevre kirliliğinin azaltılmasına daha az enerji tüketen yalıtımlı binaların önemli katkısı olabilir. Bu çalışmada ülkemizin en yaygın kurumu olan okulların yalıtımlı ve yalıtımsız olması durumunda; ısı kaybı, yakıt tüketimi ve tüketilen yakıtın yanması sonucu atmosfere salınan karbondioksit miktarları dört farklı ısı yalıtım bölgesi ve üç farklı yakıt türü için incelenmiştir. Yaşam döngüsü maliyet analizi yöntemine göre ekonomik analiz yapılarak, farklı yalıtımlar birbiriyle kıyaslanmıştır. Daha sonra ısı yalıtım bölgelerinde optimum yalıtım kalınlıkları hesaplanmış, TS 825 hesap yöntemine göre belirlenen yalıtım kalınlıkları ile karşılaştırılmıştır.Yaşam döngüsü maliyet analizi yöntemine göre yapılan ekonomik analiz, tüm ısı yalıtım bölgelerinde yalıtımlı bir binanın yalıtımsız duruma göre daha ekonomik olduğunu, yakıt tüketimi ve ısıtma kaynaklı çevre kirliliğinin azaltılabileceğini göstermiştir.TS 825 hesap yöntemine göre hesaplanan ısı yalıtım kalınlıklarının, ısı yalıtım bölgeleri için hesaplanan optimum ısı yalıtım kalınlıklarından daha yüksek olduğu belirlenmiştir. En yüksek yalıtım kalınlığı dördüncü ısı yalıtım bölgesinde mineral yün (cam yünü) kullanıldığında, en düşük yalıtım kalınlığı ise birinci ısı yalıtım bölgesinde ekspande polistiren köpük ve ekstrüde polistiren köpük yalıtım malzemeleri kullanıldığında elde edilmiştir.Maliyet açısından en avantajlı ısı yalıtım malzemesi ekspande polistiren köpük, ikinci en avantajlı ısı yalıtım malzemesi ise ekstrüde polistiren köpük olarak belirlenmiştir. Tüm bölgelerde en ucuz yakıt linyit kömürü, ikinci en ucuz yakıt ise doğalgazdır. Çevre kirliliği açısından en az karbondioksit emisyonu doğalgaz kullanıldığında ortaya çıkmıştır. Çevreyi en fazla kirleten yakıtın ise linyit kömürü olduğu belirlenmiştir.
Türkiye'nin Avrupa entegrasyonunda araç muayene istasyonlarının durum değerlendirilmesi
Bu tezde, 01.01.2008-01.12.2009 tarihleri arasında muayene edilen ve Ulaştırma Bakanlığı otomasyon bilgilerinde tutulan muayene raporları kullanılarak değerlendirmeler yapılmıştır. Türkiye'de taşıtların durumunun ne olduğu ve araç muayenelerinin 2008 yılındaki trafik kazaları üzerinde etkisi araştırılmıştır. 01.01.2008-01.12.2009 tarihleri arasında araç muayene istasyonlarına gelen, 1999-2008 model yılları arasında incelenen, tüm araçlar içerisinde en fazla tehlikeli kusurun bulunduğu taşıt cinsi tespit edilmeye çalışılmıştır.Yapılan muayeneler sonucunda, kamyonet cinsi taşıtlar, trafik güvenliği açısından en fazla tehlikeli kusurun tespit edildiği araç cinsleri olarak ortaya çıkmaktadır. Bu tezde, taşıt yaşının, taşıtın eski model olmasının, taşıtın trafik kazasına karışıp karışmaması üzerinde etkisi araştırılmıştır. Araç muayenelerinin trafik kazalarını azaltıp azaltmadığı, 01.01.2008-01.12.2009 tarihleri arasında Türkiye geneli en fazla ağır kusur, hafif kusur ve emniyetsiz kusurlar araştırılmıştır. Türkiye'de araçların muayeneye gelip gelmediği, muayene olmayan taşıt sayısı tespit edilmeye çalışılmıştır. 01.01.2008-01.12.2009 tarihleri arasında 2008 yılının Ocak ayında hizmet vermeye başlayan araç muayene istasyonlarıyla birlikte 2008 yılında meydana gelen trafik kazalarında ölümlü-yaralanmalı bir trafik kazasına karışan taşıt sayısında % 2 oranında azalma ve trafik kazalarında da % 2 azalma olduğu tespit edilmiştir. Ancak, araç muayene istasyonlarının trafik kazalarını, trafik kazalarına karışan taşıt sayısını azaltıp azaltmadığı konusunda, gerçek etkisinin ileriki zamanlarda 5-10 yıl sonra, verilerin birikmesiyle birlikte, belli olacağı tahmin edilmektedir.
Bir yüzeyinde bloklar bulunan yatay yamuk kesitli kanal içindeki laminer zorlanmış konveksiyon ısı transferinin sayısal olarak incelenmesi
Bu çalışmada, içerisinde bloklar bulunan yamuk kesitli kanal içindeki laminer zorlanmış konveksiyon ısı transferi üç boyutlu, kararlı rejim, sabit yüzey sıcaklığı ve periyodik akış şartlarında sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çalışma Ansys Fluent 6.3.26 paket programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Akış geometrisi ve ağ yapısının oluşturulmasında Ansys Gambit 2.3.16 paket programı kullanılmıştır.Sayısal çalışma Reynolds sayısının 100 ? 500 arasındaki değerleri için yapılmıştır. Akışkan olarak hava (Pr 0.7) kullanılmıştır. Sayısal çalışma taban kesiti 6x6 mm2 ve yükseklikleri 4, 5, 6, 7 ve 8.5 mm olan beş farklı blok için gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar ortalama Nusselt sayısının ve ortalama Darcy sürtünme faktörünün Reynolds sayısı ile değişimi şeklinde Num = Nu0 - 0.028 Re0.516 ve f = 62.42 Re0.832 ampirik bağıntılar ile sunulmuştur.Anahtar Kelimeler : Laminer zorlanmış konveksiyon, yamuk kesitli kanal, Ansys Fluent
Metal matriks kompozit sarılmış namlu haznesi yapısal analizi ve çap optimizasyonu
Çalışmada, iç basınca maruz bırakılmış, iç, dış çapları ve sıcaklıkları ile iki ucu sabit kabul edilmiş çelikten üretilmiş namlu haznesinin yapısal analizi gerçekleştirilmiştir. Python dili kullanılarak yazılmış bir kod yardımı ile ara çap sürekli değiştirilmiştir. Çelik namlu haznesi üzerine izotropik metal matriks kompozitin sıkı geçme yöntemi kullanılarak monte edilmesi durumunda, çelikten üretilmiş namlu haznesi ile benzer dayanımı gösterdiği optimum çap belirlenmiştir. Optimum çaplar için gerçekleştirilen hesaplama sonuçlarının, otofretaj tekniği için gerçekleştirilen hesaplama sonuçları ile benzer olduğu değerlendirilmiştir.Anahtar Kelimeler:Namlu haznesi, metal matriks kompozit, optimizasyon
Kanat etrafında sıkıştırılabilir akışın sayısal olarak incelenmesi
Kanat etrafındaki akışın sayısal olarak çözümü, hava araçları ve turbo makina parçalarının aerodinamik tasarımlarında çok önemli bir yer tutmaktadır. Bu tez çalışmasında iki boyutlu, zamandan bağımsız ve sürtünmeli akış, ses altı hızlarda incelenmiştir. Çalışmalarda akışkan hareketlerini tanımlayan denklemler olarak kabul edilen Navier-Stokes denklemleri, koordinat dönüşümü yapılarak çözümlenmiştir. Gerçek hayatta akış problemlerinin çoğu türbülanslı akışlardır. Türbülans etkileri standart k-? modeli kullanılarak dikkate alınmıştır. Sayısal çözümlerin doğruluğunu test etmek için literatürden elde edilen çözümlerden faydalanılmıştır. Bunun için öncelikle düz plaka üzerinden laminer ve türbülanslı akış çözülerek sonuçlar doğrulanmıştır. Daha sonra nozul, dikdörtgen şekilli yüzeyler ve NACA 0012 kanat üzerinden akış sayısal olarak incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Navier-Stokes Denklemleri, k-? Türbülans Modeli, Sonlu Hacim Metodu, CFD