1.400
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Arşivlenen Tez
Sodyum iyon bataryalar için kobalt-manganez-demir oksit katotların üretimi ve batarya performansının incelenmesi
Bu tez çalışmasında Na0,67Mn0.5-xCoxFe0,43Ti0.07O2 bileşiğinini üretimleri gerçekleştirilmiş ve bu yapıya sırasıyla x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4 ve 0.5 oranında Co elementi katkılanarak 2 gr'lık katot toz malzemeleri geleneksel katı-hal reaksiyon yöntemine göre üretilmiştir. Üretilen örnekleri yapısal analizleri sırasıyla X-ışını kırınımı (XRD), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Dağılımı X-Işını (EDX) analizleri gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan malzemelere Na-iyon bataryalarda katot aktif malzemelerinin üretiminde kullanılmış ve buton tipi CR2032 hücreler kullanılarak batarya özellikleri incelenmiştir. Üretilen bataryala hücreleri ile elektrokimyasal analizler gerçekleştirerek bataryaların performansları araştırılmıştır. Tez çalışması kapsamında Na metali kullanılarak yarım hücre testleri için Döngüsel Voltametri (CV), Empedans Spektroskopisi (EİS), çevrim performans ölçümleri ve Şarj/Deşarj oranı (C-Rate) ölçümleri alınmıştır. Elde edilen batarya test sonuçları değerlendirildiğinde Co katkılanması ile birlikte elettrokimyasal özelliklerin ciddi bir şekilde değiştiği ve kapasitenin azaldığı bulunmuştur.
Ağır vakum gaz yağından FCC yöntemi ile inert ortamda hafif ürün eldesi
Petrol rafinerilerindeki en önemli kimyasal dönüşüm proseslerinden biri hidrokraking, diğeri ise katalitik kraking (FCC) prosesleridir. Bu prosesler kullanılarak, ağır petrol fraksiyonları daha hafif ve yakıt olarak kullanılabilir ürünlere dönüştürülebilmektedir. Her iki proses de katalizör varlığında gerçekleşir ve genellikle benzer katalizörler kullanılır. Bu çalışma kapsamında, petrolün ağır fraksiyonlarından biri olan HVGO'nun FCC yöntemi ile tam karıştırmalı kesikli bir reaktör kullanılarak daha hafif bileşenler ve yakıt olarak kullanılabilir ürünlere dönüştürülmesi hedeflenmiştir. Katalitik ve katalitik olmayan kraking deneyleri sıcaklık 325, 350, 375, 400 oC, başlangıç azot basıncı 0, 10, 15, 20 ve 30 bar, reaksiyon süresi 30, 60, 90 ve 120 dk koşullarında gerçekleştirilmiştir. HVGO'nun katalitik kraking işlemlerinde katalizör türünün etkisini incelemek üzere hem ticari hem de sentezlenen katalizörler kullanılmıştır. Katalizör derişimi olarak % 0,1, %0,5, %1 ve %5 oranları kullanılmıştır. Kraking deneylerinde karıştırma hızı 200 rpm olarak sabit alınmıştır. Katalitik ve katalitik olmayan koşullarda gerçekleştirilen kraking işlemlerinde elde edilen sonuçlara göre, en hafif ürün bileşimi katalizör türü %25 MgO + %75 SiO2, katalizör derişimi %1, reaksiyon sıcaklığı 400 oC, reaksiyon süresi 120 dk, başlangıç azot basıncı 0 bar koşullarında elde edilmiştir. Hafif ürünler (karbon sayısı 22 ve altında olan bileşenler) önemli ölçüde parafinik (%47.53) ve sikloalkanlardan (%21.60)'dan oluşmaktadır. Katalitik kraking işlemlerinde çözücü etkisinin belirlenmesi amacıyla çözücü olarak tetralin seçilmiş ve HVGO/ Çözücü oranı ağırlıkça 1/1 ve 1/3 alınarak kraking deneyleri gerçekleştirilmiştir. Katalitik kraking işlemlerinde HVGO ile birlikte çözücü olarak tetralin kullanılması hafif ürün bileşiminde aromatik bileşenlerin oranını artırmaktadır.
Burgers denkleminin klasik sonlu fark yöntemi ile nümerik çözümleri
Bu yüksek lisans tez çalışması beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, Burgers denklemi ile ilgili literatür araştırması verilmiştir. İkinci bölümde, tezde kullanılacak olan sonlu fark yöntemleri tanıtıldı. Üçüncü bölümde, denklemin farklı başlangıç ve sınır şartlarıyla birlikte göz önüne alınmasından beş model problem verildi. Dördüncü bölümde, Rubin-Graves tipi lineerleştirme tekniği ile lineerleştirilmiş model problemlerin açık, kapalı, Crank-Nicolson sonlu fark yöntemiyle nümerik çözümleri elde edilmiş ve bulunan çözümler çizelge ve grafikler yardımıyla sunulmuştur. Beşinci bölümde, dördüncü bölümde elde edilen nümerik sonuçların değerlendirilmesi yapıldı.
Isı iletim denkleminin analitik ve nümerik çözümleri
Bu yüksek lisans tezi beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, tezin temel amacından kısaca bahsedildi ve 1-boyutlu ısı iletim problemi hakkında bilgi verildi. Ayrıca bu bölümde tezde göz önüne alınacak olan 1-boyutlu ısı iletim denkleminin tarihsel gelişimi ile birlikte bazı temel özelliklerinden bahsedildi. İkinci bölümde, bu tez çalışmasında kullanılacak olan nümerik yöntemlerden biri olan standart sonlu farklar yöntemi hakkında bilgi verildi. Bu bölümde ayrıca sonlu eleman yöntemi ile birlikte von-Neumann kararlılık testi hakkında bilgi verildi. Ayrıca başlangıç ve sınır şartlarıyla verilen adi diferansiyel denklemlerden oluşan problemlerin tam çözümünün bulunmasında kullanılan değişkenlerine ayırma yönteminden kısaca bahsedildi. Üçüncü bölümde, 1-boyutlu ısı iletim denklemi ile ilgili literatürdeki çalışmalar sunuldu. Ayrıca, bu tezde tam ve nümerik çözümleri bulunacak olan farklı başlangıç ve sınır şartları ile verilen 1-boyutlu ısı iletim denklemi için iki test problem kısaca tanıtıldı. Dördüncü bölümde, ikinci bölümde verilen model problemin değişkenlerine ayırma yöntemi ile tam çözümleri elde edildi. Daha sonra test problemlerin sonlu fark yöntemi ile açık, kapalı ve Crank-Nicolson nümerik şemaları çıkartıldı. Her bir şemadan hesaplanan nümerik çözümler, çizelgeler ve şekiller halinde sunuldu ve ayrıca bu nümerik çözümler mevcut tam çözümleri ile birlikte literatürdeki farklı çalışmalardaki sonuçlarla da karşılaştırıldı. Kullanılan sonlu fark şemalarının ne kadar doğru ve güvenli sonuçlar ürettiğini test etmek amacıyla analitik ve diğer bazı çözümlerle karşılaştırmalara ek olarak L₂, L_{∞} hata normları ve bu normlarda bulunan yaklaşık yakınsaklık mertebeleri çizelgeler halinde verildi. Son olarak beşinci bölümde, uygulanan yöntemlerden elde edilen sonuçların kısa bir değerlendirilmesi yapılarak, ileriki çalışmalar için önerilerde bulunuldu.
Dağınık parametreli hat modelinin durum-uzayı modellenmesi ve analizi
Güç sistemlerinin güvenilirliği, sürekliliği ve kararlılığı açısından geçici rejim olaylarının doğru bir şekilde analiz edilmesi büyük önem arz etmektedir. Özellikle atmosferik kökenli darbeler, ani yük değişimleri, kısa devreler ve anahtarlama işlemleri gibi zamana bağlı hızlı değişen olaylar, sistem elemanlarında yüksek gerilim ve akım oluşturarak hem izolasyon sistemini zorlamakta hem de güç kalitesini olumsuz etkilemektedir. Bu tez çalışmasında, tek fazlı bir iletim hattının çeşitli geçici rejim analizleri yapılmıştır. İletim hattına güç transformatörü bağlıyken hatta anahtarlama durumu, yüklü iletim hattının yıldırım darbesine maruz kalması, hat sonuna güç transformatörü bağlıyken iletim hattının yıldırım darbesine maruz kalması, iletim hattındaki anahtarlamadan sonra arıza oluşması ve yıldırım darbesinden sonra arıza oluşması gibi durumlar ele alınmıştır. Geçici rejim çalışmalarında, dağınık parametreli iletim hattı, Heidler yıldırım modeli ve disk tipi sargı yapısına sahip güç transformatörü kullanılmıştır. Tüm modellerin geçici rejim analizi durum-uzayı yöntemiyle yapılmıştır. İndüktör akımları ve kapasitör gerilimleri durum değişkeni olarak seçilmiş ve durum denklemlerinin çözümü için trapezoidal entegrasyon yöntemi kullanılmıştır. Durum-uzayı yönteminde kullanılan eşdeğer devre ATP-EMTP'de çizilmiş ve simülasyonları yapılmıştır. Her iki yöntemin sonuçları karşılaştırılmış ve elde edilen sonuçların birbirini destekler nitelikte olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada, arıza direnci, topraklama direnci ve adım aralığının değerleri değiştirilerek gerilim dağılımı, dalga formları ve maksimum gerilim seviyeleri üzerindeki etkileri detaylı şekilde analiz edilmiştir. Önerilen yöntem, geçici rejim esnasında iletim hattının ve transformatör sargılarının gerilim-akım karakteristiklerini etkili bir biçimde modellemektedir. Durum-uzayı yaklaşımının, güç sistemlerinde geçici rejim analizine yönelik uygulanabilir bir seçenek olduğu ve koruma cihazları ile sargı izolasyonu tasarımına katkı sağlayabileceği sonucuna ulaşılmıştır.
Kentsel açık -yeşil alanlarında işitsel peyzaj kalitesinin değerlendirilmesi; Malatya örneği
Teknolojik gelişmelerin sonucu olarak şehirlerin aşırı kalabalıklaşması ve plansız büyümesi, insanların sosyal, kültürel ve fizyolojik ihtiyaçlarını karşılayabilecekleri açık-yeşil alanları önemli bir konu haline getirmiştir. Ancak bu özel olarak tasarlanmış alanlardaki kontrolsüz sesler, bu alan kullanıcılarını ciddi şekilde rahatsız edebilmektedir. Bu çalışmanın ilk amacı kentsel açık-yeşil alanlarda çevresel gürültünün karşısında önerilen sessiz/sakin alanlar kavramından algısal olarak daha kapsayıcı ve insan merkezli bir kavram olan işitsel peyzaj tasarım özeliklerinin açıklanması ve bu kavram hakkında farkındalığın oluşturulmasıdır. Araştırmanın amaçlarından bir diğeri, henüz belirlenmemiş olan, Türkiye'deki alan kullanıcı profilinin işitsel tercihlerini saptama çalışmasının gerçekleştirilmesidir. Peyzaj tasarım aşamasında, sürece dahil edilecek ses olgusunun çerçevesini belirleyecek olan 'işitsel algı değerlendirme' konusuna insan perspektifinden bakmak hedeflenmiştir. Bu amaçla Malatya kentinde bulunan 4 farklı kentsel açık - yeşil alanlarda işitsel peyzaj değerlendirmesi için nesnel ve öznel verileri toplanarak kullanıcı tercihlerin açıklanması ve kentsel açık-yeşil alanlardaki işitsel peyzajın iyileştirilmesine yönelik öneriler verilmiştir. Çıkan sonuçlar üzerinde analizler yapılarak ses ve gürültü haritaları oluşturulmuştur ve uygulanan anketler ve gözlemler sonucunda çalışılan mekânların ses kimliğini oluşturan "sembol ses", "arka plan sesler" ve "ön plan sesler" tanımlanmış ve işitsel peyzaj ile ilgili öneriler sunulmuştur.
Adaptif öğrenme oranı ve karmaşık sayıların makine öğrenmesine etkisi
Öğrenme katsayısı, yapay sinir ağlarının eğitim performansını doğrudan etkileyen temel hiperparametrelerden biridir. Bu parametrenin uygun seçilmemesi, ağın yakınsama hızını, genelleme kabiliyetini ve eğitim sürecini olumsuz yönde etkilemektedir. Literatürde bu problemin çözümü için adaptif öğrenme katsayıları, hata temelli dinamik ayarlamalar ve katman bazlı yöntemler önerilmiş olmakla birlikte kesin ve genel bir çözüm geliştirilememiştir. Sabit bir öğrenme katsayısının kullanımından kaynaklanan sınırlamaları gidermek amacıyla KarcıFANN yöntemi kullanılmaktadır. KarcıFANN yöntemi, kesir dereceli türev yapısı nedeniyle bazı durumlarda karmaşık değerler üretmektedir. Eğitim sürecinde reel bileşenlerin işlenmesi, bilgi kaybına ve optimizasyon kararsızlıklarına yol açabilmektedir. Bu tezde, YSA'larda karşılaşılan bu problemleri çözmek amacıyla karmaşık değer kullanımının öğrenmeye etkisi incelenmektedir. Bu doğrultuda reel ve sanal bileşenleri birlikte işleyen bir yöntem önerilmektedir. Digits, MNIST Rotation 45°, 2BFT-Digits ve 2BFT-MNIST Rotation 45° veri setleri kullanılarak yapılan sınıflandırma sürecinde; reel değerlerin kullanıldığı Reel model, reel ve sanal bileşenlerin birlikte kullanıldığı Kompleks model ile karmaşık değerin genlik bilgisini değerlendiren Abs modeli kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, Kompleks modelin en yüksek performansa sahip olduğunu ve Reel modelin frekans dönüşümlü verilerde düşük performans sergilediğini göstermiştir. Ayrıca, Abs modelinde faz bilgisi kullanılamadığından başarımın düştüğü görülmüşür. Bu bulgular, karmaşık sayılarla hesaplamaların, KarcıFANN'ın öğrenme performansını belirgin biçimde artırdığını kanıtlamıştır. KarcıFANN ve klasik YSA yöntemlerinin performansları, Kuzushiji-MNIST, GinaPrior2 ve Sign-MNIST veri setlerinin sınıflandırılmasında karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca, SGD, Momentumlu GD ve Adam optimizasyon yöntemleri ile KarcıFANN'ın yakınsama davranışları XOR problemi üzerinde incelenmiştir. Son olarak KarcıFANN'ın farklı hata fonksiyonları (MSE, RMSE ve MAE) ile kullanımının modellerin performansına etkileri incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: KarcıFANN, yapay sinir ağları, SGD, Momentumlu GD, ADAM
Ultra yüksek moleküler yoğunluklu polietilen (uhmwpe) kumaş tabanlı kompozit zırhların balistik davranışının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Zırh sistemleri, modern savunma teknolojilerinin temel yapı taşlarından biri olarak hem askeri hem de sivil personelin güvenliğini sağlamada kritik rol oynamaktadır. Gelişen mühimmat teknolojileri ve artan darbe enerjisi karşısında geleneksel zırh malzemelerinin yetersiz kalması, çok katmanlı ve yüksek performanslı kompozit zırh sistemlerinin geliştirilmesini zorunlu hale getirmiştir. Bu tez çalışmasında, Ti6Al4V titanyum alaşımı, Line-x XS-100 poliüre kaplama, alüminyum bal peteği ve ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen (uhmwpe) kumaş gibi farklı mekanik özelliklere sahip malzemeler kullanılarak kompozit zırh hedefleri tasarlanmıştır. Farklı yerleşim sıralarıyla oluşturulan farklı konfigürasyona sahip hedef zırhlar, balistik koruma performanslarını değerlendirmek amacıyla sayısal ortamda modellenmiştir. Analizlerin tamamı Ansys Workbench paket programı aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Sayısal modellemelerde, malzemeler belirli bir sıralama düzenine bağlı kalmaksızın modellenmiştir. Böylece her kombinasyonun NIJ 0101.06 balistik koruma standardına olan uygunluğu araştırılmıştır. Elde edilen simülasyon verileri doğrultusunda, deneysel testlerde kullanılmak üzere 10 adet farklı konfigürasyona sahip balistik zırh geliştirilmiştir. Deneysel testlerde 7,62x51 mm FMJ M80, 7,62x51 mm AP (zırh delici) ve 5,56x45 mm SS109 olmak üzere 3 farklı mühimmat tipi kullanılmıştır. Deney sonuçları ile sayısal analizler arasında yüksek düzeyde benzerlik olduğu görülmüştür. Özellikle arka yüzey deformasyonu, hasar geometrisi ve enerji soğurma kapasitesi bakımından güçlü bir örtüşme sağlanmıştır.
Elektrikli araçlardaki elektromanyetik alan maruziyet seviyelerinin ölçümü ve değerlendirilmesi
Bu çalışma, Elektrikli araçlar (BEV), hibrit araçlar (HEV) ve geleneksel içten yanmalı motorlu araçlar (ICE) arasındaki araç içi elektromanyetik maruziyet seviyelerinin mekânsal karakteristikleri incelenmiştir. Araçlarda gerçekleştirilen deneysel ölçümler; motorun çalışır halde sabit (durağan) konumu, hızlanma (ivmelenme) ve frenleme senaryoları, 20, 40 ve 60 km/s sabit hızlarda sürüş ile rejeneratif frenleme sisteminin aktif olduğu durumları içerecek şekilde kurgulanmıştır. Bu bağlamda, çalışma tasarımında söz konusu tüm sürüş senaryolarına yer verilmiştir. Araştırmanın temel motivasyonu, elektrikli sistemlerin (batarya, inverter, kablolar, kablosuz şarj, rejeneratif frenleme vb.) oluşturduğu elektromanyetik alanların yolcu maruziyeti üzerindeki potansiyel etkileri üzerindeki litaratür boşluğunu doldurmaktır. Çalışma metodu ve yöntemsel yaklaşım şu şekilde özetlenebilir: İncelenen araç örnekleri arasında TOGG TX10, Kia EV3, MG 4 Luxury, Seres 3 ile farklı model hibrit ve benzinli araçlar Toyota Corolla Cross Hybrid, Qashqai e-Power, Hyundai Accent yer almaktadır. Araç içindeki referans noktalar arasında sürücü ve yolcu bölgesi ile yüksek akım taşıyan batarya-kablolar ve motor/inverter ünitelerinin yakını gibi kritik bölgeler bulunmaktadır. Alan profilleme amacıyla bu referans noktaların etrafında ve farklı yüksekliklerde ölçüm noktaları oluşturulmuş, her bir senaryoda bu noktaların çevresindeki manyetik alan dağılımı detaylı olarak kaydedilmiştir. Ölçümler MESTEK EMF02R elektromanyetik radyasyon detektörü ile gerçekleştirilmiş. Ölçüm protokolü, yakın/uzak alan etkilerinin belirlenmiş. Tekrarlı ölçümlerle araç içerisindeki elektromanyetik maruziyet seviyelerinin haritalandırılması her araç için ayrı ayrı yapılmıştır. Analizler, manyetik alan dağılımının kaynağın türüne, kablolama düzenine ve cihazların yerleşim yerlerine bağlı olduğu; mesafeye bağlı azalma ve yakın-alan etkilerinin elektromanyetik maruziyet seviyeleri açısından belirleyici olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca hibrit araçlarda elektrikli/benzinli mod geçişleri sırasında dalgalanmalar ve şarj sırasındaki yükselmelerin sistematik olarak incelenerek farklı çalışma senaryolarının maruziyet profiline etkisi gösterilmiştir. Ölçüm verilerinin haritalama ve modelleme yöntemleri ile detaylı analizleri yapılmıştır. Tez çalışmasından elde edilen sonuçlar, ileriye dönük daha geniş kapsamlı çalışmalara, uzun dönem maruziyet analizlerine ve biyolojik etkilerin epidemiyolojik değerlendirmelerine katkı sağlayacaktır.
Hibrit kompozit çubuklarda burkulma analizi
Bu çalışma, deprem etkileri altında burkulma riski yüksek kolonlarda epoksi esaslı fiber takviyeli polimer (FRP) kaplamaların taşıma kapasitesine etkisini sonlu elemanlar yöntemiyle incelemektedir. C30 beton çekirdek, dört adet S355 donatı ve altı tabakalı FRP kaplamadan oluşan kolonlar; 3 mm, 4 mm ve 5 mm donatı serilerinde modellenmiş, fiber yönelimi 0°–90° aralığında 15°'lik artışlarla değiştirilerek toplam 273 konfigürasyon analiz edilmiştir. Bu çalışma, FRP kaplamaların üç boyutlu kolon modelleriyle bütünleşik olarak incelenmesini sağlayan özgün bir modelleme stratejisi sunarak, literatürdeki klasik yüzey ve kabuk tabanlı uygulamaların ötesine geçmektedir. Kritik burkulma yükleri Static Structural–Eigenvalue Buckling çözümleriyle elde edilmiş ve tüm yüzdesel değişimler kompozit kaplamasız referans modellerle karşılaştırılmıştır. Ayrıca karbon, kevlar ve cam fiberli modeller üzerinde 2 mm deplasman kontrollü yükleme ile yapılan Force Reaction analizleri, FRP kaplamaların kolon rijitliği ve süneklik eğilimlerini belirgin biçimde değiştirdiğini göstermiştir. Sonuçlar, 0° fiber yöneliminde kapasite artışının 3 mm serisinde 3CCCCCC modeli için %172,2, 4 mm serisinde 4CCCCCC modeli için %160,7, 5 mm serisinde 5CCCCCC modeli için %145,8 seviyelerine ulaştığını göstermiştir. Tam karbon dizilimleri (CCCCCC) en yüksek dayanımı sağlarken, karbon ağırlıklı hibrit dizilimlerde (ör. ACACAC, CAGCAG, GCGCGC) %60–110 aralığında dengeli artışlar elde edilmiştir. Fiber açısı büyüdükçe kapasite azalmış ve 60°–75° aralığında karbon dizilimlerinde %5–7, hibritlerde %12–18, kevlar–cam tabanlı dizilimlerde %17–23 aralığında kayıplar ortaya çıkmıştır. Donatı çapının 3 mm'den 5 mm'ye çıkması ise genel rijitliği %8–12 artırmış ve maksimum kapasite 5CCCCCC modelinde 926,88 kN olarak elde edilmiştir. Sonuç olarak, karbon oranı yüksek ve fiber yönelimi 0°–30° aralığında olan FRP kaplamalar burkulma dayanımını en fazla artıran konfigürasyonlar olarak belirlenmiş; hibrit FRP sistemlerin deprem bölgelerinde kolon rijitliğini ve sünekliğini artırarak burkulma kaynaklı göçme riskini azaltan etkili bir güçlendirme yöntemi sunduğu gösterilmiştir.