İskenderun Technical University
613
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
5
Enstitü
0%
DOI Oranı
Son Eklenen Tezler
Tümünü GörYakınsama sıcaklığı ve güç üretim potansiyelinin tespiti için ORÇ tasarımı ve çok amaçlı optimizasyonu
Dünyada her geçen gün artan enerji talebi alternatif enerji kaynaklarına, yenilenebilir enerji kaynaklarına ve enerji geri kazanım yöntemlerine olan ihtiyacı artırmaktadır. Dünyadaki arz-talep dengesini korumak için üretilen enerjinin büyük bir bölümü sanayi sektöründe tüketilmektedir. Sanayi tesisleri arasında en fazla enerji tüketim payına sahip sektörlerin başında demir ve çelik üretim sektörü gelmektedir. Bu çalışmada, bir demir-çelik fabrikası tav fırınından atılan egzoz gazının sıcaklık ve debi değerleri analiz edilmiş ve bir yıl boyunca kaydedilmiştir. Bu veriler dikkate alınarak yıllık ortalama egzoz gazı sıcaklığı ve debisi baz alınıp bir organik Rankine çevrimi sistemi tasarlanmıştır. Çalışma kapsamında iki farklı ıslak tip akışkan (etanol, metanol), iki farklı izantropik akışkan (aseton, büten) ve iki farklı kuru tip akışkan (siklohekzan, benzen) olmak üzere toplam altı farklı akışkan seçilmiştir. Birinci aşamada, tav fırınından elde edilen veriler doğrultusunda akışkanların optimum yakınsama noktası sıcaklık farkları tespit edilmiş, ikinci aşamada ise bu yakınsama noktası sıcaklık farklarının sistem performansına etkileri incelenmiştir. Son olarak bu akışkanların çevre ve ekonomik analizleri yapılmıştır. Tez kapsamında yapılan bu çalışma sonucunda en yüksek termal verim %17,05 ile benzen akışkanında elde edilirken en yüksek ekserji verimi %58,76 ile metanolde elde edilmiştir. Ayrıca seçilen akışkanlar arasında en yüksek CO2 emisyon azaltım miktarı 1935,9 ton/yıl ile Benzen akışkanında elde edilmiştir. Buna ek olarak Benzen ve Metanol en yüksek ilk yatırım maliyetine sahip akışkanlar olmasına rağmen sırasıyla (3,6 yıl ve 3,7 yıl) geri ödeme süreleri ile en yüksek karlılığa sahip akışkanlar oldukları görülmüştür.
Pirina ile ağır ham petrolün eş-pirolizi
Bu çalışmada, İskenderun ilçesinde faaliyet gösteren zeytinyağı üretim tesislerinden temin edilen pirina ile Batı Raman kökenli ağır ham petrol numunesi sabit yataklı reaktörde bireysel ve eş piroliz çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Sıcaklığa bağlı olarak ürünlerin verim değerlerinin değişim eğilimlerini belirlemek ve ayrıca amaç kapsamında uygulanan şartlarda en yüksek verimli sıvı ürün eldesine yönelik optimal piroliz sıcaklık değerini belirlemek amacıyla 10 o C/dakika ısıtma hızı şartları altında ve 400-500 o C arasında 5 farklı sıcaklık değerinde ve aynı şartlar altında 3 tekrarlı bir dizi piroliz işlemi gerçekleştirilmiş elde edilen ürünlere ilişkin ortalama verim değerleri hesaplanması sonucu en yüksek sıvı ürün verim değerlerine 500 o C piroliz sıcaklığında ulaşılmış ve ayrıca bu sıcaklık değeri TG analiz sonuçları ile uyumluluk göstermiştir. Bunun akabinde hem bireysel hem de ağır ham petrol numunesi ile pirinanın eş pirolizi sırasında sinerjik etkinin gerçekleşip gerçekleşmediğini belirlemek amacıyla 500 o C optimal piroliz sıcaklığı ve 10 o C/dak ısıtma hızı şartlarında 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 ve 1 (ağır ham petrol/ pirina, kütlece) karışım oranlarında (ɸ) piroliz işlemi gerçekleştirilmiştir. Yapılan bu çalışmalar neticesinde ürünlere ilişkin olarak yüzde verim (%, kütlece) değerleri ile birlikte ayrıca her bir ürün için belirlenen teorik verim ve deneysel verim farkı hesaplanmıştır. Bu sonuçlar ɸ = 0,7 karışım oran değerinden daha yüksek karışım oran değerlerinde sıvı ürün verimi azalma olurken genel olarak gaz ve katı ürün verimlerinde artış meydana gelmiş ve sıvı ürün verim farkı bakımından en güçlü sinerjik etkinin ɸ = 0,7 karışım oran değerinde gerçekleşmiş olduğunu ortaya çıkarmıştır. Çalışmada ana amaç olan sinerjik etkisinin ürün yapısı ve kalitesi üzerine etkisini değerlendirmek için optimal karışım oranı (ɸ = 0,70) şartlarında elde edilen sıvı ürün ile aynı piroliz şartlarında bireysel piroliz sıvıları üzerinde karakterizasyon çalışmaları (Fizikokimyasal, FT-IR ve GS-MS) yapılmıştır. Fizikokimyasal analiz sonuçları eş piroliz sıvı ürününün, kuru pirinanın bireysel piroliz sıvısına kıyasla daha yüksek malten ve daha düşük asfalten içerikli olduğunu göstermektedir. Ayrıca yapılan hesaplamalar neticesinde eş piroliz sıvı ürünün deneysel olarak elde edilen yüzde malten içerik değeri (%93,68) ile hesaplanan (teorik) malten içerik değeri (%82,55) arasında %11,13'lük bir farkın oluşması eş piroliz işlemi sırasında malten verimi üzerinde pozitif bir sinerjik etkinin oluştuğunu göstermektedir. FT-IR analizi ile eş piroliz esnasında sıvı ürünlerin kimyasal içerik tür dağılımı üzerinde de sinerjik etkinin oluştuğu anlaşılmakla birlikte sıvı ürünlerin, organik bileşik tür ve çeşidi bakımından zengin içerikli oldukları tespit edilmiştir. GS-MS sonucu olarak eş piroliz sıvı ürününün, düşük oksijenat ve yüksek hidrokarbon (alkanlar, alkenler ve benzen türevleri) 5 içerik dağılımına sahip olduğu görülmekte ve ayrıca eş piroliz malteninde polisiklik aromatik bileşik konsantrasyonu (%5,52), ağır ham petrolün pirolitik malten fraksiyonuna kıyasla daha yüksek olarak gerçekleşmiştir. Analiz sonuçlarının birbiriyle uyumlu olduğu görülmüştür. Sonuç olarak, eş piroliz teknolojisi ile elde edilen sıvı ürün, yüksek katma değerli hidrokarbonlarca yüksek fakat istenmeyen unsurlar olan oksijen ve azot içeriği bakımından da düşük içerik dağılımına sahip olmuştur. Bu hususlar, eş piroliz sıvı ürünün bireysel piroliz sıvı ürününe göre daha üstün vasıfsal özellikte olduğunu ortaya koymaktadır. Bu olumlu özellikli eş piroliz sıvı ürün; zengin değerli organik bileşik içeriğinden dolayı çeşitli petrokimyasalların ve kısmen pahalı olan petrol bazlı fenolün hammadde olarak kullanılmasıyla üretilen fenol-formaldehit ya da fenolik reçineler gibi endüstriyel ürünlerin üretimi için maliyet etkili alternatif hammadde yüklemesi olarak değerlendirilebildiği kanaatine varılmıştır.
Türkiye ulaştırma sistemlerindeki emisyon değerlerinin analizi ve tahmini
Günümüzde dünya genelinde ulaşım için harcanan enerjinin %95'ten fazlası fosil yakıt kullanan araçlardan oluşmaktadır. Ulaşım sektörü için kullanılan enerji kaynaklarından ortaya çıkan emisyonlar dünya çapındaki emisyonun yaklaşık olarak %20'sine denk gelmektedir. Bu durum çevre kirliliği açısından büyük bir tehdit oluşturmaktadır. Çevre kirliliğinin büyük bir kısmı hava kirliliğinden meydana gelmektedir. Enerji kaynakları ile yapılan çalışmalar sonucunda ortaya çıkan karbondioksit (CO2), hidrokarbonlar, azot oksitler (NOx) ve kükürtlü bileşenler gibi zararlı emisyonların ozon tabakasının delinmesine ve küresel ısınma gibi ülkemiz ve dünya açısından kötü sonuçlara yol açmaktadır. Bu çalışmada, Türkiye'deki ulaştırma sistemlerinden kaynaklanan emisyon değerlerinin analiz ve tahmini yapılmaktadır. Yapılan bu analizler için yapay sinir ağları (YSA), çok değişkenli lineer regresyon (MLR), bulanık mantık ve logaritmik regresyon yöntemleri kullanılmaktadır. MLR yönteminin lineer, interaction ve purequadratic metotları uygulanmaktadır. Analizler korelasyon katsayısı (R), hataların karelerinin ortalaması (HKO) ve yüzde hata ortalaması (YHO) kriterleri baz alınarak değerlendirilmektedir. Sonuç olarak YSA'dan elde edilen R değeri 0,9809, HKO değeri 8 050 363 681 418,75 ve OYH değeri %4,1555 olarak elde edilmiştir. MLR modelinin lineer metodunun R değeri 0,9855, HKO değeri 4 793 845 004 079,31 ve YHO değeri ise %3,7989 olarak elde edilmiştir. Interaction metodunun R değeri 1,0000, HKO değeri 0,000000004839 ve YHO değeri ise %0,0000000001672 olarak elde edilmiştir. Purequadratic metodunun R değeri 0,9900, HKO değeri 3 314 943 364 316,79 ve YHO değeri ise %2,5781 olarak elde edilmiştir. Logaritmik regresyon yönteminin R değeri 0,9872, HKO değeri 4 236 601 138 306,92 ve YHO değeri ise %3,4057 olarak elde edilmiştir. Bulanık mantık yönteminin R değeri 0,9855, HKO değeri 4 895 753 910 316,73 ve YHO değeri ise %4,9089 olarak elde edilmiştir. Elde edilen tahminler sonucunda en iyi sonucu veren yöntem çok değişkenli lineer regresyon yönteminin interaction metodu olarak gözlemlenmektedir.
Müze ziyaretçilerinin deneyim kalitesi algıları ve yenilenme düzeyleri arasındaki ilişkinin incelenmesi
Müze deneyiminde üstünde durulması gerekli unsurlardan birisi de deneyim kalitesi olmaktadır. Müze ziyareti sonrası yaşanan deneyim kalitesinin ziyaretçilerde bıraktığı izlenimlerin ve hislerin müze için oldukça önemlilik taşıyan bir algı olduğu söylenebilmektedir. Müzelerin eksikliklerini fark ederek değişiklikler yapması, olumlu geri dönüşlerle de tanıtıcı olması, popülerliğinin artması bakımından etkililiği inkâr edilemez bir gerçeklik olmaktadır. Bu gerçekliği kullanabilen müzeler ziyaretçi sayısını artırarak, aynı zamanda toplumun eğitilmesine aracılık etmektedirler. Boş zamanı olan bireylerin yaptığı rekreasyon etkinliklerinden biri olan müze ziyaretinde bireyler bir şeyler öğrenirken, dış dünyadaki rutin zamanından uzaklaşarak, hoş vakit geçirerek adeta yenilenme hissiyle müze ortamından yaşadığı çevreye dönüş yapabilmektedir. Ziyaretçiler dinlenip kendini geliştirmenin yanı sıra yenilenme hissiyle kendini daha aktif hissedebilmektedir. Bu araştırmanın temel amacı; Hatay Arkeoloji Müzesi, Gaziantep Zeugma Mozaik Müzesi ve Şanlıurfa Göbeklitepe Örenyeri ziyaretçilerinin deneyim kalitesi ve algılanan yenilenme düzeyleri arasındaki ilişkiyi incelemektir. Araştırmada anket tekniğinden yararlanılmış, anketler yüz yüze uygulanmıştır. Anketler kolayda örnekleme tekniği ile 30 Nisan-20 Kasım 2021 tarihleri arasında toplanmıştır. 430 katılımcıyla elde edilen veriler istatiksel programlarla analiz edilmiştir. Yapılan analizler sonucunda deneyim kalitesi ile algılanan yenilenme arasında anlamlı ve pozitif bir ilişki görülmüş, bununla birlikte deneyim kalitesi algısının yenilenme üzerinde istatiksel olarak anlamlı ve pozitif etkisinin olduğu tespit edilmiştir.
Proton değişimli membran yakıt pili tahrikli bir otomatik yönlendirmeli aracın parçacık sürü optimizasyonu tabanlı yörünge takip performansı
Otomatik yönlendirmeli araçlar (OYA), bir tesisteki malzemeleri taşımak için programlanmış sürücüsüz ve mobil araçlardır. Çalışanların eksikliklerini telafi etmek, işçilik maliyetlerini düşürmek ve depo verimliliğini arttırmak için birçok sektördeki depo ve malzeme aktarımı uygulamalarında kullanılırlar. OYA'lar, taşınan yüklerle insan etkileşimlerini en aza indirerek işlem sürecinde malların hasarını ve endüstriyel kazaları önemli ölçüde azaltmaktadır. OYA'larda mobil çalışmayı mümkün kılmak için enerjiyi depolayan ve bunu istenen oranda mekanik dönme veya öteleme enerjisine dönüştüren güç sistemleri bulunmaktadır. Bu güç sistemleri enerji depolayan bataryalar ve bataryadan enerji alıp mekanik enerjiye dönüştüren motorları içermektedir. Boyutuna bakılmaksızın, mobil robotlar, yeniden batarya dolumu yapmadan önce sahada faydalı bir çalışma süresi elde etmek için yeterli miktarda enerji taşımalıdır. Enerjisel özerklik olarak bilinen bu kavram, faydalı bir süre çalışabilme yeteneği ve harici bir güç kaynağından bağımsız çalışabilme yeteneği olarak iki kriter içermektedir. Bu amaçla bir mobil robot çeşidi olan OYA'ların çalışması için bu çalışmada alternatif enerji kaynaklı tahrik sistemi üzerinde durulmuş olup yakıt pili tahrikli bir OYA tasarımı ve analizleri yapılmıştır. Yakıt pilleri hidrojeni yakıt olarak kullanıp, enerji üreten alternatif bir enerji kaynağı olarak OYA'lar için daha uzun çalışma süresi avantajını sağlamaktadır. Bu çalışmada, ilk olarakistenen isterleri karşılayacak ve yük taşımaya müsait ortamı oluşturacak modüler bir OYA tasarımı gerçekleştirilmiştir. 4 adet mecanum tekerleğe ve bu tekerlekleri tahrik edecek 4 adet DC motora sahip sistemin taşıyabileceği yük kapasitesinin belirlenmesi için yapısal analizler ve sistemin mukavemeti üzerine geliştirmeler yapılarak nihai tasarım elde edilmiştir. Ek olarak, tasarımı yapılan OYA'nın global koordinat sisteminde ve her bir tekerlek için oluşturulan koordinat sisteminde kinematik modeli oluşturulup OYA için ve her bir tekerlek için lineer hız ve açısal hız değişimlerini kullanarak Newton mekaniği ve Langrange enerji denklemleri ile bu hız değişimlerinden yararlanıp sistemin kinematik modeli, dinamik modeli ve DC motor modeli elde edilmiştir. Bu modellerle beraber batarya sistemi olarak kullanılacak olan PEM yakıt pili modeli de oluşturulup elde edilen genel sistem modeliyle sistemin belirli bir yörüngeyi gerçek zamanlı takibi gerçekleştirilmiştir.
200 kWlık PV güneş enerji güç sisteminin retscreen programı kullanılarak amortisman ve enerji analizlerinin irdelenmesi
Güneş ışınlarından elektrik enerjisi üretimi başlangıçta kendine her ne kadar uzay boşluğunda çalışan uzay araçlarında kullanım alanı bulduysa da günümüzde üretim teknolojilerinin ilerlemesi, fosil yakıtların olumsuz etkileri ve rezervlerinin tükenmekte olması gibi nedenlerle güneşten elektrik üretimine evlerde dahi yer verilmektedir. Çevreci olduğu kadar devlet teşvikleriyle ekonomik olarak da cazip hale gelen güneş enerji santralleri her geçen gün elektrik enerjisi sektöründeki payını arttırmaktadır. Fotovoltaik panel teknolojilerindeki gelişmeler neticesinde günümüzde panellerin verimlilikleri %20'yi, verimli kullanım ömürleri ise 25 seneyi aşmaktadır. Bu olumlu etkenler güneş enerji sistemlerini her geçen gün daha cazip hale getirmektedir. Özellikle güneşlenme süreleri uzun, güneş radyasyonu ortalamanın üzerinde olan bölgeler için güneş enerji santralleri kârlı birer yatırım haline gelmeye başlamıştır. Bir güneş enerjisi santralinin İskenderun'da yerleşik olarak düşünülen bir AVM çatısında kurulduğu varsayılarak, amortisman ve enerji analizleri Retscreen programı kullanılarak yapılmıştır. Elde edilen karbon ayak izi ve fizibilite verileri incelenerek, yatırım çevresel ve ekonomik olarak incelenmiştir. Bu tez çalışmasında günde ortalama 4,73 kWh/m2 güneş ışınımına maruz kalan bir alana kurulu 200 kW kapasiteli güneş santralinin yıllık 263 MWh elektrik ürettiği; bu 263 MWh enerji sayesinde 31 536 USD gelir sağlanabileceği hesaplanmıştır. Yatırım çevresel açıdan incelendiğinde 112,2 ton akaryakıt kullanımına eşdeğer 282 tCO2 emisyonunun önlenebileceği, ekonomik açıdan incelendiğinde yatırımın geri ödeme süresinin (PBP) 6,4 yıl olarak hesaplandığı gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Güneş Enerjisi, Retscreen, Amortisman ve Enerji Analizi