4.498
Arşivlenen Tez
6
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Duvardan ısıtma uygulanan bir ofisin incelenmesi
Bu tez çalışmasında İstanbul'da duvardan ısıtma uygulanmış olan bir ofis odası incelenmiştir. Günümüzde kullanılan yerden ve duvardan ısıtma sistemleri genel olarak incelenmiş, ısıl konfor için gereken durumların araştırması yapılmıştır. Çalışmanın sonuç kısmında sistemin avantajları ve dezavantajlarından bahsedilmiştir. Yapılan çalışmada "Duvardan Isıtma Sisteminin" maliyeti düşürüp mahaldeki ısı korunumunu sağladığı tespit edilmiştir.
Yakınsama 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.
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
Design and prototype application of the autonomous and portable hydrogen generator system supported by sodium borohydride
In this experimental thesis, it is aimed to design and prototype a hydrogen generator working with sodium borohydride to provide lightly and more efficient hydrogen gas production. For this purpose, a prototype with both a compact structure and autonomous control is produced, and unlike the hydrogen generators available in the literature, it works with solid sodium borohydride dosing logic. In addition, a cheap, efficiently and environmentally friendly alternative catalyst solution is sought for hydrogen production instead of costly and high yielding noble metal catalysts used in the sodium borohydride's hydrolysis reaction. A high metal content slag byproduct is used to synthesize this catalyst alternative. Catalysts synthesized using slag; Performance tests were carried out using various parameters, for example, catalyst concentration, component ratios, reaction temperature. Considering the Co-B catalyst studies in the literature, it was seen that the hydrogen gas production rate rise in the range of 5 and 10 times. The best performances were demonstrated by acid-treated slag catalyst samples supplemented with 40% and 50% Co-B with preheating at 50 °C with catalyst hydrogen production rates of approximately 65 L/min.g in 25 minutes. The prototype, controlled by Adunio Uno, consists of 4 different compartments, the water and catalyst mixture was injected onto solid sodium borohydride with water pumps and nozzles. Thus, fuel wastage is reduced by 15%; this is achieved by using multiple fuel chambers instead of a single fuel chamber. In addition, with the use of slag, catalyst costs are reduced by 25% and 35%. The test results of the catalyst samples were compared and discussed with the optimum liquid injection amount and optimum mixing percentages. The performance analyzes of the prototype and catalysts were completed utilizing 20 ml of distilled water and 2 g of NaBH4. These results were showed the prototype has a relatively consistent hydrogen gas stream of around 17.5 L/min and the total flow is 343.46 L for 20 min. As a result; the tightness and performance tests of the prototype were investigated using different catalyst samples during 1 hour, and the results were investigated in depth. The average flow rate of this 4-part autonomous generator is approximately 3.00 L/min.gcatalyst during 1 h. In the working cycle, the soft ripples have spied on the hydrogen-produced amount from time to time.
Gaziantep ili biyogaz potansiyelinin araştırılması ve çiftlik tipi 50 m3 kapasiteli biyogaz tesis tasarımı
Sera gazı salımının artmasıyla yenilenebilir enerji kaynakları kullanımına yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarında yılın her mevsiminde enerji elde edilebilecek kaynaklar arasında biyogaz gelmektedir. Bu çalışmada T×İK'ten alınan veriler doğrultusunda Gaziantep ili için 2017 ila 2021 yılları arasındaki büyükbaş, küçükbaş ve kümes hayvanları verileri kullanılarak Gaziantep ili ilçelerinin biyogaz potansiyeli, CO2 salım azaltım miktarı ve Gaziantep ilinde saatlik metan üretimi üretimi 50 m3 olan biyogaz tesisi tasarımı yapılmıştır. Tez kapsamında Gaziantep ilinde büyükbaş hayvanlardan en yüksek metan orana 12 999,45 m3 ile Nizip ilçesi ve küçükbaş ve kümes hayvanları içerisinde en yüksek metan oranları sırasıyla 824,60 m3, 8744,64 m3 ile Şehitkamil ilçesidir. Saatlik 50 m3 metan üretimine sahip biyogaz tesisinde 1575 MWh'lik elektirik enerjisi üretimi yapılabilceği ve elde edilen elektrik enerjisi ile yılda 3216,5 ton CO2 salımın azaltımının gerçekleştirilebileceği hesaplanmıştır. Tesisin genel kurulum maliyetinin 600 000 $ ve yıllık işletme maliyeti ise 65 000 $ ve elektrik üretiminden elde edilecek yıllık gelirin ise yaklaşık 200 000 $ civarında olduğundan tesisin geri ödeme süresi yaklaşık 4 yıl olarak hesaplanmıştır
Gaziantep bölgesinde çatı tipi güneş enerji santrali performans analizi ve verimlilik artırıcı yöntemler
Günümüzün artan enerji ihtiyacı, fosil yakıtların sürdürülebilir olmadığını ortaya koymuş ve yenilenebilir enerji kaynaklarına geçişi zorunlu hale getirmiştir. Bu bağlamda, güneş enerjisi önemli bir seçenek olup, bu çalışmada organize sanayi bölgesindeki bir fotovoltaik PV santrali incelenmiştir. Büyük işletmelerin kullanılmayan çatı alanlarına yerleştirilen PV santralleri, enerji maliyetlerini düşürmede büyük avantaj sağlamaktadır. Çalışmada, santralin mevsimsel performans analizi ve güneş ışınım tahmin regresyon modeli için Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nden 12 yıllık veriler olarak güneş ışınımı, güneşlenme süresi, nem miktarı, rüzgar hızı ve sıcaklık toplanmış ve analiz edilmiştir. Uygulama olarak bir endüstriyel işletmenin çatısındaki PV santralinin temizlik durumuna göre enerji üretimi karşılaştırılmış, bir ay temizlenmeyen ve düzenli temizlenen sistemlerin verimleri analiz edilerek %28,6 daha fazla enerji edilebildiği gözlemlenmiştir. Buna ek olarak, aynı bölgede rutin olarak temizliği yapılmayan farklı bir PV santrali ile kıyaslanması yapılarak yaklaşık olarak %18,5 daha fazla enerji üretiminde verim elde edildiği bulunmuştur. Ayrıca, bölgede kurulacak 1 MW'lık PV santralinin maliyet ve geri ödeme süresi hesaplamaları yapılmış, panellerin temizlik sıklığının optimizasyonu değerlendirilerek 7,6 gün ile periyodik temizleme döngüsünün ideal değeri bulunmuştur. PV panel veriminin %16 olarak kabul edildiğinde santral veriminin %93,7 olarak tespit edilmiştir. Sonuç olarak düzenli temizlenen panellerin daha yüksek enerji üretimi sağladığını göstermiştir. Gaziantep bölgesinin regresyon tahmin modeli H/H0 = 0,11 + 0,662(s/S0) ve (R = 0,904, R² = 0,817) korelasyon değeriyle bu bölge için bulunmuştur. Sanayi elektriği için kurulan sistemin düzenli bakım ve temizlikle yaklaşık 3,26 yıl gibi kısa bir sürede kendini amorti ettiği tespit edilmiştir.
Farklı istifleme sıralamaları ile üretilmiş metal ve elyaf takviyeli kompozitlerin işlenebilirliğinin araştırılması
Bu çalışmada, CFRP ve GFRP katmanlarından oluşan 5 farklı Al 2024/ FRP (12 kat)/ Al 2024 istifleme sıralamasına sahip hibrit FML kompozit levhalar vakum torbalama yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen bu malzemeler işlenebilirlik deneylerinde (matkapla konvansiyonel delme ve aşındırıcı su jeti ile delme) ve mekanik testlerde (çekme testi ve düşük hızlı darbe testi) kullanılmıştır. Matkapla konvansiyonel delme işleminde, 4 farklı (100, 200, 300 ve 400 mm/dk) ilerleme hızı ve 3 farklı (1500, 3000 ve 4500 rpm) kesme hızı kullanılmıştır. Delme esnasında 6 mm çapında tungsten karbür burgulu matkap kullanılmıştır. Tezgah üzerinde bulunan dinamometre ile kesme kuvveti ve tork değerleri belirlenmiştir. Mitutoya 2D profilometre ile yüzey pürüzlülük ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca, SEM analizi ile yüzey morfolojisi detaylı şekilde incelenmiştir. Aşındırıcı su jeti ile delme işleminde, 3 farklı (400, 600 ve 1000 mm/dk) ilerleme hızı kullanılmıştır. Meme çapı, kesme basıncı, aşındırıcı garnet miktarı ve nozül uzaklık mesafesi sabit tutulmuştur. Delme işlemi sonrasında, giriş-çıkış delik çapı, malzeme kalınlığındaki değişim, kerf açısı ve delik sapma oranı belirlenmiştir. Zygo optik profilometre ile yüzey pürüzlülüğü ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca SEM analizi ile delik içerisinde meydana gelen kusurlar detaylı şekilde gösterilmiştir. Her iki delme yönteminde ve mekanik testlerde istifleme sıralamasının etkisi kapsamlı bir şekilde değerlendirilmiştir. Çalışmanın sonucunda, her iki işlenebilirlik yönteminde de istifleme sıralamasının önemli bir etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. GFRP yapılarda, delik hasarlarının daha yoğun olduğu gözlemlenmiştir. En düşük yüzey pürüzlülük değerleri tamamen CFRP yapılı istiflerde ölçülmüştür. Hibrit kompoztilerde de genelliklle GFRP yapının yüzey pürüzlülüğünü artırdığı tespit edilmiştir.
Taktik füze sistemlerinde eksenel ve radyal ağırlık merkezinin doğrulanması ve ağırlık merkezi ölçüm ekipmanı tasarımı
Günümüz Endüstrisi ve Sanayisinde farklı üretim metotları ile imal edilen ürünlerin kullanım amaçlarına göre belli kritik karakteristikleri vardır. Bu kritik karakteristiklerin belirlenmesi ve üretim öncesinde tasarım planın yapılması son ürünün amacına uygun kullanılabilmesi için önem arz etmektedir. Tasarım aşamasında ürünün üretilebilirliğinin değerlendirilmesi ve hata türleri etki analizinin detaylı yapılması sayesinde üç boyutlu ortamda tasarlanan ürünün pratikte ne derece doğru üretileceğine doğrudan girdi sağlamaktadır. Özellikle hareketli nesnelerin hareketi boyunca kararlılığını koruması, enerjisini tasarruflu kullanması ve kütlesinin gövdesine homojen dağılması beklenir. Kütle merkezinin tasarım aşamasında belirlenen konumu ile üretim sonrası çıkan üründe aynı olmasının doğrulanması ve tasarımdaki verilere göre dinamik testlerin yapılıp ürünün kalifiye edilmesi son kullanıcı için önemlidir. Uçan nesnelerde yer ile bir bağlantısı olmamanın verdiği bir dezavantaj bulunmaktadır. Özellikle uçak ve füzeler havada seyir halinde iken dengeyi sağlayabilmek için uçuş motorunun kanatlar ile koordineli çalışması gerekir. Günümüz dünyasında ürünler maliyet etkin bir yaklaşımla üretildiğinden dolayı, kütle merkezinin konumunun iyi hesaplanması ile enerji tüketiminin optimum seviyede tutulması ve bu sayede uçuş menzilinin artırılması hedeflenmektedir. Bu çalışma kapsamı ile tasarlanacak Kütle Merkezi Ölçüm Ekipmanı ile füzelerin üretim sonrasında eksenel ve radyal kütle merkezlerinin teorikte belirlenen ölçülerde olması ve doğrulanması sağlanacaktır. 3 Boyutlu tasarım programı kullanılarak Kütle Merkezi Ölçüm Ekipmanı tasarımı yapılmış ve bilgisayar ortamında gerekli statik analizler yapılarak son kullanıcıya fayda sağlaması amaçlanmıştır. Tasarım ve analiz aşamaları detaylı bir şekilde açıklanarak Kütle Merkezi Ölçüm Ekipmanı'nın yetkinlikleri belirlenecek ve bu çalışma ile sunulacaktır.
Pan nanoelyaf/pe takviyeli kendi kendini onarabilen CETP kompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması
Cam elyaf takviyeli epoksi matrisli polimer kompozitlerin (CETP) dayanıklılık ve güvenilirliğini artırmak amacıyla, vakum torbalama yöntemi kullanılarak dört farklı tipte numuneler üretilmiştir. Bu numuneler; (i) modifiye edilmemiş saf yapı, (ii) ağırlıkça %15 oranında yüksek yoğunluklu polietilen (PE) tozu ile modifiye edilmiş epoksi matrisli yapı, (iii) elektrospin yöntemiyle üretilmiş poliakrilonitril (PAN) tabanlı nano-elyaf keçenin ara katman olarak entegre edildiği yapı ve (iv) her iki modifikasyonu içeren hibrit yapıdan oluşmaktadır. Numuneler düşük hızlı darbe testine tabi tutulmuş; bunların yarısı 150 °C'de 30 dakika süreyle ısıl işleme maruz bırakıldıktan sonra yeniden test edilmiştir. PE katkısı, referans numunelere kıyasla tepe yük değerinde azalma oluşturmuş; ancak ısıl işlem sonrası mikro çatlakların doldurulmasıyla bu kaybın büyük ölçüde geri kazanıldığı görülmüştür. PAN nano-elyaf keçe ara katmanlarının varlığı, ilk yük kaybını sınırlamış; hibrit yapı ise her iki modifikasyonun avantajlarını birleştirerek en yüksek ilk darbe mukavemetini göstermiş, tekrar darbesi sonrasında kapasitesini korumuş ve en düşük kalıcı hasar göstermiş, ayrıca ısıl işlem sonrasında performansta ilave yaklaşık %10'luk bir artış gözlenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) incelemeleri, eriyen PE'nin nano-elyaf keçe boyunca ilerleyerek delaminasyon bölgelerini onardığını göstermiştir. Bu durum, etkili ve sinerjik bir kendi kendini iyileştirme mekanizması ortaya koymuştur. Elde edilen bulgular, PAN nano-elyaf keçelerin çatlak ilerlemesini engellerken PE'nin sıcaklıkla tetiklenen bir iyileşme işlevi üstlendiğini göstermektedir. Bu iki bileşenin sinerjik etkisi, hafif yapılı CETP kompozitlerde artırılmış darbe mukavemeti ve mekanik bütünlüğün geri kazanımı için uygulanabilir bir yaklaşım sunmaktadır.
Tel erozyonla işleme (Teİ) prosesinin Invar 36 alaşımınıntribolojik davranışına etkisi
İnvar, demir bazlı bir nikel alaşımıdır. İnvar 36 içeriğinde %36 Nikel elementi bulunduğu için düşük termal genleşme katsayısına sahiptir. Bu çalışmada, termal genleşme katsayısı düşük olması sebebiyle, uzay, elektronik, havacılık ve yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalarda tercih edilen invar 36 alaşımının WEDM yöntemiyle kesilmesi incelenmiştir. Çinko katkılı pirinç kaplı bakır tel elektrot kullanılarak kesilen invar 36 alaşımında kesilen yüzeyde ergimiş iş parçası ve elektrot kalıntılarından oluşan tabaka (white layer) oluşmuştur. White layer denilen bu tabaka temizlenerek iş parçası son halini almış olur. Bu amaçla White layer 800'lük zımpara ile giderilmiş ve yüzey pürüzlülüğü (Ra), 3.12 μm değerinden 0.32 μm değerine düşerek %90 iyileşme elde edilmiştir. İşlenen yüzeylerin zımparalama öncesi ve sonrası SEM görüntüleri ile EDX analizleri alınmıştır. Zımpara öncesinde işlenen yüzeylerde O, Fe, Nİ, Cu ve Zn kalıntılarının olduğu, zımparalama sonrasında ise white layer tabakasının giderilmesiyle Cu, Zn gibi elektot kalıntılarının giderildiği görülmüştür. WEDM işlemi yapılan yüzeydeki ve işlemsiz yüzeydeki serttlik karşılaştırması yapılması için numuneden 50, 200, 500 ve 1000 gram ağırlıklar kullanılarak Vikers yöntemiyle sertlik ölçümleri yapılmıştır. WEDM ile işlenen yüzeyin kenarlarındaki sertlik değerleri işlemsiz yüzeyin kenarlarına nazaran daha yüksek çıkarken, işlem gören yüzeyin orta kısımlarındaki sertlik değeri ise işlemsiz yüzeyin orta kısımlarına nazaran daha az sertliğe sahip olduğu tespit edilmiştir. WEDM sürecinde kullanılan dielektrik sıvı malzemenin kenar kısımlarında kesme işlemi boyunca oluşan ısıyı hemen ortamdan uzaklaştırdığı için yüzeyde hızlı soğumadan kaynaklı sertlik artışı meydana gelirken malzemenin orta kısımlarında ise sıvının geç ulaşması ve tam olarak ulaşamadığı için oluşan ısı daha geç ortamdan uzaklaştırılmıştır. Bunun sonucu malzemenin orta kısmında yavaş soğumadan kaynaklı ana malzemeden daha yumuşak bir yapı elde edilmiştir. Aşınma hacim kaybı WEDM ile kesilen İnvar 36 malzemesi, işlemsiz İnvar 36 malzemesine nazaran daha az meydana gelmiştir. Yapılan bütün deneyler sonucunda WEDM ile kesilen yüzeylerde alaşımın sürtünme ve aşınma performansı daha iyi sonuçlar vermiştir.
Çok katmanlı cam sistemlerinin ısıl performansının farklı parametrelere bağlı sayısal ve deneysel incelenmesi
Çağımızın en büyük sorunu enerji kaynaklarının azalması ve bu kaynaklara erişim zorluğudur. Enerji, dünya çapında ülkelerin ekonomik ve siyasal politikalarını belirleyen bir etmendir. Ülkeler geliştikçe enerjiye olan ihtiyaçları da artmaktadır. Gelişmekte olan ya da gelişmiş olan ülkelerde enerji ihtiyacında artış gözlenir. Her geçen gün artan enerji ihtiyaçlarını karşılamak ve birim başına düşen enerji maliyetini azaltmak amacıyla yenilenebilir enerji kaynaklarının geliştirilmesi ve verimlerinin artırılması üzerine çalışmalara hız verilmiştir. Fosil kaynaklı enerjilerin rezervlerinin azalması, enerji maliyetlerinde yaşanan artış, yenilenebilir enerji projelerine öncelik verilmesini sağlamıştır. Ülkemizde üretilen enerjinin %35'lik kısmı binalar için kullanılırken binalarda kullandığımız enerjinin %65'i ise iklimlendirme için tüketilmektedir. Bina iklimlendirmelerinde enerji verimliliğinde uygulanacak tedbirler, enerji sarfiyatının önüne geçilmesini sağlayarak küresel olarak karbon ayak izinin, ulusal olarakta enerji ithalatının azalmasını sağlayacaktır. Bu bağlamda ısı kayıplarının araştırılması ve bu kayıpların azaltılması için yapılan çalışmalara ağırlık verilmesi doğru bir karar olacaktır. Bu çalışmada pencerelerin, bina ısıl verimliliğine olan etkisi incelenecektir. Argon, kuru hava dolgulu, farklı gaz dolgusu kalınlıklarına sahip konfor cam ve ısıcam kaplamalı, çok katmanlı pencerelerin ısı iletim katsayılarıyla ilgili sayısal analizler sunulacaktır. Ayrıca gaz dolgusundaki sıcaklık dağılımı gözlemlenerek, tasarımları ve simulasyonları için de Comsol multıphysıcs programı kullanılacaktır.
Alt soğutuculu bir ısı pompasının termodinamik analizi
Artan enerji maliyetleri ve küresel ısınma sorunlarından dolayı, ısı pompası sistemlerinde çevreye verilen tahribatın az olduğu, sistem ısıtma kapasitesinin ise yüksek olduğu alternatif çevrim ve akışkan arayışları hızla devam etmektedir. Küresel ısınma potansiyeli (GWP) yüksek olan akışkanların yerine GWP değeri daha düşük akışkanlar tercih edilmektedir. R32, GWP değeri 675, Ozonu delme potansiyelinin (ODP) ise 0 olması alternatif akışkanlar arasında sık tercih edilen akışkan konumuna yaklaştırmaktadır. Bu çalışmada; ısı pompası sistemlerinde performansın arttılması için, standart bir ısı pompası çevriminin yoğuşturucusundan çıkan yüksek sıcaklıktaki akışkanın buharlaştırıcıya düşük sıcaklıklarda girebilmesini sağlamak amacıyla, sisteme alt devre ısı pompası çevrimi yerleştirilmesi uygun görülmüştür. Alt devre buharlaştırıcılı ısı pompası çevriminde R32, R717 ve R290 akışkanları aynı şartlar altında termodinamik analizleri yapılmıştır. Hesaplamalar için Engineering Equation Solver (EES) isimli bilgisayar programı kullanılmıştır. Isı pompası çevriminde hesaplamalar üç akışkan için evaporatör ve kondenser sıcaklıklarına göre ısıtma performans katsayısı (COPıp) sonuçları incelenmiştir. R32 akışkanı kullanılan alt devre buharlaştırıcılı ısı pompası, standart ısı pompası çevrimine göre % 5-10 arasında daha yüksek ısıtma performansına sahiptir. Alt devre ısı pompası çevrimleri yüksek ısıtma performansından dolayı ısıtma sistemlerinde rahatlıkla kullanılabilecektir.
Aort anevrizmalarının hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) kullanılarak hemodinamik açıdan incelenmesi
Vasküler akış koşulları kardiyovasküler hastalıklarının gelişiminde önemli bir rol oynamaktadır. Bu tezde, aort anevrizması Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ve Akışkan-Yapı Etkileşimleri (AYE) yöntemleriyle hemodinamik açıdan incelenmiştir. Aort anevrizmalarında Asendan Aort Çapı'nın (AAÇ) artması ile birlikte, oluşabilecek rüptür risklerinin tespiti amaçlanmıştır. Çalışmada bilgisayarlı tomografilerden elde edilmiş gerçek bireylere ait aort geometrileri, segmentasyon tekniği ile torasik aort için oluşturulmuştur. Normal bir aort ve bir hastanın iki farklı anevrizmalı aortu ile hastalara özgü çalışmalar yapılmıştır. Aorttaki hız profili ve sınır koşulları klinik ölçümler ile elde edilerek, rijit ve elastik damar analizleri gerçekleştirilmiştir. Kan için ise Newton tipi kan modeli ve Newton tipi olmayan beş farklı viskozite modeli kullanılmıştır. Bunlara ek olarak, nümerik sonuçlar ile yapay zeka yöntemlerinden biri olan Yapay Sinir Ağları (YSA) metodu kullanılarak rüptür riskleri üzerine Pyhton dilinde bir makine öğrenmesi modeli geliştirilmiştir. HAD sonuçları incelendiğinde, anevrizmalı aortların damar yüzeylerinde normal aorta göre sırasıyla %18.56 ve %24.7 daha yüksek basınç, kayma gerilmelerinin ise anevrizma bölgelerinde daha düşük olduğu gözlemlenmiştir. Viskozite bazlı analizlerde ise Newton tipi olmayan viskozite modellerinin, kayma gerilmelerinde Newton tipi kan modeline göre %32.5, %25.7, %22.4, %12.3 ve %8.7 fark yarattığı görülmüştür. Elastik damar analizleri, rijit damar analizlerine göre daha düşük kayma gerilmesi gösterirken, rüptür riskinin ise AAÇ değişimi ile üç kata kadar arttığı bulunmuştur. Makine öğrenmesi modeli ile de R2 performansının 0.986 olduğu tahminler yapılarak aorttaki rüptür riski, güvenlik faktörü ile tahmin edilmiştir. Sonuç olarak ise HAD ve AYE analizleri ile gerçekleştirilen mühendislik çalışmalarının, klinik yöntemlere destek olabileceği ve ışık tutabileceği gösterilmiştir.
PVT entegreli CO2 ile çalışan bir ısı pompası sisteminin performans analizi
Dünyada ve ülkemizde insan nüfusu sürekli olarak artış eğilimi göstermektedir. Bu artışın doğal bir sonucu olarak tüketim artmaktadır. Artan tüketimlerin başında ise enerji ihtiyacı gelmektedir. Yeryüzünde sınırlı ve her geçen gün azalmakta olan enerji kaynaklarının birçoğu ise gezegene kullanımlarıyla beraber zararlar vermektedirler. Dünya üzerinde artan ihtiyacı karşılamak amaçlı enerji kaynakları gelişen bilinç ve teknolojilerin de bir tezahürü olarak daha çevreci ve sürdürülebilir şekillerde elde edilme yönünde bir eğilim içerisindedir. Tercih edilen bu çevreci ve sürdürülebilir enerji kaynakları sayesinde ise çevre kirliliğinde azalma ve küresel ısınmada yavaşlama sağlanmaktadır. Bu çevreci kaynakların başında ise güneş enerjisi gelmektedir. Bu tez çalışmasında PVT'li ve çevreci CO2 akışkanlı hibrit bir ısı pompası ile tasarlanan bir evin ısınma ve elektrik enerjisi ihtiyacının karşılanması için bir sistem tasarımı ile teorik incelemesi gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, çalışmada tasarlanan evin ısınma enerjisi ihtiyacı belirlenmiştir. Daha sonrasında ise PVT'nin modellenmesi ile termal ve elektriksel analizleri gerçekleştirilmiştir. Son olarak da ısı pompasının termodinamik analizi gerçekleştirilmiştir. Analizlerde, çevre dostu CO2 akışkanı yanında ticari olarak bulunan farklı akışkanlar hem performans hem de elektrik tüketimi açısından karşılaştırılmıştır. Elde edilen bulgular grafik ve çizelge halinda karşılaştırmalı olarak verilmiştir.
Alternatif bir ısı pompası sisteminin incelenmesi
Dünyada, özellikle Avrupa ülkelerinde, fosil yakıtların tükenmesi, ısınma problemi ortaya çıkarmıştır ve zamanla, eş çözümler arayışına girilmiştir. Isı pompaları da eş zamanlı çözümler arasında önemli bir yer almıştır. Bu sistemlerde yaygın olarak, CFC ve HCFC soğutucu akışkanları kullanılmaktadır. Bu gazlar, sera etkileri nedeniyle küresel ısınma probleminin artmasına neden olmaktadır. Bu problemin, gün geçtikçe, artmasından dolayı alternatif akışkan arayışları artmıştır. Bu arayışlar sonucunda R744 uygulamaları yaygınlaşmaya başlamıştır. Gaz fazındaki R744'in çevreye ısı transferi esnasında, yoğuşma gerçekleşmeden ısı atımı gerçekleştiren transkritik çevrimler de günümüzde önemli çalışma konularındandır. Bu çalışmada, R744 soğutkan kullanan transkritik bir ısı pompası sisteminin, Elektronik Genleşme Vanası (EGV) ve gaz soğutucu akışkan debi değişimlerinin, ısı pompası performans katsayısına (COPIP) etkisi, deneysel olarak incelenmiştir. Sistem, havadan suya ısı pompası olarak tasarlanmış ve kurulmuş olup, deneyler esnasında ısı pompasını terk eden suyun sıcaklıkları değerlendirilmiştir. Sistem parametreleri değiştirilerek, belirli periyotlarda deneysel ölçümler yapılmıştır. Elektronik genleşme vanası açıklık yüzdesi ve su debisi değerleri değiştirilerek, toplam ısı transfer miktarı ile harcanan güç değerleri kaydedilmiştir. Alınan bu değerler, Excel ortamına aktarılmış ve analizler yapılarak, 7 farklı deneyin COP sonuçları karşılaştırılmıştır.
Şebekeden bağımsız güneş enerjisi ve hidrojen enerjisine dayalı hibrit elektrik/sıcak su üretim sisteminin modellenmesi ve analizi
Bu tez çalışmasında İzmir ilinde şebekeden bağımsız bir evin elektrik ve sıcak su ihtiyacının karşılanması amaçlanmıştır. Bu amaçla öncelikle 300 m2 taban alanına sahip 5 kişilik bir ailenin yaşadığı iki katlı bir ev tasarlanmıştır. Dinamik analizlerin yürütülmesi ve sistem bileşenlerinin modellenmesi amacıyla İzmir iline ait meteorolojik veriler elde edilmiştir. Bir yıl boyunca kesintisiz olarak elektik ve sıcak su ihtiyacının karşılanması amacıyla güneş-hidrojen enerjisine dayalı hibrit bir sistem tasarlanmıştır. Tasarlanan sistem temel olarak, PV/T panel, batarya, PEM elektrolizör, hidrojen depolama tankı, PEM yakıt pili ve sıcak su depolama tankından oluşmaktadır. Tasarlanan sistemin her bir bileşeni için MATLAB ortamında 0-D matematiksel modeller oluşturulmuş, oluşturulan matematiksel modeller literatürde bulunan mevcut çalışmalar ile doğrulanmıştır. Modelleme ve doğrulama çalışmaları tamamlanan sistem elemanlarının birbirine entegrasyonu için enerji yönetim stratejisi geliştirilmiştir. Geliştirilen enerji yönetim stratejisine göre bir yıl boyunca kesintisiz olarak elektrik ve sıcak su sağlamak amacıyla sistem bileşenlerinin minimum kapasiteleri/sayıları belirlenmiştir. Yapılan dinamik analiz sonuçlarına göre 139 adet PV/T panel, 110 adet batarya, 13 adet PEM-FC ve 126 kg kapasiteli hidrojen depolama tankı (30 adet) kullanılması durumunda evin elektrik ihtiyacı bir yıl boyunca kesintisiz olarak karşılanmaktadır. Evin sıcak su ihtiyacı ise sıcak su depolama tankı ile karşılanmaktadır. Sıcak su depolama tankı ile sıcak su ihtiyacının karşılanamadığı durumlarda depolama tankı çıkışında bulunan yardımcı ısıtıcı ile sıcak su ihtiyacı karşılanmaktadır. Bu tez çalışmasında sıcak su ihtiyacını karşılamak amacıyla 132 litre hacminde sıcak su depolama tankı ve maksimum kapasitesi 4.13 kW olan yardımcı ısıtıcı kullanılmıştır.
CO2 ile çalışan güneş enerjisi destekli güç üretim sisteminin performansının incelenmesi ve optimizasyonu
Bu çalışmada CO2 ile çalışan güneş enerjisi destekli bir güç üretim sisteminin performansı incelenerek optimizasyonu yapılmıştır. Bu amaçla, ilk olarak vakum tüplü U-borulu güneş kollektörünün dinamik matematiksel modellemesi bilgisayar programı yardımıyla yapılmıştır. Matematiksel modelleme, literatürdeki deneysel bir çalışma ile karşılaştırılarak teorik ve deneysel çalışma arasında hata %6.3 olarak hesaplanmıştır. Daha sonra vakum tüplü U-borulu güneş kollektörünün Isparta şartlarında analizi yapılarak akışkan sıcaklığının 250 ºC'ye kadar yükselebildiği tespit edilmiştir. Tezin takip eden bölümünde, kollektörlerden elde edilen termal enerjinin CO2 ile çalışan bir güç üretim sistemi için kullanılması amaçlanmıştır. Bu nedenle, literatürde yer alan CO2 ile çalışan farklı transkritik Rankine ve süperkritik Brayton çevrimlerinin performansı incelenerek karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda düşük ve orta sıcaklık uygulamaları için en uygun çevrimin ara soğutmalı yeniden ısıtmalı süperkritik Brayton çevrimi olduğu belirlenmiştir. Belirlenen çevrimin kararlı durum ve dinamik şartlarda termodinamik, eksergo-ekonomik, eksergo-çevresel analizleri ile çok amaçlı optimizasyonu yapılmıştır. Analiz sonuçlarına göre güneş kolektörüne gelen güneş enerjisi yıllık 17 696.8 kWh, akışkana transfer edilen ısı enerjisi 4800 kWh ve kollektörün ortalama enerji verimi ise %27.12 olarak hesaplanmıştır. Elde edilen veriler ışığında, güç üretim sisteminden üretilen yıllık enerji miktarı 547.03 kWh ve sistemin yıllık enerji ve ekserji verimleri %3.09 ve %3.31 olarak tespit edilmiştir. Dinamik koşullarda, ekserji verimi ve toplam maliyete göre yapılan çok amaçlı optimizasyon sonuçlarına göre optimum kollektör sayısı 20 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca, akışkanın kollektörden çıkış sıcaklığı 165 ºC, üretilen net güç 0.311 kW, çevrimin toplam sermaye maliyeti 31 529 $ ve sistemin sürdürülebilirlik indeksi 1.042 olarak bulunmuştur.
Isparta ili için güneş enerjisi santrali (fotovoltaik) çatı uygulamasından elde edilen saha verileri ile simülasyon verilerinin karşılaştırmalı olarak incelenmesi
Günümüzde fosil kaynaklardan kaçınılıp yenilenebilir enerji kaynakları vasıtası ile elektrik enerjisi üretimi oldukça artmaktadır. Öte yandan yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde güneş enerjisi santralleri (GES) ile elektrik enerjisi üretimi öne çıkmaktadır. Bu çalışmada Isparta Borsa İstanbul Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi çatısında yer alan 15.015 kWp gücündeki GES'in gerçek saha şartlarındaki elektrik enerjisi üretim verileri ile simülasyon verileri karşılaştırılmıştır. Yapılan simülasyonda ayrıca maliyet analizi de yapılmıştır. Simülasyonda Valentin Software firmasına ait olan PV*SOL yazılımı kullanılmıştır. Öncelikle Isparta Borsa İstanbul Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi GES'ten elde edilen gerçek zamanlı elektrik enerjisi üretim verileri alınmıştır. Gerçek zamanlı üretim verileri kaydedilirken Goodwe marka inverterin kendi yazılımı olan Sems portal kullanılmıştır. Daha sonra elektrik enerjisi üretiminin gerçekleştiği GES'in tam konumu PV*SOL simülasyon yazılımında da seçilmiştir. GES'te kullanılan ekipmanlar birebir aynısı olacak şekilde seçilerek bir simülasyon yapılmıştır. PV*SOL yazılımında bir yıllık elektrik enerjisi üretim verileri kaydedilmiştir. Gerçek saha koşullarında kaydedilen elektrik enerjisi üretim verileri ile PV*SOL simülasyonundan elde edilen veriler kıyaslanmıştır. Yapılan kıyaslama sonucunda PV*SOL simülasyon yazılımının %95.7 oranında elektrik enerjisi üretim verilerini tahmin ettiği görülmüştür. Yapılan maliyet analizinde ise GES yatırım maliyetini 5.6 yılda amorti ettiği görülmüştür. Daha sonraki yıllarda ise satılan veya kullanılan elektrik enerjisinden kâr sağlandığı görülmüştür. Genel bir değerlendirme yapıldığında PV*SOL simülasyon yazılımı GES kurulumu yapılmadan önce o alanda bir simülasyonun yapılabileceği ve bu simülasyonun gerçeğe yakın değerler sunacağı görülmüştür.
Farklı soğutma metotlarının fotovoltaik panellerin performansına etkilerinin teorik ve deneysel incelenmesi
Yapılan bu çalışmada fotovoltaik panellerin ısınmasından dolayı maruz kaldığı güç kayıplarının azaltılmasına yönelik pasif soğutma yöntemlerinin etkinlikleri incelenmiştir. Çalışmada öncelikle sayısal analiz çalışması yapılmıştır. Sayısal analiz çalışması sonucunda, deneysel çalışmada test edilecek pasif soğutma metotları belirlenmiştir. Deneysel çalışma temel olarak ısı borusu (PV/T-IBAL) ve kanatlı ısı emicilerden (PV/T-AK) oluşan soğutma metotlarını içermektedir. Bu soğutma metotlarıyla oluşturulan sistemler, geleneksel fotovoltaik panel ile karşılaştırılmıştır ve bu sistemlerin termodinamik analizleri yapılmıştır. Deneysel çalışma, yapılan soğutma işlemleri sonucunda PV/T-IBAL ve PV/T-AK panellerin sıcaklı değerleri sırasıyla, referans PV panel sıcaklık değerinden ortalama 8℃ ve 3℃ daha düşük değerlerde olduğunu göstermiştir. Çalışmada PV/T-IBAL ve PV/T-AK panellerde üretilen güç sırasıyla, referans PV panelden üretilen güçten ortalama %3.74 ve %2.33 daha fazla gerçekleşmiştir. Elde edilen bulgular belirli bir zaman aralığında ortalama güneş ışınım şiddetinin %2.8 azalmasına rağmen, ortalama rüzgâr hızının %15.3 artış göstermesi, PV panellerde yaklaşık %8.5 güç artışı sağladığını göstermiştir. Yapılan enerji analizi sonucunda PV/T-IBAL panelin elektriksel verimi ortalama %12.3, PV/T-AK panelin elektriksel verimi %12 ve referans PV panelin elektriksel verimi %11.7 olmuştur. Çalışmada PV/T-IBAL panelin toplam verimi ışınım ve çevre şartlarına bağlı olarak yaklaşık %13 olarak gerçekleşmiştir. Çalışmada kullanılan sistemlerin ekserji analiz değerleri ısı borularının kullanıldığı PV/T-IBAL panelin ekserji verimi %13.7, alüminyum kanatların kullanıldığı PV/T-AK panelin ekserji verimi %14.6 ve referans PV panelin ekserji verimi %14.9 olmuştur. Deneysel çalışmalarda elde edilen bulgular PV/T-IBAL, PV/T-AK ve referans PV panel yüzey sıcaklık değerleri ile sayısal analiz çalışmasından elde edilen değerler sırasıyla %4.5, %9 ve %14.5 hata oranlarıyla doğru tahmin edildiğini göstermiştir.
Sürdürülebilir veri merkezi tasarımı ve enerji analizi
Gün geçtikçe gelişen ve değişen teknolojiler, insanların veri merkezlerine olan ihtiyaçlarını arttırmıştır. Artan bu ihtiyaç doğrultusunda veri merkezi gereksinimlerine karşılık verilmelidir. Sürdürülebilir veri merkezleri için verimlilik arttırıcı tasarımların ve çalışmaların artması veri merkezlerinin geleceği için önemlidir. Veri merkezleri içerisinde barındırdıkları bilgi teknoloji cihazlarının sağlıklı bir şekilde çalışmasını sağlamalıdırlar. Olası arıza veya kesinti durumlarında bilgi teknoloji cihazları kesintiye uğramamalıdır. Sürdürülebilirlik için bilgi teknoloji cihazları, iklimlendirme sistemleri, elektrik sistemleri, otomasyon sistemleri ve güvenlik sistemleri birbiriyle koordine şekilde çalışmalıdır. Bu sürdürülebilirliğin sağlanabilmesi için veri merkezleri çok fazla enerji tüketmektedir. Bu enerji tüketiminin azaltılması önemlidir. Bu tez çalışmasında uluslararası kuruluşların belirlediği standartlara sadık kalarak sürdürülebilir veri merkezi tasarımı yapılmıştır. Tasarım aşamasında iklimlendirilecek odaların ısı kazancı hesabı yapılmıştır. Yapılan ısı kazancı hesabına göre odaların iklimlendirme ihtiyacı belirlenmiştir. Belirlenen ihtiyaçlar doğrultusunda, kesintilerden etkilenmeyecek şekilde veri merkezi tasarımı yapılmıştır ve uygun cihazlar seçilmiştir. Tasarım aşamasından sonra bu veri merkezinin enerji maliyetini düşürmek için ve karbon emisyonlarını azaltmak amacıyla güneş enerjisi sistemi entegre edilmiştir. Elde edilen veriler doğrultusunda 500 m2 veri merkezi için çatı tipi fotovoltaik uygulamanın senelik 727 bin 102 TL tasarruf sağladığı ve tesis tüketim değerinin %2.07'sine karşılık geldiği hesaplanmıştır. Arazi uygulamasının ise senelik 35 milyon 66 bin 455 TL tasarruf sağladığı hesaplanmıştır. Bu çalışmanın, veri merkezi kurulumu yapacak kişiler için yol gösterici bir çalışma olacağı değerlendirilmektedir.
Eklemeli imalat ile imal edilmiş Ti-6Al-4V malzemesinin yüzey kalitesinin iyileştirilmesinde lazer parlatma parametrelerinin etkisinin incelenmesi
Eklemeli imalat yöntemleri, günümüz geleneksel yöntemleri ile imalatı çok zor olan ya da mümkün olmayan karmaşık geometrili parçaların imalatına olanak sağlamaktadır. Fakat, eklemeli imalat ile imal edilmiş parçaların yüzey kaliteleri geleneksel yöntemlerle imal edilmiş parçalara kıyasla daha düşük olmaktadır. Bu sebeple, yüksek yüzey kalitesi istenen parçalar imalat sonrası bazı süreçlere tabi tutulmaktadır. Bu hususta lazer parlatma, yüzey kalitesini iyileştirme noktasında günümüzde en yaygın kullanılan yöntemlerden birisidir. Bu tezde eklemeli imalat ile imal edilmiş Ti-6Al-4V numuneler atmosfere açık bir ortamda lazer parlatma işlemine tabi tutularak yüzey pürüzlülük değerleri ile deney sırasında kullanılan parametreler arasındaki ilişki deney tasarımı yöntemleri ile araştırılmıştır. Başlangıç yüzey kaliteleri Ra=8.1 μm olan 120 adet Ti-6Al-4V numunesi 6 farklı lazer gücü, 5 farklı tarama hızı ve 4 farklı ışın örtüşme oranı kullanılarak işlenmiş, yüzey kalitesinde %50.37'lik bir iyileşme elde edilerek Ra=4.02 μm değerine ulaşılmıştır. Lazer parlatma işlemindeki parametrelerin sonuç üzerindeki etkilerinin incelenmesi için deney tasarımı yöntemleri kullanılarak ANOVA analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu analizler neticesinde sonuca en çok etki eden parametrelerin lazer gücü ve ışın örtüşme oranı olduğu görülmüştür. Son adımda regresyon tahmin denklemleri oluşturulmuştur. %90'ın üzerinde tutarlılık oranlarına sahip bu denklemler sayesinde deney dışı parametreler ile deneye gerek duymadan tahmini sonuçlar elde edilebilmektedir.
Buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminde R404A alternatifi GWP değeri düşük soğutucu akışkanların kullanılmasının termodinamik analizi
Bu çalışmada, R404A alternatifi soğutucu akışkanlarının kullanıldığı buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin termodinamik analizi yapılmıştır. Buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminde küresel ısınma potansiyeli (GWP) değeri düşük olan R454A, R454C, R455A, R457A ve R459B soğutucu akışkanları kullanılmıştır. Farklı evaporatör ve kondanser sıcaklıklarında, soğutucu akışkanların performans katsayısı (COP), kompresörde tüketilen enerji, kütlesel debi, ekserji yıkımı ve ekserji verimliliği incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda en yüksek COP değeri, kondenser sıcaklığı 30°C ve evaporatör sıcaklığı 15°C iken R457A soğutucu akışkanı ile çalışan sistemde 14.232 olarak bulunmuştur. En yüksek ekserji verimi ise kondenser sıcaklığı 30°C ve evaporatör sıcaklığı -5°C iken R457A soğutucu akışkanı ile çalışan sistemde 0.594 olarak bulunmuştur. En yüksek ekserji yıkımlarının ise soğutma sisteminin evaporatöründe olduğu görülmüştür. Sonuç olarak, R457A'nın COP ve ekserji verimliliği açısından R404A yerine kullanılabilecek en uygun alternatif soğutucu akışkanlardan biri olduğu belirlenmiştir.
Jeotermal enerji kaynaklı organik rankine güç santralinin termodinamik analizi
Sürdürülebilir enerji türü olarak jeotermal kaynaklardan elektrik üretimi ülkemizde gittikçe yaygınlaşmaktadır. İkili (binary) jeotermal enerji santrali, jeotermal akışkan ısısından Organik Rankine Çevrimi (ORC) yardımı ile elektrik üreten sistemlerdir. Çevrimin ve çevrimi oluşturan her bir sistem elemanının enerji ve ekserji analizleri ayrıntılı bir şekilde yapılmıştır. Bu analizler için Engineering Equation Solver (EES) yazılımı kullanılmıştır. ORC sisteminde iş akışkanı olarak n-pentan kullanılmıştır. Hesaplamalar sonucunda tüm sistemin enerji verimi 6%, ekserji verimi ise 45% olarak bulunmuştur. Sistemin farklı çalışma parametrelerine göre verimlerdeki değişimler grafikler aracılığıyla ortaya konmuştur. Santralde en yüksek ekserji kaybının 6.12 MW (tüm ekserji kaybının 26%'sı) ile hava soğutmalı kondenser 2'de olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada son olarak ekserji kayıplarının azaltılması ve sistem verimliliğin iyileştirilmesi için çeşitli öneriler ve tavsiyelerde bulunulmuştur.
Sterolitografi ile üretilen kompozitlerde nano toz katkısının mekanik ve fiziksel özelliklere etkisinin araştırılması
Nanokompozitler, malzeme biliminde yeni bir alanı temsil etmekte ve malzeme geliştirmede devrim yaratan özelliklerin bir kombinasyonunu sağlamaktadır. Bu çalışma, çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNT), titanyum nitrür (TiN) ve kübik bor nitrür (c-BN) nanotozlarının foto-polimer epoksi reçine ile birleştirilmesiyle nanokompozitlerin geliştirilmesine odaklanmaktadır. Bu araştırmanın arkasındaki motivasyon, bu nanokompozitlerin Stereolitografi (SLA) teknolojisini kullanan eklemeli imalattaki potansiyel uygulamalarını araştırmaktır. Deneysel yaklaşım, geliştirilen nanokompozitlerin mekanik ve termal özelliklerini değerlendirmek için bir dizi laboratuvar testini içermektedir. Başlangıçta, MWCNT, TiN ve c-BN nano tozları homojenliği sağlamak için fotopolimer epoksi reçine ile özenle karıştırılmıştır. Daha sonra, bu kompozit karışım SLA katkılı üretim sürecinde kullanılmak üzere hazırlanmıştır. SLA tekniğinin kullanımı, nanokompozitlerin üretim kabiliyetini ve kalitesini değerlendirmeye hizmet etmiştir. Çalışmanın sonuçları, geliştirilen nanokompozitlerin geliştirilmiş mekanik ve termal özellikleri teyit ederek bu alandaki önceki araştırmalarla uyumludur. Özellikle, MWCNT'nin dahil edilmesi, elektrik iletkenliğindeki artışların yanı sıra termal iletkenlikte 24,21%'lik bir artışla sonuçlanmıştır. Ek olarak, c-BN'nin dahil edilmesi önemli ölçüde mekanik özelliklerde iyileştirme sağlayarak sertlikte 20,45%'lik bir artışa yol açmıştır. Bu bulgular, nanokompozitlerin elektronik, havacılık, otomotiv, inşaat, tıbbi cihazlar ve imalat sektörleri gelişme yeteneklerini vurgulamaktadır. Bu çalışma, nanokompozitlerin modern imalat teknolojilerindeki önemli geleceğinin altını çizmektedir. MWCNT, TiN ve c-BN nano tozlarının farklı özelliklerinden yararlanılarak sentezlenen nanokompozitler gelişmiş mekanik ve termal özellikleri sergilemektedir. c-BN, saf reçineye kıyasla sertliği 88.53'ten 106.64'e yükseltirken, MWCNT termal iletkenliği 0.19'dan 0.236'ya yükseltmiştir. Bulgular sadece SLA tekniğinin nanokompozit üretimindeki etkinliğini doğrulamakla kalmamakta, aynı zamanda nanoteknolojinin malzeme bilimi ve mühendisliğine önemli katkılarını da vurgulamaktadır.
İnce cidarlı polipropilen malzemelerin plastik enjeksiyon kalıp içi etiketleme yöntemi ile üretiminin araştırılması ve enerji analizi
Günlük yaşamımızda büyük bir öneme sahip olan birçok parça, polimer malzemelerden üretilmektedir. Endüstri sektörünün kritik bir bileşeni olan kalıpçılık, plastik, metal ve çelik gibi malzemelerden istenilen şekil ve boyutlarda çeşitli parçaların imalatını mümkün kılmaktadır. Bu üretilen parçalar, elektrik, elektronik, otomotiv ve makine sanayisinde önemli bir ihtiyacı hızlı bir şekilde karşılamaktadır. Polimer malzemeler sağladığı kullanım ve işleme kolaylığı ile endüstride çok yaygın olarak kullanım özelliği taşımaktadır. Polimer malzemenin işlenmesinde kullanılan en yaygın şekil verme işlemi de plastik enjeksiyon teknolojisidir. Aklımıza gelen her alanda plastik enjeksiyon ürünleri karşımıza çıkmaktadır. Bu kadar geniş alanda karşımıza çıkan prosesin detaylıca ele alınması ve optimum verileri elde edip maksimum sonuçları alana kadar araştırılması gerekmektedir. Bu tezde plastik enjeksiyon alanının litaratürde pek de kaynağı olmayan gıda sektörü ağırlıklı olan kalıp içi etiketleme yöntemi ile üretim aşamaları ele alınmıştır. Bu çalışmanın amacı kalıp içi etiketleme yönteminin proseslerini hesaplamak, yöntemin üretim aşamalarını incelemek ve daha sonra bu proseslerde yapılabilecek olan enerji analizlerini yapmak ve yapılacak olan iyileşmeleri aktarmak olacaktır.
3 boyutlu yazıcıda karbon fiber filamentten üretilen farklı dolgu deseni ve dolgu yoğunluğuna sahip numunelerin mekanik davranışlarının incelenmesi
Bu çalışmada üç boyutlu (3B) yazıcı kullanılarak üretilen karbon fiber numunelerin mekanik özelliklerini araştırmak amacıyla çekme ve basma deneyleri yapılmıştır. Deneylerde 5 farklı dolgu yoğunluğu (%20, %40, %60, %80 ve %100) ve 4 farklı desen çeşidi (gyroid, üçgen, zik zak ve ızgara) kullanılmıştır. Latis yapıları tasarım programlarıyla oluşturmanın zor olmasından dolayı, kullanıcıya tasarım konusunda kolaylık sağlaması açısından cihaz kütüphanesinde bulunan desen tipleri kullanılmıştır. Ayrıca bu desenler, çalışmanın karbon fiber malzeme dışında diğer malzemelerle yapılmış çalışmalarla kıyaslanması için de seçilmiştir. Numune boyutları; çekme deneyi için ASTM D638, basma deneyi için ASTM D695 standardına göre belirlenmiştir. Deney numune malzemesi olarak ESUN marka EPA-CF 1.75 mm doğal karbon fiber katkılı elyaf filament kullanılmıştır. Numunelerin 3 boyutlu yazıcı ile imalinde, yazdırma parametreleri olarak, yazdırma sıcaklığı 265 ℃, imalat tablası sıcaklığı 85 ℃ ve katman yüksekliği 0.2 mm olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, 5 farklı dolgu oranında ve 4 farklı desen tipinde yapılan çalışmalarda çekme deneyi sonuçlarında dolgu oranı arttıkça; çekme gerilmesi, elastisite modülü, akma gerilmesi, rezilyans modülü ve kopma gerilmesi değerlerinde artış gözlemlenmiştir. Dolgu oranı azaldıkça kopmadaki uzama ve çekmedeki uzama değerlerinde artış görülmüştür. Basma deneyi sonuçlarına göre %100 ve %80 dolgu oranlı numunelerin elastisite modülü, rezilyans modülü ve akma dayanımı değerlerinde %60, %40 ve %20 dolgu oranlı numunelere göre daha yüksek değerler ölçülmüştür. Çekme ve basma deneyleri kıyaslandığında basma akma gerilmelerinin çekme akma gerilmelerine göre daha yüksek olduğu görülmüştür.
Otomobil lastiklerinde kafes yapı tasarımları ve eklemeli imalat yaklaşımları kullanılarak darbe performansının iyileştirilmesi
Gelişen teknolojiler, engebeli yol koşullarında yüksek performans sergileyebilen hava-sız lastiklerin geliştirilmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada, SEA kullanılarak üç farklı lastik tasarımının dinamik davranışları incelenmiştir. Analizler, iki ticari tasarım ve re-entrant kafes yapısına sahip özgün bir tasarım üzerinde gerçekleştirilmiştir. Çalışma, bu yapıların deformasyona karşı direnç sağlayarak çok yönlü özellikler sunduğunu ve sertlik ile mukavemet gibi parametrelerin optimize edilebileceğini ortaya koymuştur. Re-entrant yapısına sahip özgün tasarım, ticari tasarımlara kıyasla iki kat üstün meka-nik özellikler sergilemiştir. Yivli yapı ve iki aşamalı tasarımın mukavemeti artırma po-tansiyeli de keşfedilmiştir. Belirli hız ve tümsek boyutlarında gerçekleştirilen analizler, özgün tasarımın %66 daha yüksek darbe emme performansı gösterdiğini ortaya koy-muştur. Ayrıca, tasarım X referans alınarak tüm lastikler üzerinde boyut küçültme işle-mi uygulanmış ve özgün tasarımın, tasarım X'e kıyasla %24, ticari tasarım A ve B'nin sırasıyla %40 ve %42 oranında daha hafif olduğu belirlenmiştir. Ağırlık azaltma hedefi başarıyla gerçekleştirilirken, dayanım özelliklerinde farklı etkiler gözlemlenmiştir. Yapı-lan basma testi ve SEA, özgün tasarımın diğer lastik tasarımlarına kıyasla belirgin şe-kilde daha yüksek enerji depolama kapasitesi, elastik deformasyon yeteneği ve daya-nıklılık sunduğunu ortaya koymuştur. 22615.86 Nmm/kg'lik özgül enerji emilimi ile en yüksek performansı sergileyen özgün tasarım, dinamik ve statik yükler altında üstün dayanıklılık ve esneklik sağlamaktadır. Ticari tasarım B, özgün tasarıma yakın bir ener-ji emilimi sağlasa da, elastik kapasite açısından geride kalmıştır. Ticari tasarım A ve tasarım X ise sırasıyla sınırlı enerji emilimi ve düşük elastik kapasite ile mühendislik gereksinimlerini karşılamada yetersiz kalmıştır. Ayrıca, simülasyon sonuçlarının deney-sel verilerle uyumlu olması, yapılan analizlerin doğruluğunu ve tasarımın endüstriyel uygulamalarındaki geçerliliğini desteklemiştir.
Düzlemsel güneş kolektörlerinde vakum yalıtım paneli kullanımının nümerik ve deneysel olarak araştırılması
Düzlemsel güneş kolektörleri konutların çatı kısmına veya bahçede güneş alan konumlara yerleştirilen ve güneş enerjisinden faydalanarak sıcak su depolayan sistemlerdir. Depoladıkları sıcak su kullanılarak, su ısıtma masraflarından tasarruf sağlaması amaçlanmaktadır. Bu sistemlerde kolektör ana bileşen olup güneş ısısını toplayarak bu ısıyı suya aktarma görevini üstlenir. Kolektör veriminin artırılması için arka kısmı yalıtılmakta olup yalıtım için genellikle polistiren köpük, poliüretan köpük veya mineral yün (cam yünü veya taş yünü) malzemeleri kullanılmaktadır. Vakum yalıtım panelleri, sahip oldukları yalıtım kapasitesi sayesinde günümüzde ciddi bir araştırma konusudur. Panel içerisine doldurulan çekirdek malzemesinin etrafı koruyucu bir film ile kaplanır ve içerisindeki hava vakumlanarak üretilirler. Klasik yalıtım malzemelerinin ısı transfer katsayısı 30-60 mW/mK civarında iken vakum yalıtım panellerinin ise 3-6 mW/mK civarındadır. Maliyet açısından her ne kadar pahalı olsalar da sahip olduğu yüksek yalıtkanlık sayesinde kendilerine her geçen gün daha çok kullanım alanı bulabilmektedirler. Bu tez çalışmasında düzlemsel güneş kolektörlerinde yalıtım malzemesi olarak cam yünü ve vakum yalıtım paneli kullanılarak 5 farklı kolektör giriş suyu sıcaklığı ile çevre sıcaklığı farkının (ΔT) verime etkisi incelenmiştir. Bu amaçla yapay güneş simülatörü kullanılarak kontrollü bir deney düzeneğinde her iki yalıtım malzemesi için farklı sıcaklık farklarında deneyler gerçekleştirilmiştir. Ayrıca deneysel çalışma nümerik analiz ortamında modellenerek elde edilen sonuçlar deneysel sonuçlar ile kıyaslanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda vakum yalıtım panelinin verimi sıcaklık farkına bağlı olarak %5.04 ile %111.12 kadar daha iyi olduğu sonucu elde edilmiştir.
Cam ısı borularında fitil kullanımının ısı borusu verimine etkisi
Bu çalışmada, güneş kolektörlerinde kullanılan büyük çaplı cam ısı borularında fitil kullanımı deneysel olarak araştırılmıştır. Isı borusu ile ilgili çalışmalar çoğunlukla küçük çaplı ve metal borulara odaklanmıştır. Çalışmada, fitilsiz ve fitilli cam ısı boruları farklı eğim açılarında ve ısı yüklerinde test edilerek fitilin ısı borusu verimine ve ısıl dirence etkisi araştırılmıştır. Çalışmada fitil kullanımı ile evaporatör yüzeyindeki sıcaklık azalmasından, kondenserden evaporatöre dönen akışkanın yüzeyi daha homojen ıslattığı anlaşılmıştır. 60° eğim açısında ısı borusunun üstü ve altı arasındaki sıcaklık farkı fitil kullanılmayan boruda 46°C iken, 50 mesh fitil kullanılan boruda bu fark 15°C'ye düşmüştür. Yüzey sıcaklığındaki azalma ile ısıl direncin de azaldığı ve verimin arttığı gözlenmiştir. Fitilsiz ısı borusunda 90° eğim açısında ısıl direnç 0.92 iken, 50 mesh fitilli ısı borusunda bu değer 0.43 olarak gerçekleşmiştir. 90° eğim açısında, ortalama verim fitilsiz ısı borusunda %55 iken fitilli ısı borusunda %75'e yükselmiştir. Fitil kullanımı her eğim açısında ısı borusunun verimini artırmış ve tüm ısı yüklerinde daha sabit bir verimle çalışması sağlanmıştır. Bu çalışma, büyük çaplı ısı borularında fitil kullanımının yerçekiminin olumsuz etkisini önemli ölçüde azalttığını, radyal sıcaklık farkını azaltarak, ısıl direnci de düşürdüğünü göstermektedir.
Bir soğutma setinin performansının görselleştirilmesi
Görseller, karmaşık verileri daha basit hale getirdiğinden insan beyninin bilgileri daha hızlı anlamasına ve daha iyi yorumlayabilmesine yardımcı olur. Bu durum öğrenmenin kalıcı hale gelmesini sağlar. Günümüze kadar görselleştirmeyle ilgili pek çok uygulama yapılmıştır. İlk zamanlar mağara ve taşlara çizilen resimlerle başlayan veri görselleştirme, günümüzde tablo, grafik, çizelge ve harita gibi görseller oluşturulmasına olanak sağlayan bilişim teknolojileri ile çok daha kolay yapılabilmektedir. Bilişim teknolojileri araçlarıyla karmaşık veri setleri üzerinde çalışmak, veri setlerini analiz etmek ve grafikler oluşturmak mümkündür. Bu tez çalışmasında, EES programından elde edilen veriler ile R134a soğutucu akışkanı (soğutkan) için doyma basıncı, doyma sıcaklığı, doymuş sıvı ve buhar entalpileri ile kızgın buhar faz durumu için sıcaklık, basınç ve entalpi değerleri elde edilmiştir. Elde edilen veriler Excel'de depolanmış, istatistiksel analiz yöntemleri kullanılarak R134a soğutkanına dair bir veri seti oluşturulmuştur. Bu veri seti kullanılarak bilgisayarda R134a için P-h diyagramı çizdirilmiştir. R134a akışkanının veri seti Python programına aktarılmış, regresyon çalışmaları yapılmış ve makine öğrenmesi yöntemiyle eğitim modeli oluşturulmuştur. Arduino altyapısıyla, DS18B20 sıcaklık sensörlerinden gelen veriler Python'a aktarılmıştır. Sıcaklık verileriyle Tkinter ara yüzünden gelen basınç değerleri, eğitilen modeldeki formül üzerine işlenmiş, entalpi değerleri hesaplanmış, P-h diyagramı üzerine ölçüm değerleri anlık olarak noktasal işaretlenmiş ve bu noktalar birleştirilmiştir. Tkinter'da, verileri bir kez çalıştırabilme, on saniyede bir güncelleyebilme, güncellenen verileri durdurabilme, ekran görüntüsü alabilme gibi fonksiyonlar oluşturulmuştur. Bu tez çalışmasından elde edilen gerçek zamanlı ölçüm ve görselleştirme yazılımı, deney setlerine entegre edilerek kullanılabilecektir. Geliştirilen yazılım sayesinde, soğutma deney setlerini kullanan öğrencilerin, görselleştirilmiş deney sonuçları ile konuları daha hızlı anlamaları ve yorumlama yeteneklerinin güçlendirilmesi hedeflenmiştir.
Polyester film üretim tesisinde toplam verimli bakım destekli proaktif mekanik bakım uygulaması
TPM (Toplam verimli bakım), bir üretim tesisinde ekipmanların ömrünü uzatmayı, arızaları önceden önlemeyi ve üretkenliği artırmayı hedefleyen bir yönetim sistemidir. TPM yönetim sisteminde OEE (Overall Equipment Effectiveness-Toplam Ekipman Etkinliği) ve MTBF (Mean Time Between Failures-Arızalar Arası Ortalama Süre) değerleri, uluslararası firmalar arasında standartlaşmış ve kabul görmüş önemli üretim ve bakım performans ölçütleridir. Bu çalışmada, bir polyester film tesisinde, L5 hattında TPM metodu ile proaktif mekanik bakım programının tasarımı ve uygulama sonuçları OEE ve MTBF performans ölçütleri açısından değerlendirilmiştir. Yüksek OEE değeri, tesisinin verimli bir şekilde çalıştığını gösterir. %60'ın üzerindeki OEE değeri iyi kabul edilirken, %85'in üzerindeki değerler ise dünya standartlarında bir performans göstergesi olarak kabul edilir. MTBF ise bir ekipmanın arızalanması ile bir sonraki arıza arasındaki ortalama süreyi ifade eder. Yüksek MTBF değeri, ekipmanın daha az arızalandığını ve daha uzun süreler boyunca sorunsuz çalıştığını gösterir. Çalışmanın amacı, bir üretim tesisinde TPM metodu ile mekanik bakım faaliyetlerini fabrika hedefleri doğrultusunda değerlendirmektir. Fabrika bakım hedefleri her sezon başında OEE ve MTBF olarak belirlenir. Çalışmanın sonucunda elde edilen OEE performans değeri, vaka çalışması ve veri analizi yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Veri kaynakları olarak işletmenin Ocak 2023 ve Mayıs 2024 ayları arasında Excel tablolar üzerine kaydettiği üretim, bakım raporları ve TPM uygulamasına ilişkin dokümanlar kullanılmıştır. Çalışmanın sonucunda fabrikanın L5 hattı için uluslararası standart değer olan %80 ve üzeri OEE performans değerine ulaşılmış olduğu görülmüştür. Çalışmada elde edilen bulgular şunlardır. OEE: %86 ortalama değeri standartlara uygundur. MTBF:14,95 gün/ay ortalama değeri ise şirket hedeflerine çok yakındır. Bu sonuçlar uygulanan TPM proaktif makine bakım programının faydalı olduğunu göstermiştir.
Egzotik malzemelerin kaynak sonrası mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Hastelloy C-276 alaşımının manuel gaz tungsten ark kaynağı (GTAW) yöntemi ile benzer olmayan malzemeler dahil kaynaklanabilirliğinin mekanik testlerle belirlenmesi amaçlanmıştır. İlgili çalışmanın tamamlanmasından sonra Hastelloy C-276 alaşımının ASTM A312/316L ve ASTM A106/A106M Gr. B ile kaynaklanabilirliği belirlenmiştir. Hastelloy C- 276 alaşımının rafineri ve petrokimya gibi zorlu sektörlerde ekonomik olacak şekilde ekstra maliyet oluşturmadan hatasız ve kaliteli bir şekilde uygulanmasını sağlamak için bu çalışma yapılmıştır. Kaynak öncesi hazırlıklar kaynak kalitesini etkilediği bilinmektedir. Bu sebep ile kaynak öncesi malzeme yüzeylerinin yağ, kir, pas ve tufalden arındırılmalıdır. C-276 alaşımının kaynağında yüzey temizliği asit ile yapılmış ve kontrolü demir testi ile yapılmıştır. Nikel alaşımlı malzemelerin kaynağında kök koruma ve destek gazı uygulanmaktadır. Bu gaz koruması içerisinde oksijen miktarını kontrol altında tutmak için oksijen analiz testleri yapılmıştır. ERNiCrMo-4 kaynak dolgu teli ve argon gazı koruması altında çeşitli kaynak parametreleri kullanılarak üç farklı kombinasyonda bu tez çalışması gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak Hastelloy C-276 alaşımın kaynaklanabilirliğini belirlemek için çekme, eğme, çentik darbe, sertlik ve mikro yapı gibi çeşitli testler uygulanmış ve Hastelloy C-276 alaşımının ASTM A312/316L ve ASTM A106/A106M Gr. B ile kaynaklanabilirliği ve sonrasındaki etkileri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Bu bağlamda, en uygun kaynak parametreleri belirlenmiştir.
Transkritik bir ısı pompasının performansının ıot sistem ile izlenmesi
Enerji tüketimi ve karbon emisyonlarının çevresel etkileri hakkındaki artan farkındalık, sürdürülebilir enerji çözümlerine olan ilgiyi önemli ölçüde artırmıştır. Bu bağlamda, transkritik ısı pompaları, enerji verimliliği ve çevresel etkilerin azaltılması hedefleri doğrultusunda ön plana çıkmaktadır. Ancak, bu cihazların performanslarının gerçek zamanlı olarak izlenmesi ve kullanıcı dostu bir şekilde sunulması büyük bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, bir transkritik ısı pompasının performansı IoT teknolojileri kullanılarak izlenmiş ve analiz edilmiştir. Veriler, Raspberry Pi ve Arduino modüllerinden elde edilmiş; Arduino, C programlama dili ile kodlanmış ve Raspberry Pi üzerinde Lazarus ile nesne yönelimli bir yazılım geliştirilmiştir. Toplanan veriler, MySQL veritabanında depolanmış ve kullanıcıların bu verilere anlık erişimini sağlamak amacıyla iki farklı arayüz geliştirilmiştir: Lazarus ile oluşturulan yerel bir grafik arayüz ve PHP, JavaScript ve HTML gibi teknolojiler kullanılarak tasarlanan web tabanlı bir uygulama. Böylelikle, kullanıcılar hem yerel yazılım hem de herhangi bir web tarayıcısı üzerinden verilere erişebilme imkânına sahip olmuştur. Bu yöntem, enerji tasarrufunu artırmak ve cihazların daha verimli çalışmasını sağlamak amacıyla performans verilerinin doğru bir şekilde analiz edilmesini mümkün kılmaktadır. Çalışmanın sonuçlarının, enerji yönetimi ve performans izleme alanında literatüre ve uygulamalara değerli katkılar sunması beklenmektedir.
Alüminyum-bronz alaşımlarının talaşlı işlenebilirliğinin incelenmesi
Alüminyum bronz alaşımları, yüksek dayanım ve aşınma direnci gibi üstün mekanik özellikleri sayesinde endüstride geniş bir kullanım alanı bulmaktadır. Özellikle havacılık, uzay ve savunma sanayii gibi ileri teknoloji gerektiren sektörlerde bu alaşımlar sıklıkla tercih edilmektedir. Bu çalışma kapsamında, yüksek performanslı sıvama alüminyum bronzu olan Cupral 8 (CuAl14Fe4Mn2Co) malzemesinin tornalama işlemleri sırasında gösterdiği kesme kuvvetleri, takım aşınması ve yüzey pürüzlülüğü gibi işlenebilirlik özellikleri incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda, 2 farklı uç tipi kullanılmıştır. Bu uçlar Tip 1 ve Tip 2 olarak isimlendirilmiştir. Tip 1 WNMG 431-TF kodlu standart karbürlü finiş kesici uçları, Tip 2 ise aynı koda sahip kriyojenik ısıl işlem görmüş kesici uçları ifade etmektedir. Kesme parametreleri olarak 5 farklı kesme hızı (280, 320, 400, 500 ve 625 m/dk), 3 farklı ilerleme hızı (0.2, 0.25 ve 0.3 mm/dev) ve sabit kesme derinliği (2 mm) değerleri kullanılmıştır. İş parçası üzerinden 2 paso talaş kaldırma işlemi uygulanarak toplamda 30 adet deney yapılmıştır. İşlenebilirlik sonuçlarında, en iyi takım aşınma değeri Tip 2 uçta, 400 m/dk kesme hızında ve 0.25 mm/dev ilerleme hızında 84.19 μm olarak elde edilmiştir. En kötü aşınma değeri ise Tip1 uçta 625 m/dk kesme hızında ve 0.3 mm/dev ilerleme hızında 360.45 μm değerinde bulunmuştur. En iyi yüzey pürüzlülük değeri 0.59 μm ile 400 m/dk kesme hızında ve 0.2 mm/dev ilerleme hızında Tip 2 uçta görülürken, en kötü yüzey pürüzlülük değeri ise 3.28 μm ile 400 m/dk kesme hızında ve 0.3 mm/dev ilerleme hızında Tip 1 uçlarda elde edilmiştir. En düşük kesme kuvveti 625.56 N ile 400 m/dk kesme hızında ve 0.2 mm/dev ilerleme hızında Tip 2 uçlarda görülürken, en yüksek kesme hızları ise 925.74 N ile 625 m/dk kesme hızında ve 0.3 mm/dev ilerleme hızında Tip 1 uçlarda elde edilmiştir. Deney sonuçlarına göre, her iki uç tipi için, en iyi yüzey pürüzlülük değerleri ve en iyi kesme kuvveti değerleri, 400 m/dk kesme hızları ve 0.2 mm/dev ilerleme hızları kullanılarak yapılan deneylerden elde edilmiştir. Genel olarak ilerleme hızları arttıkça yüzey pürüzlülük, takım aşınması ve kesme kuvvetleri değerlerinde de artışlar görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Alüminyum bronz, CNC tornalama, Kriyojenik ısıl işlem, Yüzey pürüzlülük, Takım aşınması, Kesme kuvveti
R404A ve R410A'ya alternatif yeni nesil soğutucu akışkanların kullanıldığı buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerinde enerji, ekserji ve çevresel performans analizi
Teknolojik gelişmeler ve artan enerji talepleri doğrultusunda, soğutma sistemleri geniş bir kullanım alanına sahip olup, endüstriyel uygulamalardan iklimlendirme sistemlerine kadar birçok sektörde kullanılmaktadır. Ancak bu sistemlerde kullanılan soğutucu akışkanlar, zamanla çevresel etkiler ve verimlilik açısından önemli sorunlara yol açmıştır. Özellikle geleneksel soğutucu akışkanların yüksek küresel ısınma potansiyeli (GWP) ve ozon tabakasına verdikleri zararlar, sürdürülebilir soğutma çözümlerine duyulan ihtiyacı arttırmıştır. Son yıllarda, bu olumsuz etkilerin azaltılmasına yönelik yasal düzenlemeler ve teknolojik yenilikler, daha çevre dostu ve enerji verimli soğutucu akışkanların geliştirilmesini teşvik etmiştir. Bu bağlamda, yeni nesil soğutucu akışkanların kullanımı, enerji verimliliği ve çevresel etki açısından önemli katkılar sağlamaktadır. Bu çalışmada, gelecekte kullanımının kısıtlanması planlanan R404A akışkanına alternatif olarak R454C, R452A, R449A ve R410A akışkanına alternatif olarak R454B, R452B ve R463A soğutucu akışkanlarının buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerinde kullanılabilirliği incelenmiştir. Çalışmada, her bir akışkan için 40°C kondenser sıcaklığında -25/+5°C evaporatör sıcaklıkları arasında enerji, ekserji ve çevresel etki (LCCP) analizleri gerçekleştirilmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Elde edilen analiz sonuçlarına göre, R404A akışkanına kıyasla yüksek enerji ve ekserji verimliliği ile benzer yüksek LCCP değerlerine sahip olan R454C ve R449A akışkanları, en iyi performans gösteren alternatifler arasında yer almaktadır. Ayrıca, iklimlendirme sistemlerinde yaygın olarak kullanılan R410A akışkanına göre ise R454B ve R452B akışkanları, benzer şekilde yüksek LCCP değerlerine sahip olup, birbirine yakın sonuçlar bulunmuştur.
Hava soğutmalı PVT paneller ile kereste kurutma prosesinin ısparta ili şartlarında incelenmesi
Bu tez çalışmasında, Isparta ili iklim koşullarında hava soğutmalı fotovoltaik/termal (PVT) sistemlerin kereste kurutma prosesinde kullanılabilirliği enerji verimliliği ve uygulanabilirlik açısından araştırılmıştır. Çalışma, Isparta Sanayi Sitesi'nde faaliyet gösteren bir kereste fabrikasının çatısında kurulmuş olan 200 adet 455 W gücündeki fotovoltaik paneller esas alınarak yürütülmüştür. Gerçek saha verilerine göre sistemin yıllık elektrik üretimi 141 757 kWh olarak belirlenmiştir. Teorik analizlerde, sistemin PVT yapısına dönüştürülmesi durumunda elektrik üretiminin PV sistemine kıyasla yıllık ortalama %4, yaz aylarında ise %5'e kadar artış göstereceği hesaplanmıştır. PVT sistemden elde edilen ısıl enerji, panel arkasında dolaşan hava akışkanının soğutma etkisiyle geri kazanılmakta ve kurutma havasının ön ısıtılmasında kullanılabilecek düzeye ulaşmaktadır. Ancak elde edilen ısı miktarı, kereste kurutma fırınının tam yükteki enerji gereksinimini karşılayacak kapasitede değildir. Bu nedenle sistemin, doğrudan ana ısı kaynağı olarak değil; hibrit yapı içerisinde destekleyici bir enerji bileşeni olarak değerlendirilebileceği belirlenmiştir. Böyle bir kullanımın, fosil yakıt tüketimini azaltarak kurutma maliyetlerini düşürdüğü tespit edilmiştir. Yapılan analizler, PVT tabanlı sistemlerin Isparta koşullarında PV sistemlerine göre daha yüksek elektrik üretimi sunduğunu ve kereste kurutma proseslerinde yenilenebilir, destekleyici bir enerji kaynağı olarak uygulanabilir olduğunu ortaya koymuştur.
Artırılmış gerçeklik teknolojisi ile soğutma sisteminin modellenmesi ve mesleki eğitimde kullanılması
Bu araştırmanın amacı, soğutma sisteminin Blender yazılımı ile üç boyutlu olarak modellenmesi ve geliştirilen artırılmış gerçeklik (AG) uygulamasının mesleki eğitimde öğrenme çıktıları üzerindeki etkisini incelemektir. Çalışma, ön-test–son-test kontrol gruplu yarı deneysel desenle yürütülmüş olup, deney grubundaki öğrenciler AG destekli içerikle, kontrol grubu ise geleneksel yöntemle eğitim almıştır. AG uygulaması kapsamında kompresör, kondenser ve evaporatör gibi sistem bileşenleri Blender'da modellenmiş; Unity ortamına aktarılmış ve Vuforia aracılığıyla mobil cihazlarda markerless AG olarak sunulmuştur. Bu teknik entegrasyon, öğrencilerin sistemi gerçek zamanlı olarak incelemesine, montaj–demontaj adımlarını etkileşimli biçimde takip etmesine ve soyut termodinamik süreçleri somutlaştırarak öğrenmesine imkân sağlamıştır. Nicel bulgular, AG destekli eğitimin akademik başarı üzerinde güçlü bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Deney grubunun başarı puanı 42.0'den 80.0'e yükselirken, kontrol grubunda bu artış 27.0'den 37.0'ye sınırlı kalmıştır (t(18)=6.61, p<0.001; Cohen's d=2.96). Yetkinlik ölçeğinin tüm alt boyutlarında da deney grubu lehine büyük etki büyüklükleri elde edilmiştir. Nitel bulgular, AG'nin öğrenmeyi kolaylaştırdığı, motivasyonu artırdığı ve montaj adımlarının izlenmesini desteklediğini göstermiştir. Sonuç olarak, AG destekli öğretimin soğutma sistemleri konusunun öğretiminde geleneksel yönteme kıyasla anlamlı ve yüksek düzeyde öğrenme kazanımı sağladığı belirlenmiştir. AG'nin soyut kavramları somutlaştırma, bilişsel yükü azaltma ve psikomotor becerileri geliştirme açısından mesleki eğitimde etkili bir araç olduğu sonucuna ulaşılmıştır.
Yonga levha melamin presleme süreçlerinin mekanik ve enerji verimliliği açısından iyileştirilmesi ve değerlendirilmesi
Bu tez çalışması, bir yonga levha melamin kaplama (MKYL) üretim hattında (ORMA A.Ş. KT-4) mekanik ve enerji verimliliğini artırmayı amaçlamaktadır. Çalışma, yüksek işletme maliyetlerine, plansız duruşlara ve kalite kayıplarına neden olan üç kritik alt sisteme odaklanmıştır: Vakumlu taşıma sistemi, Pres besleme arabasının güç aktarım mekanizması ve Kalite kontrol istasyonu aydınlatma sistemi. Yöntem olarak, her sistem için mevcut durum analizi, mühendislik hesaplamaları ve alternatif sistem tasarımı uygulanmıştır. Sürekli çalışarak enerji israfına yol açan mevcut vakum pompası, "isteğe bağlı vakum" (on-demand) sağlayan ve bakım gerektirmeyen beş adet vakum ejektörü ile değiştirilmiştir. Pres arabasında, sık arızalanan (yıllık 785 dk. duruş) ve senkronizasyon sorunu yaşayan (20B-2) zincirli tahrik sistemi, mühendislik hesaplamalarıyla seçilen (Ft = 21 262 N) yüksek torklu (LL HTD 14M) senkron kayış sistemiyle modernize edilmiştir. Yetersiz (düşük Lux) ve heterojen (274-885 lx) kalite kontrol aydınlatması (Metal Halide 840W), standartları (4000K CCT, ≥90 CRI) sağlayan homojen bir LED sistemiyle (14x50W=700W) optimize edilmiştir. İyileştirmeler sonucunda somut ve ölçülebilir kazanımlar elde edilmiştir. Vakum sisteminde yıllık 813.06 € (%43.9) enerji ve bakım tasarrufu sağlanmış, yatırım kendini 11.8 ayda amorti etmiştir. Pres arabasında, yıllık 2 500 € malzeme maliyeti ve 785 dakikalık plansız duruş tamamen ortadan kaldırılmıştır, 11 390 €'luk yatırımın geri dönüşü (sadece malzeme bazlı) 4.56 yıl olarak hesaplanmıştır. Aydınlatma revizyonu, Toplam Sahip Olma Maliyetini (TCO) düşürmüş, enerji maliyetini (640.2 €'dan 533.5 €'ya) azaltmış ve kalite kontrol prosesini standart hale getirerek kalitesizlik maliyetlerini önlemiştir.
Atık alüminyum matrisli ve nano partikül takviyeli kompozit malzemelerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Sanayi ve teknolojinin istenilen özellikte malzeme ihtiyaçlarını karşılamak için fiziksel ve mekanik özellikler bakımından iyileştirilmiş olan en az biri matris diğeri takviye elemanı olmak şartıyla birden fazla malzemenin en iyi özelliklerini bir araya getirilerek üretilen malzeme, kompozit malzeme olarak tanımlanabilir. Genellikle daha düşük mekanik özelliklere sahip referans matris malzemesi içerisine farklı yöntemlerle takviye malzemesi eklenerek daha yüksek mekanik özelliklere sahip malzeme üretmek istenmiştir. Matris malzemesi olarak farklı sınıflara ait malzemeler mevcut olup mühendislik ihtiyaçlarını karşılaması açısından metal matrisli kompozitler önemli bir yere sahiptir. Metal matrisli kompozitlerde matris malzemesi olarak seçilen metaller yumuşak, hafif, ergime sıcaklığı düşük ve dayanımı az olan metallerdir. Bu alanda genel olarak alüminyum hafif ve şekillendirilebilirliği iyi olan bir malzeme olduğu için daha çok tercih edilmektedir. Alüminyumun mekanik özelliklerini arttırmak için genel olarak literatür incelendiğinde seramik nanopartiküllerin takviye edilmesiyle daha iyi özelliklere sahip kompozit malzeme elde edilebilmektedir. Bu çalışmada matris malzemesi olarak atık içecek kutuları geri dönüştürülerek kompozit malzeme üretimi için matris malzemesi üretilmiştir. Atık alüminyumdan elde edilen referans matris malzemesine ağırlıkça %0.5 ve %1 oranlarında 38nm boyutunda TiO2, ayrıca ağırlıkça %0.5, %1 ve %1.5 oranlarında 78 nm boyutunda Al2O3 nanopartikülleri karıştırmalı döküm yöntemi ile takviye edilerek metal matrisli nano kompozit üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen metal matrisli nano kompozit malzemeye çekme dayanımı, 3 nokta eğilme dayanımı, aşınma oranı, yüzey pürüzlülüğü sonuçları, vickers sertlik değeri, yoğunluk, gözeneklilik oranı ve mikroyapı deneyleri yapılarak değişimleri irdelenmiştir. Yapılan deneyler sonucu ağırlıkça Al2O3 partikül takviyesi sonucu en iyi değerler %1.5 oranında çekme dayanımı 143,5 N/mm2, 3 nokta eğilme dayanımı 336,2 N/mm2, sertlik değeri 245.51 Hv, aşınma oranı 0,0000023 mm3/ Nm ve kütle kaybının %1,60 olduğu, yoğunluk 2,699gr/cm3 ve yüzey pürüzlülüğü en az %0,5 Al2O3 katkılı kompozitte 0,3614 µm olduğu tespit edilmiştir. Matris malzemesine ağırlıkça TiO2 takviye edilmesiyle yapılan deneyler sonucu en iyi değerler %1 oranında çekme dayanımı 143,98 N/mm2, 3 nokta eğilme dayanımı 323,04 N/mm2, sertlik değeri 263.95 Hv, aşınma oranı 0,0000028 mm3/ Nm ve kütle kaybının %1,933 olduğu, yoğunluk 2,711 gr/cm3 ve yüzey pürüzlülüğü en az 0,3527 µm olduğu tespit edilmiştir. Takviye partikülü olarak Al2O3 ve TiO2 katkılı malzemenin mikro yapı incelemesine bakıldığında artan takviye miktarına göre matris malzemesi içinde partiküllerin homojen bir şekilde dağıldığı ve porozitenin azaldığı gözlemlenmiştir. Sonuç olarak atık alüminyum matris malzemesine nano boyutta Al2O3 ve TiO2 ilave edilmesinin mekanik özelliklere katkı sağladığı tespit edilmiştir.
Şanlıurfa atık su arıtma tesisinde üretilen biyogazın belirlenmesi ve kojenerasyon sisteminde enerji verimliliğinin araştırılması
Dünyadaki insan sayısında artış ile beraber aşırı tüketim meydana gelmektedir. Bu nedenle hem çevrede hem de endüstriyel atıkların artışıyla beraber bunların geri dönüşümüne çok büyük ihtiyaç duyulmaktadır. 2014 yılında Akçamescit Köyü Mevkiinde, Şanlıurfa Büyükşehir Belediyesi Su ve Kanal İdaresi (ŞUSKİ) Genel Müdürlüğü Merkez Atıksu Arıtma Tesisi (MAAT) bünyesinde, iki adet biyogaz motorlu olan kojenerasyonlu ünitesi kurulmuştur. Bu ünitenin elektrik üretiminde ve su ısıtmasında kullanımının enerji verimlilik analizi yapılmıştır. Resmi Gazetede yayınlan değerlere uygun olarak, Karakoyun Deresine akıtılan ve 113 169 m3/gün debideki atık suyun, yapılan Laboratuvar ölçümleri neticesinde BOİ5 4.85 mg/l ve KOİ 33.45 mg/l ile AKM 5 mg/l, pH 7.13 ve sıcaklık değerinin 12.89 oC olduğu tespit edilmiştir. MWM marka TCG 2016 model V tipi 16 Silindirli biyogaz motoru 1500 rpm devrinde sabit çalıştırılıp, özellikle NOx değerlerinin 500 mg/Nm3 düşük olması sağlanmıştır. 800 kW gücündeki motorun elektrik verimliliği % 41.6, Isıl verimliliği % 46.3, ve Özgül yakıt tüketimi 180 g/kWh olarak ölçülmüştür. Emisyon değerleri ise CO 13,167 ppm, CO2 % 6.214, ve fazla hava oranı () 1.68 ve EGS 405.334 oC ölçülmüştür. 2020 yılı itibariyle ortalama üç yıllık atıksu giriş debisi: 45 742 799 m3 ve Biyogaz ise 1 619 330 m3 olarak ölçülmüştür. Atıksu debisinin artmasıyla biyogazın arttığı azalmasıyla ile de azaldığı görülmektedir. Üretilen ortalama biyogaz miktarına bağlı olarak üretilen elektrik enerjisi ortalaması 3 928 567.00 kW'tır. Şebekeden çekilen ortalama elektrik enerjisi miktarı ise 2 285 969 kW'tır. 2022 yılı içerisinde en yüksek biyogaz üretimi mart ayında yapılmış ortalama Metan gazı içeriği %45.3 ve alt ısıl değeri 6 388.278 kcal/m3 olarak ölçülmüştür. Yapılan Ömür Boyu maliyet analizinde Kojenerasyon ünitesinin 12 yıl sonunda kendisini amorti edeceği ve işletme süresinin 50 yıl olarak olduğu baz alındığında 5 720 733.74 $ kar elde edeceği hem Birikimli Yatırım getirisi hem de Ömür Boyu Maliyet Analizi hesaplamaları sonuçları birbirini teyit etmektedir. ŞUSKİ Merkez Atıksu Arıtma Tesisinin hem atıksu arıtma ünitelerinin ve hem de kojenerasyon ünitesinin Termodinamik I. ve II. Kanun analizleri EES paket programı vasıtasıyla simüle edilmiştir. Atıksu Arıtma Tesisinde verim yaklaşık olarak %90 ile %99 arasında değişirken; kojenerasyon sisteminde ise verim %50-%99 arasında her bir komponenet için ayrı ayrı verimlilik göstermektedir.
Binaya entegreli fotovoltaik uygulamaların tasarımına etki eden parametrelerin deneysel analizi
Günümüzde atmosfere salınımı yapılan toplam CO2 emisyonunun neredeyse %40'ının binalar tarafından tüketilen enerji yüzünden olduğu düşünüldüğünde küresel ısınmaya karşı binalar üzerinden alınabilecek tedbirlerin önemi açıktır. Bu yüzden neredeyse sıfır enerjili binalar (NSEB) kavramı ön plana çıkmaktadır. Binaların kendi enerjilerini üretebilmeleri için Bina Entegreli Fotovoltaik Termal (BIPV/T) sistemleri kullanılmaktadır. Fakat binaların BIPV/T sistemleri için gerekli olan cephe ve çatı alanları kısıtlıdır. Bu yüzden çalışmada Türkiye Şanlıurfa meteoroloji koşullarında BIPV/T sistemlerinin verimlerinin arttırılmasına yönelik olarak deneyler yapılmıştır. Bu tezde çalışmanın getirdiği yenilik olarak güney cephesine yerleştirilen aynı üretim potansiyeline sahip bifacial (çift yüzeyli) ve monofacial (tek yüzeyli) paneller farklı hava akımı hızları ve farklı hava boşluğu mesafeleri ile kış dönemi ve yaz döneminde denenmiştir. Ayrıca, yaz döneminde iç ortamın klimalı olduğu binalarda BIPV/T sisteminin uygulanması düşünülerek, aynı konfigürasyonlar iç ortamın soğutulmuş olduğu şekilde yapılmıştır. Çalışmanın getirdiği yeniliklerden bir diğeri, bifacial panelin arkasındaki duvar yüzeyine reflektif yüzey yerleştirilerek, bifacial panelin elektriksel enerji veriminin arttırılmasıdır. Bu durum PVsyst analizi ile ispatlanmıştır. Ayrıca, çatı ve doğu cephelerine BIPV sistemi olarak aynı potansiyele sahip monofacial paneller yerleştirilerek üç cephenin yıl boyunca karşılaştırılması sonucunda, Şanlıurfa şartlarında yıllık en iyi elektrik enerjisi üretiminin çatıda olduğu bulunmuştur. Güney cephesindeki her iki panel de yüksek hava akımında, en kısa hava boşluğu mesafesinde maksimum ısıl enerji verimi sağlamıştır. Ayrıca Şanlıurfa'da yaz dönemi şartlarında BIPV/T sistemleri kullanılarak iç ortam sıcaklığı 50 °C'ye çıkarılarak gıda kurutması için kabin tipi kurutucuların uygun olduğu görülmüştür. Kış dönemi şartlarında ise ortam ısıtması için binanın ısıl yüküne ciddi anlamda destek olabileceği ve iç ortam sıcaklığını, dış ortam sıcaklığına göre 12 °C ile 15 °C arasında yükselttiği bulunmuştur. Bulunan panel ve iç ortam sıcaklık sonuçları Comsol HAD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) analizi ile doğrulanmıştır. Bifacial panelin duvar ile panel arasındaki hava boşluğu mesafesi arttıkça elektriksel enerji veriminin arttığı bulunmuştur. Kışın yapılan deneylerde elektriksel güç üretim fazlalığında en az %8.33, en fazla %12.73 oranında bifacial panelin monofacial panele göre tüm konfigürasyonlarda üstünlüğü bulunmuştur. Yaz döneminde yapılan deneyde, bifacial panelin aynı şartlar altında monofacial panele göre %18.19'a varan fazla elektriksel güç ürettiği bulunmuştur. Yaz döneminde iç ortamın klima ile soğutulması sonucunda panellerin sıcaklığının azaltılmasıyla daha yüksek elektriksel güç üretimi sağlanmıştır. Bunun yanında cam-cam yapılı bifacial panelin elektriksel verim açısından sıcaklığa daha dayanıklı olduğu görülmüştür. Her iki sezonda da, panellerin en hızlı hava akımında ve duvar ile panel arasındaki hava mesafesi en uzakken, elektriksel performanslarının en iyi olduğu bulunmuştur. Bifacial panel kullanılan BIPV/T sisteminde, ısıtma sezonunda en kısa hava boşluğu mesafesinde, diğer mevsimlerde ise en uzun hava boşluğu mesafesinde kullanılması, yıl boyunca bina için en yüksek enerji verimini sağlayabilir.
Su atomizasyon yöntemi ile metal tozu üretimi için yeni bir santrifuj atomizasyon sistemi tasarımı ve imalatı
Bu çalışmada, imalat sanayinde yaygın olarak kullanılan metal tozlarının daha ekonomik nasıl üretilebileceği su atamizasyon yöntemi ile araştırılmıştır. Su atomizasyon yönteminde kullanılan pompa fanı, ısıl fırın ve demir potanın üretilecek metal tozunun karakteristik özelliği üzerindeki etkileri ilgili literatürden yararlanılarak belirlenmiştir. Su atomizasyon yöntemi ile metal tozu üreten ve bir pompa fanı, bir ısıl fırın ve bir demir potadan oluşan bir deney düzeneğinin tasarımı ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Deney düzeneğinde pompa fanının dönüş hızı, sıvı metal çıkış hızı ve sıvı metal sıcaklığı istenilen değerlerde hesaplanabilmektedir. Ayrıca metal tozu özelliklerini etkileyen faktörler incelenmiştir. Su atomizasyon yönteminde kullanılan pompa fanı, metal tozları üzerindeki etkilerini incelemek için farklı şekil ve boyutlarda test edilmiştir. Isıl fırın için yüksek sıcaklığa dayanıklı kanallı ateş tuğlası, ısı kaybını en düşük seviyede tutmak için ise düşük sıcaklığa ve ısıya dayanıklı gazbeton malzeme kullanılmıştır. Isıl fırını ısıtmak için yüksek erime sıcaklığına sahip bir nikel-krom elektrik direnç teli kullanılmıştır. Dairesel kanallı ateş tuğlalarının kanallarına uygun çap, uzunluk ve sarım sayısı için geliştirilen formüller kullanılarak söz konusu elektrik direnci elde edilmiştir. Pota, yüksek ısı direnci ve ısı iletim katsayısı nedeniyle demir malzemeden imal edilmiştir. Isıl fırının tasarımında sıcaklığın önemli bir rolü vardır. Sıcaklık ölçümlerinde termokupl kullanılmıştır. Isı transferi ve sınır koşullarında kullanılan denklemler, potanın sıcaklık dağılımı için kullanılır. Çalışmada üretilen pota ve fırınların benzer imalat teknolojilerine göre daha ekonomik ve daha kolay imal edilmesi çalışmanın öne çıkan yönüdür. Kurşun ve diğer düşük erime noktasına sahip metaller üzerinde çok sayıda deney yapılmıştır. Üretilen tozlar elek analizlerinden geçirilerek ortalama toz boyutları ve toz dağılımları belirlenmiştir. Tozlar metalografik yöntemlerle optik mikroskop altında incelenmiştir. Test sonuçları ile üretilen metal tozlarının TM alanında kullanımının uygun olduğu tespit edilmiştir. Küre şeklindeki çok küçük tozların, suya çarpmadan havada katılaştığı görülmüştür. Büyük tozların ise su etkisiyle katılaştıklarından karmaşık geometrik şekiller oluşturdukları tespit edilmiştir. Çok kanallı disk kullanımının toz üretim miktarında önemli bir parametre olmadığını göstermektedir.
Yaşlandırma işlemine tabi tutulan kompozit plakaların balistik hasarının sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi ve incelenmesi
Balistik uygulamalarda yaygın olarak kullanılan elyaf takviyeli kompozit malzemeler çeşitli yaşlandırma prosesleri nedeniyle zaman içerisinde bozunmaktadır. Yaşlandırma nedeniyle bozunan kompozit malzemenin mekanik özelliklerinin tespiti, uygulamada kullanım için önem arz etmektedir. Literatürde çeşitli yaşlandırma işlemine maruz bırakılan kompozit malzemelerin deneysel, teorik veya sonlu elemanlar yöntemiyle incelendiği görülmüştür. Ancak yapay deniz suyu ortamında yaşlandırılan kompozit malzemenin, sonlu elemanlar yöntemiyle kademeli hasar incelemesi ile ilgili yapılan çalışmaya rastlanmamıştır. Bu sebeple bu çalışmada, yapay deniz suyu ortamında yaşlandırılan S2 cam/epoksi kompozit malzemenin Ls dyna ve Mat 162 malzeme modeli kullanılarak kademeli hasar incelemesi yapılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında S2 cam/epoksi kompozit plakalar üretilmiş ve üretilen plakalar standartlara uygun kesilerek test numuneleri elde edilmiştir. Kesilen numuneler, yaşlandırılmayanlar için bir grup ve yaşlandırma işlemine tabi tutulanlar için ise 3 grup (4, 8 ve 12 ay) olmak üzere dört gruba ayrılmıştır. Elde edilen numuneler yapay deniz suyu ortamında yaşlandırma işlemine tabi tutulmuştur. Tüm numunelere uygulanan testler ile malzemenin mekanik özellikleri tespit edilmiştir. Ayrıca mekanik testlerden ve literatürden (İlk grup için literatürden ve diğer gruplar için ise bir önceki grubun verileri baz alınarak) elde edilen veriler kullanılarak Mat 162 malzeme modeli parametrelerinin taslak hali elde edilmiştir. Elde edilen Mat 162 malzeme modeli parametreleri ile testlerin sonlu elemanlar analizi yapılmıştır. Analiz ve test sonuçları karşılaştırılarak hem yaşlandırılan hem de yaşlandırılmayan gruplar için Mat 162 malzeme modeli parametreleri elde edilmiştir. Malzemede yaşlandırma işleminin etkisiyle "am ve yoğunluk" parametreleri hariç diğer Mat 162 malzeme modeli verilerinde düşüş tespit edilmiştir. Tüm gruplar için elde edilen Mat 162 malzeme modeli parametreleri ile balistik uygulamaya ait sonlu elemanlar analizi yapılmıştır. Analiz sonuçlarına göre yaşlandırma süresi arttıkça balistik dayanımın azaldığı belirlenmiştir. Ayrıca grupların yaşlandırma işleminden etkilenen Mat 162 malzeme modeli parametreleri için yaşlandırma süresine bağlı eğri denklemleri elde edilmiştir. Bu denklemler kullanılarak Mat 162 malzeme modeli veri tespitlerinin, 12 aydan fazla süren yaşlandırma işlemi için de yapılabilmesi sağlanmıştır.
Çevresel şartların nanopartikül takviyeli kompozitlerin mekanik özelliklerine ve burkulma davranışına etkisi
Bu çalışmada, Al2O3 ve TiO2 nanopartikül katkılarının, e-cam elyaf (dokuma kumaş-woven) takviyeli kompozitlerin mekanik özelliklerine ve burkulma davranışına etkileri, farklı çevresel şartlarda deneysel olarak incelenmiştir. Ayrıca nanopartikül katkılı kompozitlerin ısı iletim katsayıları tespit edilmiş; kütle ve yoğunluk ölçümleri gerçekleştirilmiş ve nanopartikül katkısız kompozit ile karşılaştırılmıştır. Bu amaçla öncelikle biri, nanopartikül katkısız e-cam takviyeli saf kompozit plaka; diğeri %2 Al2O3 nanopartikül katkılı e-cam elyaf takviyeli kompozit plaka ve üçüncüsü ise %2 TiO2 nanopartikül katkılı e-cam elyaf takviyeli kompozit plaka olmak üzere üç farklı kompozit plaka, vakum destekli reçine infüzyon yöntemi ile üretilmiştir. Üretilen plakaların standartlara göre CNC frezede işlenebilmesi için, deney numuneleri CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım) programında tasarlanmış, CAM (Bilgisayar Destekli Üretim) programında kesim parametreleri, takım yolları belirlenmiş ve CNC kodları oluşturulmuştur. Daha sonra bu kompozit plakalar, laboratuvar şartlarında hazırlanan deniz suyunda ve oda ortamında 120, 240 ve 360 günlük periyotlarda bekletilerek yaşlandırılmış; donma/çözülme çevresel şartı için ise laboratuvar ortamında hazırlanan donma/çözülme kabininde 9, 18 ve 27 defa çevrime tabi tutulmuştur. Plakadan kesilen numunelere, hem çevresel şartlara maruz bırakılmadan önce; hem de her periyot ve çevrimden sonra, çekme, basma, eğilme, darbe ve burkulma deneyleri uygulanmıştır. Deney sonuçları istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Burkulma deney sonuçları, sonlu elemanlar yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca bu zaman dilimlerinde ısı iletim katsayısı ölçümleri de gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular neticesinde %2 Al2O3 ve %2 TiO2 nanopartikül katkılarının, kompozitlerin mekanik özelliklerinde ve burkulmadaki kritik yüklerinde iyileşme yaptığı tespit edilmiştir. Kompozitlerin yaşlandırılmamış hallerinde yapılan tüm deney sonuçlarına göre en fazla iyileşme sağlayan kompozit türü %2 Al2O3 nanopartikül katkılı kompozit olmuştur. Yaşlandırma sonucu yapılan tüm deneylerde Al2O3 ve TiO2 nanopartikül katkılı nanokompozitlerin, saf olarak üretilen kompozit plakaya göre çevresel şartlara daha dayanıklı oldukları görülmüştür. Deniz suyuna bırakılan numunelerde yapılan kütle analizi sonucunda, nanopartikül katkılı kompozitlerin saf kompozite göre daha az su emilimini sağladığı tespit edilmiştir. Tüm deneylerde en fazla korumanın, TiO2 nanopartikül katkılı nanokompozitlerde olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca %2'lik nanopartikül katkısıyla, kompozitlerin ısı iletim katsayılarının arttığı saptanmıştır.
Bor nitrür (BN) katkılı zirkonya (ZrO2) seramiklerin tribolojik davranışı
Bu çalışmada, %3 mol Y2O3 ile stabilize edilmiş zirkonya (3Y-ZrO2) seramiklerin sinterlenebilirliği, mikroyapısı, mekanik ve tribolojik özelliklerine farklı oranlarda hekzagonal bor nitrür (BN) ilavesinin etkisi taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışınları kırınımı (XRD), mikro vickers sertlik testi, ball- on-disk tipi aşınma cihazı ve profilmetre kullanılarak incelenmiştir. 1250°C'de 2 saatlik sinterleme sonrasında, %0.25 BN katkısıyla 3Y-ZrO2 örneklerinin yoğunluğu 5.16 g/cm³'ten 5.52 g/cm³'e yükselmiş ve sinterlenebilirliklerinde bir iyileşme gözlemlenmiştir. BN katkısıyla ve katkı miktarının artışıyla 3Y-ZrO2'nin tane boyutunda artış meydana gelmiş; %1 BN katkısıyla ortalama tane boyutu 0,12 µm'den 0,42 µm'ye yükselmiştir. %0.25 BN katkısıyla 3Y-ZrO2 örneklerinin sertliği 714 Hv'den 978 Hv'ye yükselirken, bu orandan sonra sertlikte bir azalma olmuştur. BN katkılı 3Y-ZrO2 örneklerinin aşınma testleri, ticari olarak temin edilen WC seramik bilye kullanılarak kuru kayma şartlarında 5 ve 10 N yük altında oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. BN ilavesi ve katkı miktarının artmasıyla 3Y-ZrO2'nin sürtünme katsayısı ve aşınma hacmi önemli ölçüde azalmıştır. Katkısız 3Y- ZrO2'nin 10 N yükte ortalama sürtünme katsayısı ve aşınma hacmi sırasıyla 0,2 ve 1,6 mm³ iken, %1 BN katkılı 3Y-ZrO2'de ise sırasıyla 0,1 ve 0,32 mm³ değerine düşmüştür. Bu azalma, BN'nin kendinden katı yağlayıcı özelliğinden kaynaklanmaktadır. Sonuç olarak, BN ilavesi, 3Y-ZrO2'nin aşınma direncinde belirgin bir artış sağlamıştır. Bu sonuçlar, düşük miktarda BN ilaveli 3Y-ZrO2 seramiklerin özellikle dental implantlar ve diğer biyomedikal uygulamalarda potansiyel bir malzeme olarak kullanılabileceğini göstermektedir.
Şebekeden bağımsız sistemlerde farklı fotovoltaik panel ve akülerin persformans analizleri
Günümüzde yükselen enerji maliyetleri ve çevresel kaygılardan dolayı yenilenebilir enerji kaynaklarına dayanan sistemlere artan bir ilgi vardır. Gelişen sanayide farklı alanlarda kullanım potansiyelinin olması güneş enerjisini oldukça avantajlı bir kaynak olarak karşımıza çıkarmaktadır. Güneş enerjisinin en yaygın kullanımı olan fotovoltaik sistemler ile ilgili teknoloji ve uygulamalar her geçen gün biraz daha artmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında;monokristal, polikristal ve ince film fotovoltaik panelleri ile AGM ve jel akülerin performansları deneysel olarak incelenmiştir. Oluşturulan deney seti şebekeden bağımsız olarak tasarlanan bir sistem olup; akım, gerilim, sıcaklık, üretilen güç ve gelen güneş ışınımı değerleri ölçülerek PV panellerin performansları birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca akülerin şarj ve deşarj performanslarını incelemek için farklı bir deney düzeneği kurulmuştur.Deney düzenekleri Şanlıurfa ili Harran Üniversitesi Osmanbey Kampüsü Makina Mühendisliği Bölümüne ait teras katında (Enlem: 37o 10.088', Boylam: 38o 59.749' , Rakım:511) kurulmuştur. 12 aylık deneysel çalışmada, panellerden en yüksek güç çıktısı almak için panel yüzeyleri düzenli olarak temizlenmiş, paneller gölge gelmeyecek şekilde ve Şanlıurfa ili için en uygun aylık eğim açılarında konumlandırılmıştır. Çalışma sonucunda PV panel performansına sıcaklığın etki ettiği ve dış ortam sıcaklığından en fazla etkilenen ve performansı en yüksek panel türünün polikristal olduğu tespit edilmiştir. İnce film ve monokristal fotovoltaik panellerin dış ortam sıcaklığından en az etkilendiği ve panel yüzey sıcaklıklarının çok yükselmediği belirlenmiştir.Ölçüm sonuçlarına göre yıllık ortalama panel verimi, ince film panel için %6.36, Polikristal panel için %10.57 ve monokristal panel için %9.51 hesaplanmıştır. Aküler için yapılan deneysel çalışma sonucunda ise AGM akülerin daha kısa şarj süresine, jel akülerin ise uzun deşarj süresine sahip olduğu saptanmıştır. Ayrıca şarj ve deşarj sırasında ortam sıcaklığından en fazla etkilenen akünün jel akü olduğu belirlenmiştir.
Harran Üniversitesi güneş enerjisi santralinin performans analizi
Bu çalışma, Harran Üniversitesi'ne ait 5.31 MW kapasiteli güneş enerjisi santralinin (GES) 2021-2023 yılları arasındaki performansını, çevresel faktörlerin etkilerini dikkate alarak değerlendirmektedir. Analizler, Uluslararası Enerji Ajansı'nın IEC 61724 standardına uygun olarak gerçekleştirilmiş olup, güneş ışınımı, sıcaklık ve rüzgâr hızı gibi faktörlerin santral verimliliği üzerindeki etkileri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Elde edilen bulgulara göre, santralin yıllık ortalama Performans Oranı (PR) %88.41 olup, bu değer santralin genel performansının yüksek olduğunu göstermektedir. Özellikle yaz aylarında artan sıcaklıkların fotovoltaik (PV) panellerin verimliliğini olumsuz etkilediği, buna karşılık kış aylarında düşük ışınım değerlerine rağmen verimliliğin arttığı gözlemlenmiştir. Çalışmanın bulguları, güneş enerjisi santrallerinin verimli bir şekilde işletilebilmesi için düzenli bakım ve temizlik stratejilerinin önemini vurgulamaktadır. Özellikle PV panellerin yüzey temizliği, enerji üretim verimliliğinin korunmasında kritik bir rol oynamaktadır. Çalışma, yenilenebilir enerji kullanımını teşvik etmek ve enerji sektörü ile akademik literatüre önemli katkılar sağlamak amacıyla bilimsel bir kaynak sunmaktadır.
Asansörlerde havalandırma menfezlerinin yerinin KOVİD-19 ve benzeri virüs içeren partiküllerin yayılımına etkisinin deneysel ve nümerik incelenmesi
KOVİD-19 pandemi sürecinde, kayıtlara geçtiği günden bu yana yaklaşık 530 milyon vaka sayısı ve 6.3 milyon insanın hayatını kaybetmesi gerek sağlık gerekse psikolojik açıdan insanlar üzerinde çok büyük olumsuz etkileri olmuştur. Bu etkiler yanında ekonomik açıdan birçok sanayi ve fabrika kısıtlamalar nedeniyle kapandığı için ekonomik düzen kötüye gitmiştir. Özellikle çocuk ve ergen bireylerde obezite ve ruh sağlığını olumsuz etkilediğine yönelik saptamalar diğer önemli olumsuzluklardır. Bu olumsuzluklar dikkate alınarak son yıllarda yürütülen birçok çalışmada; özellikle kapalı alanlarda KOVİD-19 benzeri virüslerin, çoğunlukla yüzeylere temas ile değil hava yolu ile daha hızlı bir şekilde yayıldığı tespit edilmiştir. Bundan dolayı KOVİD-19 benzeri bulaşıcılığının ne tür uygulamalarla azaltılabileceği, havalandırma sistemlerinin nasıl optimize edilerek dizayn edileceği ve virüsün solunum damlacıkları ile bulaşma mekanizmaları incelenmesi hem günümüzdeki hem de gelecekteki pandemilerin etkilerini azaltmak açısından kritik bir öneme sahiptir. Günümüzde araştırmacılar, virüsün özellikle kapalı alanlarda hava yolu yayılmasını önlemeye yönelik pasif yöntemler geliştirme üzerine yoğunlaşmıştır. Asansörler, kişilerin arasındaki mesafeyi kontrol edemediği ve enfekte veya enfekte olmayan her yaşta kişinin kullanma olasılığı olduğundan, KOVİD-19 benzeri virüslerin bulaşma riski en yüksek alanlardır. Buna yönelik olarak yürütülecek çalışmalarda, yani virüs yayılımı açısından optimal havalandırma stratejilerini belirlemedeki en büyük zorluk direkt, virüsle çalışmanın mümkün olmamasıdır. Bu zorluğu aşmanın günümüzde en pratik yöntemi; deneysel veriler ile süreçleri doğrulanmış CFD simülasyonlardır. Bu tez çalışmasında referans alınan bir hastane asansöründe enfekte kişinin üç konumunun her biri için beş senaryoda toplamda, 15 durum için virüs içeren partiküllerin asansör içerisinde yayılımı CFD simülasyonları ile araştırılmıştır. İlk etapta referans alınan hastane asansörünün ¼ ölçeğinde geometrik ve dinamik benzerlik çerçevesinde prototipi imal edilmiştir. Prototipler üzerinde; (i) hava çıkış menfezlerinin tavanda olduğu mevcut durum (I-Senaryo), (ii) hava çıkış menfezinin arka yüzeyde (x/w=0, y/L=1, z/h=0.153) olduğu (II- Senaryo), (iii) hava çıkış menfezlerinin yan yüzeylerin arka tarafında (x/w=±0.5, y/L=0.866, z/h=0.11) olduğu (III-Senaryo), (iv) hava çıkış menfezlerinin yan yüzeylerin orta tarafında (x/w=±0.5 y/L=0.5, z/h=0.11) olduğu (IV-Senaryo) ve (v) hava çıkış menfezlerinin yan yüzeylerin ön tarafında (x/w=±0.5, y/L=0.134, z/h=0.11) olduğu (V-Senaryo) şeklindeki beş farklı senaryo için hava çıkış menfezlerinde ve dokuz dikey eksende akış hız ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Daha sonraki aşamada ölçümler ile aynı sınır koşullarında simülasyonlar yürütülerek CFD simülasyon süreçleri, ölçümler ile doğrulanmıştır. Son aşmada ise yukarıda sözü edilen 15 durum için simülasyonlar yürütülmüştür. Tüm simülasyon süreçlerinde açık kodlu ücretsiz yazılımlar (FreeCAD, Salome, OpenFOAM v.b.), kullanılmıştır. Yürütülen çalışmalarda, tüm senaryolarda akış alanını kaplayan iki simetrik vorteks sistemi gözlemlenmiştir. Günümüzdeki asansörlerde yaygın uygulanan havalandırma sistemlerinin (I-Senaryo) virüs içeren partiküllerin tüm asansör boyunca yayılmasına neden olduğu gözlemlenmiştir. Bu olumsuzluğun, hava çıkış menfezlerinin yerlerinin değiştirilmesi şeklindeki bir pasif akış yöntemiyle, giderilebileceği tespit edilmiştir. Tez kapsamında yürütülen çalışmalarda enfekte kişinin y/L=0.88 ve 0.5 konumları için virüsün yayılımı açısından en iyi hava çıkış menfezi konumunun x/w=±0.5, y/L=0.866, z/h=0.11 noktalarında (III-Senaryo) yan yüzeyler üzerinde iki simetrik menfez olduğu saptanmıştır.
Bir ses altı roketin uçuş simülasyonuna aerodinamik karakteristiklerinin etkisinin nümerik araştırılması
Son yıllarda sivil ve askeri alanlarda roket tasarımlarının kullanımı giderek artmıştır. Bu alandaki çalışmalar, uçuş performansını artırmak ve kontrol edilebilirliği geliştirmek amacıyla daha etkin tasarım yöntemlerine odaklanmıştır. Roket tasarımlarında uçuş süresi, kritik bir parametre olarak öne çıkmaktadır. Bu parametre ise büyük ölçüde aracın aerodinamik performansına bağlıdır. Aerodinamik performansı belirleyen en önemli unsurlar ise burun konisi ve kanatçık tasarımlarıdır. Bu bileşenlerin uygun şekilde tasarlanması, roketin stabilitesini ve manevra kabiliyetini doğrudan etkilemektedir. Ayrıca, roketin uçuş performansı üzerinde hız ve atak açısının etkisi oldukça büyüktür. Artan hız ve atak açısı, aerodinamik parametrelerde önemli değişimlere neden olmakta, bu da roketin kontrol edilebilirliğini zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada, model roket tasarımına yönelik iki aşamalı bir yöntem benimsenmiştir. İlk aşamada, OpenRocket yazılımı kullanılarak bir roket modeli oluşturulmuş ve Barrowman yöntemi temel alınarak aerodinamik performans analizi yapılmıştır. Bu analiz kapsamında, belirli bir hız ve atak açısı için roketin kaldırma katsayısı (Cl ), moment katsayısı (Cm) ve sürükleme katsayısı (Cd ) değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen veriler doğrultusunda, modelin üç boyutlu tasarımı CAD ortamında gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada ise açık kaynak kodlu bir sürekli ortamlar mekaniği simülasyon programı olan OpenFOAM kullanılarak roketin aerodinamk performansı hesaplanmıştır. Simülasyonlar 200, 250 ve 303 m/s akış hızlarında, 0° ve 10° atak açılarında gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, OpenRocket yazılımında yapılan simülasyonlarda 254 m/s hız ve 0° atak açısı dikkate alınarak aerodinamik parametreler incelenmiş, elde edilen sonuçlar OpenFOAM verileri ile karşılaştırılmıştır. Analiz sonuçları, hızın ve atak açısının artışıyla birlikte roketin aerodinamik parametrelerinde önemli değişimler yaşandığını ortaya koymuştur. Özellikle hızın artması, sürükleme kuvvetinde önemli bir artışa neden olmuş ve bu durum, roketin kontrol edilebilirliğini zorlaştırmıştır. Benzer şekilde, atak açısındaki artış, kaldırma ve moment katsayılarında dengesizliklere yol açarak uçuş stabilitesini olumsuz yönde etkilemiştir. Çalışmanın sonunda, farklı hız ve atak açılarına uygun tasarımların geliştirilmesi gerektiği ve bu tasarımların üretim aşamasına geçmeden önce kapsamlı sayısal testlerden geçirilmesinin önem taşıdığı gözlemlenmiştir. Bu araştırma, model roket tasarımı alanında sistematik bir yaklaşım sunarak, aerodinamik performansın artırılmasına yönelik tasarım süreçlerine katkı sağlamayı amaçlamaktadır.