Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

1-6

Authors: Mahmud GÜNGÖR, Mahmut FIRAT

ÖZET: Akarsu kıvrımlarında meydana gelen sekonder akımların etkisiyle taban topoğrafyasında deformasyonlar oluşmaktadır. Bunun sonucunda, akarsu kıvrımlarına yerleştirilecek olan köprü ayakları ve mahmuzlar gibi yapıların etrafında meydana gelen yerel oyulma derinlikleri, kanal kıvrımının ~60º, ~130º merkez açılarında ve kanalın dış kenarında oldukça artırmaktadır. Bu sebeple, su yapıları etrafındaki yerel oyulma derinliklerinin tespiti çalışmalarında taban topoğrafyasının belirlenmesi ve oyulma derinliklerine etkisinin araştırılması oldukça önemli olmaktadır. Bu çalışmada, 180º’lik bir kanal kıvrımında, su yapısı yerleştirilmeden sadece akımdan dolayı meydana gelen taban deformasyonları incelenmiştir. Bunun için bir seri deney yapılarak her 5º’lik merkez açıda kanal enkesiti boyunca taban seviyeleri ölçülmüş ve taban topoğrafyası çıkarılmıştır. Yapılan deneysel çalışmanın sonucunda, kıvrımın girişinde membadan gelen malzeme, taşınan malzemeyi karşıladığından pek fazla oyulma olmadığı, ancak daha sonra gelen malzemenin yetersizliğinden dolayı oyulma derinliğinin arttığı gözlenmiştir. Kanal kenarlarından cidar etkisinin olmadığı düşünülen kanal genişliğinin % 20’si kadar içerideki bir hat boyunca ve akım ekseninde oluşan rölatif akım derinlikleri tesbit edilmiş ve akımın etkisiyle meydana gelen taban topoğrafyası çıkarılmıştır. Sonuç olarak, kıvrımlı kanalda akımın etkisiyle oluşan taban topoğrafyasına etki eden parametrelerin, engel yerleştirildiğinde meydana gelen yerel oyulmaların oluşumunda da aynen etkili olduğu ve taban topoğrafyasıyla yerel oyulma derinliklerinin çok yakın bir benzerlik gösterdiği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Nehir hidroliği, Yerel oyulma, Taban topğrafyası, Akarsu kıvrımı, Köprü ayağı. ABSTRACT: In Meandering Streams, deformation in bed topography occurs due to secondary flows. This situation significantly increases the local scour depths around hydraulic structures such as bridge piers and dikes, especially at the central angles of ~60º, ~130º and outer boundaries of the channel. Therefore, it is important to determine bed topography in dealing with local scour depths around hydraulic structures and investigate its effect on scour depths. In this study, bed deformations generated before the construction of hydraulic structure in a channel bend of 180o due to only flow are investigated. For this purpose, a series of experiments were made and bed topography was obtained by measuring the bed elevations at each central angle of 5o. As a result of the experimantal study, scour was not much observed in the beginning of the meander because the meterials coming from the upstream replaces the carried material, but it was observed that the scour depth increases because of the lack of incoming material. The generated relative flow depths were determined at flow axis and along the line which was thought to be at a distance of 20 % of channel width from the channel boundary and bed topography generated by the effect of flow was obtained. As a result, it was observed that the parameters which are effective in the generation of bed topography due to flow at meandering channel have the same effect in the generation of local scour when an obstacle is placed and that the bed topography and local scour depths have a very close similarity. Key words: River hydraulics, Local scour, Bed topography, Stream bends, Piers, Abutment.

15-20

Authors: İbrahim GÜNGÖR, M. Cengiz KAYACAN, Osman ÇANKIRAN

ÖZET: Betonarme inşaat maliyetleri içinde kalıp maliyetinin önemli bir payı bulunmaktadır. Bu çalışmada, kalıp için kullanılan ahşap miktarını minimize edebilmek amacıyla bir model geliştirilmiştir. Ayrıca, amaç fonksiyonu ve kısıtları doğrusal olmayan, değişkenleri farklı birimlerde tamsayı değer alması gereken bu model için, bir çözüm algoritması önerilmiş ve bu algoritmanın bilgisayar programı yapılmıştır. Geleneksel yaklaşımla uygulamada pratik olarak kullanılan kalıp malzemesi ve boyutları için bir uzman görüş oluşturulmuştur. Önerilen algoritma ile bulunan sonuçların, uzman görüşlerden elde edilen sonuçlara göre % 20 daha az malzeme kullanımı gerektirdiği ortaya çıkmıştır. Anahtar Kelimeler: Beton kalıbı, Optimizasyon, Doğrusal olmayan programlama, Tamsayılı programlama. ABSTRACT: Formwork has an important portion of cost in reinforced concrete construction work. In this study a mathematical model has been developed to minimize wood usage in formwork. Additionally, a solution model, which has non-linear objective function and constraints, with different units of integer variables, has been proposed and a software program has been developed for this algorithm. Using traditional methods, an expert knowledge has been established for formwork material and size for practical usage. It is seen that result of the proposed algorithm requires 20 % less material than expert knowledge. Key words: Concrete formwork, Optimization, Non-linear programming, Integer programming.

27-36

Authors: Ülker Güner BABACANLI, Türkay BARAN

ÖZET: Biriktirme hazneleri, akarsuyun getirdiği zamana bağlı olarak sürekli değişen akım ile akımın kullanılmak istendiği (enerji üretimi, sulama, akarsu ulaşımı gibi) amaçlar için gerekli su miktarı arasındaki dengesizliği belirli ölçüde gidermek için tasarlanır. Hidrolojik açıdan, belirli bir ihtiyacı karşılamak için akarsudan elde edilmesi gereken depolama hacmi; gelen akımın miktarı ve değişkenliğine, amaca (elde edilmek istenen su miktarına) ve bu ihtiyacın karşılanmasındaki güvenilirlik derecesine bağlıdır. Biriktirme hazneleri tasarımında çok sayıda yöntem kullanılmaktadır. Sunulan çalışmada, sanal bir biriktirme haznesi için kapasite-verim–risk ilişkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, Büyük Menderes havzası Çine çayı üzerinde bulunan EİE-Kayırlı (701) akım gözlem istasyonunda gözlenmiş 63 yıllık (1938–2000) aylık ve yıllık ortalama akım verileri kullanılarak, minimum akım, Alexander, Dincer, Gould Gama, McMahon, Gould sentetik, aylık su bütçesi, olasılık matris yöntemleri ile hazne kapasitesi hesaplanmış ve elde edilen sonuçlar irdelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Düşük akım hidrolojisi, Olasılık matrisi, Hazne kapasitesi-verim-risk ilişkisi. ABSTRACT: Reservoirs are designed for decreasing the instability between the flow brought by the river which is variable in time and volume of the water required for the usage purposes of the flow (energy production, irrigation, river transportation. etc.). The storage required on a river to meet a specific demand depends primarily on three factors: the magnitude and the variability of the river flows, the size of the demand, and the degree of reliability of this demand being met. A large number of procedures have been proposed to estimate storage requirements. In the presented study, reservoir capacity-yield-reliability relationships are investigated for a single imaginary reservoir. For this purpose, monthly and annual mean flow data, observed for a period of 63 years between 1938- 2000, of EIE-Kayırlı (701) flow gauging station on Çine Stream in Büyük Menderes Basin are used. The required reservoir capacity is tried to be estimated by using minimum flow, Alexander, Dincer, Gould’s Gama, McMahon, Gould’s synthetic data, behavior analysis and probability matrix methods and the obtained results are evaluated. Key words: Low flow hydrology, Probability matrix, Reservoir capacity-yield-reliability relationships.

43-50

Authors: Mahmut FIRAT, Fatih DİKBAŞ

ÖZET: Göl ve haznelerdeki akıntı yapısı birçok dış etkene bağlı olarak değişmektedir. Oluşan akıntı yapısını gölün tüm noktalarında yerinde ölçümle belirlemek oldukça masraflı ve zordur. Bu nedenle, hızları ve seviye değişimlerini bilgisayar ortamında belirleyen modeller geliştirilmiştir. Bu modeller kullanılarak, oluşabilecek çevresel sorunların önceden tahmin edilebilmesi ve su kirlilik konsantrasyonlarının belirlenmesi için bir altyapı elde edilmiş olur. Günümüzde göl ve haznelerin modellenmesinde üç boyutlu modellerin kullanımı yaygınlaşmıştır. Bu çalışmada, Denizli’de bulunan Gökpınar Baraj Gölü için Princeton Okyanus Modeli (POM) ile yapılmış olan üç boyutlu hidrodinamik modellemenin sonuçları üzerinde Yapay Sinir Ağları (YSA) modeli uygulanarak göl içindeki bazı kesitler için çeşitli rüzgar yön ve hızları altında oluşan hız ve seviye değişimi değerleri elde edilmiştir. Oluşturulan YSA modeli, aynı kesitlere farklı rüzgar şartları altında tekrar uygulanmış ve sonuçların POM sonuçlarına uyum gösterdiği tespit edilmiştir. Yapılan karşılaştırmalar neticesinde, model oluşturulması ve çözüm aşamalarında her iki yöntemin birbirine üstünlük sağladığı unsurlar tespit edilmiş ve belirtilmiştir. Anahtar Kelimeler: Princeton okyanus modeli, Yapay sinir ağları, Hidrodinamik modelleme. ABSTRACT: The circulation pattern in lakes and reservoirs varies according to many external factors. In situ measurement of the occuring flow pattern in every point of the lake is a very costly and hard task. For this reason, models determining the velocities and surface fluctuations are developed by using computers. The use of these models enables the generation of the foundation for the prediction of possible environmental problems and water pollution concentrations. Today, three dimensional models are widely used in the modelling of lakes and reservoirs. In this study, the velocity profiles and surface fluctuation values generated under various wind speed and directions at some sections in Gokpinar Lake in Denizli are obtained by applying artificial neural networks (ANN) on the results of three dimensional hydrodynamic model of the lake made with Princeton Ocean Model (POM). The developed ANN model is applied to the same sections for different wind conditions and it is found that the results are in accordance with the results of POM. As a result of the comparisons of the models, the superiorities of the models on each other at the model generation and solution phases are determined and mentioned. Key words: Princeton ocean model, Artificial neural networks, Hydrodynamic modeling.

59-64

Authors: Hasan GÖKKAYA, Gökhan SUR, Hakan DİLİPAK

ÖZET: Bu çalışmada, AISI 1030 çeliği bilgisayarlı sayısal denetimli (BSD) torna tezgahında, soğutma sıvısı kullanılmadan, kesme derinliği sabit tutularak (2 mm), değişik kesme hızı ve ilerleme hızı değerlerinde kesme işlemi gerçekleştirilmiştir. AISI 1030 çeliği kaplamasız sementit karbür kesici takımla işlenerek, kesme parametrelerinden kesme hızı ve ilerleme hızı değerinin yüzey pürüzlülüğüne etkisi araştırılmıştır. Deneylerde, 0.25 - 0.45 mm/dev arasında beş farklı ilerleme ve 100, 200 ve 300 m/dak kesme hızı kullanılmıştır. İlerleme değerinin % 80 azaltılmasıyla yüzey pürüzlülüğünde % 215 iyileşme sağlanmış, kesme hızının % 200 azaltılmasıyla ise % yüzey pürüzlülüğünde % 13 iyileşme elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Kaplamasız sementit karbür kesici takım, Kesme parametreleri, Yüzey pürüzlülüğü. ABSTRACT: In this work, AISI 1030 steel has been machined on a CNC lathe without cutting fluid, at various cutting speed and feed rate values with a constant depth of cut. Effect of cutting speed and feed rate on surface rougness were investigated by machining AISI 1030 steel by a carbide insert without coating. In the experiments five different feed rate values between 0.25 and 0.45 mm/dev and three different cutting speed settings 100, 200 and 300 m/dak were used. It is found that at lower feed rates, lower surface roughness is and at higher cutting speeds, higher surface roughness values are obtained. The lessening of cutting speed about 80 % improves the surface roughness 215 %, by increasing the cut-off rate about 200 % obtained an improvement of 13% respectively. Key words: Uncoated cemented carbide ınsert, Cutting parameters, Surface roughness.

73-78

Authors: Alper ÖZKAN, Selma DÜZYOL, Havvanur UÇBEYİAY, Tevfik AĞAÇAYAK

ÖZET: Bu çalışmada, çeşitli besleme boyutlarındaki krom cevherinin kuru ve yaş öğütme kinetikleri laboratuar ölçekli bir seramik bilyalı değirmen kullanılarak belirlenmiştir. Ayrıca, özgül kırılma hızı (Si) ve belirli bir boyutun altına net üretim oranı üzerine pülp yoğunluğunun etkisi araştırılmıştır. Krom cevherinin tüm boyut aralıklarının kuru ve yaş öğütülmesi birinci dereceden kırılma yasasını takip etmektedir ve besleme boyutu irileştikçe Si değerleri artmıştır. Üstelik, bu farklı besleme boyutların yaş öğütülmesi kuru Si değerleri ile karşılaştırıldığında 2.0-2.6 kat kadar daha yüksek Si değerleri vermiştir. Pülp yoğunluğunun öğütme işlemine etkisi üzerine yürütülen deneysel çalışmalardan, en yüksek özgül kırılma hızı (Si) değeri hacimce %45 katı pülp yoğunluğunda elde edilmiştir. Aynı pülp yoğunluğu değerinde, -75 µm tane boyutuna net üretim oranı da en yüksek değere ulaşmıştır. Anahtar Kelimeler: Kinetik, Kuru öğütme, Yaş öğütme, Pülp yoğunluğu. ABSTRACT: In this study, the kinetics of dry and wet grinding of various feed sizes of chromium ore has been determined using a laboratory scale ceramic ball mill. In addition, the effect of pulp density on the spesific rate of breakage (Si) and net production rate to finer than specified size were investigated. The dry and wet grinding of all the size intervals of chromium ore followed the first-order breakage law, and the Si values increased as the feed sizes became coarser. Moreover, the wet grinding of these various feed sizes gave higher Si values by a factor of 2.0 to 2.6 comparing to the dry Si values. From the experimental studies performed on the effect of pulp density on the grinding process, the highest Si value was obtained at a pulp density of 45 % solids by volume. At the same pulp density value, the rate of net production of -75 µm particle size also reached the highest value. Key words: inetics, Dry grinding, Wet grinding, Pulp density.

87-95

Authors: Şenol BAŞKAYA, Emre EKEN

ÖZET: İçinde bir insan ve ofis mobilyaları bulunan bir ofis odası içindeki hava akış karakteristikleri değişik havalandırma şartları altında sayısal olarak araştırılmıştır. Zamandan bağımsız, iki boyutlu korunum denklemleri sayısal akışkanlar dinamiği (SAD) kullanılarak çözülmüştür. Sonuçlar hız vektör dağılımları ve sıcaklık konturlarına ilave olarak niceliksel hız ve sıcaklık dağılımları olarak sunulmuştur. Oda içindeki nesneler, giriş/çıkış konumları, giriş hızı ve kış/yaz şartlarının hava dağılımına etkileri incelenmiştir. Mevcut sayısal tahminlerden oda içinde bulunan nesnelerin önemli derecede iç hava hareketlerini değiştirdiği ve bunun neticesinde komfor şartlarını etkilediği gösterilebilir. Anahtar Kelimeler: Havalandırma, Hava akışı, SAD, Oda. ABSTRACT: Air flow characteristics inside an office room, containing one person and office furniture, was investigated numerically under various ventilation conditions. Computational Fluid Dynamics (CFD) was used for the solution of the steady two-dimensional conservation equations. Results were presented in the form of velocity vectors and temperature contours together with quantitative velocity and temperature distributions. Effects due to the occupants, inlet/outlet locations, inlet velocity, and winter/summer conditions on the airflow were examined. From the present numerical predictions it can be shown that occupants significantly alter the indoor air movement and hence affect comfort conditions. Key words: Ventilation, Air flow, CFD, Room.

105-116

Authors: Oğuz GÜRSOY, Özer KINIK

İnsan sağlığı ve gastrointestinal mikroflora arasındaki ilişkiler son yıllarda oldukça fazla tartışılan bir konudur. İnsan gastrointestinal florasının dengesi, çeşitli sebeplerle bozulduğunda bazı gastrointestinal rahatsızlıklar ortaya çıkabilmektedir. Bazı intestinal rahatsızlıkların önlenmesi ve tedavisinde kullanılan fonksiyonel gıdalar en basit şekilde “temel beslenmenin yanında sağlık üzerine olumlu etkileri olan gıdalar” olarak tanımlanmaktadır. Söz konusu fonksiyonel ürünlerin oldukça önemli bir kısmını probiyotikler oluşturmaktadır. Probiyotikler ise intestinal mikrobiyal dengeyi sağlayarak ve geliştirerek konakçı sağlığına yararlı etkiler sağlayan canlı mikrobiyal gıda katkılarıdır. Günümüze kadar probiyotik bakteri kültürlerinin taşıyıcısı olarak kullanılan en popüler gıda sistemleri yoğurt ve fermente süt gibi taze fermente olmuş ürünler ya da anılan bu ürünlerdekine eşdeğer sayıda canlı probiyotik ilave edilmiş fermente olmamış ürünlerdir. Genişleyen probiyotik ürün sınıfı içinde yoğunlaşan çalışmalarda, çok az sayıda araştırmacı ve süt işletmesi yüksek sayıda probiyotik kültür içeren peynir çeşitlerinin üretimi konusunda çalışmışlardır. Bu makalede öncelikle probiyotikler, peynir mikrobiyolojisi ve probiyotik peynir geliştirme stratejileri ile ilgili temel hususlar anlatılmış, son bölümde de probiyotiklerin peynire katılması ile ilgili olarak yapılan çalışmalardan bazı örnekler verilmiştir. Anahtar Kelimeler: Fonksiyonel gıda, Peynir, Probiyotik, Sağlık. ABSTRACT: The interactions of the gastrointestinal microflora with human health have been the subject of considerable debate in recent years. Disruption of the ecologic equilibrium of the normal intestinal flora may result in gastrointestinal diseases. Functional foods, which are used in prevention and treatment of some intestinal diseases, are defined as “foods that may provide health benefits beyond basic nutrition”. Probiotics are constituted an important part of functional foods. Probiotics are live microbial food supplements that beneficially affect the host by improving its intestinal microbial balance. To date, the most popular food delivery systems for probiotic cultures have been fermented milks and yogurts, as well as unfermented milk with cultures added. In an effort to expand the probiotic product range, a small number of researchers and dairy companies have endeavoured to production cheeses, which sustain a high viable count of probiotic cultures. This paper will first outline some of the main aspects about probiotics, cheese microbilogy and probiotic cheese development, and give examples of studies where probiotic microorganisms have been incoorporated into cheese. Key words: Functional food, Cheese, Probiotic, Health.

127-134

Authors: Erhan Kenan ÇEVEN, Özcan ÖZDEMİR

ÖZET: Şenil iplikler yaygın olarak döşemelik kumaşlarda, örme kumaşlarda ve birçok kumaş tipinde de dekoratif iplik olarak kullanılmaktadır. Şenil kumaşlar kullanım esnasında kolaylıkla aşınırlar. Bu da kumaşların kullanılabilirlik ömrünü azaltır. Aşınma sonucunda şenil ipliklerde havı oluşturan efekt ipliğinin uzaklaşması kilit ipliklerinin açığa çıkmasına ve bu da şenil iplik görüntüsünün bozulmasına sebep olmaktadır. Bu nedenle, bu alanda yapılan çalışmalar malzeme tiplerinin ve makine parametrelerinin şenil ipliklerin ve bu iplikler kullanılarak oluşturulacak olan kumaşların aşınma dayanımlarına olan etkilerinin araştırılması ile ilgilidir. Bu makalede şenil ipliklerin aşınma özelliklerinin örme, dokuma kumaş ve iplik formunda tespit edilmesine yönelik deneysel çalışmalar derlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Şenil iplik, Aşınma dayanımı, Hav kaybı, Hav ipliği, Kilit ipliği. ABSTRACT: Chenille yarns are traditionally used in the manufacture of furnishing fabrics, fashion knitwear, and as decorative threads in many types of broad and narrow fabrics. Chenille yarn has a very distinct weakness-it does not have very good inherent abrasion resistance. When the yarns are in use, clearly the abrasion resistance of the chenille yarn is crucially important. Either during further processing or during the eventual end-use, any removal of the effect yarn forming the beard will expose the ground yarns, which in turn will result in a bare appearance. To avoid this undesirable result, several options are available. Therefore, the studies on this area are about the investigation of the influences of some material types and machine parameters on the abrasion resistance of chenille yarns and fabrics produced with these yarns. In this paper, the experimental studies about the abrasion properties of chenille yarns in yarn, knitted and woven fabric forms are summarized. Key words: Chenille yarn, Abrasion resistance, Pile loss, Pile yarn, Lock yarn.