Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

569-576

Authors: İshak Gökhan AKSOY1

Abstract Thermal analysis of serrated fins which are consist of annular and plain sections are investigated. Serrated fin’s thermal conductivity is assumed to change linearly with temperature. Nonlinear differential equations are obtained by applying the energy balance equation for both sections of the serrated fin and these equations are solved by applying homotopy perturbation method. Insulated fin tip, constant fin base temperature and common boundary conditions between the interface of two sections are considered. Serrated fin radii ratio (ε), segment height ratio (δ), thermo-geometric fin parameter (ψ) and thermal conductivity parameter (β) effecting the thermal performance and temperature distribution are investigated. The results showed that the homotopy perturbation is a reliable method for the solutions of such nonlinear differential equations. A very good agreement with the homotopy perturbation method and the numerical finite difference method are obtained. It is seen that, serrated fin efficiency lays between annular and rectangular fins and increases with the increase of segment height ratio and thermal conductivity parameter. Such as, fin efficiency values under the condition of ε= 2, ψ_1= 1.0 and β= 0 for δ= 0, 0.5, and 1 are 0.692, 0.718, and 0.762, respectively. Öz Bu çalışmada, dairesel ve düz kısımlardan oluşan kesikli dairesel kanatçıkların ısıl performansları incelenmiştir. Kanatın ısı iletim katsayısının lineer olarak sıcaklığa bağlı olduğu kabul edilmiştir. Doğrusal olmayan diferansiyel denklemler, kesikli dairesel kanadın her iki bölümü için enerji dengesi denklemi uygulanarak elde edilmiş ve bu denklemler homotopi pertürbasyon yöntemi uygulanarak çözülmüştür. Yalıtılmış kanat ucu, sabit kanat taban sıcaklığı ve iki bölümün ara yüzü arasındaki ortak sınır koşulları göz önünde bulundurulmuştur. Isıl performansı ve sıcaklık dağılımını etkileyen kesik kanat yarıçap oranı (ε), kesik kanat yükseklik oranı (δ), termo-geometrik kanat parametresi (ψ) ve ısıl iletkenlik parametresi (β) incelenmiştir. Sonuçlar, homotopi pertürbasyon yönteminin, bu tür doğrusal olmayan diferansiyel denklemlerin çözümleri için güvenilir bir yöntem olduğunu göstermiştir. Homotopi pertürbasyon yönteminin sonuçları ile sayısal sonlu farklar yönteminin sonuçları arasında çok iyi bir uyum elde edilmiştir. Kesikli dairesel kanat veriminin dairesel ve dikdörtgen kanatçıklar arasında yer aldığı ve kesik kanat yükseklik oranının artmasıyla arttığı görülmektedir. Örneğin ε= 2,ψ_1= 1.0 ve β= 0 durumunda δ= 0, 0.5 ve 1 için kanat verimi değerleri sırasıyla 0.692, 0.718 ve 0.762'dir. Anahtar kelimeler: Homotopi pertürbasyon yöntemi, Kesikli dairesel kanat, Değişken ısıl iletkenlik.

589-595

Authors: Neslihan FİŞNE1 , Ahmet Güngör PAKFİLİZ1

Öz Askeri operasyonlarda kullanılan hava platformları tehdit radarları tespit etmek için radar ikaz alıcı sistemlerine sahiptir. Muharebe ortamında görev yapan bir uçak için radar sinyallerin tespit edilmesi, sınıflandırılması, radar yayın kaynaklarının kimliğinin ve kabiliyetinin belirlenmesi kritik hale gelir. Bu çalışmada, darbeli radar sinyalleri için sinyal ayrıştırma problemine yönelik bilgisayarlı görü tabanlı, bağlı bileşen etiketleme yöntemi ile yenilikçi bir çözüm önerilmektedir. Önerilen çözüm ile sinyallerin varış açısı, radyo frekansı, darbe genişliği parametreleri kullanılarak oluşturulan üç boyutlu görüntü matrisi üzerinde otomatik olarak öbekleme gerçekleştirilmektedir. Öbekleme ardından her bir kümede varış zamanı analizi ile darbe tekrarlama aralığı (DTA) ayrıştırma sağlanır. Bu çalışmada darbe üzerine darbe durumlarını içeren farklı sentetik radar veri setleri kullanılarak simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Simülasyonlar sonucunda DTA doğruluk analizleri yapılmıştır. Anahtar kelimeler: Radar ikaz alıcısı, Sinyal ayrıştırma, Bağlı bileşen etiketleme, Darbe tekrarlama aralığı. Abstract Air platforms use radar warning receiver systems to detect threat radars in military operations. It is critical for an aircraft operating in a hostile environment to detect and classify radar signals and determine radar emitters' identity and capability. This study proposes an innovative solution to the signal separation problem for pulse radar signals by the computer vision-based connected component labeling method. With the proposed solution, clustering is performed automatically on the three-dimensional image matrix created by using the parameters of the arrival angle, radio frequency, pulse width of the signals. After clustering, the pulse repetition interval (PRI) deinterleaving is provided by the time of arrival analysis in each cluster. Also, various simulations were carried out using different synthetic radar datasets containing pulse-on-pulse states. In the simulations, PRI accuracy analyzes were performed.

607-616

Authors: Negin MELEK1

Abstract The value of sleep, which is the most significant part of life, increases with the emergence of health problems caused by insomnia. To solve this problem, it is extremely important to interpret the different signal patterns that occur during sleep stages. In order to achieve this goal, systems are created that provide automatic scoring of sleep stages. In sleep scoring, valuable information about sleep is obtained by considering the electrophysiological signals of the sleeper. The ISRUC-Sleep dataset, which was presented as open access to researchers working in the field of sleep, was used in the study. The main goal of the study is to investigate the effect of electroencephalography (EEG) and electrooculography (EOG) biosignals in the classification of sleep stages. The analysis was carried out by considering the third group of the data set, which defines three different groups belonging to the ISRUC platform. The 10 participants of subgrup_3 in the dataset were considered. By extracting effective features and applying different classification methods, it was investigated which one of the EEG or EOG signals was better in the classification of stages. In terms of performance evaluation of the classification methods used, the new Roza metric presented in our previous study was applied. It has been proven that EEG signals are more successful than EOG in the classification of sleep stages, thanks to the Welch feature extraction method and the ensemble of bagged tree classification technique. These sleep stages were classified by using EEG signals with a success rate of 77.7%. Öz Yaşamın en önemli parçası olan uykunun değeri, uykusuzluğun neden olduğu sağlık sorunlarının ortaya çıkmasıyla birlikte artmaktadır. Bu sorunu çözmek için uyku evrelerinde ortaya çıkan farklı sinyal kalıplarını yorumlamak son derece önemlidir. Bu amaca ulaşmak için uyku evrelerinin otomatik olarak puanlanmasını sağlayan sistemler oluşturulur. Uyku puanlamasında uyuyan kişinin elektrofizyolojik sinyalleri dikkate alınarak uyku hakkında değerli bilgiler elde edilir. Çalışmada uyku alanında çalışan araştırmacılara açık erişim olarak sunulan ISRUC-Sleep veri seti kullanılmıştır. Çalışmanın temel amacı, uyku evrelerinin sınıflandırılmasında elektroensefalografi (EEG) ve elektrookülografi (EOG) biyosinyallerinin etkisini araştırmaktır. Analiz, ISRUC platformuna ait üç farklı grubu tanımlayan veri setinin üçüncü grubu dikkate alınarak gerçekleştirilmiştir. Veri setindeki alt grup_3'ün 10 katılımcısı dikkate alınmıştır. Etkili öznitelikler çıkarılarak ve farklı sınıflandırma yöntemleri uygulanarak aşamaların sınıflandırılmasında EEG veya EOG sinyallerinden hangisinin daha iyi olduğu araştırılmıştır. Kullanılan sınıflandırma yöntemlerinin performans değerlendirmesi açısından önceki çalışmamızda sunulan yeni Roza metriği uygulanmıştır. Welch öznitelik çıkarma yöntemi ve toplu ağaç sınıflandırma tekniği sayesinde uyku evrelerinin sınıflandırılmasında EEG sinyallerinin EOG'dan daha başarılı olduğu kanıtlanmıştır. Bu uyku evreleri EEG sinyallerini kullanarak %77.7 başarı oranıyla sınıflandırılmıştır. Anahtar kelimeler: Uyku, EEG, EOG, Öznitelik çıkarma, Sınıflandırma, Roza.

628-635

Authors: Nurdan BÜYÜKKAMACI1 , Sema BAHAR ERDEM2 , Şafak BİROL3

Öz Hazır giyim sektöründe Dünya’da söz sahibi olmak isteyen firmalar, sürdürülebilirlik stratejileri doğrultusunda, çevreye en az zarar verecek seçenekleri araştırmaktadır ve bu amaçla yaygın olarak yaşam döngüsü analizi (YDA) yaklaşımı kullanılmaktadır. Bu çalışmada da, YDA yaklaşımı ile hazır giyim fabrikalarında daha sürdürülebilir üretim gerçekleştirilmesi için uygulanabilecek farklı alternatiflerin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. YDA çalışmaları, konfeksiyon işlemleri gerçekleştiren bir fabrikanın sahasından alınan veriler ile gerçekleştirilmiştir. Fonksiyonel birim, sevkiyata hazır bir adet kapüşonlu giysi olarak seçilmiştir ve öncelikle bu ürünün mevcut çevresel etkileri beşikten kapıya yaklaşım ile belirlenmiştir. Daha sonra sadece konfeksiyon aşamasında yapılabilecek iyileştirmelerin belirlenmesi için kapıdan kapıya sistem sınırı kullanılmıştır. Çalışma kapsamında dört adet senaryo oluşturulmuş ve her bir senaryonun çevresel etkileri mevcut durum ile karşılaştırılmıştır. Yaşam döngüsü analizleri GaBi 6.0 LCA yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Seçilen etki kategori yöntemi ise CML-2001’dir. Yapılan analizler sonucunda, en iyi sonuçlar, tüm uygulamalarda yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması ile birlikte nakliyede yakıt türü olarak biyodizel kullanılmasını temsil eden Senaryo 5 ile elde edilmiştir. Bu senaryonun uygulanması durumunda mevcut duruma (Senaryo 1) göre küresel ısınma, asitleşme ve abiyotik tükenme kategorilerinde sırasıyla %74.40, %84.32 ve %60.91 oranında çevresel etkilerinin azalacağı belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Hazır giyim, Yaşam döngüsü analizi, Sürdürülebilirlik, Temiz üretim, Yenilenebilir enerji. Abstract Apparel companies that corner the market, in line with their sustainability strategies, are looking for options that will cause the least harm to the environment, and life cycle analysis (LCA) approach is widely used for this purpose. The aim of this study is to determine the environmental effects of a hoodie with the LCA and to evaluate different alternatives for more sustainable production of this product. LCA studies were carried out with data obtained from the field of a factory that performs garment operations. The functional unit is a ready-to-shipping hoodie, and first of all, the current environmental impacts of this product were determined with a cradle-to-gate approach. Then, the boundary of the gate-to-gate was used to determine the improvements that could be made only in the garment stage. Within the scope of the study, four scenarios were generated and the environmental effects of each scenario were compared with the current situation. Life cycle analyzes were performed with GaBi 6.0 LCA software. The selected impact category method is CML-2001. As a result of the evaluations, the best results were obtained with Scenario 5, which represents the use of biodiesel as a fuel type in transportation together with the use of renewable energy sources in all applications. With this scenario, reductions of 74.40%, 84.32% and 60.91% were determined in the effect categories of global warming, acidification and abiotic depletion, respectively, according to the current situation (Scenario 1).

642-649

Authors: Burcu ONAT1 , Gonca YAŞAR1 , Burcu UZUN1 , Coşkun AYVAZ1 , Ülkü ALVER ŞAHİN1

Abstract This study presents the indoor environmental quality in the university laboratories which are used for different purposes. Within this aim, thermal comfort parameters (temperature, relative humidity, air speed, lighting), carbon dioxide (CO2) were monitored and respirable particles (PM4, smaller than 4 µm) were collected on the quartz filter in five laboratories for 8 hours. The mass concentration of the dust collected on filter were determined, after that the filters were decomposed, and elemental analysis were performed for Cd, Cr, Co, Cu, Ni, Mn and Pb elements using by Graphite Atomic Absorption Spectrophotometer. It was determined that the 8-hour average PM4 concentrations varied between 57.0-186.3 µg/m3, the highest average PM4 concentration was observed in Lab C where pyrolyze and solid waste combustion activities were performed. It was observed that the average 8-hour CO2 concentrations varied between 484-666 ppm and during the laboratory lesson, CO2 concentration raised to 2000 ppm in Lab B and exceeded the limit value of 1000 ppm. The 8-hour average temperature, relative humidity, lighting, and air velocity in all laboratories changed between 22.0-24.0 0C, 21.8-41.2%, 156-415 Lux and 0.05-0.10 m/s, respectively. We observed that lighting level in the laboratories did not comply with the standard (500-750 Lux). Opening of windows or door might be prevent increasing of CO2 during laboratory lesson with high occupancy. The lighting system in all laboratories should be improved. We also recommend that using of hood exhaust fan system to increase ventilation rates and filtration of particles. Öz Bu çalışmada, farklı amaçlar için kullanılan üniversite laboratuvarlarında iç ortam çevre kalitesi belirlenmiştir. Bu kapsamda, 5 farklı laboratuvarda 8 saat süreyle termal konfor (sıcaklık, rölatif nem, hava hızı, aydınlatma) ve karbon dioksit (CO2) parametreleri ölçülmüş, quartz filtrelere solunabilir partikül (PM4, 4 mikrondan küçük partiküller) örneklemesi yapılmıştır. Filtrede örneklenen tozun kütlesel konsantrasyonları belirlenmiş, daha sonra filtrelere ayrıştırma işlemi uygulanmış ve Grafit Atomik Absorpsiyon Spektrometresi ile Cd, Cr, Co, Cu, Ni, Mn ve Pb elementlerinin konsantrasyonları tespit edilmiştir. 8-saatlik ortalama PM4 konsantrasyonlarının 57.0-186.3 µg/m3 aralığında değiştiği belirlenmiş ve en yüksek ortalama konsantrasyon piroliz ve katı atık yakma faaliyetlerinin yapıldığı Lab C’de gözlenmiştir. 8-saatlik ortalama CO2 konsantrasyonlarının 484-666 ppm arasında değiştiği, laboratuvar dersi sırasında CO2 konsantrasyonunun Lab B’de 2000 ppm’e ulaştığı ve limit değeri (1000 ppm) aştığı gözlenmiştir. Laboratuvarlarda 8-saatlik ortalama sıcaklık, rölatif nem, aydınlatma ve hava hızı’nın sırasıyla 22.0-24.0 °C, 21.8-41.2 %, 156-415 Lux ve 0.05-0.10 m/s arasında değiştiği görülmüştür. Tüm laboratuvarlarda aydınlatma seviyelerinin standart ile uyumlu olmadığı görülmüştür (500-750 Lux). Katılımın yüksek olduğu laboratuvar derslerinde pencere veya kapıların açılması CO2 artışını engelleyebilir. Tüm laboratuvarlardaki aydınlatma sistemi iyileştirilmelidir. Havalandırma oranlarını ve partiküllerin filtrasyonunu artırmak için davlumbaz egzoz fan sisteminin kullanılması da tavsiye edilebilir. Anahtar kelimeler: İç ortam havası, Üniversite laboratuvarı, Solunabilir partiküller, Konfor parametreleri.

657-666

Authors: Elif PALAZ1 , Sibel MENTEŞE2 , Abdurrahman BAYRAM3 , Melik KARA3 , Tolga ELBİR3

Öz Havadaki bakteri ve mantarların örneklenmesinde kullanılan besiyerlerinin seçimi, bakteri ve mantarların nitel ve nicel olarak doğru belirlenmesine etki eden en önemli faktördür. Bu çalışmada, 8 ayrı besiyeri türü kullanılarak İzmir kent merkezi havasında eş zamanlı bakteri ve mantar örnekleri toplanmıştır. Bakteri örnekleri, Columbia blood agar (CBA), Chocolate agar (Choc), Tryptone Glucose Yeast Extract Agar (TGEA), Reasoner's 2A agar (R2A) ve Plate Count Agar (PCA) besiyerleri üzerinde toplanmış ve bu örneklere iki farklı inkübasyon sıcaklığı ve süresi uygulanarak bakterilerin gelişimi 2 gün boyunca 37 ᵒC ve 2 ile 15 gün arasında 50 ᵒC sıcaklıkta takip edilmiştir. Mantar örnekleri için ise Malt-Extract Agar (MEA), Dichloran Rose Bengal Chloramphenicol (DRBC) ve Potato Dextrose Agar (PDA) besiyerleri kullanılmıştır. Bunların tamamı ise 25 ᵒC’de 3-7 gün inkübe edilmiştir. İnkübasyon süreleri sonunda besiyerlerinde üreme gözlenen koloni sayıları ve toplam bakteri ve mantar konsantrasyonları belirlenmiştir. İnkübasyon sıcaklığının PCA hariç (p>0.05) diğer besiyerlerinde toplam bakteri konsantrasyonlarını etkilediği belirlenmiştir. Üç besiyerinde toplanan mantar örneklerinde en çok gözlenen cins Cladosporium sp’dir. Koloni sayıları bakımından besiyerleri PDA>MEA>DRBC şeklinde sıralanmıştır. Mantarlar arasında Chrysosporium sp. cinsinin MEA besiyerinde oluşturduğu koloni sayısı, PDA ve DRBC besiyerlerindekinden yaklaşık 10 kat daha fazladır. Eş zamanlı toplanan örnekler için kullanılan besiyerlerinde maksimum sayıda izole edilen mantar cinsi sıralaması MEA>DRBC>PDA şeklindedir. Bu çalışma, incelediği besiyeri ve inkübasyon koşulları çeşitliliği ile gelecekte kentsel bölgelerde yapılacak bakteri ve mantar örneklemelerine yön göstereceği gibi ekstrem koşullara (50 ᵒC) dayanabilen havadaki dirençli mikroorganizmaların farklı inkübasyon koşulları altında konsantrasyonlarının belirlendiği ilk çalışma niteliğindedir. Ayrıca, bu çalışma son yıllarda Dünya Sağlık Örgütü’nün Antimikrobiyal Direnç tehdidine karşı ülkeleri mücadeleye davet etmesi sebebiyle de önemlidir. Anahtar kelimeler: Hava kaynaklı bakteri, Hava kaynaklı mantar, Besiyeri, İnkübasyon koşulları, İzmir. Abstract The choice of culture media used for airborne bacteria and fungi sampling is the most critical factor that quantitatively affects the determination of bacteria and fungi. In this study, simultaneous bacterial and fungal samples were collected in the air of Izmir city center using eight different media types. Bacterial samples were collected on Columbia blood agar (CBA), Chocolate agar (Choc), Tryptone Glucose Yeast Extract Agar (TGEA), Reasoner's 2A agar (R2A) and Plate Count Agar (PCA) media, and these samples were conditioned at two different incubation temperatures and periods. The growth of bacteria was followed at 37 ᵒC for 2 days and at 50 ᵒC between 2 and 15 days. Malt-Extract Agar (MEA), Dichloran Rose Bengal Chloramphenicol (DRBC) and Potato Dextrose Agar (PDA) media were used for fungi samples. All fungal samples were incubated at 25 ᵒC for 3-7 days. At the end of the incubation period, the number of colonies and total bacteria and fungi concentrations was determined. The incubation temperature was determined to affect the total bacteria concentrations in other media except for PCA (p>0.05). Cladosporium sp was the most frequently observed genus in fungal samples collected on three media. In terms of colony numbers, the media were sorted as PDA>MEA>DRBC. Among the fungi, the number of colonies of Chrysosporium sp. formed in the MEA medium was approximately ten times higher than in PDA and DRBC. The order of the maximum number of isolated fungi in the media used for the samples collected simultaneously is MEA>DRBC>PDA. This research is the first study to determine the concentrations of stable bacteria and fungi that can withstand extreme conditions (50 ᵒC) under different incubation conditions, as it will guide future airborne microorganism sampling in urban areas with the variety of media and incubation conditions it has examined. In addition, this study is also important because the World Health Organization has invited countries to fight against the threat of Antimicrobial Resistance in recent years.

418-425

Authors: Faraz AKBAR1 , Sarah ZAKİ2

Abstract A pre-chamber ignition allows spark-ignition engines to operate in lean air-fuel settings. It improves fuel efficiency and reduces emissions. In this study, a reliability analysis of a single GE Jenbacher J620 natural gas engine was done. It was operational on continuous load in the power generation sector in Karachi, Pakistan. The bathtub curve of GE J620 pre-chamber gas valve (PCV) was generated. The three-year industrial data comprised PCV failures that occurred between two overhauls. During infant mortality, the curve revealed 7 failures during 1000 hours. This decreased to a failure for the next two cycles of thousand hours each. The mean-time-to-failure (MTTF) of the gas valve at 2500 hours and 4500 hours was calculated. There was a 50% decrease in reliability after 1500 hours. Exponential distribution revealed that the mean time-to-failure (MTTF) was 545.5 hours. This study was the first of its kind in the facility. Previously, much time was lost in breakdown maintenance. Thus, it helped to increase the system’s reliability. Öz Ön oda ateşlemesi, kıvılcım ateşlemeli motorların zayıf hava yakıtı ayarlarında çalışmasına izin verir. Yakıt verimliliğini artırır ve emisyonları azaltır. Bu çalışmada tek bir GE Jenbacher J620 doğal gaz motorunun güvenilirlik analizi yapılmıştır. Pakistan, Karaçi'de elektrik üretim sektöründe sürekli yükte çalışıyordu. GE J620 ön oda gaz vanasının (PCV) bir küvet eğrisi oluşturuldu. Üç yıllık endüstriyel veriler, iki revizyon arasında meydana gelen PCV arızalarını içeriyordu. Bebek ölümleri sırasında, eğri 1000 saat boyunca 7 başarısızlık ortaya çıkardı. Bu, her biri bin saatlik sonraki iki döngü için başarısızlığa düştü. Gaz vanasının 2500 saat ve 4500 saatte ortalama arıza süresi (MTTF) hesaplandı. 1500 saat sonra güvenilirlikte %50 azalma oldu. Üstel dağılım, ortalama başarısızlık süresinin (MTTF) 545,5 saat olduğunu ortaya koydu. Bu çalışma, tesiste türünün ilk örneğiydi. Daha önce, arıza bakımında çok zaman kaybedildi. Böylece sistemin güvenilirliğinin artmasına yardımcı oldu.

440-450

Authors: Ahmet Bilal ŞENGÜL1 , Ümran ŞENGÜL2

Abstract In the manufacture of machine parts, quenching is a method used in all areas of the industry in different environments and conditions. The obtained hardness values must be in the appropriate value range according to the requirements of the function of the relevant machine part. It is common to measure hardness values according to ASTM E10-01 (Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials), which is one of the hardness measurement methods. In the study, Shewart Average (X ̅) and Range (R) quality control charts and process capability analysis were used to test the compliance of the hardness values obtained as a result of the quenching-tempering process according to the technical drawing of the relevant part in a company manufacturing machine parts. In addition, due to the approximate value of the observation values, the observation values were converted into fuzzy numbers and fuzzy quality control analyzes were performed with the "Fuzzy rules method for TFN case" method, and process adequacy was measured. According to both methods, as a result of the study, it was determined that the process variability was high and therefore the process was not sufficient. Öz Makine parçası imalatında, su verme yoluyla sertleştirme, endüstrinin her alanında farklı ortam ve koşullarda kullanılan bir yöntemdir. Elde edilen sertlik değerlerinin, ilgili makine parçasının işlevinin gerekliliklerine göre uygun değer aralığında olması gerekmektedir. Sertlik değerlerinin, sertlik ölçme yöntemlerinden biri olan ASTM E10-01 (Metalik Malzemelerin Brinell Sertliği için Standart Test Yöntemi)’e göre ölçümü yaygındır. Çalışmada makine parçası imal eden bir işletmede ilgili parçanın Teknik resmine göre yapılan su verme-menevişleme işlemi neticesinde elde edilen sertlik değerlerinin spesifikasyonlara uygunluğunu test etmek için, Shewart Ortalama (X ̅) ve Aralık (R) kalite kontrol grafikleri ve süreç yeterlilik analizi kullanılmıştır. Ayrıca, gözlem değerlerinin yaklaşık değer içermesi nedeniyle, gözlem değerleri bulanık sayılara çevrilip “Fuzzy rules method for TFN case” yöntemi ile bulanık kalite kontrol analizleri yapılmış ve süreç yeterliliği ölçülmüştür. Her iki yönteme göre, çalışma sonucunda, proses değişkenliğinin fazla olduğu ve bundan dolayı da prosesin yeterli olmadığı tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Isıl işlem, Yüzey sertliği, Bulanık kalite kontrol grafikleri, Shewart.

458-467

Authors: Batur Alp AKGÜL1 , Fatih ALİSİNANOĞLU1 , Sadettin ÖZYAZICI1 , Muhammed Fatih HASOĞLU2 , Bülent HAZNEDAR3

Abstract Despite the advances in technology, electrical energy needs in rural and less developed regions are not yet fully met in terms of cost and sustainability. Nowadays, small-scale Photovoltaic (PV) systems can be transported to other regions and easily reinstalled so that these systems can be used in areas where needed for home usage and humanitarian purposes. There is no doubt that a PV-based microgrid is needed in rural and remote areas where energy is often important, and grid energy is not available or unstable. Mobility microgrid design studies can reduce time, effort, and costs significantly in such cases. Therefore, the design, modeling, and technical simulation of an isolated system based on solar energy are investigated and analyzed in this paper. This study also highlights the future trends of transportable-based isolated (off-grid) microgrid design which provides a sustainable solution for small-scale PV power generation. Additionally, an optimal solution approach for power management with Energy Storage (ES) and PV energy technologies is presented in the developed of an off-grid PV system. Aside from the designed system's cost-benefit analysis, important criteria such as lifespan, battery performance, and energy production have been evaluated. The Distributed Energy Resources (DER) with the load flow in 24-hour scenario is modeled, and simulated, also the findings are presented. Specifically, an application study for a 60.75 kWp isolated (off-grid) PV system with the 105.98 kWh ES, and 16 kVA diesel generator is discussed in terms of financial, regional, and technical parameters as well as numerical modeling, and MATLAB simulation for the province of Sanliurfa in Turkey. Öz Teknolojideki gelişmelere rağmen, kırsal ve az gelişmiş bölgelerde elektrik enerjisi ihtiyacı maliyet ve sürdürülebilirlik açısından henüz tam olarak karşılanamamaktadır. Günümüzde küçük ölçekli Fotovoltaik (PV) sistemler başka bölgelere taşınabilmekte ve kolaylıkla yeniden kurulabilmektedir. Bu sayede ev kullanımı ve insani amaçlar için ihtiyaç duyulan alanlarda bu sistemler kullanılabilir. Enerjinin genellikle önemli olduğu ve şebeke enerjisinin mevcut olmadığı veya istikrarsız olduğu kırsal ve uzak bölgelerde PV tabanlı bir mikro şebekeye ihtiyaç duyulduğuna şüphe yoktur. Mobilite mikroşebeke tasarım çalışmaları, bu gibi durumlarda zaman, çaba ve maliyetleri önemli ölçüde azaltabilir. Bu nedenle, güneş enerjisine dayalı izole edilmiş bir (şebeke dışı) mikroşebekenin tasarımı, modellemesi ve teknik simülasyonu bu yazıda incelenmekte ve analiz edilmektedir. Bu çalışma aynı zamanda küçük ölçekli FV güç üretimi için sürdürülebilir bir çözüm sağlayan mobilite mikroşebeke tasarımının gelecekteki eğilimlerini de vurgulamaktadır. Ek olarak, geliştirilen mikroşebekede Enerji Depolama (ES) ve PV enerji teknolojileri ile güç yönetimi için en uygun çözüm yaklaşımı sunulmaktadır. Tasarlanan sistemin fayda-maliyet analizinin yanı sıra kullanım ömrü, pil performansı, enerji üretimi gibi önemli kriterler değerlendirilmiştir. 24 saatlik senaryoda yük akışı ile Dağıtılmış Enerji Kaynakları (DER) modellenerek, simüle edilmiş ve bulgular da sunulmuştur. Spesifik olarak, Türkiye’nin Şanlıurfa şehrinde, 105.98kWh ES ve 16 kVA dizel jeneratör ile 60.75 kWp izole edilmiş (şebeke dışı) PV sistemi için bir uygulama çalışması, finansal, bölgesel ve teknik parametrelerin yanı sıra sayısal modelleme ve MATLAB simülasyonu ile birlikte ele alınmaktadır. Anahtar Kelimeler: Enerji, Mikroşebeke, Şebeke dışı, Güneş, PV.

481-492

Authors: Emine BAŞ1

Öz Son zamanlarda araştırmacılar, basit yapısı, yüksek optimizasyon performansı ve adaptasyon kolaylığı nedeniyle optimizasyonda sürü tabanlı algoritmalara ilgi duymaya başlamışlardır. Sürü tabanlı algoritmalar, her ne kadar sürekli optimizasyon problemlerini çözmek için kullanılsalar da ikili optimizasyon problemlerini çözmek için de kullanılabilirler. Sürekli optimizasyonda arama uzayı değişkenleri optimal değere yaklaşmaya çalışırken, ayrık optimizasyonda arama uzayı değişkenleri sabittir ve gerçek değerlerle ifade edilir. İkili optimizasyon ise, karar değişkenleri 0 ve 1 değerleri alır ve temel olarak ayrık optimizasyon sınıfında yer alır. Bu makalede sürekli optimizasyon problemlerini çözmek için önerilmiş Fare Sürüsü Algoritması (FSA) incelenmiştir. FSA, sürü zekâsına dayalı bir algoritmadır. Farelerin kovalama ve saldırma davranışları taklit edilerek FSA geliştirilmiştir. Bu çalışmada, orijinal FSA, ikili optimizasyon problemlerini çözmek için tekrar güncellenmiştir ve İkili FSA (BinFSA) önerilmiştir. BinFSA’da sürekli arama alanı değerlerini ikili değerlere dönüştürürken dört adet U ve dört adet T şekilli transfer işlevi kullanılmıştır. Böylece BinFSA'nın sekiz varyantı elde edilmiştir. Bunlar BinFSA1, BinFSA2, BinFSA3, BinFSA4, BinFSA5, BinFSA6, BinFSA7 ve BinFSA8 şeklinde isimlendirilmişlerdir. Bu varyantlar içinden BinFSA'nın en başarılı varyantı BinFSA6 olarak belirlenmiştir. Daha sonra BinFSA6 varyantı, çaprazlama ve mutasyon operatörleri eklenerek geliştirilmiştir ve GBinFSA olarak adlandırılmıştır. GBinFSA’nın performansı sırt çantası problemlerinde test edilmiştir. Ayrıca GBinFSA'nın başarısı literatürden seçilen farklı sezgisel algoritmalarla da karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre önerilen algoritmanın çözüm kalitesinin etkili ve karşılaştırılabilir olduğu görülmüştür. Sonuçlar, GBinFSA'nın ikili optimizasyon problemleri için tercih edilen bir buluşsal algoritma olduğunu göstermiştir. Anahtar kelimeler: FSA, İkili optimizasyon, Fare, Çaprazlama, Mutasyon. Abstract Recently, researchers have started to be interested in population-based swarm-based algorithms in optimization due to their simple structure, high optimization performance, and ease of adaptation. Although swarm-based algorithms solve continuous optimization problems, they can also be used to solve binary optimization problems. In continuous optimization, the search space variables try to approach the optimal value, while in discrete optimization, the search space variables are fixed and expressed with real values. In binary optimization, the decision variables take values of 0 and 1 and are basically in the discrete optimization class. In this paper, the proposed Rat Swarm Algorithm (RSA) to solve continuous optimization problems is examined. RSA is an algorithm based on swarm intelligence. RSA was developed by imitating the chasing and attacking behaviors of rats. In this study, the original RSA was updated again to solve binary optimization problems and Binary RSA (BinRSA) was proposed. In BinRSA, four U-shaped and four T-shaped transfer functions are used while converting the continuous search field values to binary values. Thus, eight variants of BinRSA were obtained. These are named as BinRSA1, BinRSA2, BinRSA3, BinRSA4, BinRSA5, BinRSA6, BinRSA7 and BinRSA8. Among these variants, the most successful variant of BinRSA was determined as BinRSA6. Then the BinRSA6 variant was developed by adding crossover and mutation operators and was named GBinRSA. GBinRSA's performance has been tested in knapsack problems. In addition, the success of GBinRSA was compared with different heuristic algorithms selected from the literature. According to the results obtained, it has been seen that the solution quality of the proposed algorithm is effective and comparable. The results showed that GBinRSA is a preferred heuristic for binary optimization problems.

507-512

Authors: Murat SAYDAN1 , Furkan TÜRK1 , Ülkü Sultan KESKİN1 , Hilal SAY1

Abstract Tons of fly ash are released every year due to the coal burned in thermal power plants that meet 80% of Türkiye's electrical energy needs. Especially considering the low-quality lignite reserves in Türkiye, the recycling rate of the high sulfate fly ash is relatively low. In concrete production, the use of ash containing high SO3 is not allowed due to the limitation of SO3 ratios of fly ash by regulations. Herein, the usability of fly ash, which has a high sulfate content due to the low-quality lignite reserves in Türkiye, and is therefore wholly waste, as a clinker replacement material was investigated. Fly ash, which has been used as a clinker replacement material, was obtained from Afşin Elbistan thermal power plant. Binders were obtained by grinding together the high sulfate fly ash, clinker and gypsum at different rates. The setting times of the mixtures in the fresh cement paste were determined, and the compressive strengths of the hardened samples were examined. As a result of the study, it was concluded that although the high sulfate fly ash extended the setting time by approximately 29% compared to the reference specimen, it increased the 28-day compressive strength of the hardened specimens up to 14% Öz Türkiye’nin elektrik enerjisi ihtiyacının %80’ini karşılayan termik santrallerde yakılan kömürlerden dolayı her yıl tonlarca uçucu kül açığa çıkmaktadır. Özellikle ülkemizdeki düşük kaliteli linyit rezervleri düşünüldüğünde, açığa çıkan yüksek sülfat içeriğine sahip uçucu küllerin geri dönüşüm oranı oldukça düşüktür. İnşaat sektöründe ise yönetmelikler tarafından uçucu küllerin SO3 oranlarının sınırlandırılması sebebiyle yüksek SO3 içeren küllerin kullanımlarına izin verilmemektedir. Bu çalışmada, ülkemizdeki düşük kaliteli linyit rezervleri sebebiyle yüksek sülfat içeriğine sahip olan, dolayısıyla tamamıyla atık durumda bulunan uçucu küllerin, klinker ikame malzemesi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Klinker ikame malzemesi olarak kullanılacak olan ve yüksek oranda sülfat içeren uçucu kül Afşin Elbistan termik santralinden temin edilmiştir. Yüksek oranda sülfat içeren uçucu kül, klinker ve alçı ile farklı oranlarda birlikte öğütülerek karışımlar elde edilmiştir. Karışımların taze halde priz süreleri tayin edilmiş, sertleşmiş numunelerin ise basınç dayanımları incelenmiştir. Çalışma sonucunda, yüksek sülfat içeren uçucu külün priz bitiş sürelerini referans numuneye göre yaklaşık %29 uzatmasına rağmen, 28 günlük basınç dayanımlarını %14’e kadar artırdıkları tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Atık, Yüksek sülfatli uçucu Küller, Klinker, Basınç dayanımı, Çimento üretimi.

529-536

Authors: Kadir ULUTAŞ1,2

Abstract In urban areas, dust accumulated on the surface is one of the most used sampling methods used to evaluate environmental pollution, due to the effectiveness of meteorology and topography in the transport and accumulation of atmospheric pollution. The heavy metal concentration of surface dust collected from stadium seats was examined in this study. 22 different heavy metals namely Si, Fe, Al, Ti, Mn, Zn, Sr, Ba, Cr, Pb, Co, V, Ni, Sn, Sc, Bi, Sb, Ag, As, Mo, Hg and Cd concentrations were determined by ICP-MS and ICP-OES techniques, and SEM image was examined to determine its morphological structure. Heavy metal concentrations, except Zn and Bi, were found to be lower than those found in the earth crust. The shape and size of the particles indicated that the environment could be influenced by the natural soil source and anthropogenic sources. In addition, two separate assessments were conducted in terms of exposure to dust toxicity for normal daily activity and sporting activity coupled with normal daily activity. The results were considered acceptable because the health risk and cancer risk assessments were below the limit values. Öz Kentsel alanlarda, meteoroloji ve topografyanın atmosferik kirliliğin taşınması ve birikmesindeki etkinliği nedeniyle, yüzeyde biriken tozlar çevre kirliliğini değerlendirmek için en çok kullanılan örnekleme yöntemlerinden biridir. Bu çalışmada, stadyum koltuklarından toplanan yüzey tozları ağır metal içeriği açısından araştırılmıştır. Si, Fe, Al, Ti, Mn, Zn, Sr, Ba, Cr, Pb, Co, V, Ni, Sn, Sc, Bi, Sb, Ag, As, Mo, Hg ve Cd olmak üzere 22 farklı ağır metal konsantrasyonu ICP-MS ve ICP-OES tekniği ile belirlenmiş ve morfolojik yapısını belirlemek için SEM görüntüsü incelenmiştir. Zn and Bi hariç diğer ağır metal konsantrasyonlarının yer kabuğu konsantrasyonlarından düşük olduğu belirlenmiştir. Parçacıkların şekli ve boyutu, ortamın doğal toprak kaynağından ve antropojenik kaynaklardan etkilenebileceğini göstermiştir. Ayrıca normal günlük aktivite ve normal günlük aktivite ile birlikte sportif aktivite için tozdaki toksitiye maruz kalmaları açısından iki farklı değerlenme yapılmıştır. Sonuçlar sağlık riski ve kanser riski değerlendirmeleri sınır değerlerin altında olduğu için kabul edilebilir olarak belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Toz, Hava kirliliği, Sağlık riski, Sportif aktivite, Sağlık yönetimi.

546-552

Authors: Nimet ÖZMERAL1 , Süheyla KOCAMAN1 , Ülkü SOYDAL2 , Gülnare AHMETLİ1

Öz Bu çalışmada biyobazlı kompozit malzeme elde etmek için dolgu malzemesi olarak badem kabuğu atığı (BK), saf (ER) ve atık polistirenle modifiye bisfenol-A tipi epoksi reçine (ER-PS) kullanılmıştır. BK'nin modifikasyonu, NaOH ve linoleik asit (LnA) ile gerçekleştirilmiştir. BK'nin karakterizasyonunda Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), taramalı elektron mikroskopisi (SEM), termogravimetrik analiz (TGA) ve partikül boyut dağılım analizleri kullanılmıştır. Kompozitler, döküm tekniği kullanılarak kütlece %10-20-30-40-50 dolgu oranlarında hazırlanmıştır. Kompozitlerin morfolojisi SEM ile karakterize edilmiştir. Epoksi matris tipi ve BK dolgu oranının kompozitlerin mekanik, termal ve su sorpsiyonu özelliklerine etkileri araştırılmıştır. ER-PS/BK kompozitlerinin çekme mukavemeti ve elastise modül (e-modül) değerleri daha düşük, çekme uzama değerleri ise ER/BK kompozitlerine göre daha yüksek bulunmuştur. En yüksek çekme dayanımı değerleri (95-129 MPa) LnA ile modifiye BK kompozitleri için elde edilmiştir. Hazırlanan ER matrisli kompozitlerin dolgu tipine göre çekme mukavemetleri sırası ile: linoleik asit ile modifiye edilmiş BK (LnA-BK) > NaOH ile muamele edilmiş BK (NaOH-BK) > modifiye edilmemiş BK’dir. En uygun BK oranı kütlece %30 olarak belirlenmiştir. Tüm modifiye BK kompozitlerinin e-modül değerleri epoksi matristen daha yüksek bulunmuştur. Sertlik testi sonuçlarına göre kompozitler arasında önemli bir fark belirlenmemiştir. Kompozitlerin su sorpsiyonu BK oranına bağlı olarak artmış ve mekanik özellikleri zayıflatıcı yönde etki etmiştir. Anahtar kelimeler: Badem kabuğu, Modifikasyon, Epoksi reçine, Kompozit. Abstract In this study, almond shell waste (ASW) as filling material, pure (ER), and waste polystyrene modified bisphenol-A type epoxy resin (ER-PS) were used to obtain biobased composite materials. The modification of ASW was carried out with NaOH and linoleic acid (LnA). Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), Scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), and Particle size distribution analyses were used in the characterization of ASW. Composites were prepared at filling ratios of 10-20-30-40-50% by mass using the casting technique. The morphology of the composites was characterized by SEM. The effects of epoxy matrix type and BK filling ratio on composites' mechanical, thermal, and water sorption properties were investigated. Tensile strength and modulus of elasticity (e-modulus) values of ER-PS/ASW composites were lower, and tensile elongation values were higher than ER/ASW composites. The highest tensile strength values of 95-129 MPa were obtained for LnA modified ASW composites. The order of the tensile strength of the prepared ER matrix composites according to the filler type is: linoleic acid-modified ASW (LnA-ASW)>NaOH treated ASW (NaOH-ASW) > unmodified ASW. The most suitable ASW ratio was found as 30% by mass. e-modulus values of all modified ASW composites were higher than the epoxy matrix. According to the hardness test results, there was no significant difference between the composites. The water sorption of the composites increased depending on the ASW ratio and had a weakening effect on the mechanical properties.

560-568

Authors: Betül GÜVENKAYA1 , Sezin TUTA ŞİMŞEK1 , Seda ÖZGEN1

Abstract In the present study, a comparative study was conducted on drying characteristics, physicochemical (color, texture, rehydration ratio, total phenolic content, and antioxidant activity), and microstructural (SEM and XRD) properties of mushroom slices using conventional (control, 50˚C at atmospheric pressure) and high temperature (75 °C-10 min)-vacuum treatments (-90 kPa) (HT-VT) at a different stage of conventional drying. HT-VT is carried out in the beginning (PRE), intermediate (MID70 and MID110), and final (POST) stages of hot air drying. HT-VT at low moisture content led to having similar drying and physicochemical properties to hot-air dried counterparts. MID and POST samples were more comparable with control, while PRE samples were completely different from control. According to SEM and XRD analyses, these differences can be associated with the decomposition of the cell wall and mannitol content within the tissue cells. PRE samples had a softer texture, darker color, and less rehydration ratio with the lowest total phenolic content and antioxidant activity among the others (p<0.05). The hardness, total color change, rehydration ratio, and total phenolic content of POST were similar (p>0.05) and the antioxidant activity was significantly different from the control (p<0.05). This study showed that drying duration can be shortened with desirable physicochemical properties by application combined high temperature and vacuum at lower moisture content levels. Öz Bu çalışmada geleneksel yöntem (kontrol, 50 °C, atmosferik basınç) ve farklı periyotlarda yüksek sıcaklık (75 °C-10 dk.) ve vakum (-90 kPa) uygulaması ile kurutulan mantar dilimlerinin kuruma karakteristikleri, fizikokimyasal (renk, tekstür, rehidrasyon oranı, toplam fenolik madde ve antioksidan içeriği) ve mikroyapısal özellikleri (SEM ve XRD) karşılaştırılmıştır. Yüksek sıcaklık -vakum uygulaması geleneksel kurutma öncesi (PRE), orta aşamaları (MID70-MID110) ve sonu (POST) uygulanmıştır. MID ve POST örneklerinin kurutma karakteristikleri ve fizikokimyasal özelliklerinin kontrolle benzer ve PRE örneklerinin kontrolden tamamen farklı olduğu görülmüştür. SEM ve XRD analizlerine göre bu farklılıklar mantar hücre duvarında olan bozulma ve hücre dokusunda bulunan mannitol içeriğindeki değişim ile ilişkilidir. PRE örnekleri diğer örneklerden daha yumuşak, daha koyu renkli, düşük rehidrasyon kapasitesine sahip ve toplam fenolik madde içeriğinin ve antioksidan aktivitesinin daha düşük olduğu görülmüştür (p<0.05). POST örneklerinin sertlik, toplam renk değişimi, rehidrasyon oranı ve toplam fenolik madde içeriği kontrolle benzer (p>0.05) ve antioksidan içeriği farklıdır (p<0.05). Bu çalışma yüksek sıcaklık-vakum uygulamasının düşük nem içeriğinde uygulanması ile kurutulmuş mantar dilimlerinin fizikokimyasal özellikleri etkilenmeden kuruma süresinin kısaltılabilme potansiyeli gösterilmiştir. Anahtar kelimeler: Vakum, Mantar, Kurutma.

303-313

Authors: Barış KAVASOĞULLARI1 , Ertuğrul CİHAN2 , Hasan DEMİR3

Öz Bu çalışmada, membranlı boru tipi sıvı desikant nem alma sisteminin tasarımı yapılmış ve sistemin nem alma performansı incelenmiştir. İmal edilen sistemde suni sosis kılıfı ve Tyvek® Solid olmak üzere iki farklı membran kullanılmış ve bu iki membran ile deneyler yapılmıştır. Yapılan deneylerde havanın Reynolds (Re) sayısı değiştirilerek hava hızının sistemin performansına etkisi araştırılmıştır. Ayrıca deneyler yapılırken ısıl kamera ile membrandan görüntü alınarak membrandaki sıcaklık değişimi gözlenmiştir. Elde edilen deneysel verilere göre sistemin nem alma verimi, suni kılıf için 200 Re sayısında %4.5-6 aralığında, Tyvek® Solid için yine 200 Re sayısında yaklaşık %18.5 olarak hesaplanmıştır. Anahtar kelimeler: Membran, Boru-tipi membran, Sıvı desikant, Nem alma, Verim. Abstract In this paper, membrane-based tubular liquid desiccant dehumidification system was designed, and its dehumidification performance was investigated. In the manufactured system, two different membranes, synthetic sausage casing and Tyvek® Solid were used. The air Reynolds number (Re) was varied during the experiments to investigate effect of air velocity on the system performance. In addition, temperature changes in the membrane were observed by images taken with thermal camera. According to the experimental data obtained, the dehumidification efficiency of the system was calculated in between 4.5-6% at 200 Re number for synthetic sausage casing and approximately 18.5% at the same Re number for Tyvek® Solid.

322-330

Authors: Fahri Berk BİLBAY1 , Murat REİS2 , Betül GÜLÇİMEN ÇAKAN2 , Cihat ENSARİOĞLU2 , Mustafa Cemal ÇAKIR2

Öz Bu çalışmada, “S” şeklinde bir çarpışma kolu ile güçlendirilmiş, aracın ön çarpışma bölgesinin performansı, klasik düz çarpışma kolununki ile karşılaştırılmıştır. Taşıtlarda çok yöne ve sürekliliğe sahip yük yollarını çıkarmak amacıyla ön taraftan çarpma senaryosu Hyperworks – Optistruct yazılımı ile modeli oluşturulmuş ve aracın topoloji optimizasyonu yapılmıştır. Çıkarılan yük yolları kullanılarak aracın ön çarpışma bölgesinde yer alan komponentler tasarlanmıştır. Ön çarpışma bölgesi komponentlerinin malzeme özellikleri, bağlantı/temas bölgeleri ve eleman ağ yapılarının oluşturulmasnda Altair Hypermesh yazılımı kullanılmış ve böylece ön işlem adımı tamamlanmıştır. Klasik düz çarpışma koluna sahip ön çarpışma bölgesi ile “S” şeklindeki çarpışma koluyla güçlenedirilmiş ön çarpışma bölgesini karşılaştırmak amacıyla iki farklı çarpışma bölgesi modeli kullanılmış ve analizlerin çözümü için Abaqus çözücüsü kullanılmıştır. Her bir simülasyondan çarpışma bölgesi komponentleri tarafından sönümlenen enerji miktarı, çarpışma bölgesinde meydana gelen toplam deplasman, çarpışma sonucu yolcu kabinine iletilen yükler ve çarpışma kuvvetinin verimliliği (CFE) sonuç olarak elde edilmiştir. Anahtar kelimeler: Çarpışma testi, Çarpışma kolu, Taşıt, Kavisli çarpışma kolu. Abstract In this study, the performance of the front collision zone of the vehicle, reinforced with an S-shaped front collision rail, was compared to that of the classic straight front collision rail. In order to create a safe living cage in automobiles, half vehicle model was used and the collision performances of two different front collision zone models were compared. Torsion, bending and frontal impact scenarios were created with Hyperworks-Optistruct software to obtain versatile and continuous load paths in the vehicle. Vehicle front collision zone elements were designed with Siemens NX software based on the resulting load paths. Altair Hypermesh software was used to create the material properties, connection/contact zones and element mesh structures of the front collision zone components, and thus the preprocessing step was completed. Two different collision zone models were used to compare the collision zone with the classic arm and the one reinforced with the “S” shaped collision arm. The amount of energy absorbed by the collision zone components, the total displacement in the collision zone, the loads transmitted to the passenger cabin and the efficiency of the collision force (CFE) were obtained from each simulation.

340-356

Authors: Esma DİLEK1 , Murat DENER1

Öz Kablosuz Sensör Ağlar, kısıtlı enerjiye sahip pillerle çalışan bir dizi düşük maliyetli, küçük sensör düğümlerinden oluşur. Sensör düğümlerinin sınırlı güç, bellek ve işlem kapasiteleri nedeniyle, düğümlerin enerji tüketimini iyileştiren ve ağın ömrünü uzatan yeni yöntemlerin bulunması önemlidir. Sensör düğümleri arasından küme başı seçimi, kablosuz sensör ağlarda ağın verimliliğini ve ömrünü artırmak için önemli bir role sahiptir. Bu çalışmada ağın ömrünü uzatan, heterojen kablosuz sensör ağlar için bir küme başı seçim yöntemi önerilmiş ve değerlendirilmiştir. Simülasyon sonuçları, önerilen küme başı seçim protokolünün, ağ ömrü açısından SEP ve LEACH protokollerinden daha iyi bir performans sunduğunu ve daha uzun süre verim sağlayabildiğini ortaya koymuştur. EECHEP'in, sensör enerjisinin verimli kullanımını sağladığı ve baz istasyonuna rapor sunan, hayatta kalan küme başı düğümlerinin sayısını artırmaya yardımcı olduğu görülmüştür. Anahtar kelimeler: Küme başı seçimi, Kablosuz sensör ağlar, Heterojen ağlar, Sensör ağı ömrü. Abstract Wireless Sensor Networks consist of a number of low cost, small sensor nodes powered by energy constrained batteries. Due to limited power, memory, and processing capacities of sensor nodes, it is essential to find new methods which improves energy consumption of the nodes and prolongs the lifetime of the network. Cluster head election among sensor nodes has an important role in wireless sensor networks to boost efficiency and lifetime of the network. In this study, a cluster head election method has been proposed and evaluated for heterogeneous wireless sensor networks, which extends the lifetime of the network. Simulation results reveal that the proposed cluster head election method offers a better performance than the SEP and LEACH protocols in terms of network lifetime and is able to provide throughput for a longer period of time. It is found that EECHEP provides efficient use of sensor energy and helps increase the number of surviving cluster head nodes that report to the base station.

370-376

Authors: Chitaranjan PANY1

Abstract This article presents large deflection data for prismatic (unvarying cross section across length) and non-prismatic (tapered, i.e. varying cross section across length) cantilever beams subjected to concentrated tip loads using the finite element method for different taper ratios. The approximate nonlinear solution is derived from the perspective of a polynomial function. The tapered beams that correlate to the non-prismatic cantilever beams have different widths, depths, and diameters. Using the aforementioned large displacement data that have been analysed, a very simple approach is used to evaluate the large amplitude first mode frequency for the cantilever beam with (non-prismatic) tapered and without (prismatic) tapered. The current approach can be used effectively to find accurate results with far less computer capacity as compared to other methods available in the literature. The difference between the current findings and the bibliographic data is shown. The major goal of this work is to contribute to the simple description of polynomial functions for large amplitude first mode free vibration frequency problems with and without tapered beams in terms load parameter(λ) versus tip slope (α)and tip amplitude(a/L). Large amplitude first mode frequency (Ω) increases with tip slope(α). This indicates that the prismatic and non-prismatic cantilever beams exhibit hardening type nonlinearity. At a particular tip slope(α), the diameter taper shows higher frequency than other tapered beams and uniform beams. According to current studies, it can be restricted to a lower range of tip slope(α)or amplitude(a/L). Öz Bu makale, farklı koniklik oranları için sonlu elemanlar yöntemini kullanarak konsantre uç yüklerine maruz kalan prizmatik (uzunluk boyunca değişmeyen enine kesit) ve prizmatik olmayan (konik, yani uzunluk boyunca değişen enine kesit) konsol kirişler için büyük sapma verileri sunmaktadır. Yaklaşık doğrusal olmayan çözüm, bir polinom fonksiyonunun perspektifinden türetilir. Prizmatik olmayan konsol kirişlerle ilişkili olan konik kirişlerin farklı genişlikleri, derinlikleri ve çapları vardır. Yukarıda bahsedilen ve analiz edilen büyük yer değiştirme verileri kullanılarak, konik (prizmatik) ve konik olmayan (prizmatik) konik kiriş için büyük genlikli birinci mod frekansını değerlendirmek için çok basit bir yaklaşım kullanılır. Mevcut yaklaşım etkin bir şekilde kullanılabilir. literatürde mevcut olan diğer yöntemlere kıyasla çok daha az bilgisayar kapasitesi ile doğru sonuçları bulmaktır. Mevcut bulgular ile bibliyografik veriler arasındaki fark gösterilmektedir. Bu çalışmanın ana amacı, konik kirişli olan ve olmayan büyük genlikli birinci mod serbest titreşim frekansı problemleri için yük parametresi (λ)ile uç eğimi (α) ve uç genliği (a/L) cinsinden polinom fonksiyonlarının basit tanımına katkıda bulunmaktır. Büyük genlikli birinci mod frekansı (Ω) uç eğimi (α) ile artar. Bu, prizmatik ve prizmatik olmayan konsol kirişlerin sertleşme tipi doğrusal olmayanlık sergilediğini gösterir. Belirli bir uç eğiminde (α), çap konikliği, diğer konik kirişlerden ve düzgün kirişlerden daha yüksek frekans gösterir.Mevcut çalışmalara göre, daha düşük bir uç eğimi (α)veya genlik (a/L) aralığı ile sınırlandırılabilir. Anahtar kelimeler: Büyük genlik, Üniforma (prizmatik), Konik (prizmatik olmayan), Konsol kiriş, Uç eğimi, Serbest titreşim.

384-400

Authors: Oktay CELEP1 , Ersin Y. YAZICI1 , Haci DEVECI1 , Christie DORFLING2

Abstract Wastes with high metal content are an important secondary source. Utilisation of these wastes is important offering environmental and economic advantages as well as the conservation of natural resources. Due to the widespread use of portable electrical and electronic devices (mobile phones, laptops, video cameras, etc.) and electric cars, the consumption of lithium and cobalt, which are used as main components in lithium-ion batteries/batteries (LIB), has increased. Because LIBs contain lithium (1.5-7%), cobalt (5-20%), manganese (15-20%), copper (8-10%), aluminium (5-8%), and nickel (5-10%), they are considered as an important secondary source. Industrially, mechanical pretreatment, pyrometallurgical and hydrometallurgical methods as alone or in combination are used to recover metals from waste LIBs. After mechanical pretreatment and physical separation processes, hydrometallurgical methods, including solution purification, precipitation and solvent extraction methods, are used after leaching with inorganic such as H2SO4, HCI and HNO3 or organic acids. In this study, processes for recovery of metals from LIBs are discussed with a critical review of studies carried out on this. In addition, flowsheets of industrial applications for lithium/cobalt recovery in the world are presented. Öz Yüksek metal içeriklerine sahip olan atıklar önemli bir ikincil kaynak konumundadırlar. Bu atıkların değerlendirilmesi, çevresel ve ekonomik avantajlarının yanı sıra doğal kaynakların korunması açısından da önemlidir. Taşınabilir elektrikli ve elektronik cihazların (cep telefonları, dizüstü bilgisayarlar, video kameralar vb.) ve elektrikli otomobillerin yaygınlaşmasına bağlı olarak bunların temel bileşeni olan lityum-iyon pillerde/bataryalarda (LIB) kullanılan lityum ve kobalt tüketimleri de artmıştır. LIB’ler, lityum (%1,5-7), kobalt (%5-20), manganez (%15-20), bakır (%8-10), alüminyum (%5-8) ve nikel (%5-10) gibi metalleri içermesinden dolayı önemli bir ikincil kaynak olarak değerlendirilmektedirler. Atık LIB’lerden metallerin geri kazanımında endüstriyel olarak mekanik ön-işlem, pirometalurjik, hidrometalurjik veya bunların birleşimden oluşan yöntemler kullanılmaktadır. Mekanik ön-işlem ve fiziksel ayırma işlemlerinden sonra H2SO4, HCI ve HNO3 gibi inorganik ya da organik asitlerle liç sonrası çözelti saflaştırma, çöktürme ve solvent ekstraksiyon yöntemlerini içeren hidrometalurjik yöntemler kullanılmaktadır. Bu çalışmada, LIB’lerden metallerin geri kazanım prosesleri ve yapılmış farklı çalışmalar tartışılmıştır. Ayrıca, Dünya’da lityum/kobalt kazanımının gerçekleştirildiği endüstriyel uygulamalardan akım şemaları sunulmuştur. Anahtar kelimeler: Lityum-iyon pil, Geri Kazanım, Hidrometalurji, Liç, Lityum, Kobalt.

412-417

Authors: Bengisu ÇİFTÇİOĞLU GÖZÜAÇIK1 , Dilşad SOYLU2 , Çiğdem BALÇIK1 , Bahar ÖZBEY ÜNAL1,3 , Bülent KESKİNLER1

Abstract In this study, three real industrial wastewaters containing different concentration of Zn (II) were treated with lab-scale sequential batch bioreactor (SBR) to determine the effects of Zn (II) on the organic material degradation and nitrification process. The effects of Zn (II) on nitrification performance were determined by monitoring the bioactivities of ammonium oxidizing bacteria (AOB) and nitrite oxidizing bacteria (NOB), and effluent Zn (II) concentrations. It was observed that the organic matter removals of SBRs fed with wastewater containing different zinc concentrations show high similarity. Ammonium removal efficiencies (ARE) of reactors operated with a concentration of 2.1, 1.2, and 0.6 mg Zn (II)/L were observed as 88.9±1,7%, 89.8±1.0 % and 81.4±7.3 %, respectively. However, a remarkable effect on nitrate conversion rate (NaCR) was determined. NaCR was 98.3±8.2%, 47.5±11.4%, 27.6±6.7% for a concentration of 2.1, 1.2, and 0.6 mg Zn (II)/L, respectively. Additionally, it was concluded that NOB bioactivity and nitrate conversion rates were improved with increasing Zn (II) concentration. The effluent Zn (II) concentrations were measured as 0.67 mg/L, 0.33 mg/L and 0.07 mg/L for a influent concentration of 2.1, 1.2, and 0.6 mg Zn (II)/L, respectively. Results of the influent and effluent zinc concentrations showed that zinc was adsorbed on bioflocs. Öz Bu çalışmada, farklı konsantrasyonlarda Zn (II) içeren üç gerçek endüstriyel atıksu, Zn (II)'nin organik madde bozunması ve nitrifikasyon prosesi üzerindeki etkilerini belirlemek için laboratuvar ölçekli ardışık kesikli biyoreaktör (AKR) ile arıtılmıştır. Zn (II)'nin nitrifikasyon performansı üzerindeki etkisi, amonyum oksitleyen bakterilerin (AOB) ve nitrit oksitleyen bakterilerin (NOB) biyoaktiviteleri ve çıkış suyu Zn (II) konsantrasyonu izlenerek belirlenmiştir. Farklı çinko konsantrasyonları içeren atıksu ile beslenen AKR'nin organik madde giderimlerinin yüksek benzerlik gösterdiği görülmüştür. 2.1, 1.2 ve 0.6 mg Zn (II)/L konsantrasyonunda çalıştırılan reaktörlerin amonyum giderme verimleri (AGV) sırasıyla %88.9±1.7, %89.8±1.0 ve %81.4±7.3 olarak gözlenmiştir. Bununla birlikte, nitrat dönüşüm oranı (NaDO) üzerinde dikkate değer bir etki tespit edilmiştir. NaDO sırasıyla 2.1, 1.2 ve 0.6 mg Zn (II)/L'lik bir konsantrasyon için %98.3±8.2, %47.5±11.4, %27.6±6.7 olmuştur. İlave olarak, Zn (II) konsantrasyonunun artmasıyla NOB biyoaktivitesinin iyileştiği sonucuna varılmıştır. Çıkış suyu Zn (II) konsantrasyonları, sırasıyla 2.1, 1.2 ve 0.6 mg Zn (II)/L'lik bir giriş konsantrasyonu için 0.67 mg/L, 0.33 mg/L ve 0.07 mg/L olarak ölçülmüştür. Giriş ve çıkıştaki çinko konsantrasyonlarının sonuçları, çinkonun biyofloklar üzerinde adsorbe edildiğini göstermiştir. Anahtar kelimeler: Çinko, Aktif çamur, Nitrifikasyon, Toksisite.

220-229

Authors: Ekin EKİNCİ1 , Sevinç İLHAN OMURCA2

Abstract Purchasing decisions in e-commerce shopping websites are highly influenced by online reviews. Although online reviews contain fine-grained consumers’ opinions that reflect their preferences towards products; an important challenge, is that the number of online reviews can be very huge for fast and effective analysis. Hence, discovering the thematic structure of documents plays an important role in analyzing online reviews. The proposed system in this paper aims to discover the main consumer interests in online reviews on Turkish e-commerce websites. For this aim, a novel hybrid method combining Latent Dirichlet Allocation (LDA) and word2vec is proposed. Finally, we compare the performance of our work with those of several state-of-the-art baselines on 7 datasets collected from well-known Turkish e-commerce websites. The experimental results show how our proposed approach was able to provide significantly improved performance over baselines. Besides, our method enables us to discover very specific topics complying with consumer interests. Öz E-ticaret alışveriş sitelerinde satın alma kararları, çevrimiçi yorumlardan oldukça etkilenir. Çevrimiçi yorumlar, ürünlere yönelik tercihleri yansıtan ayrıntılı tüketici görüşleri içerse de; önemli bir zorluk, çevrimiçi yorumların miktarının hızlı ve etkili bir analiz için çok büyük olabileceğidir. Bu nedenle, belgelerin tematik yapısını keşfetmek, çevrimiçi yorumları analiz etmede önemli bir rol oynar. Bu çalışmada önerilen sistem, Türk e-ticaret web sitelerindeki çevrimiçi yorumlardaki tüketicilerin ana ilgi alanlarını keşfetmeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla, Gizli Dirichlet Ayırımı (GDA) ve word2vec'i birleştiren yeni bir hibrit yöntem önerilmiştir. Son olarak, çalışmamızın performansını, güncel yöntemlerin performansıyla tanınmış Türk e-ticaret sitelerinden toplanan 7 veri kümesi üzerinden karşılaştırdık. Deneysel sonuçlar, önerilen yaklaşımımızın güncel yöntemlere göre önemli ölçüde gelişmiş performans sağlayabildiğini göstermektedir. Ayrıca yöntemimiz, tüketici ilgi alanlarına uygun çok özel konuları keşfetmeyi sağlar. Anahtar Kelimeler: Müşteri yorumları, Gizli dirichlet ayırımı (GDA), Word2vec, Anlamsal benzerlik, Konu çıkarımı.

238-247

Authors: Birim BALCI1 , Mustafa Murat İNCEOĞLU2

Öz Uzaktan eğitimde içerik üretimi için günümüzde, bu amaçla hazırlanmış bağımsız araçlar/yazılımlar ya da eğer sahipse bir Öğrenme Yönetim Sisteminin içerik üretim bileşeni kullanılmaktadır. İçeriğe erişim ise bağımsız ya da Öğrenme Yönetim Sistemleri içindeki içerik havuzları üzerinden sağlanmakla birlikte içerik sağlayıcı ya da sistemin kullanıcıları ile sınırlıdır. Bu da kaynakların ve üretilen eğitsel içerik paketlerinin yeniden kullanılabilir olma oranını düşürmektedir. Bu çalışmada, eğitsel kaynakların ve içerik paketlerinin paylaşılabilir ve yeniden kullanılabilir olmasına yönelik, farklı seviyelerde detaylı arama, kaynak yükleme, üst-veri girişi, içerik organizasyonu oluşturma, içerik paketleme, ön-izleme gibi işlevlere sahip bir platform tasarımı yapılmıştır. LCDM (Learning Content Design Manager-Öğrenme İçerik Tasarım Yöneticisi) platformu, çoklu dil desteğine sahiptir, web tabanlıdır ve üniversite seviyesinde kullanım için tasarlanmıştır. Bir dosya havuzu ve bir içerik paketi havuzuna sahip olan platform gerek kaynaklar, gerekse içerik paketleri arasında arama, erişilebilirlik, ön-izleme ve yeniden kullanılabilirliği desteklemektedir. Platformda toplam 12 modül tanımlanmıştır. Eğitmenler, kendi yükledikleri ve/veya paylaşıma açık durumdaki kaynakları kullanarak hazırladıkları ders içeriklerini içerik paketi olarak depolayabilirler. Öğrenciler ise kayıtlı oldukları ders kapsamındaki paylaşıma açık paketler arasında, arama, ön-izleme, kopyalama yapabilmektedirler. LCDM bir Öğrenme Yönetim Sistemi değildir, bağımsız bir platformdur ve herhangi bir entegrasyon gerektirmemektedir. LCDM platformunda oluşturulan içerik paketleri SCORM2004 desteği olan farklı Öğrenme Yönetim Sistemlerine yüklenerek çalıştırılabilir. LCDM, arama, erişim, paylaşım süreçlerinde içerik geliştiricilerin yükünü hafifletmekte, alınan derslerin içeriklerini erişim ve izleme noktasında da öğrencilere kolaylıklar sağlamaktadır. Bu çalışma, doktora tezi ile ilişkili bir çalışmadır. Anahtar kelimeler: Öğrenme nesnesi, SCORM, Öğrenme nesnesi havuzu, Eğitsel içerik üretimi, Üst-Veri, tasarım. Abstract Today, regarding content production in distance education, independent tools/software prepared for this purpose or the content production component of a Learning Management System, if any, are used. Access to the content, on the other hand, is provided either independently or through content repositories within Learning Management Systems, but is limited to the content provider or users of the system. This reduces the reusability of resources and produced educational content packages. In this study, a platform with functions such as detailed search at different levels, resource loading, meta-data entry, content organization creation, content packaging, previewing has been designed to make educational resources and content packages shareable and reusable. LCDM (Learning Content Design Manager) platform is a web-based platform with multilingual support and is designed for university level use. The platform that has a file repository and a content package repository, supports search, accessibility, preview and reusability between resources and content packages. A total of 12 modules are defined on the platform. Instructors can store the course content they have prepared using their own uploaded and/or shared resources as content packages. Moreover, students can search, preview and copy packages that are open to sharing within the scope of the course they are registered. LCDM is not a Learning Management System, it is a standalone platform and does not require any integration. Content packages created on the LCDM platform can be loaded and run on different Learning Management Systems with SCORM2004 support. LCDM eases the burden of content developers in search, access and sharing processes, and provides great convenience to students in terms of accessing and viewing the contents of the courses taken. This study is related to the doctoral thesis.

256-263

Authors: Fatma AKALIN1 , Nejat YUMUSAK2

Öz Tıp ve biyoloji alanlarında tercih edilen mikrodizi teknolojisi, kantitatif veya niteliksel veriler üreten bir analiz yöntemidir. Genler arasındaki örüntülerin açığa çıkartılarak yorumlanabilmesi için güçlü bir potansiyel barındırmaktadır. Bu potansiyeli ortaya çıkarmak için genler ile ilişkili kanser hastalıkları üzerinde moleküler değerlendirme sağlamak mümkündür. Ancak mikrodizi veri kümeleri, yüksek boyutlu bir yapıya sahiptir. Bu durum makine öğrenmesinde boyutluluğun laneti olarak bilinmektedir. Mikrodizi veri kümeleri üzerinde değerlendirme sürecinin kolaylaştırılması için bilgisayar destekli sistemler kullanılarak uzmanlara yardımcı bir fikir verilmesi temel amaçtır. Bu çalışmada akut lösemilerin sınıflandırılabilmesi için yüksek boyut sunan mikrodizi veri kümesi analiz edilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, hastalıkla ilişkili genlerin veri kümesinden seçilebilmesi için karınca kolonisi, balina ve parçacık sürü optimizasyon algoritmaları kullanılmıştır. Seçilen potansiyel genler klasik makine öğrenmesi algoritmaları ile değerlendirilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında elde edilen bu genler, dalgacık dönüşümü yöntemi ile spektrogramlar olarak ifade edilmiştir. Çalışmanın üçüncü aşamasında, spektrogramlardaki yerel kontrastın iyileştirilmesi için CLAHE yöntemi kullanılmıştır. Son olarak elde edilen iyileştirilmiş spektrogramlar; aktarım öğrenme mimarileri ve DGCNN(derin graf evrişimsel sinir ağı) yaklaşımı ile sınıflandırılmıştır. Karınca, parçacık sürü ve balina özellik seçim algoritmaları kullanılarak seçilen genlerin spektral yoğunluk bilgisinin ifade edildiği spektrogramların DGCNN yaklaşımı ile sınıflandırılmasının sonucunda elde edilen maksimum başarı oranları sırasıyla %93.33, %86.6 ve %86.6 olarak bulunmuştur. Anahtar kelimeler: Mikrodizi teknolojisi, Doğadan ilham alan optimizasyon algoritmaları, Sürekli dalgacık dönüşümü tekniği, Derin graf evrişimli sinir ağı yaklaşımı, ALL ve AML malignitelerinin sınıflandırılması. Abstract The microarray technology which is preferred in the fields of medicine and biology is an analysis method that produces quantitative or qualitative data. It has a strong potential for revealing and interpreting patterns between genes. To reveal this potential, it is possible to provide a molecular evaluation of cancer diseases associated with genes. However, microarray datasets have a high dimensional structure. This is known as the curse of dimensionality in machine learning. The main aim is to give a helpful idea to the experts by using computer-aided systems to facilitate the evaluation process on microarray datasets. In this study, a high-dimensional microarray dataset is analyzed for the classification of acute leukaemias. In the first phase of the study, ant colony, whale and particle swarm optimization algorithms are used to select disease-related genes from the dataset. Selected potential genes were evaluated with classical machine learning algorithms. These genes obtained in the second stage of the study were expressed as spectrograms by the wavelet transform method. In the third stage of the study, the CLAHE method is used to improve the local contrast in the spectrograms. Finally, the obtained improved spectrograms are classified by transfer learning architectures and DGCNN (deep graph convolutional neural network) approach. The maximum success rates obtained as a result of the classification of the spectral density information of the selected genes using the ant, particle swarm and whale feature selection algorithms with the DGCNN approach are found to be 93.33%, 86.6% and 86.6%, respectively.

274-280

Authors: Yasar PALA1 , Caglar KAHYA1

Abstract This paper investigates the lateral vibration of a cantilever Timoshenko beam with attachments. It is assumed that the beam carries a mass attached to the free end with a linear spring and there exists a rotational spring at the left end. Depending upon these assumptions, mode shapes and natural frequencies are obtained in terms of non-dimensional parameters which describe the effects of additional mass, linear spring and rotational spring. The results are tabulated, and the comparison of Timoshenko and Euler-Bernoulli beam approaches are carried out for some parameters. Results reveal that natural frequencies decrease while the values of end mass increase. Large values of the rotational spring constant cause high natural frequencies. Öz Bu çalışmada ucunda eklemeler olan bir konsol Timoshenko kirişin titreşim analizi yapılmıştır. Kirişin, serbest ucunda lineer yay ile bağlanmış kütle taşıdığı ve sol ucunda dönme yayı bulunduğu varsayılmıştır. Bu kabullere göre doğal frekanslar ve mod şekilleri, kütlenin, serbest uca bağlı lineer yayın ve dönme yayının etkilerini tanımlayan boyutsuz parametreler cinsinden elde edilmiştir. Sonuçlar tablolaştırılmış ve bazı parametreler için Timoshenko ve Euler-Bernoulli kiriş yaklaşımlarının karşılaştırılması yapılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki doğal frekanslar uç kütlesinin artması ile düşmektedir. Burulma yayı sabitinin büyük değerleri, yüksek doğal frekansları ortaya çıkartmaktadır. Anahtar kelimeler: Timoshenko kiriş, Titreşim, kütle-yay sistemi, Doğal frekanslar, Mod şekilleri.

289-295

Authors: Uğur DEMİROĞLU1 , Bilal ŞENOL2 , Radek MATUŠU3

Abstract Due to the lack of integral operator, proportional derivative controllers have difficulties in providing stability and robustness. This difficulty is especially felt in higher order systems. In this publication, analytical design method of fractional proportional derivative controllers is presented to ensure the stability of third order systems with time delay. In this method, it is aimed to achieve the frequency characteristics of a standard control system to ensure stability. It is aimed to provide the desired gain crossover frequency, phase crossover frequency and phase margin properties of the system. In this way, the stability and robustness of the system can be obtained by choosing the appropriate values. The reason for choosing a fractional order controller is that the controller parameters to provide these features can be tuned more accurately. In order for the obtained stability to be robust to unexpected external effects, it is aimed to flatten the system phase. In the literature, phase flattening is performed by setting the phase derivative to zero at a specified frequency value. This can lead to mathematical complexity. In this publication, the phase flattening process is provided graphically by correctly selecting the frequency characteristics given above. Thus, an accurate and reliable controller design method is presented, avoiding mathematical complexity. The effectiveness of the proposed method has been demonstrated on three different models selected from the literature. The positive contribution of the method to the system robustness has been proven by changing the system gain at certain rates. Öz İntegral operatörünün eksikliğinden dolayı, oransal türev denetleyiciler kararlılık ve dayanıklılığı sağlama konularında zorlanabilmektedir. Bu zorluk, özellikle yüksek dereceli sistemlerde kendini daha çok hissettirmektedir. Bu yayında, zaman gecikmesi içeren üçüncü derece sistemlerin kararlılığının sağlanması için kesir dereceli oransal türev denetleyicilerin analitik tasarım yöntemi sunulmuştur. Bu yöntemde kararlılığın sağlanması için standart bir kontrol sisteminin sahip olduğu frekans özelliklerine ulaşılması hedeflenmiştir. Sistemin istenen kazanç kesim frekansı, faz kesim frekansı ve faz payı özelliklerini sağlaması hedeflenmiştir. Bu şekilde uygun değerler seçilerek sistemin kararlılığı ve dayanıklılığı elde edilebilecektir. Kesir dereceli bir denetleyicinin seçilme sebebi de bu özelikleri sağlayacak denetleyici parametrelerinin daha doğru şekilde ayarlanabilmesidir. Elde edilen kararlılığın beklenmeyen dış etkilere karşı dayanıklı olması için de sistem fazının düzleştirilmesi hedeflenmiştir. Literatürde faz düzleştirme işlemi, faz türevinin belirlenen bir frekans değerinde sıfırlanması ile gerçekleştirilmektedir. Bu da matematiksel karmaşıklığa yol açabilmektedir. Bu yayında ise faz düzleştirme işlemi yukarıda verilen frekans özelliklerinin doğru şekilde seçilmesi ile grafiksel olarak sağlanmaktadır. Böylece matematiksel karmaşıklıktan kaçınılarak, doğru ve güvenilir bir denetleyici tasarım yöntemi sunulmuştur. Önerilen yöntemin etkinliği literatürden seçilmiş üç farklı model üzerinde gösterilmiştir. Yöntemin sistem dayanıklılığına pozitif katkısı ise sisteme kazancının belli oranlarda değiştirilmesi ile ispatlanmıştır. Anahtar Kelimeler: FOPD, Analitik denetleyici tasarımı, TOPTD, Faz düzleştirme.

110-119

Authors: Ayhan ATIZ1

Öz Bu çalışmada bir PV-T hava ve su ile soğutularak enerji ve ekserji analizi dört farklı çalışma şartları altında numerik olarak incelendi ve sonuçlar karşılaştırıldı. 1. Durum değişen güneş ışınımı şartları, 2. durum için gerçek günlük iklim koşulları, 3. durum için sabit güneş ışınımı ve 4. durum değişen soğutma kütlesi için analizler yapıldı. Analizler Mühendislik Denklem Çözücü (EES) kullanılarak yapıldı. Kullanılan PV-T 0.54 m2 alana sahiptir ve PV-T’yi soğutmak için kullanılan kütle akışı hem hava hem de su için m ̇=0.003 kg/s’dir ilk üç koçul için. Sonuç olarak, PV-T'nin en yüksek günlük enerji verimliliği su ve hava için sırasıyla %58.01 ve %38.74'e ulaşırken ekserji verimliliği ise en yüksek %17.23 ve %16.26'ya ulaştı. Güneş radyasyonun 100 W/m2’den 1000 W/m2’ye değiştiğinde PV-T’nin en yüksek enerji verimi su ve hava için sırasıyla %58.96 ve %41.76’ya ulaşırken en yüksek ekserji verimi ise %18.34 ve %16.20’ye ulaştı. Çevre sıcaklığı 0 ℃’den 30 ℃’ye arttırılarak sabit 500 W/m2 güneş radyasyonu için PV-T’nin en yüksek enerji verimi su ve hava için sırasıyla %59.64 ve %35.55’e ulaşırken en yüksek ekserji verimi ise %18.90 ve %16.09’a ulaştı. Ayrıca PV-T’nin günlük elektrik üretiminin su ile soğutulduğunda havaya göre %8.91 daha fazla olduğu bulundu. Ayrıca soğutma kütle debisi 0.001 kg/s’den 0.01 kg/s değiştiğinde su ile soğutulan PV-T’nin hava ile soğutulan PV-T’ye göre daha fazla elektrik ürettiği bulundu. Böylece, hemen hemen tüm şartlar altında PV-T su ile soğutulduğunda havaya göre daha iyi performans gösterdiği ve elektrik üretiminin de daha fazla olduğu bulundu. Anahtar kelimeler: Güneş enerjisi ve ekserji, PV-T, Elektrik üretimi, Enerji ve ekserji verimliliği. Abstract In this study, the energy and exergy analysis of a PV-T cooling with water and air were analyzed numerically under four different operating conditions and the results were compared. Analyzes were made to change solar radiation conditions for Case 1, real daily climatic conditions for Case 2, constant solar irradiance for Case 3, and the changing cooling mass flow rate for Case 4. Analyses of the system were performed using the Engineering Equation Solver (EES). The PV-T has an area of 0.54 m2 and the mass flow rate of the PV-T is 0.003 kg/s for both air and water under the first three conditions. As a result, PV-T's highest daily energy efficiencies reached 58.01% and 38.74% for water and air, while the highest exergy efficiencies reached 17.23% and 16.26%, respectively. When solar radiation changes from 100 W/m2 to 1000 W/m2, PV-T's highest energy efficiencies reached 58.96% and 41.76% for water and air, while the highest exergy efficiencies are 18.34% and 16.20%, respectively. By increasing the ambient temperature from 0 ℃ to 30 ℃ under 500 W/m2 of constant solar radiation, the highest energy efficiencies of PV-T reached 59.64% and 35.55% for water and air, while the highest exergy efficiencies are 18.90% and 16.09%, respectively. In addition, it was found that the daily electricity production of PV-T was 8.91% higher when cooled with water than with air. It was also found that when the cooling mass flow rate changes from 0.001 kg/s to 0.01 kg/s, the water-cooled PV-T produces more electricity than the air-cooled PV-T. Thus, PV-T is cooled by water, it performs better almost under all conditions than air and it produces more electricity.

131-145

Authors: İrem Nur ORUÇ1 , Umut TİLKİ1

Öz Bu çalışmada, bir operatör tarafından direk olarak yönlendirilmeden görevlendirildikleri çalışma alanında özerk hareket ederek görevlerini yerine getiren sualtı araçları için parametre bozulmasının varlığı altında yatay düzlemde yörünge izleme problemi ele alınmıştır. Belirlenen bir yörüngenin takip edilmesi probleminde, literatürde sıkça kullanılan PD denetleyicinin yanı sıra geriadımlamalı denetleyici, kayan kipli denetleyici ve doğrusal karesel regülatör kullanımı önerilmiş olup, bu denetleyici yapılarının performansları sinüzaoidal bir yörünge üzerinde test edilmiştir. Önerilen denetleyicilerin literatürdeki denetleyicilere göre yüksek hassasiyete sahip, parazit önleme ve hızlı tepki vermesi sağlanarak performanslarını gerçekleştirmesi sağlanmıştır. Son olarak, geriadımlamalı ve kayan kipli denetleyicinin kararlılığını kanıtlamak için Lyapunov’un kararlılık ilkesi kullanılarak sistemin kararlı davranışı simülasyon üzerinde gösterilmiştir. Simülasyon ortamında tüm önerilen denetleyicilerin aynı bozucu etki altında istenilen yörüngeyi takip ettiği doğrulanmıştır. Ayrıca önerilen geriadımlamlı denetleyicisindeki keskin geçişler kayan kipli kontrolcü ile giderilmiş ve sistem üzerinde meydana gelebilecek olası arızaların önüne geçilmiştir. Anahtar kelimeler: Otonom sualtı araçları, Geriadımlamalı kontrol, Kayan kipli kontrol, Doğrusal karesel regülatör, Oransal türevsel (PD) kontrol. Abstract In this study, the horizontal trajectory tracking problem under the presence of parameter distortion is discussed for underwater vehicles that perform their duties autonomously in the work area where they are assigned without being directly guided by an operator. In the problem of following a determined trajectory, in addition to the PD controller, which is frequently used in the literature, the use of a backstepping controller, a sliding mode controller and a linear quadratic regulator has been proposed, and the performances of these controller structures have been tested on a sinusoidal trajectory. It has been ensured that the proposed controllers perform with high sensitivity, anti-interference and fast response compared to the controllers in the literature. Finally, the stable behavior of the system is demonstrated on simulation by using Lyapunov's stability principle to prove the stability of the backstepping and sliding mode controller. It has been verified that all proposed controllers follow the desired trajectory under the same disturbance effect in the simulation environment. In addition, the sharp transitions in the proposed backstop controller are eliminated with the sliding mode controller and possible malfunctions that may occur on the system are prevented.

151-157

Authors: Sunay GÜLER1 , Sibel YENİKAYA2

Öz Abstract Bu çalışmada elektromanyetik ekranların ekranlama etkinliğini grafen plakayla kaplayarak artırmak amaçlanmıştır. Öncelikle tek katmanlı grafen nümerik olarak modellenmiş ve analitik bulgularla uyumlu olduğu görülmüştür. Sonra, bir alüminyum levhanın arka yüzeyine grafen plaka kaplanarak oluşturulan çift katmanlı ekranın yansıma kaybı analitik ve nümerik olarak analiz edilmiştir. Son olarak, iç yüzeyleri grafen plaka kaplı bir ekranlama kutusu modellenmiş olup, grafen plakanın kimyasal potansiyel ve sıcaklık değerlerine göre ekranlama kutusunun ekranlama etkinliğinin değişimi incelenmiştir. Sıcaklık parametresi sabit kalıp, grafen plakanın kimyasal potansiyeli artırıldığında, ekranlama kutusunun ekranlama etkinliğinin azaldığı elde edilmiştir. Kimyasal potansiyel sabit kalıp, grafen plakanın sıcaklık parametresi artırıldığında ise 300 K ve üzeri sıcaklıklarda ekranlama etkinliği değerleri birbirine yakın olarak elde edilmiştir. In this study, it is aimed to increase shielding effectiveness of electromagnetic shields by coating with graphene sheet. Firstly, graphene monolayer is modeled numerically and it is observed that it is in good agreement with the analytical findings. Then, the reflection loss of bilayer screen that is formed by coating the back surface of an aluminum plate with graphene sheet, is analyzed analytically and numerically. Finally, a shielding enclosure in which inner surfaces are coated with graphene sheet is modeled and the change of shielding effectiveness of the shielding enclosure with respect to the chemical potential and temperature values of graphene sheet is investigated. It is obtained that shielding effectiveness of shielding enclosure decays depending on the increase of chemical potential of graphene sheet while the temperature parameter remains fixed. Shielding effectiveness values are obtained close to each other at the temperature 300 K and above depending on the increase of temperature of graphene sheet while the chemical potential remains fixed. Anahtar kelimeler: Elektromanyetik ekranlama, Ekranlama etkinliği, Çok katlı ekran, Grafen plaka. Keywords: Electromagnetic shielding, Shielding effectiveness, Bilayer screen, Graphene sheet. Abstract In this study, it is aimed to increase shielding effectiveness of electromagnetic shields by coating with graphene sheet. Firstly, graphene monolayer is modeled numerically and it is observed that it is in good agreement with the analytical findings. Then, the reflection loss of bilayer screen that is formed by coating the back surface of an aluminum plate with graphene sheet, is analyzed analytically and numerically. Finally, a shielding enclosure in which inner surfaces are coated with graphene sheet is modeled and the change of shielding effectiveness of the shielding enclosure with respect to the chemical potential and temperature values of graphene sheet is investigated. It is obtained that shielding effectiveness of shielding enclosure decays depending on the increase of chemical potential of graphene sheet while the temperature parameter remains fixed. Shielding effectiveness values are obtained close to each other at the temperature 300 K and above depending on the increase of temperature of graphene sheet while the chemical potential remains fixed.

172-182

Authors: Cemil ÇELİK1 , Zerrin ALADAĞ2 , Atakan ALKAN2

Öz Teknolojinin gelişmesi ile etkin bir depo yönetimi işletmelerin en önemli hedefleri arasına girmiştir. Bu hedeflerin gerçekleşmesi işletmelerin ellerinde olan veriyi kullanarak anlamlı bilgiler çıkarması ve bu bilgileri depo yönetiminde kullanması ile mümkün olacaktır. Depo yönetiminin ise en mühim fonksiyonlarından biri ürün yerleştirmedir. İdeal olmayan ürün yerleştirmeleri işletmeleri zaman ve maddi açıdan kayıplara yol açmaktadır. Çalışma kapsamında; çıkış siparişleri baz alınarak dinamik bir ürün analizi modelinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın birinci aşamasında standart sapma tekniği kullanılarak ideal dönemler belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında stokta tutma süresi tekniği ile ürünlerin bekleme süreleri hesaplanmıştır. Çalışmanın üçüncü aşamasında stok tutma süreleri sıralanarak depo içerisinde Pareto tabanlı Elmas, Altın ve Gümüş bölgelere bölünen lokasyonların ürünler ile eşlenmesi sağlanmıştır. Çalışmanın dördüncü aşamasında veri madenciliği modellerinden biri olan birliktelik analizinin literatürlerde en çok kabul görmüş olan Apriori algoritması tekniği ile verilerin birliktelik analizi gerçekleştirilmiş ve aynı bölgede sık giden ürünler yan yana konularak ürünlerin toplama gözü lokasyonları belirlenmiştir. Çalışmanın sonucunda depolama faaliyetlerinde bulunan işletmelere ve bu alanda çalışan araştırmacılara ürün yerleştirme süreçlerinde faydalanacakları bir modelin belirlenmesinde katkı sağlaması amaçlanmıştır. Bu çalışma ile ürün analizinin yapılmasında sadece literatürde sıklıkla rastlanılan ürün tonaj bilgileri veya ürün çıkış bilgileri baz alınmamış, o ürünün stok tutma süresi ve birlikte gitme özelliği baz alınmıştır. Böylece literature yeni ve etkin bir bakış açısı kazandırılmıştır. Anahtar kelimeler: Apriori algoritması, Dinamik ürün analizi, Lojistik, Pareto analizi, Standart sapma, Stok tutma süresi. Abstract Effective warehouse management has become one of the most important goals of businesses with the development of technology. The realization of these goals will be possible by using the data in the hands of the businesses to extract meaningful information and to use this information in warehouse management. One of the most important functions of warehouse management is product placement. Improper product placements cause time and financial losses for businesses. Scope of work; it is aimed to develop a dynamic product analysis model based on output orders. In the first stage of the study, ideal periods were determined by using the standard deviation technique. In the second stage of the study, the waiting times of the products were calculated with the technique of holding time in stock. In the third stage of the study, the products were ranked according to their stock keeping times. Afterward, the locations divided into Pareto-based Diamond, Gold and Silver regions were matched with the products in the warehouse. In the fourth stage of the study, the Apriori algorithm technique, which is one of the data mining models, is the most accepted in the literature, was used. The association analysis of the data was carried out and the collection bin locations of the products were determined by placing the products that go frequently in the same region side by side. As a result of the study, it is aimed to contribute to the businesses engaged in storage activities and researchers working in this field in determining a model that they will benefit from in the product placement processes. In this study, product tonnage information or product output information, which is frequently encountered in the literature, is not taken as a basis for product analysis, and the stock keeping time and go-with feature of that product are taken as the basis. Thus, a new and effective perspective has been gained to the literature.

194-208

Authors: Tarık İÇTEN1 , Güngör BAL2

Öz Artırılmış Gerçeklik (AR), sanal içeriklerin gerçek dünya ile sorunsuz bir şekilde bütünleşmesine olanak tanıyan, akıllı telefon, tablet gibi el tipi görüntüleyiciler veya ön kameraya sahip VR başlıklar aracılığı ile görüntülenen bir teknolojidir. Bu teknolojinin en önemli özelliği soyut kavramları görselleştirmesidir. Birçok çalışma, TCP/IP ve OSI modellerinin, ayrıntılı soyut kavramlar ve protokoller içermesi nedeniyle veri iletişimlerinin son derece karmaşık olduğunu bildirmektedir. Farklı sistemleri birbirine bağlamak, iki uç nokta arasında veri akışı oluşturmak ve katmanlar arasında veri dönüşümleri yapmak bu karmaşıklıklardan sadece birkaçıdır. Bu çalışmada, TCP/IP ve OSI modelleri gibi öğrenilmesi zor olan soyut kavramların öğretiminde AR ortamların çözüm olup olmadığının belirlenmesine yönelik bir araştırma yürütülmüştür. Amaç, öğrencilerin TCP/IP ve OSI gibi kavramların temel bilgilerini öğrenebilecek ve ağ deneyimlerini iyileştirebilecek bir AR ağ tasarım ortamı geliştirmektir. Bu ortam, ağ düğümlerin zekice davrandığı ve IP adreslerin dinamik yönetildiği yeni bir oyun temelli mobil eğitim yöntemini temel almaktadır. Bu sayede kullanıcılar TCP/IP ve OSI modellerinin soyut kavramlarını mobil AR başlığı ile her yerde 3B, etkileşimli ve uygulamalı öğrenme fırsatı bulmuştur. Deneysel sonuçlar, somut arayüz etkileşimlerinin ve AR ortamların öğrenciler için faydalı bir öğretim aracı olduğunu göstermiştir. Anahtar kelimeler: Artırılmış gerçeklik, Nesne etkileşimleri, TCP ve OSI model öğretimi. Abstract Augmented Reality (AR) is a technology that allows virtual content to be seamlessly integrated with the real world, viewed via handheld viewers such as smartphones, tablets, or VR headsets with a front camera. The most important feature of this technology is that it visualizes abstract concepts. Many studies report that data communications are extremely complex because TCP/IP and OSI models contain elaborate abstract concepts and protocols. Connecting disparate systems, creating data flows between two endpoints, and performing data transformations between layers are just a few of these complexities. In this study, a research is conducted to determine whether AR environments are the solution for teaching abstract concepts that are difficult to learn such as TCP/IP and OSI models. The aim is to develop an AR network design environment in which students can learn the basics of concepts such as TCP/IP and OSI and improve their network experience. This environment is based on a new game-based mobile training method in which network nodes behave intelligently and IP addresses are dynamically managed. In this way, users have the opportunity to learn the abstract concepts of TCP/IP and OSI models in 3D, interactive and hands-on with the mobile AR headset anywhere. Experimental results have shown that concrete interface interactions and AR environments are useful teaching tools for students.