Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

128-135

Authors: Esra AYAN1 , Behiye YÜKSEL2 , Gökhan ORHAN1

Öz Son yıllarda Termokimyasal Isı Depolama (THS) sistemleri ve bu sistemlerin gelişimi açısından büyük öneme sahip olan depolama malzemeleriyle ilgili çalışmalar ilgi görmektedir. Bu çalışma için, sorbent tuzların (MgCl2, LiNO3) gözenekli doğal bir kayaç olan vermikülit (V) içerisine emdirilmesiyle iki farklı kompozit malzeme hazırlanmıştır. Elde edilen kompozit yapıların döngüsel ısı depolama davranışları laboratuvar ortamında oluşturulan termokimyasal ısı değiştirici prototip test düzeneği ile gerçekleştirilen ölçümlerle incelenmiştir. Buna göre, V+MgCl2 kompozitinin tekrar eden döngüler sırasında stabilitesinin ve prototipte gerçekleştirilen ölçümler sonucunda hesaplanan enerji depolama yoğunluğu (Ed) değerinin, DSC analizinden elde edilen sonuçlarla uyumlu olarak, V+LiNO3 kompozitine göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Anahtar kelimeler: Termal enerji depolama, Termokimyasal ısı depolama, Kompozit malzeme. Abstract In recent years, Thermochemical Heat Storage (THS) systems and storage materials are important for the development of these systems have attracted a great interest. In this study, composite materials were prepared by impregnating sorbent salts (MgCl2, LiNO3) into vermiculite (V). The cyclical heat storage behaviors of the obtained composite structures were investigated with the laboratory scale thermochemical heat exchanger prototype system. Accordingly, the stability of the V+MgCl2 composite during repeated cycles and the energy storage density (Ed) value calculated as a result of the measurements in the prototype were found to be higher than the V+LiNO3 composite, as in the DSC analysis results.

145-154

Authors: Mevlüt Yunus KAYACAN1 , Mamoun ALSHIHABI1

Abstract Topology optimization has become a valuable tool in the aerospace industry, enabling engineers to develop aircraft components with improved performance characteristics while reducing their weight. The technique has also allowed for the design of complex structures that were previously unattainable using traditional manufacturing methods. In this study, a comprehensive topology optimization of the steering pump housing for an aircraft's nose landing gear was performed using the nTopology software. The primary objective of this optimization was to reduce the weight of the steering pump housing while preserving its mechanical properties, which are essential for safe and reliable operation of the nose landing gear system. The study demonstrates the potential for topology optimization to be an effective tool for reducing the weight of aircraft components while preserving their mechanical properties. This approach can be applied to other aircraft components with similar design challenges, and could potentially lead to significant weight savings in the overall design of the aircraft. Öz Topoloji optimizasyonu, havacılık endüstrisinde önemli bir yöntem ve mühendislerin, ağırlıklarını azaltırken yüksek performanslı uçak bileşenleri geliştirmelerini sağlamıştır. Ayrıca, daha önce geleneksel imalat yöntemleri kullanılarak üretilmesi mümkün olamayacak karmaşık yapıların tasarımına da olanak sağlamıştır. Bu çalışmada, nTopology yazılımı kullanılarak bir uçağın iniş takımları için direksiyon pompası muhafazasının kapsamlı topoloji optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu optimizasyonun birincil amacı, iniş takımı sisteminin emniyetli ve güvenilir çalışması için gerekli olan mekanik özelliklerini korurken direksiyon pompası mahfazasının ağırlığını azaltmaktır. Çalışma, topoloji optimizasyonunun, mekanik özelliklerini korurken uçak bileşenlerinin ağırlığını azaltmak için etkili bir araç olduğunu göstermektedir. Bu yaklaşım, benzer tasarım zorluklarına sahip uçak bileşenlerine uygulanarak, potansiyel olarak uçağın genel tasarımında önemli ağırlık tasarrufları sağlayabilecektir.

163-173

Authors: Serdar BÜYÜK1 , Engin ÖZDEMİR2

Öz Güç sistemlerinde, 2 kHz ile 150 kHz aralığındaki bozulmalar “Supraharmonikler” (SH) olarak adlandırılmaktadır. Supraharmonikler yeni bir kavram olmamakla birlikte; araştırmacılar, mühendisler ve son kullanıcıya yönelik cihaz üreticilerinin dikkatini ancak son yıllarda çekmektedir. Elektrikli/elektronik cihazların piyasaya arz edilebilmesi için gerekli olan elektromanyetik uyumluluk (EMC) testleri, harmonik akımların ölçülmesini (50 Hz-2000 Hz) ve iletimle yayınım değerlerinin ölçülmesini zorunlu kılmaktadır. Ancak supraharmonik aralığındaki çalışmalar ve araştırmalar oldukça sınırlıdır. Fotovoltaik enerji sistemleri, elektrikli araç hızlı şarj istasyonları, yüksek hızlı dijital haberleşme sistemleri gibi yüksek güçlü ve kHz mertebelerinde anahtarlama yapan yarı-iletken teknolojilerini kullanan sistemler yaygınlaştıkça, supraharmonikler de güç dağıtım sistemlerinde etkin olmaya ve sorunlara yol açmaya başlamışlardır. Elektrikli ve elektronik cihazlar, anahtarlamalı güç elektroniği cihazları ve güç hattından haberleşebilen (PLC) cihazların daha fazla kullanımı nedeniyle oluşan yüksek frekanslı bozucu etkilerle mücadele günümüzde daha da öne çıkmaktadır. Son yıllarda yapılan araştırmalarda; 2 kHz ile 150 kHz arasında ortaya çıkan bozucu etkilerin akıllı sayaçlarda ölçüm hatalarına, elektrikle çalışan cihazlarda ise duyulabilen gürültüye, arızalara ve performans azalmalarına yol açtığı ortaya konmuştur. Bu çalışmada, supraharmoniklerin kaynaklarına, cihazlarda ve şebekelerde yol açtığı sorunlara, supraharmoniklerin ölçüm yöntemleri ve ilgili standartlara, seçilen cihazların supraharmonik benzetimine ve ölçüm yoluyla analizlerine yer verilmektedir. Ölçümler ve benzetim sonuçları göstermektedir ki, cihaz tasarımlarında yalnızca EMC gereksinimlerine odaklanmak, supraharmonik bileşenlerinin ihmal edilmesine, dolayısıyla şebekede ve diğer cihazlarda olumsuz etkilenmelere neden olabilmektedir. Anahtar kelimeler: Supraharmonikler, Güç kalitesi, Elektromanyetik girişim. Abstract In power systems, disturbances between 2 kHz and 150 kHz are called “Supraharmonics” (SH). Although supraharmonics are not a new concept; It has only attracted the attention of researchers, engineers and manufacturers of end-user devices in recent years. Electromagnetic compatibility (EMC) tests, which are required for placing electrical/electronic devices on the market, require the measurement of harmonic currents (50 Hz-2000 Hz) and the measurement of conducted emission values. However, studies and research in the supraharmonic range are quite limited. As systems using semi-conductor technologies with high power and switching in the kHz range such as photovoltaic energy systems, electric vehicle fast charging stations, high speed digital communication systems become widespread, supraharmonics have also begun to be effective in power distribution systems and cause problems. Today, the struggle against high-frequency disturbances caused by the increased use of electrical and electronic devices, switched power electronic devices and power line communication (PLC) devices is even more prominent. Research conducted in recent years have revealed that disturbances between 2 kHz and 150 kHz cause measurement errors in smart meters, audible noise, malfunctions and performance reductions in electrical devices. In this study, sources of supraharmonics, the problems they cause in devices and networks, measurement methods of supraharmonics and related standards, supraharmonic simulation of sample devices and analysis by measurement are given. Measurements and simulation results show that focusing only on EMC requirements in device designs can cause supraharmonics to be neglected, thus negatively affecting the network and other devices.

182-189

Authors: Sulaiman SIDDIQI1 , Ihsan PEHLİVAN1 , Onur KALAYCI2 , Tevfik BAHADIR3 , Süleyman UZUN4

Öz Covid-19 pandemisi insanların alışveriş alışkanlıklarını değiştirerek, özellikle internet üzerinden online alışveriş sitelerine yönelmelerine yol açmıştır. Artan sipariş oranları karşısında üretici ve tedarikçi firmalar için ise, siparişleri toplama ve zamanında ulaştırma noktasında yenilikçi çözümler üretmek kaçınılmaz olmuştur. Pandemi nedeniyle de kısıtlı sayıda insan gücü kullanmak zorunda kalan firmalar/tedarikçiler bu sorunu makine kullanımı ile çözümleme yoluna gitmişlerdir. Bu çalışmada tedarik zincirinde siparişlerin toplanma ve dağıtılma aşamaları için geliştirilen düşük maliyetli yeni bir Sipariş Toplama ve Dağıtım Sistemi uygulaması anlatılmaktadır. Tedarik zincirinin bu aşaması en sorunlu, zaman alıcı ve fazla maliyet kapsamaktadır. Genel olarak önerilen çözümlerde de daha fazla insan kaynağı kullanılmaktadır. Bu uygulama ile zaman, insan gücü, depo alanı ve maliyet noktalarında daha verimli bir sistem oluşturmak amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda prototip bir Sipariş Toplama ve Dağıtım Sistemi uygulaması tasarımı yapılıp imalatı gerçekleştirilmiş ve gerçek zamanlı uygulaması yapılmıştır. Anahtar kelimeler: Sipariş toplama ve dağıtım, Tedarik zinciri, PLC, Python. Abstract The Covid-19 pandemic has changed people's shopping habits, causing them to turn to online shopping sites, especially on the internet. In the face of increasing order rates, it has become inevitable for manufacturers and suppliers to produce innovative solutions for collecting orders and delivering them on time. Companies/suppliers who had to use a limited number of manpower due to the pandemic have tried to solve this problem with the use of machinery. In this study, a new low-cost Order Picking and Distribution System application developed for the stages of order picking and distribution in the supply chain is described. This stage of the supply chain is the most problematic, time-consuming and costly. In general, more human resources are used in the proposed solutions. With this application, it is aimed to create a more efficient system in terms of time, manpower, warehouse space and cost. For this purpose, a prototype Order Picking and Distribution System application was designed, manufactured and implemented in real time.

196-201

Authors: Mert BÜYÜKTUNA1 , Ali Kursad GORUR2

Abstract In this paper, a hybrid model chipless radio frequency identification (RFID) tag is introduced. It is constructed by using multi-resonator circuit with a bandstop filter simultaneously. Bandstop filter section is conventionally designed by quarter-wave open-circuited stubs, while the multi-resonator circuit is developed by coupling dual-band co-directional split ring resonators (CDSRRs) to a feeding line. Each stub and CDSRR can provide two and four frequency codes, respectively. The open-circuited stubs can form the resonant frequencies within wide frequency range, while the CDSRRs have notch band characteristics. The proposed hybrid model approach has the ability of combining notch and wide band resonant frequencies on a single circuit. A 12-bit chipless RFID tag is designed by locating two wideband monopole antennas vertically and horizontally at the end of the multi-resonator circuit. The monopole antennas are formed by using two orthogonal ellipses. 000000000000 and 100100100100 frequency coded two tags have been experimentally investigated. Öz Bu makalede, bir hibrit model çipsiz radyo frekansı tanımlama (RFID) etiketi tanıtılmaktadır. Bu etiket çoklu rezonatör devresinin bir bant durduran filtre ile eş zamanlı kullanılmasıyla oluşturulmaktadır. Çoklu rezonatör devresi çift bantlı eş yönlü ayrık halka rezonatörlerin (CDSRR) bir besleme hattına kuplajlanmasıyla geliştirilirken, bant durduran filtre bölümü çeyrek dalga boyunda açık devre sonlandırmalı saplamalar kullanarak tasarlanmaktadır. Her yan hat ve CDSRR, sırasıyla iki ve dört frekans kodu sağlayabilmektedir. CDSRRlar çentik bant karakteristiğine sahipken, açık devre saplamalar rezonans frekanslarını geniş frekans aralığında oluşturabilmektedir. Önerilen hibrit model yaklaşımı, çentik ve geniş bant rezonans frekanslarını tek bir devre üzerinde birleştirme yeteneğine sahiptir. 12 bitlik çipsiz bir RFID etiketi, çoklu rezonatör devresinin ucuna dikey ve yatay olarak iki geniş bant monopol anten yerleştirilerek tasarlanmaktadır. Monopol antenler iki ortogonal elips kullanılarak oluşturulmaktadır. 000000000000 ve 100100100100 frekans kodlarına sahip iki etiket deneysel olarak incelenmiştir. Anahtar kelimeler: Çipsiz, RFID etiketi, Ayrık halka rezonatör, Bant durduran filtre, Monopol anten.

212-221

Authors: Zeynep BATMAZ1 , Cihan KALELİ1

Abstract Multi-criteria recommender systems provide efficient solutions to deal with information overload problem by producing personalized recommendations considering multiple criteria. Even though multi-criteria recommender systems provide more accurate and personalized recommendations to their users compared with traditional recommender systems, sparsity becomes a major problem for such systems due to the increasing number of criteria. Due to the lack of co-rated items among users, finding out neighbors and producing accurate predictions become harder. Especially similarity-based multi-criteria recommendation approaches are significantly affected by the sparsity problem. Thus, aiming to minimize the negative impacts of that problem, a hybrid similarity-based multi-criteria recommendation method, that utilizes complex, low-dimensional and latent features obtained from both reviews and criteria ratings by autoencoders, is proposed in this work. The empirical results performed on a real data set with a sparsity percentage of 99.7235% show that the proposed work can provide more accurate predictions compared with other neighborhood-based multi-criteria approaches. Çoklu-ölçütlü öneri sistemleri, aşırı bilgi sorunuyla başa çıkmak için birden fazla ölçütü dikkate alarak kişiselleştirilmiş öneriler üreterek etkili çözümler sunar. Çoklu-ölçütlü öneri sistemleri, geleneksel öneri sistemlerine göre kullanıcılarına daha doğru ve kişiselleştirilmiş öneriler sunsa da, artan kriter sayısı nedeniyle seyreklik bu tür sistemler için önemli bir sorun haline gelmektedir. Kullanıcılar arasında ortak puanlanan ögelerin olmamasndan dolayıı, komşuları bulmak ve doğru tahminler üretmek zorlaşmaktadır. Özellikle benzerlik-tabanlı çoklu-ölçütlü öneri yaklaşımları, seyreklik probleminden önemli ölçüde etkilenmektedir. Bu nedenle, bu çalışmada, bu sorunun olumsuz etkilerini en aza indirmek amacıyla, hem yorum hem de ölçüt derecelendirmelerinden otokodlayıcılar ile çıkarılan karmaşık, düşük boyutlu ve gizli özellikleri kullanan hibrit benzerlik-tabanlı çoklu-ölçütlü bir öneri algoritması önerilmiştir. Seyreklik yüzdesi %99,7235 olan gerçek bir veri seti üzerinde gerçekleştirilen deneysel sonuçlar, önerilen çalışmanın diğer komşuluk-tabanlı çok kriterli yaklaşımlara kıyasla daha doğru tahminler sağlayabildiğini göstermektedir. Anahtar kelimeler: Çoklu-Ölçüt, İşbirlikçi filtreleme, Otokodlayıcılar, Seyreklik, Komşu seçimi.

228-239

Authors: Ahmet ÖZENİR1 , Kemal BEYEN1

Öz Bu çalışmada sismik taban yalıtımlı bir yapıda katlara yerleştirilmiş ivmeölçerler tarafından 1994 Northridge depreminde elde edilen ivme kayıtları kullanılarak yapı davranışı Zaman-Frekans analizi yaklaşımıyla belirlenmeye çalışılmıştır. Çalışmada zaman-frekans ortamında sürekli dalgacık dönüşümü yöntemi kullanılarak yapı dinamik özelliklerinin zaman içerisindeki değişimleri gözlenmiştir. Buna göre, sismik taban yalıtımının etkisi ile kuvvetli yer hareketinin önemli miktarda enerji içeriğine sahip yüksek frekanslı bileşenlerinin üst yapıya aktarımının belirgin bir şekilde azaldığı anlık olarak izlenmiştir. Taban yalıtımlı yapıda deprem etkisinin ve üst yapıdaki davranış kinematiğinin ve tasarım kuvvetlerinin değişimlerini zaman ve frekans ortamlarında vermesi yapı davranışının frekans muhteviyatının zamanla nasıl değiştiğini göstermesi açısından etkin bir yöntem olduğu görülmüştür. Anahtar kelimeler: Zaman-Frekans analizi, Taban yalıtımı, Dalgacık dönüşümü, Yapı sağlığı ve izleme. Abstract In this study, structural characteristics and response characteristics of a base isolated building are evaluated in Time-Frequency domain. Structure story responses and earthquake data set were recorded by the accelerometer network during the 1994 Northridge earthquake. Time-frequency domain continuous wavelet transform is used to monitor the variations of structural frequencies in time. In accordance with the efficiency of the base isolation, reduction of significant energy transmission to upper structure in the higher frequency range is traced instantaneously. The seismic base isolation performance of the observed structure can be identified and understood clearly in the time-frequency domain also. It has been observed that the time-frequency analysis is a very efficient method in terms of showing the variations of the earthquake effect and the behavior kinematics and design forces in the superstructure in time and frequency domain.

257-262

Authors: Nurullah ÖKSÜZER1

Abstract In this study, lightweight concrete was investigated by using perlite (Pe), pumice (Pu), and waste rubber aggregates (R). The changes in compressive strength of lightweight concrete were investigated, while ultrasonic pulse velocity and density properties were compared after high-temperature exposure (300, 500 ℃). In this context, 11 different types of mixtures were produced. Combinations were formed by keeping the w/c ratio constant. As a result of the experiments, increases in compressive strength were determined at 300 ℃ in general. The compressive strengths of concretes produced using waste rubber aggregates were lower than concretes using pumice and perlite aggregates. It was determined that concrete made using waste rubber exhibited more ductile fracture during compression loading. Öz Bu çalışmada perlit (Pe), pomza (Pu) ve atık kauçuk agregaları (R) kullanılarak üretilen hafif betonların performansları incelenmiştir. Hafif betonun basınç dayanımındaki değişimler incelenirken, yüksek sıcaklığa (300, 500 ℃) maruz kaldıktan sonra ultrasonik ses geçiş hızı ve yoğunluk özellikleri karşılaştırılmıştır. Bu kapsamda 11 farklı karışım üretilmiştir. Kombinasyonlar s/ç oranı sabit tutularak oluşturulmuştur. Yapılan deneyler sonucunda genel olarak 300 ℃ sonrasında basınç dayanımında artışlar tespit edilmiştir. Atık kauçuk agrega kullanılarak üretilen betonların basınç dayanımları, pomza ve perlit agrega kullanılarak üretilen betonlara göre daha düşük olmuştur. Kauçuk atığı kullanılarak yapılan betonun basınç yüklemesi sırasında daha sünek kırılma gösterdiği belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Hafif beton, Atık kauçuk agregası, Yüksek sıcaklık.

271-281

Authors: Nazime MERCAN DOĞAN1 , Burak TOP1 , Naime Nur BOZBEYOĞLU2 , Duygu TAKANOĞLU BULUT3 , Orhan KARABULUT4 , Erdal UĞUZDOĞAN5

Abstract In this study, bacterial cellulose (BC) was obtained from Komagataeibacter xylinus S4 and characterized in detail. The effects of a various of carbon sources and media, different pH conditions, incubation temperatures, Surface area/Volume ratios, and incubation durations were determined for BC production. Considering the carbon types, the amount of BC production from high to low was realized as sucrose, fructose, mannitol, xylose, arabinose, and lactose. The highest BC amount (1.303 g/L) was achieved by combining M1A05P5 broth, 30 °C, 1.06 cm-1 Surface area/Volume ratio, pH 3.5 and 21 days. According to scanning electron microscope (SEM) analysis, the cellulose fibril diameters were 34.87-45.97 nm at pH 3.5 and 29.71-102.3 nm at pH 6.5 in M1A05P5. Also, TGA analysis exhibited that the weight loss of BC in the removal of water step initialized between 50 °C and 150 °C and the degradation step initialized between 215 °C and 228 °C. Finally, the electrical conductivity values of the BC samples were determined on the 27-137 °C temperature scale. It was observed that the conductivity was temperature dependent, and the conductivity increased exponentially as the temperature increased. In conclusion, the cellulose from K. xylinus S4 typically showed a semiconducting behavior. Öz Bu çalışmada, Komagataeibacter xylinus S4'ten elde edilen bakteriyel selüloz (BS) detaylı şekilde karakterize edilmiştir. Çeşitli karbon kaynakları ve ortamlarının, farklı pH şartları, sıcaklıklar, yüzey alanı/hacim oranları ve inkübasyon zamanlarının BS üretimine etkisi tespit edilmiştir. Karbon tipleri gözönüne alındığında, yüksekten düşüğe doğru BS üretim miktarı, sükroz, fruktoz, mannitol, ksiloz, arabinoz ve laktoz şeklinde gerçekleşmiştir. En yüksek BS miktarına (1.303 g/L), M1A05P5 sıvı besiyeri, 30 °C sıcaklık, 1.06 cm-1 yüzey alanı/hacim oranı, pH 3.5 ve 21 gün kombinasyonunda ulaşılmıştır. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizine göre M1A05P5 ortamında üretilen bakteriyel selüloz liflerinin çapları pH 3.5'te 34.87-45.97 nm değerindeyken pH 6.5 değerine yükseldiğinde lif çapları 29.71-102.3 nm olarak ölçülmüştür. Ayrıca, TGA analizi, BS numunelerinde dehidrasyon adımındaki ağırlık kaybının 50 °C ile 150 °C arasında, bozunma adımının ise 215 °C ile 228 °C arasında başladığını göstermiştir. Son olarak, BS örneklerinin elektriksel iletkenlik değerleri 27-137 °C sıcaklık skalasında tespit edildi. İletkenliğin sıcaklığa bağlı olduğu ve sıcaklık arttıkça iletkenliğin üstel olarak arttığı gözlendi. Sonuç olarak, K. xylinus S4 selülozu tipik olarak yarı iletken bir davranış göstermiştir. Anahtar kelimeler: Bakteriyel selüloz, Yerel izolat, Karbon kaynakları, Elektriksel iletkenlik, Termal analiz, SEM.

1-9

Authors: Toros Arda AKŞEN1 , Murat ÖZSOY1 , Mehmet FIRAT1

Abstract In the cup drawing process, the tensile stress in the radial direction is dominant during the drawing. However, the sheet bends around the punch and die radiuses, and the fibers touching the punch and die are exposed to compression, while the outer surfaces are exposed to tension. Therefore, the stress state at the radius regions of punch and die becomes complicated to overcome due to the bending and may influence the final earing form. The present study investigates the influence of a plasticity model involving an advanced yield criterion coupled with a combined hardening model on the earing prediction in the cup drawing process of AA6016-T4 aluminum alloy. Therefore, isotropic hardening and combined hardening models are implemented, respectively so as to show the kinematic hardening effect on the earing prediction performance. The combined hardening model comprises Armstrong-Frederic kinematic hardening and isotropic hardening rules together to characterize the hardening behavior of the sheet, and the parameters of the hardening model were obtained by considering a reversal shear test. A sixth-order polynomial-based yield criterion was implemented to represent the anisotropic response of the sheet successfully. The Hill48 yield criterion was also considered in the present study for comparison purposes. The analyses were conducted based on the additive plasticity approach and using the implicit stress update scheme in Marc commercial software. The punch force-displacement responses and earing profile predictions were obtained numerically and compared with the experimental outcomes. It was seen that introducing the combined hardening model enhances the earing prediction capability for both yield criteria. With the incorporation of the combined hardening rule, the improvement in the prediction of the earing profile was more apparent in HomPol6 results compared to Hill48. The HomPol6 yield criterion coupled with the combined hardening rule led to a better agreement in the prediction of ear formation. In the cup drawing process, the tensile stress in the radial direction is dominant during the drawing. However, the sheet bends around the punch and die radiuses, and the fibers touching the punch and die are exposed to compression, while the outer surfaces are exposed to tension. Therefore, the stress state at the radius regions of punch and die becomes complicated to overcome due to the bending and may influence the final earing form. The present study investigates the influence of a plasticity model involving an advanced yield criterion coupled with a combined hardening model on the earing prediction in the cup drawing process of AA6016-T4 aluminum alloy. Therefore, isotropic hardening and combined hardening models are implemented, respectively so as to show the kinematic hardening effect on the earing prediction performance. The combined hardening model comprises Armstrong-Frederic kinematic hardening and isotropic hardening rules together to characterize the hardening behavior of the sheet, and the parameters of the hardening model were obtained by considering a reversal shear test. A sixth-order polynomial-based yield criterion was implemented to represent the anisotropic response of the sheet successfully. The Hill48 yield criterion was also considered in the present study for comparison purposes. The analyses were conducted based on the additive plasticity approach and using the implicit stress update scheme in Marc commercial software. The punch force-displacement responses and earing profile predictions were obtained numerically and compared with the experimental outcomes. It was seen that introducing the combined hardening model enhances the earing prediction capability for both yield criteria. With the incorporation of the combined hardening rule, the improvement in the prediction of the earing profile was more apparent in HomPol6 results compared to Hill48. The HomPol6 yield criterion coupled with the combined hardening rule led to a better agreement in the prediction of ear formation. Öz Kap çekme işlemi esnasında, radyal yön boyunca çekme gerilmesi mevcuttur. Bununla birlikte şekillendirilecek sac, zımba ve kalıp köşelerinin etrafında bükülmektedir ve köşelere temas eden iç yüzeyler basma gerilmesi etkisi altındayken, dış yüzeyler ise çekme etkisi altındır. Bu durum sacın zımba ve kalıp köşelerinde bükülen bölümlerindeki gerilme durumunu karmaşık bir hale getirmektedir ve nihai kulak formunu etkileyebilmektedir. Bu çalışma, gelişmiş bir akma fonksiyonu ve bir birleşik pekleşme modeli içeren bir plastisite modelinin kulaklanma tahmin performansını incelemektedir. Bu kapsamda AA6016-T4 alüminyum alaşımının derin çekme işlemi incelenmiştir. Birleşik pekleşme modelinin kulaklanma tahmin performansına etkisini daha net ortaya koymak amacıyla, izotropik ve birleşik pekleşme kuralları ayrı ayrı analizlere entegre edilmiştir. Malzemenin pekleşme davranışını tanımlamak amacıyla kullanılan birleşik pekleşme modeli, Armstrong-Frederic kinematik pekleşme ve izotropik pekleşme modellerinin birleşimidir ve birleşik pekleşme modelinin parametreleri bir tersinir kayma testinin verileri kullanılarak elde edilmiştir. Sacın anizotropik davranışını isabetli bir şekilde tanımlamak amacıyla altıncı dereceden homojen polinom tabanlı bir akma fonksiyonu kullanılmıştır. HomPol6 kriterinin tahmin performansını göstermek için simülasyonlar Hill48 akma kriteri kullanılarak da yürütülmüştür. Simülasyonlar Marc ticari yazılımında eklemeli plastisite yaklaşımı ve kapalı zaman adımlı gerilme güncelleme şeması kullanılarak yürütülmüştür. Zımba kuvvet-deplasman davranışları ve kulak profil tahminleri sayısal olarak elde edilmiş ve deneysel sonuçlarla kıyaslanmıştır. Birleşik pekleşme modelinin kulaklanma tahmin yeteneğini iki akma kriteri için de iyileştirdiği görülmüştür. Bu iyileşmenin HomPol6 sonuçları için daha belirgin olduğu da kaydedilmiştir. En iyi kulak oluşum tahmininin, HomPol6 akma kriteri ile birleşik pekleşme kuralı kullanıldığında gerçekleştiği görülmüştür. Anahtar kelimeler: Kap çekme, Kulaklanma, Kinematik pekleşme, Plastisite.

17-30

Authors: Hatice ERDOĞAN AKBULUT1 , Feristah OZÇELİK2 , Tugba SARAÇ2

Abstract In this study, faculty-level university course timetabling problem with double major and minor program constraints where classrooms are shared with several faculties is taken into account. This is the first study considering all these constraints together. A goal programming model is proposed to solve the considered problem. Since it is not possible to find a feasible solution for large-size problems with the proposed model in a time limit, a simulated annealing algorithm is developed. The performance of the proposed solution methods is tested by using randomly generated test problems. In addition, a case study is performed at the engineering faculty of a private university. Computational results show the success of the proposed simulated annealing algorithm to solve large-sized problems. An 83% improvement was achieved with the proposed algorithm for the real-life problem. Öz Bu çalışmada, dersliklerin fakülteler arasında paylaşıldığı, çift anadal ve yan dal kısıtlarının olduğu fakülte seviyesinde üniversite ders çizelgeleme problemi ele alınmıştır. Bu çalışma, tüm bu kısıtları bir arada ele alan ilk çalışmadır. Ele alınan problemi çözmek için bir hedef programlama modeli önerilmiştir. Önerilen model ile büyük boyutlu problemler için süre limiti içinde uygun çözüm bulmak mümkün olmadığından, bir tavlama benzetimi algoritması geliştirilmiştir. Önerilen çözüm yöntemlerinin performansı rassal türetilmiş test problemleri kullanılarak sınanmıştır. Ayrıca özel bir üniversitenin mühendislik fakültesinde vaka çalışması yapılmıştır. Deneysel sonuçlar, önerilen tavlama benzetimi algoritmasının büyük boyutlu problemleri çözmedeki başarısını ortaya koymuştur. Gerçek hayat problemi için önerilen algoritma ile %83 oranında iyileşme sağlanmıştır. Anahtar kelimeler: Fakülte seviyesinde üniversite ders çizelgeleme, Tavlama benzetimi, Hedef programlama, Çift anadal programı, Yandal programı.

36-43

Authors: Yasin GÖRMEZ1 , Halil ARSLAN2 , Yunus Emre IŞIK1 , Sercan TOMAÇ3

Abstract Indoor localization involves pinpointing the location of an object in an interior space and has several applications, including navigation, asset tracking, and shift management. However, this technology has not yet been perfected, and many methods, such as triangulation, Kalman filters, and machine learning models have been proposed to address indoor localization problems. Unfortunately, these methods still have a large degree of error that makes them ill-suited for difficult cases in real-time. In this study, we propose a hybrid model for Bluetooth low energy-based indoor localization. In this model, the triangulation method is combined with several machine learning methods (naïve Bayes, k-nearest neighbor, logistic regression, support vector machines, and artificial neural networks) that are optimized and tested in three different environments. In the experiment, the proposed model performed similarly to the solo triangulation model in easy and medium cases; however, the proposed model obtained a much smaller degree of error for hard cases than either solo triangulation or machine learning models alone. Öz İç mekân konumlandırma, bir nesnenin iç mekândaki konumunun tam olarak belirlenmesi olarak tanımlanabilir ve navigasyon, varlık takibi ve vardiya yönetimi olmak üzere bir çok uygulama alanı bulunmaktadır. İç mekân konumlandırma problemlerini çözmek için üçgenleme, Kalman filtreleri ve makine öğrenmesi modelleri gibi birçok yöntem önerilmiştir ancak hala istenilen başarı oranları elde edilememiştir. Bu yöntemler deney ortamlarında başarılı sonuçlar elde etse de, gerçek zamanlı durumlarda hata oranları çok fazla olabilmektedir. Bu çalışmada, Bluetooth düşük enerji tabanlı iç mekân konumlandırma için hibrit bir model önerilmiştir. Bu modelde, üçgenleme yöntemini, üç farklı ortamda optimize edilmiş ve test edilmiş birkaç makine öğrenmesi yöntemiyle (Naive Bayes, k-en yakın komşu, lojistik regresyon, destek vektör makineleri ve yapay sinir ağları) birleştiren hibrit bir yaklaşım kullanılmıştır. Çalışmada önerilen model, kolay ve orta durumlarda üçgenleme modeline benzer şekilde performans göstermiş; ancak önerilen model, zor durumlar için üçgenleme veya tek başına makine öğrenimi modellerinden çok daha küçük bir hata oranı elde etmiştir. Anahtar kelimeler: Nesnelerin interneti, İç mekân konumlandırma, Buluetooth düşük enerji, Makine öğrenmesi, Üçgenleme.

53-62

Authors: Kadir AKGÖL1 , Emre DEMİR2 , İbrahim AYDOĞDU3

Abstract Determination of the optimal route in transportation activities is one of the major problems in transportation. Therefore, efficient techniques deserve our utmost attention to detect optimal routes. In this study, a novel method called Cluster Path Covering (CPC) has been developed and introduced to identify a route based on a sequence of location points on a network. There are already models to minimize the total path cost between the pair of nodes following a kind of sequence. However, our method aims to minimize the path cost, including the neighbourhood accessibility of the path nodes on the network. One of the major challenges for the new model is to reveal the accessibility costs between the nodes. The methodology presents the CPC method clustering the location points on a network and indicating the optimum point for each cluster. Then, the CPC method generates the best path by connecting the specific location points representing the clusters. Moreover, the shortest covering of the neighbourhood path problem (SCNPP) is introduced in this study. The novel CPC method is utilized for SCNPP, a distinctive version of the shortest covering path problem (SCPP). The performance of the CPC method is then tested on two different benchmark networks. According to the results, it provides robust and efficient outcomes for decreasing the routes' transportation costs (e.g., distances). The issues that can be solved via the CPC method include the accessibility costs of public transportation paths and the locations of stops by minimizing the costs. Öz En uygun güzergâhın belirlenmesi ulaşım faaliyetlerindeki en büyük sorunlardan biridir. Bu nedenle, en uygun rotaları tespit etmek için etkili teknikler kullanılmalıdır. Bu çalışmada, bir ağ üzerindeki konum noktaları dizisine dayalı bir rotayı tanımlamak için Küme Yolu Kaplama (CPC) adı verilen özgün bir yöntem geliştirilmiş ve tanıtılmıştır. Bir dizi üzerindeki düğüm noktaları çiftleri arasındaki toplam yol maliyetini en aza indirecek modeller hâlihazırda bulunmaktadır. Ancak bizim yöntemimiz, ağdaki düğümlerin komşu olduğu muhite erişilebilirliğini de göz önünde bulundurarak yol maliyetini en aza indirmeyi amaçlamaktadır. Bu yeni yöntem için en büyük zorluklardan biri, düğümler arasındaki erişilebilirlik maliyetlerini ortaya çıkarmaktır. Metodolojimiz, bir ağ üzerindeki düğüm noktalarını kümeleyen ve her küme için optimum noktayı gösteren CPC yöntemini sunmaktadır. Bu yöntem, kümeleri temsil eden düğüm noktalarını birbirine bağlayarak en iyi yolu oluşturmaktadır. Ayrıca bu çalışmada, komşu muhiti kaplayan en kısa yol probleminin (SCNPP) tanımı yapılmıştır. Yeni CPC yöntemi, kaplayan en kısa yol probleminin (SCPP) ayırt edici bir versiyonu olan SCNPP için kullanılmaktadır. İlaveten, CPC yönteminin performansı iki farklı kıyaslama ağında test edilmiştir. Sonuçlara göre CPC yöntemi, güzergâhların ulaşım maliyetlerini (mesafeler gibi) azaltmak için güçlü ve etkin neticeleri bize sağlamaktadır. CPC yöntemi ile çözülebilecek sorunlar arasında, toplu taşıma güzergâhlarına mesafe açısından erişilebilirlik maliyetlerinin azaltılması ve durakların konumları arasındaki mesafelerin minimize edilmesi yer alabilir. Anahtar kelimeler: Yol ağ tasarımı, Kaplayan yol, K-means, Kentsel planlama.

71-80

Authors: Gülay ONUŞLUEL GÜL1

Öz Birbiriyle ilişkili birçok etkene bağlı olduğundan oldukça karmaşık ve yıkıcı etkileri olabilen kuraklıkla ilgili çalışmalar, bu doğal afetin sonuçlarının bertaraf edilebilmesi ve önlemlerin zamanında alınarak harekete geçilebilmesini kolaylaştırmak amacıyla bir süreklilik gösterecek şekilde gelişmektedir. Bütünsel çerçevede gerçekleştirilen bu çalışmada, kuraklık olgusunun zamansal ve mekânsal olarak, uzaktan algılama verileri kullanılarak Google Earth Engine (GEE) platformunda hesaplanmasına dayanmaktadır. Bu amaçla, Sıcaklık Durum İndisi (TCI), Bitki Örtüsü Durumu İndisi (VCI) ve Bitki Örtüsü Sağlığı İndisi (VHI), yakın geçmiş dönem (2018-2021) ile geçmiş dönemler (2002, 2005, 2010 ve 2015 yılları) için temmuz ve ocak ayları bazında incelenmiş ve böylece tarımsal kuraklık durumu ortaya konulmuştur. Anahtar kelimeler: Kuraklık, Uzaktan algılama, Google Earth engine (GEE), Sıcaklık Durum İndisi (TCI), Bitki örtüsü durum indisi (VCI), Bitki örtüsü sağlığı indisi (VHI). Abstract Studies on drought, which can have quite complex and devastating effects due to a number of interrelated factors, are developing continuously in order to eliminate the consequences of such a natural disaster and even further to facilitate actions for taking timely measures. This study, which is carried out in this holistic framework, is based upon the temporal and spatial assessment of drought phenomenon on the Google Earth Engine (GEE) platform through the use of remotely-sensed data. For this purpose, Temperature Condition Index (TCI), Vegetation Condition Index (VCI) and Vegetation Health Index (VHI) were calculated both for the recent period (2018-2021) and the previous periods (the years 2002, 2005, 2010 and 2015) examined through July and January months and the agricultural drought situation was revealed in this way.

87-94

Authors: Seda HOŞGÜN1 , Emir Zafer HOŞGÜN2

Abstract In this study, a Co/MMT catalyst was synthesized by pillaring method using montmorillonite (MMT) as a support material for hydrogen production by hydrolysis reaction from sodium borohydride (NaBH4) solution. N2 sorption, XRD, SEM-EDS, and FTIR spectroscopy techniques were used for catalyst characterization. To optimize the amount of hydrogen obtained as a result of the hydrolysis reaction, the NaBH4 concentration (0.3-0.5 M), the sodium hydroxide (NaOH) concentration (0.3-0.5 M), the amount of catalyst (20-50 mg) and the reaction temperature (30-50 °C) were investigated. The optimal conditions obtained from the Box-Behnken analysis were 50 °C, 0.33 M NaBH4, 39 mg catalyst, 0.46 M NaOH, and the maximum reaction rate (hydrogen production) was 2328 mL min-1 gcat -1at standard temperature and pressure (298K,1atm). According to the analysis of variance, it was found that all parameters had a significant effect on the hydrogen production rate. Öz Bu çalışmada, destek malzemesi olarak Montmorillonit (MMT) kullanılarak sütunlama yöntemiyle Co/MMT katalizörü, sodyum borhidrür (NaBH4) çözeltisinden hidroliz reaksiyonu ile hidrojen üretimi için sentezlenmiştir. Katalizör karakterizasyonu için N2 sorpsiyon, XRD, SEM-EDS ve FTIR spektroskopi teknikleri kullanılmıştır. Hidroliz reaksiyonu sonucunda elde edilen hidrojen miktarını optimize etmek amacıyla, NaBH4 konsantrasyonu (0.3-0.5 M), sodyum hidroksit (NaOH) konsantrasyonu (0.3-0.5 M), katalizör miktarı (20-50 mg) ve reaksiyon sıcaklığı (30-50 °C) gibi parametrelerin etkisi incelenmiştir. Box-Behnken analizinden elde edilen optimal koşullar 50 °C, 0.33M NaBH4, 39 mg katalizör, 0.46 M NaOH olup, maksimum reaksiyon (hidrojen üretim) hızı standart sıcaklık ve basınç koşullarında (298K, 1atm) (2328 mL dak-1 gcat -1 olarak bulunmuştur. Varyans analizine göre tüm parametrelerin hidrojen üretim hızı üzerinde önemli bir etkisi olduğu belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Hidrojen, Sodyum borhidrür, Montmorillonit, Box-Behnken.

103-108

Authors: Fatih ESİN1 , Onur ACUR1 , Berkman İŞÇİ1 , Caner CANTÜRK1 , Cansu BESUN1 , Engin ÇEVİK2

Abstract In the Coke Plant of KARDEMIR, coking coal is charged to the furnaces, the hot coke is obtained after 18-21 hours of coking is discharged to the quenching wagon via the guide car with the help of the pusher machine. The hot coke is quenched by water spraying in the quenching towers and is poured into the coke ramp. The metallurgical coke is sized in the Coke Crushing and Screening Plant and sent to the blast furnaces. In the blast furnace process, the use of metallurgical coke with high CSR values obtained from high quality coking coals is preferred. In the blast furnace process, it is preferred to use metallurgical coke with CSR values in the range of 60-70% obtained from high quality coking coals. However, the reserves of high quality coal beds are decreasing day by day. In this study, it is aimed to increase the CSR value of metallurgical coke by spraying various concentrations of boron solutions in order to obtain the same efficiency from low quality coals. In this way, low quality coals in the coal blend in metallurgical coke production will be used at higher rates and raw material costs will be reduced. Solutions prepared with three different boron products and various concentrations were applied to the hot coke obtained at 1050±50 °C in coke ovens, and its effects on the alteration of coke strength after reaction (CSR) values were investigated. When the coke reactivity test results of the applications were examined, it was observed that there was a 20-48% improvement in the CSR value of the coke samples with boron solution compared to the coke samples quenched by spraying water. A 46.29% increase in CSR value and a 34.92% decrease in CRI value of the hot coke sample, which was quenched with 7 g/Ɩ concentration Disodium Octaborate Tetrahydrate solution giving the optimum value, was determined. Öz KARDEMİR Kok Fabrikalarında koklaşabilir kömür fırınlara şarj edilmekte, 18-21 sa.’lik koklaşma sonrasında elde edilen kızgın kok itici makina yardımı ile kılavuz arabası üzerinden söndürme vagonetine boşaltılmaktadır. Kızgın kok, söndürme kulelerinde su püskürtülerek söndürülmekte ve kok rampasına dökülmektedir. Metalürjik kok, kok kırma eleme tesisinde boyutlandırılarak yüksek fırınlara sevk edilmektedir. Yüksek fırın prosesinde kaliteli koklaşabilir kömürlerden elde edilen CSR değerleri yüksek metalürjik kok kullanımı tercih edilmektedir. Yüksek fırın prosesinde, kaliteli koklaşabilir kömürlerden elde edilen CSR değerleri %60-70 aralığında olan metalürjik kok kullanımı tercih edilmektedir. Fakat kaliteli kömür yataklarının rezervleri gün geçtikçe azalmaktadır. Bu çalışmada, düşük kalitedeki kömürlerden aynı verimi elde etmek için metalürjik koka çeşitli derişimlerde bor solüsyonları püskürtülerek CSR değerinin artırılması amaçlanmaktadır. Bu sayede metalürjik kok üretiminde kömür harmanı içerisinde düşük kalitedeki kömürler daha yüksek oranlarda kullanılabilecek ve hammadde maliyeti düşürülmüş olacaktır. Kok fırınlarında 1050 ± 50 °C sıcaklıkta elde edilen kızgın kok üzerine üç farklı bor ürünü ile çeşitli derişimlerde hazırlanan çözeltiler uygulanarak reaksiyon sonrası kok mukavemetindeki (CSR) değişiklikler üzerine etkileri incelenmiştir. Gerçekleştirilen uygulamaların kok reaktivite test sonuçları incelendiğinde, bor çözeltisi uygulanmış kok numunelerinin su püskürtülerek söndürülen kok numunelerine göre CSR değerinde %20-48 iyileşme olduğu gözlenmiştir. Optimum değeri veren 7 g/Ɩ derişimli Disodyum Oktaborat Tetrahidrat çözeltisi ile söndürülen kızgın kok numunesinin CSR değerinde %46.29 artış, CRI değerinde %34.92 azalış tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Metalürjik kok, Bor, Kok reaktivite, Yüksek fırın, Kok fabrikaları.

119-127

Authors: Fehmi Görkem ÜÇTUĞ1 , Zehranur TEKİN1 , Zeynep DAYIOĞLUGİL2 , Ercan ULUSOY2 , Şule OKTAYLAR KEYİK2

Abstract This study involves the cradle-to-gate life cycle assessment of tomato paste production in Turkey. All the data was obtained from a large-scale production company located in north-west Turkey in 2020. CCaLC software with Ecoinvent2 database alongside CML2001 method was used for the analysis and the following impacts were taken into account: acidification potential, carbon footprint, eutrophication potential, human toxicity potential, ozone layer depletion potential, and photochemical smog potential. Functional unit was chosen as 1 kg of tomato paste sold in glass jars. The results show that the biggest contributor to environmental impacts was the raw material supply stage, mainly due to fungicide (for agriculture) and metal (for packaging) use. Energy required for agricultural and production processes were also found to have significant effects of the impacts. The results were found to be in very good consistency with earlier literature. Using photovoltaic panels for meeting 10% of the electricity demand of agricultural and production processes or utilizing tomato harvesting waste to produce biomethane were found to have almost no positive effects as far as impact reduction is concerned. These results show that switching to organic farming seems to be essential if environmental impacts of processed food products such as tomato paste are to be reduced. Öz Bu çalışma, Türkiye'de salça üretiminin beşikten kapıya yaşam döngüsü değerlendirmesini içermektedir. Tüm veriler 2020 yılında Türkiye'nin kuzeybatısında bulunan büyük ölçekli bir üretim şirketinden elde edilmiştir. Analiz için CML2001 yönteminin yanı sıra Ecoinvent2 veri tabanına sahip CCaLC yazılımı kullanılmış ve şu etkiler göz önüne alınmıştır: asidifikasyon potansiyeli, karbon ayak izi, ötrofikasyon potansiyeli, insan toksisite potansiyeli, ozon tabakasını inceltme potansiyeli ve fotokimyasal sis potansiyeli. Fonksiyonel birim cam kavanozda satılan 1 kg salça olarak seçilmiştir. Sonuçlar, çevresel etkilere en büyük katkının, esas olarak mantar ilacı (tarım için) ve metal (ambalaj için) kullanımı nedeniyle hammadde tedarik aşamasından geldiğini göstermektedir. Tarım ve üretim süreçleri için gerekli olan enerjinin de çevresel etkilerde önemli bir payı olduğu tespit edilmiştir. Sonuçların literatürdeki diğer yayınlarla tutarlılığının yüksek olduğu görülmüştür. Tarım ve üretim süreçlerinin elektrik talebinin %10'unu karşılamak için fotovoltaik panellerin kullanılması veya biyometan üretmek için domates hasat atığının kullanılmasının etki azaltma söz konusu olduğunda hemen hemen hiçbir olumlu etkiye sahip olmadığı saptanmıştır. Bu sonuçlar, salça gibi işlenmiş gıda ürünlerinin çevresel etkilerinin azaltılması için organik tarıma geçişin gerekli olduğunu göstermektedir. Anahtar kelimeler: Karbon ayak izi, Çevresel etki, Gıda ürünleri, Yaşam döngüsü analizi, Domates salçası, Türkiye.

797-809

Authors: Hasan AKYER1

Öz Türkiye’nin Ege bölgesi iklim koşulları ve toprak özellikleri açısından meyve üretimine çok elverişli bir bölgedir. Ege bölgesindeki meyve ve sebze üretimi Türkiye tarım ekonomisi açısından önemli bir konuma sahiptir. Meyvecilik sektörü Türkiye’nin tarım ekonomisi açısından oldukça önemli bir yere sahiptir. Çalışmanın amacı, Ege bölgesindeki dengesiz meyve üretiminin önüne geçilerek daha verimli meyve yetiştiriciliğini sağlamaktır. Çalışmada, farklı koşullarda yetişen meyveleri Ege bölgesindeki farklı özelliklere sahip illerde dengeli bir şekilde üretiminin yapılacağı bir atama amaçlanmıştır. Atama problemi için Ege bölgesindeki şehirlerin koşulları ve meyvelerin yetişme koşulları birlikte ele alınmıştır. Bu koşullar rakım, sıcaklık, toprak niteliği, iklim, nem, işgücü ve sulamadır. Meyve üretimi için AHP yöntemiyle koşullar analiz edilmiş ve faktör ağırlıkları hesaplanmıştır. Meyvelerin atama problemini çözmek için Aras ve Bulanık Mantık yöntemleri kullanılmıştır. Bu yöntemler, belli bir durumun hesaplanamayan özelliklerini sayısallaştırarak sonuca ulaşmayı sağlamaktadır. Endüstriyel değeri ve ihracat geliri yüksek olan başta incir, üzüm, kekik ve kiraz üretimi için sırasıyla Aydın, Manisa, Denizli ve Afyonkarahisar illeri önerilmiştir. Yapılan çalışma ülke genelinde her bölgede bu şekilde meyve ve sebze atamasının yapılarak dengesiz üretimin önüne geçilebileceğini göstermiştir. Sonuçta ülkenin tarım arazileri etkin kullanılabilecek ve tarımın milli ekonomiye katkısı artacaktır. Anahtar kelimeler: AHP, Bulanık mantık, Aras, Atama problemi, Meyve üretimi. Abstract Turkey's Aegean region is a very suitable region for fruit production in terms of climatic conditions and soil characteristics. Fruit and vegetable production in the Aegean region has an important position in terms of Turkey's agricultural economy. The fruit growing sector has a very important place in Turkey's agricultural economy. The aim of the study is to prevent unbalanced fruit production in the Aegean region and to ensure more efficient fruit growing. In the study, it was aimed to assign a balanced production of fruits grown under different conditions in provinces with different characteristics in the Aegean region. For the assignment problem, the conditions of the cities in the Aegean region and the growing conditions of the fruits are considered together. These conditions are altitude, temperature, soil quality, climate, humidity, labor and irrigation. Conditions for fruit production were analyzed with the AHP method and factor weights were calculated. Aras and Fuzzy Logic methods were used to solve the assignment problem of fruits. These methods enable to reach the result by digitizing the non-computable features of a particular situation. Aydın, Manisa, Denizli and Afyonkarahisar provinces have been proposed, respectively, for the production of figs, grapes, thyme and cherries, which have high industrial value and export income. The study has shown that unbalanced production can be prevented by assigning fruits and vegetables in this way in every region of the country. As a result, the country's agricultural lands will be used effectively and the contribution of agriculture to the national economy will increase.

824-832

Authors: Zeliha ERGÜL AYDIN1 , Banu İÇMEN ERDEM1 , Zeynep İdil ERZURUM ÇİÇEK1

Abstract The popularity of bike-sharing programs has increased the need for precise demand prediction techniques. In this work, the use of gradient-boosting techniques to forecast demand for bike-sharing systems is studied. The gradient boosting algorithms XGBoost, LightGBM, and CatBoost are used in this study to suggest an approach for predicting bike-sharing demand. Two real-world data sets were analyzed in this study, one for Konya and the other for Washington, D.C. Both datasets provide details about the day's particular characteristics and the weather. By using previous data to train a gradient-boosting model, we are able to make extremely precise predictions of future bike-sharing demand. CatBoost outperforms XGboost and LightGBM when all gradient boosting models are trained with the best hyperparameter sets. Öz Bisiklet paylaşım sistemlerinin artan popülaritesi, talebi doğru tahmin etme ihtiyacını artırmıştır. Bu çalışma, bisiklet paylaşım sistemlerinde talebi tahmin etmek için gradyan artırma yöntemlerinin kullanımını araştırmaktadır. Bu amaçla, XGBoost, LightGBM ve CatBoost gradyan artırma algoritmalarını kullanarak bisiklet paylaşım talebini tahmin etmek için bir yöntem önerilmektedir. Önerilen yöntem Konya ve Washington, D.C. olmak üzere iki gerçek dünya veri setine uygulanmıştır. Her iki veri setinde de hava koşulları ve günün belirli özellikleri gibi bilgiler yer almaktadır Geçmiş veriler üzerinde bir gradyan artırma modeli eğiterek, gelecekteki bisiklet paylaşımı talebine ilişkin son derece doğru tahminler yapılabilmektedir. Tüm gradyan artırma modelleri en iyi hiperparametre kümeleriyle eğitildiğinde; CatBoost, XGboost ve LightGBM'den daha iyi performans göstermiştir.

842-854

Authors: Ayşegül TUŞ1 , Gülin Zeynep ÖZTAŞ1 , Tayfun ÖZTAŞ1 , Abdullah ÖZÇİL2 , Esra AYTAÇ ADALI1

Öz Endüstri 4.0’ın yol açtığı dijital dönüşüm süreci, ülkelerin yeniden yapılandırılmasını gerektirmektedir. Dijital dönüşüm, bilgi birikimi ile teknolojiyi entegre ederek verimliliği arttırmak yoluyla katma değere sahip ürünler ile sürdürülebilir bir kârlılığı hedeflemektedir. Dijital dönüşümün yarattığı fırsatların ve tehditlerin farkında olan ülkeler, rekabette avantaj elde ederek pazar paylarını arttırma imkânı bulabilmektedir. Bu nedenle ülkelerin, dijital dönüşümü benimseme ve uygulama düzeylerinin tespit edilebilmesi için çeşitli kuruluşlar tarafından analizler ve değerlendirmeler yapılmaktadır. Bu çerçevede, Bilişim Sanayicileri Derneği (TÜBİSAD) tarafından hazırlanan ve ilki 2020 yılında yayımlanan Türkiye Dijital Dönüşüm Endeksi, Türkiye’nin dijital dönüşüm performansının zaman içinde değişiminin gözlenmesine ve diğer ülkelerle karşılaştırma yapılmasına imkân sağlayan kullanışlı bir araçtır. Türkiye Dijital Dönüşüm Endeksi, çeşitli göstergeleri (kriterleri) dikkate alarak, 4 ana bileşeni (ana kriteri) ve 10 alt bileşeni (alt kriteri) içeren bir endekstir. Bu endeks değeri hesaplanırken her bir kriterin öneminin eşit olduğu varsayılmaktadır. Ancak endeks değeri hesaplamada kullanılan ana ve alt kriterlerin önem derecelerinin gerçekte farklı olması nedeniyle kriter ağırlıklarının dikkate alınarak endeks hesaplamanın daha anlamlı olacağı düşünülmektedir. Bu nedenle bu çalışmada, kriter ağırlıklarının hesaplanmasında dijital dönüşüm konusunda uzmanlaşmış kişilerin görüşleri dikkate alınarak Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) yöntemlerinden biri olan Bayesian Best-Worst Method (BBWM) ile dijital dönüşüm endeks değeri yeniden hesaplanmıştır. Bu yöntem sayesinde bir uzman grubun bir kriteri diğerine tercih etme derecesi ölçülerek bütünleşik ağırlıklar elde edilebilmektedir. Bu çalışma ile elde edilen bulgular, Türkiye’nin dijital dönüşüm performansını nasıl artırılabileceğine ilişkin ipuçları sunarken, bu bulguların TÜBİSAD'ın hazırladığı rapordaki sıralamayı ve yorumları etkileyeceği düşünülmektedir. Anahtar kelimeler: ÇKKV, Dijital dönüşüm, Bayesian BWM. Abstract The digital transformation process caused by Industry 4.0 requires the restructuring of countries. Digital transformation integrates the knowledge and technology. It aims at sustainable profitability with products with added value by increasing efficiency. Countries that are aware of the opportunities and threats created by digital transformation can find the opportunity to increase their market share by gaining a competitive advantage. For this reason, analyses and evaluations are made by various organizations in order to determine the level of adoption and implementation of digital transformation by countries. In this framework, Turkey Digital Transformation Index was prepared by Informatics Industry Association (TÜBİSAD) and the first one was published in 2020. It is a useful tool that allows observing the change in Turkey's digital transformation performance over time and making comparisons with other countries. The Turkey Digital Transformation Index includes 4 main components (main criteria) and 10 sub-components (sub-criteria) taking into account various indicators (criteria). It is assumed that the importance of each criterion is equal when calculating this index value. However, it is thought that the main and sub-criteria used in the index value calculation are actually different in importance. Therefore, it will be more meaningful to calculate the index by considering the criteria weights. For this reason, they are calculated in this study with Bayesian Best-Worst Method (BBWM), which is one of the Multi-Criteria Decision Making (MCDM) methods, taking into account the opinions of experts in digital transformation. The digital transformation index value is recalculated with these criteria weights. Thanks to this method, aggregated weights are obtained by measuring the degree to which an expert group prefers one criterion to another. This study provides tips on how to increase Turkey's digital transformation performance. It is thought that the findings will affect the ranking and comments.

870-884

Authors: Duygu TOPALOĞLU1 , Olcay POLAT2 , Can Berk KALAYCI2

Öz Aynı kompartımanda taşınamayan farklı ürünlerin dağıtımında çok kompartımanlı araç kullanımı verimli bir çözüm yöntemidir. Bu çalışmada zaman pencereli araç rotalama problemi heterojen filolu ve çok kompartımanlı araçların kullanımı göz önünde bulundurularak ele alınmıştır. Çalışmada ele alınan problemin varyantı heterojen filolu çok kompartımanlı zaman pencereli araç rotalama problemi (HFÇKZPARP) olarak bilinmektedir. Bu çalışmada Değişken Komşuluk Arama algoritması (DKA) ve Yapay Arı Koloni Algoritması (YAKA) problemin çözümü için uyarlanmıştır. Algoritmaların performanslarını analiz edebilmek için iyi bilinen veri setleri problem yapısına uyarlanmıştır. Karşılaştırmalı sonuçlar geliştirilen algoritmaların oluşturulan veri setlerini efektif bir şekilde çözdüğünü ortaya koymaktadır. DKA algoritması YAKA’ya göre sayısal olarak önemli bir üstünlük gösterdiği gözlemlenmiştir. Anahtar kelimeler: Lojistik, Rotalama, Bölünebilir talep, Çok kompartıman, Zaman penceresi, Sezgisel algoritma. Abstract The use of multi-compartment vehicles is an efficient solution for distributing different products that cannot be transported in the same compartment. In this study, the vehicle routing problem with time windows is addressed by considering the use of a heterogeneous fleet and multi-compartment vehicles. The variant of the problem discussed in this study is known as the Heterogeneous Fleet Multi-Compartment Vehicle Routing Problem (MCVRPTWHF). In this study, the Variable Neighborhood Search algorithm (VNS) and the Artificial Bee Colony Algorithm (ABCA) have been adapted to solve the problem. Well-known datasets have been adapted to fit the problem structure in order to analyze the performance of the algorithms. Comparative results reveal that the developed algorithms effectively solve the generated datasets. It has been observed that the DKA algorithm has significant numerical superiority compared to YAKA.

897-912

Authors: Halenur ŞAHİN1

Öz Bu çalışmada tarihi binalarda yapılması öngörülen restorasyon işlerini planlayacak bir optimizasyon modeli geliştirilmiştir. Literatürde tarihi eser ve kültürel mirasların restorasyon işlerinin modellenmesine yönelik çok az sayıda çalışma bulunmakta olup, bu çalışmaların çoğu yapılacak işleri önceliklendirmeyi amaçlayan çok kriterli karar verme modellerine dayanmaktadır. Tarihi eser restorasyonu pahalı ve uzun süren bir süreçtir. Restorasyonu devam eden eserlerin ziyarete kapalı olacağı varsayımı altında eserlerin kültürel, sosyal ve ekonomik önemi göz önünde bulundurulduğunda, restorasyon işlerinin optimize edilmesinin önemi anlaşılmaktadır. Ancak, yöneylem araştırması literatüründe bu problemi bahsedilen kapsamda ele alan herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bir binadaki kusurları düzeltmek için gereken minimum eylemler dizisinin “iş” olarak adlandırıldığı durumda, bir binada farklı kusurlardan ötürü birden fazla “iş” olabileceği varsayımı yapılabilir. Eserlerin restorasyonu için ayrılan sınırlı bütçeye göre restorasyon işlerinin iş paketlerine atanması ve çizelgelenmesi gerekmektedir. Bütçe kısıtlı olduğundan, belirli bir dönem için ayrılan bütçenin tamamı yalnızca bir iş paketi için ayrılmaktadır. Yani iş paketleri paralel olarak yürütülemez, bir iş paketi tamamlanmadan yeni iş paketi başlayamaz. Benzer türdeki işlerin aynı ekipler tarafından yapılabileceği düşünülebilir. Birbirine yakın mesafelerde bulunan farklı tarihi eserler için benzer işlerin, aynı ekipler tarafından yapılmasının sağlayacağı ekonomik avantajlar bulunmaktadır. Bir eserdeki restorasyon işlerinin tümü tamamlanmadan binanın kullanıma/ziyarete kapalı kalacağı varsayımı altında, binaların restorasyon işlerinin mümkün olduğunca erken bitirilmesi hedeflenebilir. Bu kapsamda, geliştirilen matematiksel model ile işlerin benzerlik ve coğrafi yakınlıkları dikkate alınarak iş paketlerine atanması ve böylece kısıtlı bütçe koşullarında optimal atama ve çizelgeleme yapılması amaçlanmaktadır. Anahtar kelimeler: Restorasyon, Optimizasyon, Atama, Çizelgeleme. Abstract In this study, an optimization model has been developed to plan the restoration works envisaged to be done in historical buildings. There are very few studies in the literature on modeling the restoration works of historical monuments and cultural heritages, and most of these studies are based on multi-criteria decision-making models that aim to prioritize the works to be done. Restoration of historical monuments is an expensive and long process. Considering the cultural, social and economic importance of the buildings under the assumption that the works under restoration will be closed to visitors, the importance of optimizing the restoration works is understood. However, no study has been found in the operations research literature that deals with this problem in the scope mentioned. Where the minimum set of actions required to correct defects in a building is termed a 'work', it can be assumed that there may be more than one 'work' due to different defects in a building. Restoration works need to be assigned to work packages and scheduled according to the limited budget allocated for the restoration of the works. Since the budget is limited, the entire budget allocated for a certain period is reserved for only one work package. That is, work packages cannot be executed in parallel, a new work package cannot be started before a work package is completed. It is conceivable that similar types of work could be done by the same teams. There are economic advantages for similar works to be done by the same teams for different historical buildings located at close distances to each other. Under the assumption that the building will remain closed to use/visit before all the restoration works on a work are completed, it can be aimed to complete the restoration works of the buildings as early as possible. In this context, with the developed mathematical model, it is aimed to assign the works to the work packages by taking into account their similarity and geographical proximity, thus making optimal assignment and scheduling under limited budget conditions.

667-679

Authors: Sema ÇİFTÇİ1 , Gül Didem BATUR SİR2

Öz Günümüzde, acil sağlık servislerine yönelik talepler, salgın, deprem vb. doğal afetler ile patlamalar gibi durumlarda olağanüstü artış göstermektedir. Söz konusu talebin doğru bir şekilde tahmin edilmesi, acil servislere başvuracak kişi sayısının belirlenmesi ve ilgili kaynak planlamalarının etkin şekilde gerçekleştirilmesini sağlayacağından olağanüstü durumlar için kriz yönetim sürecinde kolaylık sağlayacaktır. Bu çalışmada, bir acil servise başvuru sayısının tahmini amaçlanmaktadır. Ele alınan, mevsimsel özelliklere sahip verilere yönelik olarak, zaman serisi analizi yöntemlerinden SARIMA, Holt-Winters ve ayrıştırma; makine öğrenmesi yöntemlerinden rastgele ağaç ve rastgele orman teknikleri kullanılmıştır. Tahmin çalışması için Ankara’ da yer alan bir hastanenin 396 günlük “başvuran hasta sayısı” verisi kullanılmıştır. Her bir yöntemdeki tahminler, yedi, on beş ve otuz günlük olarak yapılmıştır. Talep tahmini yöntemlerinden en başarılı yöntemin belirlenebilmesi için korelasyon, düzeltilmiş RKARE ve ortalama mutlak yüzde hatası değerlerinden faydalanılmıştır. Yapılan analizlerde SARIMA yönteminin, acil servise yapılacak başvuru sayısının tahmin edilmesinde diğer yöntemlere göre daha etkili sonuçlar verdiği görülmüştür. Ayrıca, acil servislere yapılan başvuruların sürekli değişen, dinamik bir yapıya sahip olmasının bir sonucu olarak, tahmin edilen gün sayısındaki değişimin tahmin değerleri üzerinde önemli etkisi olduğu da anlaşılmıştır. Anahtar kelimeler: Talep tahmini, Acil servis, Zaman serisi analizi, SARIMA, Holt-Winters, Makine öğrenmesi. Abstract Today, the demands for emergency health services show an extraordinary increase in cases such as epidemics, earthquakes, natural disasters, and explosions. The accurate estimation of the demand in question will facilitate the crisis management process for extraordinary situations, as it will enable the determination of the number of people who will apply to the emergency services and the effective realization of the relevant resource planning. In this study, it is aimed to estimate the number of applications to an emergency department. For the seasonal data, SARIMA, Holt-Winters and decomposition, which are among the time series analysis methods; Random tree and random forest techniques from machine learning methods are used. For this forecasting study, 396-day "number of patients admitted" data of a hospital located in Ankara is used. Forecasts in each method are performed for seven, fifteen, and thirty days. Correlation corrected square root and average absolute percentage error values are used to determine the most successful one among demand forecasting methods. In the analyzes made, it is observed that SARIMA method gives more effective results than others in forecasting the number of applications to the emergency department. In addition, because of the constantly changing and dynamic nature of the applications made to the emergency services, it is understood that the change in the forecasted number of days has a significant effect on the resulting forecast values.

692-700

Authors: Ahmet KAYSAL1 , Selim KÖROĞLU2 , Yüksel OĞUZ3

Abstract In this study, the hierarchical two-level energy management system with an adaptive droop control approach is proposed for the microgrid system consisting of distributed generation units. The primary control layer controls the converters to transfer power from the distributed generation units as part of the hierarchical two-level control structure. The secondary control layer is used to improve current sharing accuracy and to provide DC bus voltage restoration. The DC microgrid system is analyzed using Thévenin's equivalent model and Kirchhoff's laws. The distribution generation units' current sharing parameters are obtained depending on the analysis results. The proposed adaptive droop control method is compared to the conventional droop control method. In the proposed system, the performance of the adaptive droop controller at 2250 W, where the demand is highest, is 9.65% better than the conventional method. Similarly, the proposed method performed 6.67% better in voltage regulation of the DC bus. The simulation results show that the designed control strategy increases the voltage restoration for the DC microgrid under variable operating conditions and provides better power sharing between the sources. Thus, the constraints of the conventional droop control method are improved by using the adaptive method. Öz Bu çalışmada, dağıtık üretim birimlerinden oluşan mikro şebeke sistemi için uyarlamalı düşüş kontrolü yaklaşımına sahip hiyerarşik iki seviyeli bir enerji yönetim sistemi önerilmiştir. Hiyerarşik iki seviyeli kontrol yapısında dağıtık üretim birimlerinden aktarılacak güç, birincil kontrol katmanında dönüştürücülerin kontrol edilmesiyle sağlanmaktadır. İkincil kontrol katmanı, DC bara gerilim restorasyonunun sağlanması ve akım paylaşım doğruluğunun eşzamanlı olarak iyileştirilmesi amacıyla kullanılır. DC mikro şebeke sistemi Thévenin eşdeğer modeli ve Kirchhoff yasalarından faydalanılarak analiz edilmiştir. Dağıtık üretim birimlerinin akım paylaşım parametreleri, analiz sonuçlarına bağlı olarak elde edilmiştir. Önerilen uyarlanabilir düşüş kontrol yöntemi, geleneksel düşüş kontrol yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Önerilen sistemde, talebin en yüksek olduğu 2250 W’lık güçte uyarlanabilir düşüş kontrolörün güç aktarımındaki performansı geleneksel yönteme göre 9.65% daha iyidir. Benzer şekilde önerilen yöntem, DC baranın gerilim regülasyonunda 6.67% daha iyi bir performans sergilemiştir. Sonuçlar göstermiştir ki tasarlanan kontrol stratejisinin değişken çalışma koşulları altında DC mikro şebeke için gerilim restorasyonunu arttırdığı ve kaynaklar arasında daha iyi bir güç paylaşımı sağladığını göstermektedir. Böylece geleneksel düşüş kontrol yöntemindeki kısıtlar uyarlanabilir yöntemin kullanılmasıyla iyileştirilmiştir. Anahtar kelimeler: Hiyerarşik enerji yönetim stratejisi, Mikro şebeke, Uyarlanabilir düşüş kontrolü.

711-736

Authors: Emine BAS1 , Aysegul IHSAN2

Abstract Herding behavior is defined as a group of animals of similar size that migrate in the same direction and hunt together. Gray wolves are usually seen in packs. Each gray wolf in the herd has a distinct duty and a distinct name that reflects the task. Krill swarms form the basis of ocean ecology. There are two reasons for the movement of the Krill herd. The first reason is that difficult for other organisms to prey on Krill living in herds. Another compelling factor is the way Krill form vast herds and effortlessly seize their prey. Gray Wolf Optimization (GWO) is inspired by gray wolf herding behavior, while Krill Herd Optimization (KHO) is based on krill herding. In this study, GWO and KHO algorithms are examined in detail and it is decided whether they had sufficient success. The fact that the GWO and KHO algorithms are swarm-based is accepted as a common feature of the two algorithms. However, compared with GWO and KHO analysis, as well as 23 single-mode, multi-modal, and fixed-size multimodal benchmarking optimization tests. In another hand, the success of the algorithms has been demonstrated by running them on various dimensions ({10, 20, 30, 50, 100, 500}). Additionally, the performances of the GWO and KHO are compared with Tree Seed Algorithm (TSA), Particle Swarm Algorithm (PSO), Jaya algorithm, Arithmetic Optimization Algorithm (AOA), Evolutionary Mating Algorithm (EMA), Fire Hawk Optimizer (FHO), Honey Badger Algorithm (HBA) algorithms. Moreover, all of the analyses are obtained in detail, complete with statistical tests and figures. As a result, while GWO and KHO algorithms show superior success in different test problems with their own characteristics, they are at a competitive level with many old and newly proposed algorithms today. In order to determine the success of the GWO and KHO algorithms, not only the classical test functions but also two different benchmark test sets are used. These are the CEC-C06 2019 functions and the big data problem, which is a current problem today. The same algorithms are run for both problems and rank values are obtained according to the average results. In CEC-C06 2019 functions, KHO achieved good results, while in big data problems, GWO achieved good results. In this study, the success of the GWO and KHO algorithms are examined in detail in three different experimental sets and it sheds light on researchers who will study with GWO and KHO algorithms. Öz Sürü davranışı, aynı yönde göç eden ve birlikte avlanan benzer büyüklükteki bir grup hayvan olarak tanımlanmaktadır. Gri kurtlar, genellikle sürüler halinde yaşamaktadırlar. Sürüdeki her gri kurdun ayrı bir görevi ve görevine göre aldığı farklı bir ismi bulunmaktadır. Diğer yandan Kril sürüleri, ekosistemin temelini oluşmaktadır. Kril sürüsünün hareketi iki sebebi bulunmaktadır. Birinci sebep, diğer canlılar için sürüler halinde yaşayan Kril’in avlanması ve yakalanmasının zor olmasıdır. Diğer sebebi ise, Kril sürüleri avlarını sürü hareketiyle kolayca yakalayabilmektedir. Gri Kurt Optimizasyonu (GWO) gri kurt sürü davranışından ilham alınırken, Kril Sürü Optimizasyonu (KHO) Kril sürü davranışından esinlenmiştir. Bu çalışmada GWO ve KHO algoritmaları detaylı bir şekilde incelenmiş ve yeterli bir başarıya sahip olup olmadıklarına karar verilmiştir. GWO ve KHO algoritmalarının sürü tabanlı olması, iki algoritmanın ortak bir özeliği olarak kabul edilmektedir. Ayrıca, GWO ve KHO performans analizinin yanı sıra 23 tek modlu, çok modlu ve sabit boyutlu çok modlu kıyaslama optimizasyon testleri ile karşılaştırılmıştır. Algoritmaların başarısı, çeşitli boyutlarda ({10, 20, 30, 50, 100, 500}) çalıştırılarak gösterilmiştir. İlaveten, GWO ve KHO algoritmaları Ağaç Tohum Algoritması (TSA), Parçacık Sürü Algoritması (PSO), Jaya algoritması, Aritmetik Optimizasyon Algoritması (AOA), Evrimsel Çiftleşme Algoritması (EMA), Ateş Şahini Optimize edicisi (FHO), Bal Porsuğu Algoritması (HBA) algoritmalarının performansı ile de karşılaştırılmıştır. Elde edilen tüm sonuçlar, istatistiksel testler ve şekillerle detaylı olarak gösterilmektedir. Sonuç olarak GWO ve KHO algoritmaları kendine öz özellikleri ile farklı test problemlerinde üstün başarı gösterirken, eski ve günümüzde yeni önerilmiş birçok algoritma ile de yarışır düzeydedir. GWO ve KHO algoritmalarının başarılarını tespit etmek için sadece klasik test fonksiyonları değil iki farklı kıyaslama test seti de kullanılmıştır. Bunlar CEC-C06 2019 fonksiyonları ve günümüzde güncel bir problem olan büyük veri problemidir. Aynı algoritmalar her iki problem içinde çalıştırılmış ve ortalama sonuçlara göre rank değerleri elde edilmiştir. CEC-C06 2019 fonksiyonlarında KHO iyi sonuçlar elde ederken büyük veri problemlerinde GWO iyi sonuçlar elde etmiştir. Bu çalışmada GWO ve KHO algoritmalarının başarıları üç farklı deneysel sette detaylı bir şekilde incelenmiş ve GWO ve KHO algoritmaları ile çalışacak araştırmacılar için ışık tutmaktadır. Anahtar kelimeler: Gri kurt, Krill sürüsü, Optimizasyon algoritması.

752-759

Authors: Sefa Furkan SELÇUK1 , Berk KÖKER1 , Meltem SARIOĞLU CEBECİ1

Öz Kimyasal süreçlerin optimizasyonu için, tek parametrenin değişken kabul edilip diğer parametrelerin sabit tutulması yoluyla gerçekleştirilen geleneksel yöntemler yetersiz kalmaktadır. Yüzey yanıt yöntemi gibi süreci modelleyerek parametrelerin etkileşimine de olanak tanıyan yöntemler hem finansal hem de zamansal açıdan avantaj sağlamaktadır. Bu çalışmada, Maksilon Mavi GRL boyasının fotokatalitik yöntemle giderim parametrelerinin modellenerek optimize edilmesi için yüzey yanıt yöntemi ve merkezi kompozit tasarımı kullanılmıştır. Giderim parametresi olarak katalizör konsantrasyonu, katalizörü üretirken kullanılan ZrO2 miktarı ve reaksiyon süresi seçilmiştir. Yanıt parametresi olarak ise renk giderim verimi incelenmiştir. Tek faktörlü analizde optimum koşullar 0.775g/L katalizör, 0.4 g ZrO2 miktarı ve 45dk. reaksiyon süresi olarak tespit edilmiştir. 3D yüzey ve kontur grafiklerinin analiziyle, katalizör konsantrasyonu ile ZrO2 miktarı parametreleri arasındaki etkileşimin az olduğu, reaksiyon süresi parametresi ile ZrO2 miktarı ve katalizör konsantrasyonu parametreleri arasındaki etkileşimin ise yüksek olduğu değerlendirmesi yapılmıştır. ANOVA analizi ve doğrulama deneyi sonuçları doğrultusunda modelin tahmin değerlerinin analiz değerlerini temsil edebileceği kanıtlanmıştır. Doğrulama deneyi için seçilen optimum seçenekte modelin tahmin ettiği değer %90.154 iken analiz sonucunda %91 giderim verimine ulaşılmıştır. Anahtar kelimeler: TiO2-ZrO2, Fotokatalitik arıtma, Yüzey yanıt yöntemi, Merkezi kompozit tasarım. Abstract For the optimization of chemical processes, traditional methods by accepting one parameter as variable and keeping other parameters constant are insufficient. Methods that allow the interaction of parameters by modeling the process, such as the response surface method, provide both financial and temporal advantages. In this study, response surface method and central composite design were used to model and optimize the removal parameters of Maxilon Blue GRL dye by photocatalytic method. The catalyst concentration, the amount of ZrO2 used in the production of the catalyst and the reaction time were selected as removal parameters. As a response parameter, the color removal efficiency was investigated. In the single factor analysis, optimum conditions were determined as 0.775g/L catalyst, 0.4g ZrO2 amount and 45min reaction time. With the analysis of 3D surface and contour graphics, it was evaluated that the interaction between catalyst concentration and ZrO2 amount parameters was low, while the interaction of the reaction time parameter with the ZrO2 amount and catalyst concentration parameters was found to be high. In line with the results of the ANOVA analysis and validation experiment, it has been proven that the predicted values of the model can represent the analysis values. In the optimum option chosen for the validation experiment, the estimated value of the model was 90.154%, while 91% removal efficiency was achieved as a result of the analysis.

769-782

Authors: Ufuk ÖREN1 , Tamer KORALAY2

Öz Antik dönem doğa bilimcisi Plinius, Hellenistik ve Roma döneminde yaygın olarak kullanılan almandin bileşimli lal taşlarının (Granat) Anadolu'da Karia'da Alabanda (Çine) ve Orthosia'da (Yenipazar) çıkarıldığından bahsetmektedir. Çalışmaya konu edilen granat örnekleri Hacıaliler (Çine-Aydın) bölgesinde Menderes Masifine ait orta-yüksek dereceli, gnays ve mikaşist bileşimli metamorfik kayaçlar içerisinde bulunmaktadır. Boyutları 0.5-2 cm arasında değişen, morumsu-kahverengi renkli ve mat parlaklık gösteren granat porfiroblastları dodekahedron formda kristallenmişlerdir. Mikroskobik incelemelerinde poikloblast doku gösteren granat mineralleri oldukça kırıklı bir yapıda olup, bol miktarda kuvars, muskovit ve opak mineral kapanımları içermektedir. Tahribatsız bir analiz tekniği olan Konfokal Raman spektroskopisi çalışmalarına göre granatların 910-912, 349 ve 553-555 cm-1 güçlü olmak üzere toplam 10 farklı Raman titreşimi gösterdikleri ve tipik olarak almandin bileşiminde oldukları tespit edilmiştir. Mineral kimyası sonuçlarına göre granatlar Alm0.72-0.87 Grs0.07-0.19 Pyr0.02-0.13 Sps0.00-0.02 kimyasal formülüne sahiptirler. Granat-Biyotit jeotermometre hesaplamalarına göre granatların ortalama 565.3 ± 20.8°C sıcaklıkta, 6.6 kbar basınç altında oluştukları belirlenmiştir. Hacıaliler granatlarının ortalama kıtasal kabuk çoklu element değişim diyagramında LIL elementleri (Cs, Rb, Ba, K, Sr, Pb) bakımından fakirleşme gösterdiği belirlenmiştir. Kondrit’e göre normalize edilmiş NTE çoklu element değişim diyagramında granat örneklerinin NTE bakımından zenginleşme gösterdikleri (∑NTE: 192.2-212.1), (La/Sm)N oranı 2.62-2.89, (Sm/Yb)N oranı 0.31-0.38 ve (Eu/Eu*)N oranı 0.41-0.44 arasında değiştiği belirlenmiştir. Gemolojik testlere göre granat kristallerinin özgül ağırlıkları 3.33 ile 3.64 arasında değişmekte, kırılma indis değerleri ise 1.81-1.95 civarındadır. L*a*b* renk sistemine göre granat kristallerinin renk ortalaması L*:46.25 a*:6.55 b*:6.60 (morumsu kahverengi) olarak belirlenmiştir. Mineralojik, jeokimyasal ve gemolojik değerlendirmeler sonucunda Hacıaliler granat örneklerinin çok evreli metamorfizmaya uğramış olması ve sonrasında gelişen jeolojik süreçlerle (ayrışma, alterasyon vb.) parlak ve şeffaf olan kristal formlarını kaybettikleri bu nedenle süstaşı özelliği göstermedikleri değerlendirilmiştir. Ayrıca granat örneklerinin NTE içerikleri bakımından önemli bir potansiyele sahip olabilecekleri düşünülmektedir. Anahtar kelimeler: Granat, Süstaşı, ICP-MS, Konfokal raman spektrometrisi, Hacıaliler-Çine. Abstract Ancient period naturalist Plinius referred that almandine composition Lal Stones (Granat) which had been widely used in the Hellenistic and Roman periods, were extracted from Alabanda (Çine) and Orthosia (Yenipazar) in Karia in Anatolia. The garnet samples, which are the subject of this study, are found in the middle-high grade, gneiss, and mica-schist in the Menderes Massif in Hacıaliler (Çine-Aydın) region. Purplish-brown and matt garnet porphyroblasts, varying between 0.5-2 cm in size, have crystallized in dodecahedron form. Garnet minerals, display poikloblastic texture in microscopic examinations, are in a highly fractured structure and contain plenty of quartz, muscovite, and opaque mineral inclusions. In line with a non-destructive analysis technique, Confocal Raman Spectroscopy studies, it has been determined that garnets present a total of 10 different Raman vibrations, 910-912, 349 and 553-555 cm-1 strong, and are typically in almandine composition. According to the results of mineral chemistry, garnets have the chemical formula of Alm0.72-0.87 Grs0.07-0.19 Pyr0.02-0.13 Sps0.00-0.02. In accordance with garnet-biotite geothermometer calculations, it was determined that garnets are formed at an average temperature of 565.3±20.8 °C and under the pressure of 6.6 kbar. It was concluded that Hacıaliler garnets demonstrated depletion in terms of LIL elements (Cs, Rb, Ba, K, Sr, Pb) in the average continental crust (MCC) multi-element variation diagram. It was discovered that garnet samples demonstrated enrichment in terms of REE (∑REE: 192.2-212.1), (La/Sm)N ratio 2.62-2.89, (Sm/Yb)N ratio 0.31-0.38 and (Eu) /Eu*)N ratio vary between 0.41-0.44 in REE multi-element variation diagram normalized to chondrite. According to the non-destructive gemological tests, the specific gravity of garnet crystals varies between 3.33 and 3.64, and the refractive index values were found to be around 1.80-1.81. According to the L*a*b* color system, the color average of garnet crystals was determined to be as L*: 46.25 a*: 6.55 b*: 6.60 (purplish brown). As a result of mineralogical, geochemical, and gemological evaluations, it has been concluded that Hacıaliler garnet samples have undergone multi-stage metamorphism and have lost their bright and transparent crystal forms through the subsequent geological processes (weathering, alteration, etc.); therefore, they do not present the characteristics of gemstones. In addition, it is thought that garnet samples may have an important potential in terms of their REE contents.

790-796

Authors: Mustafa Serhat EKİNCİ1

Abstract It is known that supercritical fluid extraction has many advantages over traditional extraction methods. This method, which has a wide application area, attracts the attention of many researchers. Due to its advantageous properties, carbon dioxide is generally used as a supercritical fluid in the studies. For this reason, the number of researchers using supercritical carbon dioxide extraction systems is quite high. These systems are known to include serious hazards such as high pressure. In this study, the hazards of a supercritical CO2 system have been evaluated by using Hazard and Operability (HAZOP) study. The implementation of this method has been carried out as follows: The design intention of the supercritical CO2 extraction system has been explained, guide words have been applied to process parameters to obtain meaningful deviations from the design intent, consequences arising from the deviations have been determined considering that all existing safeguards failed, possible causes of deviations have been listed, existing safeguards have been evaluated and actions have been suggested. As a result of the study, it has been understood that excessive pressure can occur for many different reasons and this excessive pressure can lead to serious consequences. To prevent high pressure hazards and other identified hazards from becoming a risk, some precautions have been proposed. Although the results are not dangerous, the causes of operability problems that may be encountered frequently, have been determined and suggestions have been made. This study will contribute to eliminating the deficiency in the literature on safety in the supercritical fluid extraction process, will help those who use similar systems or designers in terms of both safety and operability problems. Öz Süperkritik akışkan ekstraksiyonunun geleneksel ekstraksiyon yöntemlerine göre birçok üstünlüğe sahip olduğu bilinmektedir. Uygulama alanı da oldukça geniş olan bu yöntem birçok araştırmacının ilgisini çekmektedir. Yapılan çalışmalarda avantajlı özellikleri nedeniyle süperkritik akışkan olarak genellikle karbondioksit kullanılmaktadır. Bu nedenle süperkritik karbondioksit ekstraksiyon sistemlerini kullanan araştırmacı sayısı oldukça fazladır. Bu sistemlerin yüksek basınç gibi ciddi tehlikeler barındırdığı bilinmektedir. Bu çalışmada, Tehlike ve İşletilebilirlik (HAZOP) çalışması kullanılarak bir süperkritik CO2 sisteminin tehlikeleri değerlendirilmiştir. Bu yöntemin uygulaması şu şekilde gerçekleştirilmiştir: Süperkritik CO2 ekstraksiyon sisteminin tasarım amacı açıklanmış, tasarım amacından anlamlı sapmalar elde etmek için proses parametrelerine kılavuz kelimeler uygulanmış, mevcut tüm önlemlerin başarısız olduğu göz önünde bulundurularak sapmalardan kaynaklanan olumsuz sonuçlar belirlenmiş, sapmaların olası nedenleri listelenmiş, mevcut önlemler değerlendirilmiş ve aksiyonlar önerilmiştir. Çalışma sonucunda birçok farklı nedenden dolayı aşırı basınç oluşabileceği ve bu aşırı basıncın ciddi olumsuz sonuçlara yol açabileceği anlaşılmıştır. Yüksek basınç tehlikelerinin ve diğer tanımlanmış tehlikelerin riske dönüşmesini önlemek için bazı önlemler önerilmiştir. Bunun yanında sonuçlar tehlikeli olmasa da sıklıkla karşılaşılabilecek işletilebilirlik sorunlarının nedenleri tespit edilmiş ve önerilerde bulunulmuştur. Bu çalışma süperktirik akışkan ekstraksiyon prosesinde güvenlik konusunda literatürdeki eksikliği gidermeye katkı sağlayacak, benzer sistemleri kullananlara veya tasarımcılara hem güvenlik hem de işletilebilirlik sorunları açısından faydalı olacaktır. Anahtar kelimeler: Süperkritik akışkan ekstraksiyonu, Tehlike, işletilebilirlik, Risk, Tehlike ve işletilebilirlik analizi.