Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

247-256

Authors: Mehrdad Tajabadi POUR1* , Behzad KALANTARI2

Abstract In recent years, Reinforced Earth retaining structures have become more desirable for construction and civil engineering projects because of their suitable performance, variation of design and construction methods. In this article, the performance of back-to-back reinforced earth walls has been evaluated and analyzed. Throughout the article, the effect of different parameters such as angle of internal friction, soil unit weight, cohesion, using different materials in layers with 1.5 m thickness and reinforcing elements' specifications has been analyzed. For detailed information from the site of the wall, a borehole was drilled to a depth of 30 m and geotechnical tests were done in Hormozgan province (Iran). The results show that the lower length and tensile strength can be used with higher angle of internal friction and adhesion. Also, utilizing material in different layers produces a more favorable performance, optimization and decreases the strength of reinforcer elements. öz: Son yıllarda, Takviye Edilmiş toprak yapılar, uygun performans, tasarım çeşitleri ve inşaat yöntemleri nedeniyle inşaat ve inşaat mühendisliği projelerinde daha cazip hale gelmiştir. Bu yazıda sırt sırta takviyeli toprak duvarların performansı değerlendirilmiş ve incelenmiştir. Bu bağlamda, iç sürtünme açısı, zeminin birim hacim, adezyon gibi farklı parametrelerin 1.5 m kalınlıktaki tabakalardaki farklı zemin malzemelerinin kullanımı ve takviye edici özellikleri gibi tanımlamalar değerlendirilmiştir. Duvarın temelinin geoteknik özelliklerinden ayrıntılı bilgi için, 30 m derinliğine varan bir sondaj yapılmış ve iranın Hormozgan ilinde geoteknik testler yapılmıştır. Sonuçlar daha az uzunluk ve Çekme mukavemeti daha yüksek iç sürtünme açısı ve Adezyon ile birlikte kullanılabileceğini göstermektedir. Ayrıca, farklı katmanlarda malzeme kullanma daha uygun bir performans üretir, takviye elemanlarının optimizasyon ve mukavemeti azalır. Anahtar kelimeler: Güçlendirilmiş jeosentetik toprak duvarlar, Sınırlı eleman, Şekil değiştirme, Duraylılık

268-279

Authors: Derya AKTAŞ1 , Görkem AKINCI2 , Duyuşen GÜVEN3*

Öz Çalışmada, terk edilmiş bir Pb-Zn madeni ve işletilmekte olan bor madeni atıklarındaki arsenik (As), bor (B), kadmiyum (Cd), bakır (Cu), mangan (Mn), kurşun (Pb), talyum (Tl) ve çinko (Zn) elementlerinin toplam konsantrasyonları, kimyasal bağlanma formlarındaki dağılımları ile bu elementlerin bağlayıcı materyal ve asidik bakteri olan Thiobacillus thiooxidans varlığında mobilizasyonları incelenmiştir. Ayrıca atık ve bağlayıcı materyallerdeki sülfür ve karbonat miktarları da belirlenerek, statik testlere göre atıkların asit nötralize etme potansiyeli hesaplanmıştır. Mobilizasyon çalışmaları için iki farklı bölgeden temin edilen atık ile bağlayıcı materyal olarak seçilen leonardit ve evsel katı atık kompostu farklı oranlarda karıştırılmak suretiyle (10/0, 9.5/0.5, 9/1, 8/2) deneyler yürütülmüştür. Ayrıca, sülfür oksitleyen bir bakteri olan Thiobacillus thiooxidans’ın ortama ilave edilmesiyle mobilizasyona olan etkisi çalışılmıştır. Standart bir liç testi olan EPA 1310B Ekstraksiyon Prosedürü kullanılarak mobilize olan ağır metaller tespit edilmiş, bulgular SPSS 24 programı ile istatistiksel olarak değerlendirilerek çalışılan parametreler arasındaki korelasyonlar ortaya çıkarılmıştır. Leonardit ve kompostun maden atıklarına karıştırılmasıyla, ağır metal mobilitesinde istatistiksel olarak anlamlı bir azalma görülmemiştir. Ancak farklı bağlayıcı materyaller, ağır metal türüne göre farklı etkiler göstermiştir. Sonuç olarak, ortamda Thiobacillus thiooxidans olması durumunda ağır metal mobilitesinin arttığı ve bunun öncelikli olarak değişken ve asitle çözülebilir fraksiyonda ve sonrasında indirgenebilir fraksiyon ile organik fraksiyonlarına bağlı metal miktarı ile doğru orantılı olduğu anlaşılmıştır. Anahtar kelimeler: Maden atığı, Ağır metal, Mobilizasyon, Thiobacillus thiooxidans Abstract The total concentrations of arsenic (As), boron (B), cadmium (Cd), copper (Cu), manganese (Mn), lead (Pb), thallium (Tl) and zinc (Zn) in the mine tailings of an abandoned Pb-Zn mining site and an open boron mining site are investigated in this study. In addition, heavy metals’ distributions in chemical binding forms and their mobilities with the presence of binding materials and acidic bacteria are examined. The amounts of sulfur and carbonate in the waste and binding materials are also determined according to the static method, in order to define the acid neutralization potential of the wastes. For mobilization studies, mine tailings are mixed with with leonardite and domestic solid waste compost in different ratios (10/0, 9.5 / 0.5, 9/1; 8/2). Independent from the binding materials, the mobilization effect of sulfur oxidizing Thiobacillus thiooxidans bacteria has been tested and evaluated. Experiments are conducted using a standard leach test EPA 1310B Extraction Procedure, and correlations between the parameters studied were statistically evaluated using the findings of SPSS 24. Although there is no statistically significant reduction in metals’ mobilization with the use of leonardite and waste compost, it has been concluded that different binding agents may have different impacts due to the metal type. As a result, it is understood that metals mobility increases in the presence of Thiobacillus thiooxidans in the environment, and that the heavy metal mobility is directly proportional to the exchangeable and acid soluble fraction, followed by the reducible fraction and the amount of metals bound to the organic fractions.

286-291

Authors: Fatma Özge YILMAZ1 , Emine ERTEKİN2 , Ulaş TEZEL3*

Öz: Dezenfektan aktif maddeleri kentsel ve endüstriyel atıksularda oldukça sık rastlanan kirleticilerdir. Bu kirleticilerin biyolojik sistemlerde giderimi oldukça zordur. Yüzeysel sularda da sıkça karşılaşılan bu kirleticiler hem doğal hayatı hem de insan sağlığını tehdit etmektedir. Bu çalışmanın amacı, atıksuda en çok karşılaşılan kirleticilerden biri olan benzalkonyum klorürlerin (BAK’ler) biyolojik sistemlerde en verimli şekilde giderimini sağlayacak koşulların belirlenmesidir. Bu amaçla, atıksudan izole edilmiş BAK gideren bir bakteri olan Pseudomanas sp. BIOMIG1’in farklı koşullarda BAK biyotransformasyon kinetiği belirlenmiştir. Elde edilen veriler ve Michaelis-Menten modeli kullanılarak, bu mikroorganizmanın BAK biotransformasyon kinetiği parametreleri hesaplanmış ve uygulanan koşulların kinetiğe etkisi belirlenmiştir. BIOMIG1, BAK’leri 1.4 mg/L-saat hızında giderebilmekte ve bu kirleticileri amonyak ve karbon dioksite dönüştürmektedir. Mililitrede yüz bin adet bakteri yoğunluğu gibi düşük bakteri yoğunluklarında bile BAK gecikmeli de olsa yüksek hızda giderilebilmektedir. BAK homologlarının biyotransformasyon hızı karşılaştırıldığında, 14 karbon alkil zincir uzunluğuna sahip BAK en hızlı, 16 karbonlu BAK ise en yavaş biyotransformasyon hızına sahiptir. BAK giderim hızının en yüksek olduğu sıcaklık 35°, bu sıcaklık üstündeki sıcaklıklarda BIOMIG1 yaşayamamaktadır. Dolayısıyla yüksek sıcaklıklarda BAK parçalanması ya benzildimetilamin birikmesiyle sonlanmış ya da hiç gerçekleşmemiştir. Bu çalışmanın sonuçları, özellikle BAK gibi mikrokirleticilerin arıtımını hedefleyen ileri arıtma sistemlerinin tasarlanması ve işletilmesinde faydalı olacaktır. Anahtar kelimeler: Benzalkonyum klorür, Biyodönüşüm, Kinetik, Modelleme, Pseudomonas sp. BIOMIG1. Abstract: Active ingredients of disinfectants are very common pollutants in urban and industrial wastewater. Removal of these contaminants is very difficult in biological treatment systems. As a result; these pollutants, which are also frequently detected in surface waters, threaten both nature and human health. The objective of this study is to determine the optimum conditions that will provide the most efficient removal of benzalkonium chlorides (BACs), a common contaminant, in biological treatment systems. For this purpose, BAC biotransformation kinetics were determined under different conditions using Pseudomanas sp. BIOMIG1, a bacterium that is the key BAC degrader in the environment. Using the data collected and the Michaelis-Menten growth model, BAC biotransformation kinetic parameters were calculated and the effect of the applied conditions on kinetics was determined. BIOMIG1 can transform BACs at a rate of 1.4 mg/L-hour and converts these pollutants into ammonia and carbon dioxide. BAC mineralization can be achieved even at low bacterial densities such as 100000 cells/mL after a short delay. When biotransformation rate of BAC homologs was compared, BAC with 14 carbon alkyl chain length had the fastest and BAC with 16 carbons had the slowest rate of biotransformation. The temperature at which the BAC biotransformation rate was the highest was 35 degrees. BAC was converted to benzyldimethylamine at all temperatures above 35 degrees since BIOMIG1 does not survive above this temperature. The outcomes presented in this study would be used for the design and operation of advanced treatment systems targetting the removal of micropollutants like BACs.

297-303

Authors: Hasan MERDUN1* , İsmail Veli SEZGİN2 , Begüm GÜZELÇİFTÇİ3

Abstract The presence and amounts of chemicals in bio-oil produced by catalytic fast pyrolysis are affected by the process parameters, hence, the relationships between the chemicals and process parameters need to be investigated in detail by multivariate analysis techniques. The present work classifies the most available 11 chemicals in bio-oil based on the 24 samples (treatments) of catalytic fast pyrolysis experiments of municipal solid wastes by using principle components analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA). There were 3 principle components (PCs), but the first 2 PCs explained 74% of the total variance. The samples and variables (chemicals) were clustered into 4 and 2 different groups, respectively, in PCA. The samples and variables were clustered in 2 main groups and a few subgroups in HCA. Both PCA and HCA results showed that there was a clear grouping in the samples and variables. Öz Katalitik hızlı piroliz yöntemi ile üretilen biyoyağdaki kimyasalların varlığı ve verimleri proses parametreleri tarafından etkilenmekte, dolayısıyla, kimyasallar ve proses parametreleri arasındaki ilişkiler çokdeğişkenli analiz teknikleri ile detaylı bir şekilde araştırılmalıdır. Bu çalışma temel bileşenler analizi (PCA) ve hiyeraraşik sınıflama analizini (HCA) kullanarak belediye katı atıklarının katalitik hızlı piroliz deneylerinin 24 örneğine (konusuna) bağlı olarak biyoyağ içerisinde en fazla bulunan 11 kimyasal maddeyi sınıflandırmaktadır. Üç temel bileşen oluşmuş, fakat bunların ilk ikisi toplam değişkenliğin %74’ünü açıklamıştır. PCA’inde örnekler ve değişkenler (kimyasallar) sırasıyla 4 ve 2 farklı grupta toplanmıştır. HCA’inde ise örnekler ve değişkenler 2 ana grup ve birkaç alt grupta toplanmıştır. PCA ve HCA’nin her ikisinin sonuçları da örneklerde ve değişkenlerde açık bir gruplanmanın olduğunu göstermiştir. Anahtar kelimeler: Biyokütle, Hızlı piroliz, katalizör, Temel bileşenler analizi, Hiyerarşik sınıflama analizi

320-324

Authors: Buğra OCAK1

Abstract Pollution is a global problem and the increased use non-biodegradable plastic packaging films have caused environmental concerns. Thus, there is a tendency to use natural polymer materials, such as biodegradable films. This paper aims to prepare and characterize novel collagen hydrolysate/carboxymethyl cellulose/nano-SiO2 films for packaging/coating applications. The results indicate that the incorporation of nano-SiO2 in films from 1% to 4% caused significant increase (p<0.05) in thickness and tensile strength but significantly decreased the elongation at break. Nano-SiO2 drastically reduced the water vapor permeability and water solubility values of films. Furthermore, the increments in nano-SiO2 proportion in films increased the values of transparency and provided a reduction in the light transmission in the ultraviolet and visible range. This study demonstrates that nano-SiO2 addition to collagen hydrolysate/carboxymethyl cellulose films gives significantly effects on properties of film produced. The enhancement of film properties shows the potential for using collagen hydrolysate/carboxymethyl cellulose films for coating/packaging purposes. Öz Küresel bir sorun olan kirlilik ve biyolojik olarak parçalanmayan plastik ambalaj filmlerinin artan kullanımı çevresel kaygılara neden olmuştur. Dolayısıyla, biyolojik olarak bozunabilir filmler gibi doğal polimer materyalleri kullanma eğilimi artmıştır. Bu makale, paketleme/kaplama uygulamaları için yeni kolajen hidrolizat/karboksimetil selüloz/nano-SiO2 filmlerini hazırlamayı ve karakterize etmeyi amaçlamaktadır. Sonuçlar, filmlere nano-SiO2 katılımının %1'den %4'e arttırılmasıyla, kalınlık ve çekme mukavemetinde belirgin bir artışa (p<0.05) neden olduğunu, ancak kopma uzamasını önemli ölçüde azalttığını göstermektedir. Nano-SiO2, filmlerin su buharı geçirgenliği ve suda çözünürlük değerlerini büyük ölçüde düşürmüştür. Ayrıca, filmlerdeki nano-SiO2 oranındaki artışlar şeffaflık değerlerini arttırmış, ultraviyole ve görünür aralıktaki ışık geçirgenliğinde azalma sağlamıştır. Bu çalışma, nano-SiO2'nin kolajen hidrolizat/karboksimetil selüloz filmlerine ilavesinin, üretilen filmin özellikleri üzerinde önemli etkiler verdiğini göstermektedir. Kolajen hidrolizatı/karboksimetil selüloz filmlerinin özelliklerinin geliştirilmesi, filmlerin kaplama/ambalaj amaçlı kullanım potansiyelini arttıracaktır. Anahtar kelimeler: Kolajen hidrolizat, Karboksimetil selüloz, SiO2, Su buharı geçirgenliği, Su çözünürlüğü

336-341

Authors: Ali Rıza KARADAL1 , Nazmi ŞENGÜN2*

Öz Bu çalışmada, altı farklı açık maden ocağında (4 adet kalker, 1 adet kil ve 1 adet feldspat ocağı) yapılan delme çalışmaları sırasında delici uç ve makine çalışma parametreleri (darbe miktarı, baskı kuvveti, hava basıncı ve dönme hızı) sabit tutularak delme hızları yerinde ölçülmüştür. Bu ocaklardan, laboratuvar deneyleri için şekilsiz bloklar ve delme işleminden çıkan kırıntılardan numuneler alınmıştır. Alınan kırıntı numunelerden pasa irilik katsayısı, blok numunelerden ise kayaçların fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca bu kaya birimlerinin delme oranı indeks (DRI) değerlerini belirlemek için Sievers minyatür delme deneyi ve kırılganlık deneyleri yapılmıştır. Çalışmalar sonunda, araziden alınan delme hızı verileri ile laboratuvarda yapılan deney sonuçları birlikte değerlendirilerek istatistiksel olarak irdelenmiştir. Arazi üzerinde ölçülen ilerleme hızları ile kayacın fiziksel ve mekanik özellikleri arasında anlamlı ilişkiler elde edilmiştir. Laboratuvar ortamında belirlenen delinebilirlik değerlerinin delme-patlatma çalışmalarında ilerleme hızının tahmin edilmesinde güvenilir bir şekilde kullanılabileceği belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Delinebilirlik, Delme oranı indeksi, Delme hızı, Kırılganlık Abstract In this study, drilling speeds were measured in situ by keeping the drill bit and machine working parameters (impact, pressure, air pressure and rotation) constant during drilling-blasting operations on six different open mines (4 limestones, 1 clay and 1 feldspar quarries). From these quarries, shapeless blocks samples and rock chipping specimens from blasting holes were taken for laboratory experiments. The physical and mechanical properties of the rocks from the block samples and coarseness index from chip samples were determined. Sievers miniature drilling tests and brittleness tests were also performed to determine the drilling rate index (DRI) values of the rocks. As a result, the results of the laboratory tests and insitu drilling data were evaluated statistically. Significant relationships were found between the physical and mechanical properties of the rock and the measured drilling speed. It has been determined that the drillability values determined in the laboratory can be reliably used in predicting the rate of penetration in drilling-blasting operations.

352-363

Authors: Çağlar BOZAN1 , Pınar AVCI2* , Naciye Nur ÖZYURT3 , Celal Serdar BAYARI4

Öz Doğu Akdeniz havzasında, Antalya ili sınırları içinde bulunan Gazipaşa kıyı ovasında temel geçim tarıma dayalı olup, tarımsal sulama suyu ihtiyacı yüzey ve yeraltı suyundan sağlanmaktadır. Yüzey sularının ardışık yıllarda gerçekleşen kuraklıktan olumsuz etkilenmesi nedeniyle kıyı akiferinin sürdürülebilir kullanımı tarımsal üretim açısından önemli bir risk unsuru oluşturmaktadır. Bu durumda kıyı akiferi rezervine ilişkin oldukça eski olan bilgilerin güncel araştırma yaklaşımları ile yenilenmesi ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada jeolojik, hidrolojik, hidrojeokimyasal ve çevresel izotopik veriler ile Gazipaşa kıyı akiferinin kavramsal hidrojeolojik modelinin oluşturulması ve su bütçesi bileşenlerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Değerlendirmelere göre ovadaki yeraltı suyu yük dağılımı yağışlı ve kurak dönemler arasında salınım göstermekle birlikte uzun dönemde değişmemiştir. Yeraltı suyu ağırlıklı olarak Ca-HCO3-/CO3 fasiyesinde olup, deniz suyu katkısı kıyıya yakın iki noktada gözlenmiştir. Duraylı izotop verilerine göre örneklerin tamamı Küresel Meteorik Su Doğrusu’nun (Döteryum fazlası değeri (Dex) 10) solunda, Dex değeri +16 olan Antalya Meteorik Su Doğrusu ile Yerel Meteorik Su Doğrusu (Dex=+18) arasında bulunmaktadır. Bu değerler yeraltı suyunun Akdeniz kökenli nemin oluşturduğu yağışlardan beslendiğini göstermektedir. Duraylı izotop içeriklerinden kıyı bölgesinde yüzeye yakın bazı yeraltı suyu örneklerinin buharlaşmaya uğradığı anlaşılmaktadır. Yüzey ve yeraltı suyu örneklerinin trityum içerikleri 3.08 TU ile 0.33 TU arasında değişmekte olup, ortalama değer 1.95 TU’dur. Dolaşım süresi uzun yeraltı sularında, sığ dolaşımlı sulara göre trityum içeriği düşük, özgül iletkenlik değeri ise yüksektir. Kıyı akiferine ait yeraltı suyu bütçesine göre yıllık beslenim 71.1 Mm3 olup bunun 32.0 Mm3’ü yağıştan, 39.1 Mm3’ü ise alüvyon akiferi çevreleyen kireçtaşı ve mermer birimlerinden sağlanmaktadır. Yeraltı suyu boşalım bileşenleri, buharlaşma-terleme kaybı (25.3 Mm3), yüzeysel akış (10.6 Mm3), sulama suyu ihtiyacı (10.9 Mm3), evsel su ihtiyacı (2.4 Mm3), yeraltı suyundan (0-2 m) buharlaşma (1 Mm3) ve denize boşalım (20.9 Mm3) olarak belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Yeraltısuyu yönetimi, Su kimyası, Çevresel izotoplar Abstract Gazipaşa coastal plain is located in the Eastern Mediterranean basin, within the borders of Antalya province. The mainstay in the coastal plain based on agriculture and the irrigation water need is provided from surface water and groundwater. The sustainable use of coastal aquifer constitutes an important element of risk in view of agricultural production as surface waters are affected adversely by the droughts that occur for consecutive years. In this case information on coastal aquifer reserve is rather old and needs to be updated with contemporary research approaches. In this study, it was aimed to establish a conceptual hydrogeological model of the Gazipaşa coastal aquifer based on geological, hydrological, hydrogeochemical and environmental isotopic data and quantified the water budget components. According to the evaluations, the groundwater head distribution in the plain fluctuates between wet and dry periods during a year, but has not changed at all in the long term. The groundwater chemistry belongs to Ca-HCO3-/CO3 facies and the sea water contribution was observed at only two sites near the coast. According to stable isotope data, all of the samples are located on the left side of the Global Meteoroic Water Line with deuterium excess value (Dex) of 10, between the Antalya Meteoric Water Line with(Dex=+16) and Local Meteoric Water Line with Dex=+18. These values suggest that the groundwater is recharged by precipitation originating from the moisture over Mediterranean Sea. 3H value of surface and groundwater samples vary between 3.08 TU-0.33 TU and the average value is 1.95 TU. Compared to shallow-circulating groundwater, tritium content of the deep-circulating groundwater is lower and the specific conductivity value is higher. According to alluvial groundwater budget calculations, total annual groundwater recharge of 71.1 Mcm is supplied by precipitation (32.0 Mcm) and by recharge from limestone and marble units (39.1 Mcm) surrounding the alluvium. Groundwater’s discharge components include evapo-transpiration loss (25.3 Mcm), surface flow (10.6 Mcm), irrigation water use (10.9 Mcm), domestic use (2.4 Mcm), evaporation from water table up to 2 m from ground surface (1 Mcm) and groundwater discharge into the sea (20.9 Mcm).

132-142

Authors: Ömer Cihan KIVANÇ1 , Salih Barış ÖZTÜRK2*

Abstract: The main aim of this paper is to provide electric power generation using a renewable and portable method in rural and geographically problematic areas where energy transmission is not possible. Electric power generation from wind with low-cost, efficient and portable small-scale wind turbine during natural disasters (earthquake, fire, flood, etc.) leading to catastrophic consequences (long electrical black-outs) and for individual low power applications is targeted. The control of gearless Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG) along with load side inverter control in this project are performed using a full-rating, bi-directional, two-level, back-to-back voltage source rectifier/inverter with total of eight switches for the variable speed wind turbine. Additionally, one of the major advantages and novelty of using MRAS rotor flux linkage and stator resistance estimator in this system is to correct changes in the flux and stator resistance values in the control system. Due to its simplicity and effectiveness, the load side control is achieved by using four switch grid side inverter. To observe the total system performance, a three-phase passive load is used at the inverter output. The low-pass LCL filter is designed and used in the load side to reduce current and voltage harmonics and increase stability and efficiency of the power network. The results of the overall system are validated with the real-time DSP system. It is proved with this paper that the inclusion of a simple, effective and economical position sensorless control in the generator side show that renewable wind energy system can be a viable distributed green energy solution for rural areas. Öz: Bu makalenin temel amacı, enerji iletiminin mümkün olmadığı kırsal ve coğrafi açıdan problemli bölgelerde yenilenebilir ve taşınabilir bir şekilde elektrik enerjisi üretimini sağlamaktır. Önerilen sistem ile katastrofik sonuçları (uzun süreli ve yerel olmayan elektrik kesintisi) olan doğal felaketler (deprem, yangın, sel vb.) sırasında düşük fiyata, verimli ve taşınabilir küçük ölçekli rüzgar türbini ve tahrik sistemi ile rüzgardan bireysel düşük güçlü elektrik enerjisi üretimi hedeflenmektedir. Bu çalışmada, redüktörsüz sürekli mıknatıslı senkron generatörün (SMSG) yük tarafı evirici kontrollü değişken hızlı rüzgar türbini için toplam sekiz anahtarlama elemanlı, tam yükünde çalışabilen, iki yönlü, iki seviyeli, sırt sırta bağlı gerilim kaynaklı doğrultucu/evirici kullanılarak gerçekleştirilir. Ayrıca, bu sistemde model referans adaptif sistem (MRAS) ile rotor kaçak akısı ve stator direnci kestirimcisi kullanılmasının en önemli avantajlarından birisi ve yeniliği, kontrol sistemindeki akı ve stator direnç değerlerinde meydana gelen değişikliklerinden kaynaklı bozulmaları düzeltmektir. Basitliği ve etkin çalışma aralığı nedeniyle yük tarafının kontrolü dört anahtarlı şebeke tarafı eviricisi ile gerçekleştirilmiştir. Toplam sistem performansını gözlemlemek için evirici çıkışında üç fazlı pasif bir yük kullanılmaktadır. Akım ve gerilim harmoniklerini azaltmak, güç şebekesinin kararlılığını ve verimliliğini artırmak için yük tarafında alçak geçiren LCL filtre tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. Bütün sistemin performansı gerçek zamanlı Sayısal İşaret İşleyici (Sİİ) sistemi ile doğrulanmıştır. Bu makalede, generatör kontrolü için geniş çalışma aralığı ve ekonomik pozisyon sensörsüz kontrolün dahil edilmesi ile yenilenebilir rüzgar enerjisi sisteminin kırsal alanlar için uygulanabilir bir dağıtık yeşil enerji çözümü olabileceği gösterilmektedir. Anahtar kelimeler: MRAS, İleri beslemeli gerilim tahmini, SMSG, Dört anahtarlı üç fazlı inverter

151-156

Authors: Serkan DİŞLİTAŞ1* , Hilmi YANMAZ2 , Günay ÖMER3 , Raşit AHISKA4

Öz: Bu çalışmada, termoelektrik (TE) yarıiletkenlerin P-N elektriksel iletkenlik tiplerinin belirlenmesi amacıyla, temelini Seebeck etkisine dayanan Hot-Probe metodunun oluşturduğu çok fonksiyonlu bir prob tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Tip belirleme işlemi, TE yarıiletkenin yüzeyleri arasında sıcaklık farkının (T) oluşturulmasıyla üretilen Seebeck geriliminin (termoemk) pozitif veya negatif genlikli olma durumuna göre yapılmaktadır. Geliştirilen prob sayesinde, hem sıcaklık farkının oluşturulmasına yönelik gerekli ısıtma hem de termoemk gerilimi ve sıcaklık ölçümü yapılabilmektedir. Deneysel çalışma sonuçlarına göre; geliştirilen prob ile termoemk ölçümlerinin 0-30 mV aralığında ± 0.1 mV doğrulukta, sıcaklık ölçümlerinin ise 0-75 C aralığında ± 1 C doğrulukta yapılabildiği anlaşılmıştır. Sonuç olarak, geliştirilen çok fonksiyonlu prob ile TE yarıiletkenlerin elektriksel iletkenlik tipleri P veya N olarak pratik, hızlı ve güvenilir bir şekilde belirlenebilmektedir. Anahtar kelimeler: Termoelektrik, Yarıiletken, Hot-Probe metodu, Seebeck, Elektriksel iletkenlik tipi Abstract: In this study, a multi-functional probe was designed and implemented to determine P-N electrical conductivity type of thermoelectric (TE) semiconductors according to Hot-Probe method based on the Seebeck effect. The type determination operation is performed according to the positive or negative amplitude of the Seebeck voltage (thermoemf) produced by forming the temperature difference (T) between the surfaces of the TE semiconductors. Using the developed probe it is possible to provide both necessary heating and measurement of the thermoemf voltage and temperature. As a result of experimental studies; it has been shown that the thermoemf measurements can be made in ± 0.1 mV accuracy in 0-30 mV range and the temperature measurements can be ± 1C in 0-75C range. In conclusion, with the developed multifunctional probe, electrical conductivity type of TE semiconductors can be determined as P or N practically, quickly and reliably.

165-173

Authors: Bircan KAMIŞLIOĞLU1* , Nurhan KARABOĞA2

Öz Son yıllarda hızlı sayısal süzgeçler ve süzgeç bankalarında önemli gelişmeler olmuştur. Çoklu hıza sahip süzgeç bankalarının bir uygulaması olarak bilinen QMF (Çeyrek Ayna Süzgeç-Quadrature Mirror Filter) bankası alt bant kodlama, görüntü sıkıştırma, kelime kodlama, biyomedikal sinyal işleme ve haberleşme sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada; QMF bankası tasarımında istenilmeyen salınımları ortadan kaldırmak için Kaiser ve Hamming pencerelerinin kaskat bağlanması ile elde edilen pencere fonksiyonu kullanılarak tasarlanan prototip FIR (Finite Impulse Response-Sonlu dürtü tepkili) süzgeçle QMF bankası tasarımı gerçekleştirilmiştir. Farklı pencere fonksiyonları ile tasarlanan süzgeçlerde süzgecin derecesinin performansı nasıl değiştirdiği incelenmiş ve sonuçta daha yüksek durdurma bandı zayıflaması sergileyen Kaiser-Hamming penceresinin QMF bankası tasarımında kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Anahtar kelimeler: FIR, QMF bankası, Pencereleme, Kaiser penceresi, Hamming penceresi, Kaiser-Hamming penceresi Abstract In recent years, significant improvements have been in fast digital filters and filter banks. QMF (Quadrature Mirror Filter) bank, known as an application of multi-speed filter banks are widely used sub-band coding, image compression, word coding, biomedical signal processing and communication systems. In this study; QMF bank design is realized via a windowing method with prototype FIR (Finite Impulse Response) filter design and based on cascade bounded Kaiser and Hamming windows for eliminating undesired oscillations in QMF bank design. It has been investigated how the performance changed of the filter degree in designing filter with different window functions and at the result it is shown that Kaiser-Hamming window with lower stopband attenuation could be used in QMF bank design.

188-198

Authors: Gökhan GELEN1* , Sinan ÖZCAN2

Öz Bu çalışmada, insan kol ve el hareketlerinin taklit edilmesiyle insan-robot etkileşimini sağlayan biyomimetik bir yaklaşım sunulmuştur. İnsan kol hareketleriyle robotun aynı doğrultuda hareket etmesi sağlanmış ve el hareketleri ile de robot tutucusunun kontrolü sağlanmıştır. Robot hareketi için; ilk olarak insan elinin, bel hizasında orijin noktası olarak belirlenen noktaya olan konumunu verecek kinematik model oluşturulmuştur. Modellemede, insan kolu, ön kol, pazı ve omuz olmak üzere üç ayrı uzuv olarak incelenmiştir. Omuza, pazıya ve ön kola yerleştirilen algılayıcılar ile dönüş açısı bilgileri elde edilmiş ve uzuv uzunlukları ile birlikte matematiksel modelde kullanılmıştır. Bu hesaplamalarda rotasyon kinematiği ve hareket kinematiği matrisleri kullanılmıştır. Tutucu kontrolü için ise bünyesinde EMG sensörleri bulunduran MYO kol bandı kullanılmıştır. Bu kol bandı üzerindeki EMG sensörleri ile kol kaslarından parmak hareketleri algılatılmıştır ve bu hareketler doğrultusunda pnömatik tutucu kontrol edilmiştir. Uygulamalarda 6-eksen robot kolu kullanılmıştır. Hesaplanan konum verileri ve tutucu bilgisi ethernet üzerinden TCP/IP protokolü ile robot denetleyicisine aktarılmaktadır. Robotun hesaplanan konuma gitmesini ve tutucu kontrolünü sağlayan kod oluşturularak robota aktarılmıştır. Yapılan testlerde, endüstriyel robotun insan kol ve el hareketleri ile başarılı biçimde kontrol edildiği gözlemlenmiştir. Anahtar kelimeler: Endüstriyel robotlar, Biyomimetik kontrol, Rotasyon ve hareket kinematiği, Tutucu kontrolü, İnsan-robot etkileşimi Abstract In this work, a biomimetic approach to provide human-robot interaction by mimicking the motion of human arm and fingers is presented. The movement of an industrial robot is performed by human arm movement in same direction and the control of gripper is also performed by hand movements. For the movement of robot, as a first step, a kinematic model is obtained to give the position of the human hand to the point determined as the origin point in the waist line. In the modelling, the human arm is considered as three limp that are forearm, biceps and shoulder. The rotational angles are obtained from sensors placed in the shoulder, biceps, and forearm, are used in the mathematical model with limb lengths. Rotation kinematics and kinematics matrices are used in these calculations. For the gripper control, a MYO armband with EMG sensors is used. With this EMG sensor on the armband, finger movements are detected from the arm muscles and the pneumatic gripper was controlled in the direction of these movements. A 6-axis robot arm is used in the applications. The calculated position data and the gripper information are transferred to the robot controller via the TCP/IP protocol over Ethernet. A code that provides reaching of robot to calculated position and control the gripper is created and transferred to robot. In the tests, it has been observed that the industrial robot has been successfully controlled by human arm and hand movements

208-214

Authors: Engin MAŞAZADE1* , Volkan Talha DOĞUKAN2 , Veysel Yaman AKGÜN3

Öz Bir telsiz duyarga ağında (TDA) hedeflenen uygulamanın başarı ile gerçekleştirilmesinin yanı sıra, duyarga başına harcanan toplam enerji gibi sistem kaynaklarının etkili kullanılması gerekmektedir. İncelenen sahada farklı uygulamalar için çok sayıda duyargaya ihtiyaç duyulabileceğinden, tüm sistemin maliyet etkin olabilmesi için her bir duyarganın da düşük masrafla üretilmesi de önemlidir. Bu makalede, öncelikle özel yapılmış, az enerji tüketen ve maliyeti düşük olan, MSP430G2553 mikroişlemcisi ve nRf24l01+ haberleşme ünitesi tabanlı bir duyarganın geliştirilmesi amaçlanmıştır. Sonrasında geliştirilen bu duyargalar kullanılarak sade bir TDA sınama ortamı oluşturulmuş ve ışık kaynağının konum tespiti çalışması yapılmıştır. Anahtar kelimeler: Telsiz duyarga ağı, Duyarga tasarımı, Mikroişlemci, Konumlandırma Abstract In a Wireless Sensor Network (WSN), system resources, such as the total node energy, need to be utilized effectively while executing the task of interest. Since a number of sensor nodes may be needed in various type of applications, it is also important to develop each sensor node in a cost effective manner. The purpose of this paper is to develop a custom made, low power, cost-effective wireless sensor node based on a MSP430G2553 microprocessor and nRf24l01+ wireless transceiver module. Then, using these nodes, we form a simple WSN testbed, and locate the position of a light emitting source.

223-239

Authors: Jemshit ISKANDEROV1 , Mehmet Amaç GÜVENSAN2*

Öz Son yıllarda özellikle akıllı telefonların ve giyilebilir cihazların gelişmesiyle birlikte aktivite tanıma alanındaki çalışmalar hız kazanmıştır. Aktiviteler temel olarak yürüme, koşma gibi basit aktiviteler ve yemek yeme, uyuma, diş fırçalama gibi karışık aktiviteler olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Bu derleme çalışmasında aktivite tanıma konusu ile ilgili makaleler değerlendirilmiş ve aktivite tanımada kullanılan sensörler, aktivite çeşitleri, uygulama alanları, aktivite tanıma için kullanılan cihazlar, veri toplama işlemi, eğitim yöntemleri, sınıflandırma algoritmaları ve kaynak tüketimi konuları detaylı olarak incelenmiştir. Yapılmış çalışmaların mevcut durumu ortaya konmuş ve kullanılan farklı yöntemler karşılaştırılmıştır. Daha sonra açık veri setleri paylaşılmış ve literatürdeki derin öğrenme yöntemleri kullanan yenilikçi çözümlerden bahsedilmiştir. Son olarak, bu alanda hala açık olan noktalardan bahsedilmiş ve ileride çalışma yapılabilecek konular önerilmiştir. Anahtar kelimeler: Aktivite tanıma, Akıllı telefon, Giyilebilir cihaz, Derin öğrenme, Veri seti, Derleme Abstract In recent years, the research on activity recognition has gained speed especially with the development of smart phones and wearable devices. Activities could be categorized into two main groups. simple activities such as walking, running and complex activities such as eating, sleeping, brushing teeth. In this survey paper, articles about activity recognition are examined thoroughly. Sensors and devices used in activity recognition, types of daily activities, application areas, data collection process, training methods, classification algorithms and resource consumption are mentioned in details. The state of the art is elaborated and the existing methods are compared to each other. Later, open data sets are mentioned and studies offering innovative solutions using latest approaches such as deep learning methods are introduced. Finally, still open issues on this area are presented and future work has been discussed.

1-6

Authors: Mustafa YILDIZ1 , Ferhat BİNGÖL2*

Öz Türkiye çatı üstü güneş ve küçük ölçekli rüzgâr türbinleri gibi farklı olasılıklarda yeni düzenlemelere 2017 yılında gitmiştir. Her iki teknoloji için de ayrı çalışmalar yapılmış olmasına rağmen henüz hibrit sistem değerlendirme metodolojisi ve sonuçları ülke çapında yaygın değildir. Bu çalışma, verilen tesis alanın mikro ölçekli rüzgâr ve güneş esaslı toplam enerji kapasitesine göre iki kaynaktan üretilen enerjiyi azami noktaya ulaştırmak için önerilmiş, Hibrit Optimizasyon Aracı (Hybrid Otpimization Tool)-HOT-olarak isimlendirilmiş bir model içerir. Son kullanıcının basit aylık bilgileri girerek yıllık üretim tahmini yapmasına olanak verir. Modelin karşılaştırılması yaygınca kullanılan ve ticari yazılım HOMER ile yapılmıştır. Sonuçta yapılan tahminlerin mikro sistemlerin ekonomik modelini tehlikeye atmayacak belirsizlikte çalışarak fizibilite çalışmalarında ön-analiz için kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Anahtar kelimeler: Hibrit enerji, Rüzgâr, Güneş, Fizibilite Abstract: Turkey has announced the new regulations regarding roof-top solar and small-scale wind turbines in 2017. Although there are different studies conducted for both technologies, there is not a clear methodology to assess hybrid energy systems. This study includes a calculation model, named as Hybrid Optimization Tool abbreviated as HOT, proposed to get maximum amount of energy produced by micro scale wind-solar hybrid energy system, based on the total installed capacity of these two resources for the specified location. It provides the end user to estimate annual energy production via simple inputs. It has been compared with well-known commercial software; HOMER. As a result, it has been found that the model is able to predict results which can be used for the pre-analysis stage on the feasibility studies of micro scale hybrid systems, working with acceptable uncertainties which do not endanger the economic model.

13-19

Authors: Bülent ÖZDALYAN1 , Cüneyt UYSAL2* , Hüseyin KURT3

Abstract In this study, a spark ignition (SI) engine performance is exergetically investigated for different crankshaft speeds. The test engine is VSG413 SI type engine fueled with 95 octane gasoline. The test engine has 1.3 l volume, four stroke, four cylinder, 45 kW maximum power capacity and 98 Nm maximum torque capacity. The experiments are realized under fully loaded test conditions. The crankshaft speed is changed between 1200 rpm and 5000 rpm. In the calculations, actual operating data obtained by experiments are used. It is found that maximum energy and exergy efficiencies are obtained at crankshaft speed of 2500 rpm, which are 29.78% and 27.77%, respectively. Entropy generation rate increases with increase in crankshaft speed and ranged from 0.059 kW/K to 0.253 kW/K for all study. Öz: Bu çalışmada, buji ateşlemeli bir motorun performansı farklı krank mili hızları için ekserjetik olarak incelenmektedir. Test motoru 95 oktan benzin yakıtlı VSG413 SI türü motordur. Test motoru 1.3 l hacim, dört strok, dört silindir, 45 kW’lık maksimum güç kapasitesi ve 98 Nm’lik maksimum tork kapasitesine sahiptir. Deneyler tam yük test koşulları altında gerçekleştirilmiştir. Krank mili hızı 1200 d/d ve 5000 d/d aralığında değiştirilmiştir. Hesaplamalarda, deneylerden elde edilen gerçek çalışma verileri kullanılmıştır. %29.78’lik maksimum enerji verimi ve %27.77’lik maksimum ekserji veriminin 2500 rpm’lik krank mili hızında elde edildiği tespit edilmiştir. Entropi üretimi krank mili hızının artmasıyla artmaktadır ve bütün çalışma boyunca 0.059 kW/K ile 0.253 kW/K aralığında değişmektedir.Öz Bu çalışmada, buji ateşlemeli bir motorun performansı farklı krank mili hızları için ekserjetik olarak incelenmektedir. Test motoru 95 oktan benzin yakıtlı VSG413 SI türü motordur. Test motoru 1.3 l hacim, dört strok, dört silindir, 45 kW’lık maksimum güç kapasitesi ve 98 Nm’lik maksimum tork kapasitesine sahiptir. Deneyler tam yük test koşulları altında gerçekleştirilmiştir. Krank mili hızı 1200 d/d ve 5000 d/d aralığında değiştirilmiştir. Hesaplamalarda, deneylerden elde edilen gerçek çalışma verileri kullanılmıştır. %29.78’lik maksimum enerji verimi ve %27.77’lik maksimum ekserji veriminin 2500 rpm’lik krank mili hızında elde edildiği tespit edilmiştir. Entropi üretimi krank mili hızının artmasıyla artmaktadır ve bütün çalışma boyunca 0.059 kW/K ile 0.253 kW/K aralığında değişmektedir. Anahtar Kelimeler: Buji ateşlemeli motor, Ekserji analizi, Ekserji verimi, Ekserji yıkımı

27-33

Authors: Levent KIRKAYAK1*

Öz Yapıştırma bağlantılı kompozit yapılarda, bağlantı bölgelerinde oluşan soyulma ve kayma gerilmelerinin azaltılması ve gerilme yığılmasının önlenmesi, tasarımın toplam mukavemeti açısından önemlidir. Bu amaçla gerçekleştirilen çalışmada, tek tesirli bindirme bağıntılarda, farklı geometrik desenlerde ve iki farklı rijitliğe sahip yapıştırıcıların hibrit olarak bir arada kullanılmasının gerilme dağılımına etkisi, sonlu elemanlar yöntemi kullanarak incelenmiştir. Sonuç olarak, iki farklı yapıştırıcının bir arada kullanıldığı ve farklı yapıştırma geometrilerine sahip hibrit modellerde, tek tip ve sürekli yapıştırıcının kullanıldığı modele göre, soyulma ve kayma gerilmeleri açısından önemli azalma olduğu, ayrıca yapıştırma geometrisinin gerilme dağılımı etkilediği gösterilmiştir. Anahtar kelimeler: Yapıştırma bağlantılı kompozitler, Hibrit yapıştırma bağlantısı, Soyulma ve kayma gerilmeleri, Sonlu elemanlar analizi (SEA) Abstract Reducing shear and peel stress and stress concentrations is important in terms of increasing the total strength of adhesively bonded composite joints. In this regard, two types of adhesives with different rigidity and geometric pattern are used together by employing the hybrid bonding method and the effects of the geometric shape and rigidity on the stress distribution of the single lap joints are examined via the finite element method. As a result, the peel and shear stresses are reduced significantly by using hybrid models in which two different adhesives with different adhesive pattern are used when compared to single adhesive bonding joints.

43-48

Authors: Ferda MİNDİVAN1*

Öz Grafen türevleri (grafen oksit-GO, indirgenmiş grafen oksit-RGO, çok tabakalı grafen-MLG vb.) polimer malzemelerin özelliklerini iyileştirmek için yüksek potansiyele sahip dolgu maddeleri olarak bilinmektedirler. Bu çalışmada kompozitlerin mekanik özelliklerinde ki değişim dolgu tipine ve dolgu miktarına göre incelenmiştir. Kompozitler, dolgu maddeleri olarak GO ve RGO, matriks olarak polivinil klorür (PVC) ile hazırlanmıştır. X-ışını kırınımı (XRD) sonuçları, GO ve RGO tabakalarının polimer matriksde homojen dağıldığını göstermiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) çalışmaları, RGO içeren kompozitin düz ve pürüzsüz, GO içeren kompozitin ise dolgu- matriks etkileşimi daha iyi olduğu için yüksek oranda gözenekli morfoloji sergilediklerini ortaya koymuştur. Yüksek GO (ağırlıkça %1) ve düşük RGO (ağırlıkça %0.1) içeren kompozitlerin mekanik özellikleri önemli bir iyileşme sergilemiştir. Dolgu maddesi içermeyen PVC’ye nazaran ağırlıkça %1 GO ve %0.1 RGO içeren kompozitlerin çekme mukavemetleri sırasıyla %84 ve %42 artmıştır. RGO ilavesi kompozit yapıyı rijitleştirdiğinden, RGO içeren kompozitler GO içeren kompozitlere kıyasla daha yüksek mikrosertlik ve daha düşük yüzde uzama değerleri sergilemişlerdir. Anahtar kelimeler: Grafen oksit (GO), İndirgenmiş grafen oksit (RGO), PVC kompozit, Mekanik özellikler Abstract Graphene derivatives (graphene oxide-GO, reduced graphene oxide-RGO, multi-layer grapheme-MLG, etc.) generally are considered to be extremely significant fillers to improve properties of polymer materials. In this work, the mechanical properties of the composites according to filler type and filler loading were investigated. The composites were prepared using GO, RGO as the fillers and polyvinyl chloride (PVC) as a matrix. The X-ray diffraction (XRD) studies on the composites showed that the GO and RGO layers well-dispersed in polymer matrix. The scanning electron microscopy (SEM) showed that the composite with RGO exhibited smooth and clean surfaces, but the surface images of the composite with GO showed highly porous morphology because of the good filler-matrix interaction. The composites at a high GO loading (1% wt.) and a low RGO loading (0.1% wt.) indicated a prominent improvement in the mechanical properties. When compared the unfilled PVC, the tensile strength of the composite with 1 wt.% loading of the GO and 0.1 wt.% loading of the RGO increased by 84% and 42%, respectively. The composite with RGO showed a higher microhardness value compared to that of the composite with GO, but the elongation at break of the composite with RGO decreased because RGO loading increased the brittleness of composite structure.

56-59

Authors: Muharrem KUNDURACI1*

Öz Fe3O4/FeO/CoNikompozit malzemesi iki aşamalı proses kullanılarak üretilmiştir. Birinci aşamada, oksit prekürsörü (öncül malzeme) ıslak sentez esaslı Pechini yöntemi kullanılarak düşük sıcaklıkta üretilmiştir. İkinci aşamada prekürsör malzemesi 500, 600, 700 veya 800 °C’ye hidrojen gazı altında ısıtılarak indirgenmiştir ve metal/oksit kompozit malzemesi elde edilmiştir. Farklı sıcaklıklarda üretilen malzemelerin yapısal, morfolojik ve manyetik özellikleri X-ışını kırınımı, tarama elektron mikroskobu ve titreşen örnek manyetometresi kullanılarak incelenmiştir. 600 °C’den 700 °C’ye geçişte manyetik özelliklerde ani değişiklikler gözlenmiştir. Doygunluk mıknatıslanması iki katına çıkarken, koersif kuvvet yarıya inmiştir. Bu değişiklikler manyetik CoNi fazın amorf bir yapıdan kristal bir yapıya geçişiyle ve Fe3O4 fazın parçacık boyutunun yaklaşık olarak iki katına artmasıyla açıklanmıştır. Anahtar kelimeler: Yumuşak manyetik kompozit, Hidrojen indirgeme, Pechini Abstract Fe3O4/FeO/CoNi composite materials were produced using a two-step process. In the first step, oxide precursor was produced at low temperature by wet-synthesis based Pechini method. In the second step, the precursor was heated to 500, 600, 700 or 800 °C under reducing hydrogen gas and metal/oxide composite material was obtained. The structural, morphological and magnetic properties of materials produced at different temperatures were investigated using X-ray diffraction, scanning electron microscope and vibrating sample magnetometer. Sudden changes in magnetic properties were observed during transition from 600 °C to 700 °C. The saturation magnetization doubled while coercive force was halved. These changes were explained with the crystallization of magnetic CoNi phase from an amorphous state and nearly doubling of particle size of Fe3O4 phase.

71-81

Authors: Rahime SANCAR EDİS1 , Emrah Bünyamin EDİS2*

Öz Üniversitelerde, ilgili fakültelerde veya bölümlerde sınav çizelgelerinin hazırlanması oldukça uzun süreler alabilmekte, oluşturulan sınav çizelgeleri çoğu zaman ne öğrencileri, ne öğretim üyelerini ne de yöneticileri memnun etmektedir. Bu çalışmada bir üniversitenin bir bölümüne ait yılsonu sınavı çizelgesi oluşturma problemi ele alınmıştır. Tanımlanan problem için, ilk aşamada sınavlar bir tam sayılı programlama modeli ile zorluk derecelerine göre gruplandırılmıştır. İkinci aşamada ise öğrencilerin çalışma ve odaklanabilme verimlerini en üst düzeye çıkaracak sınav çizelgesini elde etmek üzere bir tam sayılı programlama modeli geliştirilmiştir. Modelin amacı, aynı günde birden fazla sınava girme durumu olan öğrenci sayısını, ilgili sınavların zorluk dereceleri toplamı ile ağırlıklandırarak en küçüklemektir. Gerçek verilerden yola çıkarak bir öğretim dönemi için veri kümesi oluşturulmuştur. Oluşturulan veri kümesi üzerinden önerilen çözüm yaklaşımı uygulanarak çözümler alınmış ve elle yapılan çizelgeyle karşılaştırılarak, önerilen yaklaşımla oluşturulan çizelgenin üstünlükleri tartışılmıştır. Anahtar kelimeler: Sınav çizelgeleme, Tam sayılı programlama, Öğrenci/Öğretim üyesi memnuniyeti, Zorluk derecesi Abstract: In the faculties or departments of universities, preparing the examination timetables takes quite a long time, and often could not satisfy neither the students nor the instructors or managers. In this study, the final exam timetabling problem of a department of a university is considered. For the problem, in the first stage, the exams are classified into the groups according to their difficulty levels by an integer programming model. In the second stage, an integer programming model is proposed in order to find an exam timetable which will increase the concentration and study efficiency of the students. In the model, the number of students taking more than one exam on the same day is minimized by weighting the difficulty levels of the relevant exams. The proposed solution approach is applied by using a real data set of a semester. By comparing the exam timetable obtained with the schedule prepared by hand, the advantages of the proposed solution approach are presented.

89-97

Authors: Sinem HAN1 , Begüm ÖZER2 , Barış ALİOĞLU3 , Özgür POLAT4 , Ayşe Tülin AKTİN5*

Abstract Öz Logistics sector aims to distribute merchandise to designated places on time, while focusing on the entire process that starts from storing the goods at warehouses. Transportation by land is the most common and preferred way in logistics in terms of cost and service. Studies have been going on for drone transportation with the purpose of reducing the service time and making the process automated. Advancement of this technology has led to an increase in transportation with drones. Traffic is a huge problem in land transportation causing delays in delivery time. Furthermore, nature and economy are affected because of the CO2 emission, which is a consequence of intense traffic. In this study, utilizing drones for delivery is proposed with the aim of increasing customer satisfaction and minimizing transportation cost per delivery in a green way. İstanbul’s Bakırköy district is selected as the implementation region, and daily drug delivery to pharmacies with drones is examined. In the first stage, a mathematical model that uses pharmacy coordinates as an input is developed for clustering analysis. In the second stage, one of these clusters is selected, and the location of the drone center that will serve pharmacies in the cluster is obtained by center of gravity method. Then, a vehicle routing model is proposed for finding the drone routes and calculating the total distance travelled within this cluster. Mathematical models are solved with GAMS/CPLEX solver. It is believed that this study will trigger new studies in “green delivery” literature in near future. Lojistik, bir ürünün nakliyesinin yanı sıra, depolanması, ambalajlanması ve dağıtımı gibi süreçleri de kapsamakta ve tüm sürecin, ilk üreticiden nihai tüketiciye kadar doğru bir biçimde çalışmasını hedeflemektedir. Maliyet ve hizmet bakımından uygun bulunan karayolu taşımacılığı, günümüzde tercih edilen ulaşım sistemlerinin başında gelmektedir. Ancak gelişen teknolojiyle birlikte, birçok ürünün dağıtımında drone’lardan da yararlanıldığı görülmektedir. Bekleme zamanlarını azaltmayı ve insangücü maliyetini ortadan kaldırmayı amaçlayan bu sistem, yeni bir teslimat aracı olarak lojistik sürecinde yerini almıştır. Karayolunda oluşan trafik yoğunluğu, ürünlerin müşteriye ulaşmasını geciktirmekte, bu sırada artan CO2 salımı da çevre ve ekonomi üzerinde olumsuz etkilere neden olmaktadır. Bu çalışmanın amacı, drone kullanımı ile hızlı ve doğa dostu bir teslimat gerçekleştirmek suretiyle müşteri memnuniyetinde artış ve taşıma maliyetlerinde azalma sağlamak ve yukarıda bahsedilen problemlere bir çözüm sunmaktır. Çalışmada, eczanelerin günlük ilaç gereksinimlerinin drone’lar yardımıyla karşılanması ele alınmış ve bu amaçla, İstanbul’un Bakırköy ilçesi pilot bölge olarak seçilmiştir. Önerilen iki aşamalı yöntemin ilk aşamasındaki matematiksel model, kümeleme analizi yapmaktadır. Bölgedeki eczanelerin koordinatları modele girdi olarak verilmiş ve eczane kümeleri oluşturulmuştur. İkinci aşamada ise, oluşturulan kümelerden birisi seçilerek, ağırlık merkezi yöntemiyle, burada bulunan eczanelere hizmet verecek olan drone merkezinin yeri bulunmuştur. Daha sonra, bu kümeye ait eczanelere ilaç dağıtımı yapılırken, aralarındaki toplam mesafeyi enküçükleyecek şekilde drone’ların teslimat rotalarını belirleyen bir araç rotalama modeli geliştirilmiştir. Modeller, GAMS/CPLEX çözücüsü ile çözülmüştür. Bu çalışmanın yakın gelecekte literatürdeki “yeşil teslimat” alanındaki yeni araştırmaları tetikleyeceğine inanılmaktadır. Öz Lojistik, bir ürünün nakliyesinin yanı sıra, depolanması, ambalajlanması ve dağıtımı gibi süreçleri de kapsamakta ve tüm sürecin, ilk üreticiden nihai tüketiciye kadar doğru bir biçimde çalışmasını hedeflemektedir. Maliyet ve hizmet bakımından uygun bulunan karayolu taşımacılığı, günümüzde tercih edilen ulaşım sistemlerinin başında gelmektedir. Ancak gelişen teknolojiyle birlikte, birçok ürünün dağıtımında drone’lardan da yararlanıldığı görülmektedir. Bekleme zamanlarını azaltmayı ve insangücü maliyetini ortadan kaldırmayı amaçlayan bu sistem, yeni bir teslimat aracı olarak lojistik sürecinde yerini almıştır. Karayolunda oluşan trafik yoğunluğu, ürünlerin müşteriye ulaşmasını geciktirmekte, bu sırada artan CO2 salımı da çevre ve ekonomi üzerinde olumsuz etkilere neden olmaktadır. Bu çalışmanın amacı, drone kullanımı ile hızlı ve doğa dostu bir teslimat gerçekleştirmek suretiyle müşteri memnuniyetinde artış ve taşıma maliyetlerinde azalma sağlamak ve yukarıda bahsedilen problemlere bir çözüm sunmaktır. Çalışmada, eczanelerin günlük ilaç gereksinimlerinin drone’lar yardımıyla karşılanması ele alınmış ve bu amaçla, İstanbul’un Bakırköy ilçesi pilot bölge olarak seçilmiştir. Önerilen iki aşamalı yöntemin ilk aşamasındaki matematiksel model, kümeleme analizi yapmaktadır. Bölgedeki eczanelerin koordinatları modele girdi olarak verilmiş ve eczane kümeleri oluşturulmuştur. İkinci aşamada ise, oluşturulan kümelerden birisi seçilerek, ağırlık merkezi yöntemiyle, burada bulunan eczanelere hizmet verecek olan drone merkezinin yeri bulunmuştur. Daha sonra, bu kümeye ait eczanelere ilaç dağıtımı yapılırken, aralarındaki toplam mesafeyi enküçükleyecek şekilde drone’ların teslimat rotalarını belirleyen bir araç rotalama modeli geliştirilmiştir. Modeller, GAMS/CPLEX çözücüsü ile çözülmüştür. Bu çalışmanın yakın gelecekte literatürdeki “yeşil teslimat” alanındaki yeni araştırmaları tetikleyeceğine inanılmaktadır. Anahtar kelimeler: Drone, Araç rotalama, Matematiksel modelleme

106-114

Authors: Yusuf ŞAHİN1* , Kenan KARAGÜL2

Öz Gezgin Satıcı Problemi (GSP), bir satıcının bütün şehirleri sadece bir defa ziyaret ederek başlangıç noktasına dönmesini sağlayan en kısa rotanın belirlendiği problemdir. GSP, araç rotalamadan baskılı devre kartı montajına kadar birçok problemin temelini oluşturur. Bu problem, optimizasyon alanında çalışan kişilerden büyük ilgi görmüştür, ancak özellikle büyük ölçekli veri kümeleri için çözülmesi zordur. Bu çalışmada, GSP’nin çözümü için Akışkan Genetik Algoritma, En Yakın Komşu ve 2-Opt sezgiselleri üzerine kurulu melez bir yöntem sunulmaktadır. Önerilen yöntemin performansı literatürde bulunan En Yakın Komşu, Genetik Algoritma, Tabu Arama, Karınca Kolonisi Optimizasyonu ve Ağaç Fizyolojisi Optimizasyon algoritmaları kullanılarak elde edilen çözüm değerleri ile kıyaslanmıştır. Önerilen yöntemin sonuçları çözüm süresi ve kalitesi bakımından üstünlük göstermektedir. Anahtar kelimeler: Gezgin satıcı, Meta-sezgiseller, Akışkan genetik algoritma Abstract Travelling Salesman Problem (TSP) is a problem in which the shortest possible route enabling a salesman to return to the starting point after visiting all the cities exactly once is determined. Travelling Salesman Problem is the basis for many problems ranging from vehicle routing to printed circuit boards assembly. This problem has been attracting great attention from researchers in the field of optimization; nevertheless it is difficult to solve TSP, especially for large-scale data sets. This paper presents a hybrid solution method based on Fluid Genetic Algorithm, Nearest Neighbor and 2-Opt methods for the solution of TSP. The performance of the proposed method is evaluated with the solution values of the Nearest Neighbor, Genetic Algorithm, Tabu Search, Ant Colony Optimization and the Tree Physiology Optimization algorithms in the literature. The solution results show the superiority of the proposed method in terms of solution time and quality.

121-131

Authors: Mert KARABIYIK1 , Barbaros YET2*

Öz Futbol maçları yüksek belirsizliğe sahiptir ve sonuçlarının tahmin edilmesi zordur. Sadece veriye dayalı tahmin ve yapay öğrenme yöntemleri futbol tahminlerinde kısıtlı performans elde edebilmektedir. Uzman bilgisine dayalı modeller başarıya sahip olmuştur, fakat bu modellerin başka yerlere uygulanması için yine uzman bilgisi ve analistler tarafından gözden geçirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada Türkiye futbol ligleri için geliştirilmiş özgün bir Bayes ağı modeli önerilmektedir. Önerilen model futbol müsabakası yapan takımların hücum ve savunma gücünü maça ilişkin birçok gözlem ile belirleyerek maç sonucunu tahmin etmeyi amaçlamaktadır. Modelin yapısı ve parametreleri uzman bilgisi ile geliştirilmiştir. Modelden tahmin üretirken geçmiş maç verisi ile maça ilişkin uzman bilgisi girdi olarak kullanılabilmektedir. Önerilen model Türkiye Süper Ligi’nden gerçek maç verisi ile değerlendirilmiştir. Anahtar kelimeler: Futbol analitiği, Bayes ağları, Tahmin modelleri Abstract The results of football matches are difficult to predict due to their high uncertainty. Previous applications of data-driven machine learning approaches had limited performance in this prediction problem. Models that use expert knowledge had relatively higher performance but it is difficult to adapt these models to different cases as they need to be reviewed by experts and analysts based on specific requirements of the new application. This paper proposes a novel Bayesian network model to predict the results of football matches in Turkish football leagues. The Bayesian network model predicts the match results by estimating the attack and defense capability of the teams based on multiple observations about the football match. The structure and parameters of the model is defined based on expert knowledge. The model is able to use statistical data from previous matches and expert knowledge about these factors to generate predictions. The proposed model is evaluated by using data from the Turkish Super League.

1403-1408

Authors: Gökhan KARARSIZ1* , Halil İbrahim BAŞTÜRK2

Öz Bu çalışmada, aktif süspansiyon sistemleri için yoldan gelen bozucu etkinin bilinmediği kabulü yapılarak, uyarlamalı kontrolcü tasarlanmıştır. Yol düzgünsüzlüğünden kaynaklanan bozucu, frekans, genlik ve faz değerleri bilinmeyen farklı sinüzoidal dalgaların toplamı olarak modellenmiş ve gözlemci tasarımı yapılmıştır. Böylece bozucu parametrize edilmiş ve geri adımlama yöntemi kullanılarak uyarlamalı kontrolcü tasarımı yapılmıştır. Kapalı çevrim sistemin kararlılığı kanıtlanmış ve yol bozucusu etkisi altında taşıt gövde ivmesinin bastırıldığı gösterilmiştir. Kontrolcünün performansı benzetim ile test edilmiştir. Anahtar kelimeler: Aktif süspansiyon, Uyarlamalı kontrolör, Gözlemci tasarımı Abstract In this paper, an adaptive backstepping controller is designed where the road disturbance is assumed that it is not measured. Therefore, the disturbance is modelled as a sum of sinusoidals where amplitude, phase and frequency are considered as unknown. Then, the observer is parametrized. After the design of the observer, an adaptive controller is designed with using backstepping technique. It is proven that the closed loop system is stable and the acceleration of the body is attenuated under the effect of the road disturbance. To reveal the performance of the controller, a simulation is illustrated with road test.

1418-1424

Authors: İbrahim ALIŞKAN1*

Öz: Tek bir bloktan oluşan sistemlerde geribesleme ile kontrol ve giriş-çıkış ilişkisinin kurulması klasik kontrolde yaygın olarak görülmektedir. Fakat doğal sistemler göz önüne alındığında çok bloklu yapılar ve bu bloklar içerisinde de lineer olmayan fonksiyonlar görülür. Bu çalışmanın konusu, giriş işaretinin lineer bloka uygulandığı ve çıkışın lineer olmayan fonksiyondan alındığı sistem yapısı olan Wiener tipi sistemlerin tanımlamasıdır. Durum geribeslemenin mümkün olmadığı bu sistem tipinde tanımlama ile farklı kontrol algoritmalarının kullanımı mümkündür. Sistem tanımlamada harici girişli otoregresif ağ (ARX)-polinom kaskad bağlantısı tercihi ile en küçük kareler yöntemi ve eğim bilgileri sayesinde sistemin giriş-çıkışı arasındaki matematiksel ilişki elde edilmiştir. Üç farklı örnek sistem üzerinde çalışmalar yapılmış, MATLAB/Simulink ortamında veri kümeleri elde edilmiş ve yapılan sistem tanımlamalarının başarımı grafikler ile sunulmuştur. Anahtar kelimeler: Wiener sistemleri, Sistem tanımlama, Doğrusal olmayan sistemler Abstract In systems consisting of a single block, the establishment of feedback control and input-output relationship is common in classical control. However, considering natural systems, there are many block structures and non-linear functions within these blocks. The subject of this study is the identification of Wiener type systems, which is the system structure in which the input signal is applied to the linear block and its output is taken from the nonlinear function. It is possible to use different control algorithms with identification in this type of system where state feedback control is not possible. In system identification, the mathematical relationship between the input and output of the system has been obtained by the choice of auto regressive with exogenous inputs (ARX)-polynomial cascade connection with using the least squares method and gradient information. Three different benchmark systems have been studied in MATLAB/Simulink and the performances of the identifications made with the dataset are presented graphically.

1435-1442

Authors: Ersin ARMAĞAN1 , Tufan KUMBASAR2*

Öz: Bu çalışmada TORCS (The Open Racing Car Simulator) oyun ortamında bulanık mantık tabanlı otonom araç kontrol sistemi tasarımı yapılmıştır. Bu çalışmadaki amaç, aracın yol bariyerlerine çarpasını engelleyerek hiçbir zarar almadan ve yol sınırları içerisinde kalmasını sağlayarak pistin dışına çıkmadan yarışı tamamlamasıdır. Bu bağlamda, aracın otonom bir şekilde ilerleyebilmesi için bulanık mantık ve klasik kontrol yapılarından oluşan akıllı bir sistem geliştirilmiştir. Aracın vites geçişleri otomatik hale getirildikten sonra aracın gerçekçi bir şekilde hızlanması/yavaşlamasını sağlamak ve de aracın sabit bir hızda gitmesi için bulanık mantık tabanlı bir gaz/fren kontrol sistemi tasarlanmıştır. Ayrıca, aracın pistin dışına çıkmadan ilerleyebilmesi ve de virajlarda pist içinde kalabilmesi için bulanık mantık tabanlı bir direksiyon kontrol sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen bu uzman tabanlı sistem sayesinde, aracın önünde bulunan virajın yönüne ve keskinliğine göre de aracın bulunması gereken uygun pozisyon hesaplanmıştır. Geliştirilen akıllı kontrol sistemin oyun performansına https://youtu.be/qOvEz3-PzRo bağıntısından ulaşılabilir. Anahtar kelimeler: Akıllı kontrol sistemler, Bulanık mantık, Benzetim, TORCS. Abstract: In this study, a fuzzy logic based autonomous vehicle control system is designed and tested in The Open Racing Car Simulator (TORCS) environment. The purpose of this study is that vehicle complete the race without to get any damage with preventing to hit to the barriers and to go out of the way with staying in boundary of the road. In this context, an intelligent control system composed of fuzzy logic and conventional control structures has been developed such that the racing car is able to compete the race autonomously. Once the vehicle's gearshifts have been automated, a fuzzy logic based throttle/brake control system has been designed such that the racing car is capable to accelerate/decelerate in a realistic manner as well as to drive at desired velocity. The steering control problem is also handled to end up with a racing car that is capable to travel on the road even in the presence of sharp curves. In this context, we have designed a fuzzy logic based positioning system that uses the knowledge of the curvature ahead to determine an appropriate positon. The game performance of the developed intelligent control system can be observed from https://youtu.be/qOvEz3-PzRo

1450-1457

Authors: Mümin Tolga EMİRLER1* , Bilin AKSUN GÜVENÇ2 , Levent GÜVENÇ3

Öz Zaman gecikmesi kontrol sistemleri tasarımında dikkate alınması gereken sistemin performansını azaltan ve en kötü durumda da sistemi kararsız yapan etkenlerden birisidir. Zaman gecikmesi telafisi için literatürde pek çok yöntem önerilmiştir. Bunlardan en yaygın olarak kullanılanı Smith tahmincisidir. Smith tahmincisi kolaylıkla uygulanabilse de tahmincinin kullandığı zaman gecikmesi modeli ile sistemdeki gerçek zaman gecikmesi farklılaştıkça gecikme telafisi performansı düşmektedir. Bu metodun alternatifi olarak zaman gecikmesi gözleyicisi önerilmiş ve literatürde daha önce bilateral teleoperasyon sistemlerine, robotik manipülatörlere ve iletişim ağı tabanlı yürüyüş şekli rehabilitasyon cihazlarına uygulanmıştır. Bu çalışmada ise zaman gecikmesi gözleyicisinin taşıt savrulma dinamiği kontrolüne uygulanması ele alınmıştır. Zaman gecikmesi gözleyicisinin performansı zamanla değişen gecikmeler için çeşitli simülasyon çalışmalarıyla test edilmiş, ayrıca sonuçlar Smith tahmincisiyle karşılaştırılmıştır. Anahtar kelimeler: Zaman gecikmesi, Taşıt dinamiği kontrolü, Smith tahmincisi, Bozucu gözleyicisi, Parametre uzayı yaklaşımı Abstract Time delay is a control system design factor, which reduces the performance of the system and makes the system unstable in the worst case. Many methods have been proposed in the literature for time delay compensation and the Smith predictor is the most widely used. Although the Smith predictor is easy to implement, the delay compensation performance degrades as the time delay model used by the predictor differs from the actual time delay in the system. Communication disturbance observer has been proposed as an alternative method to the Smith predictor and it has been applied to the bilateral teleoperation systems, robotic manipulators and network-based gait rehabilitation systems. This paper deals with the application of communication disturbance observer to the vehicle yaw stability control. The performance of communication disturbance observer is tested for time varying delays by using several simulations and the results are compared with the Smith predictor results.

1464-1471

Authors: Rıdvan DEMİR1 , Murat BARUT2* ,Recep YILDIZ2

Öz Bu çalışmada, asenkron motorların alan zayıflama bölgesindeki yüksek başarımlı hız-algılayıcılı kontrolü için yeni bir indirgenmiş dereceli genişletilmiş Kalman filtresi tabanlı kestirici tasarlanarak benzetim ve gerçek-zamanlı deneylerle test edilmektedir. Önerilen indirgenmiş dereceli genişletilmiş Kalman filtresi ile vektör kontrol sistemi için gerekli olan rotor akısının stator duran eksen takımı bileşenleri kestirilmektedir. Ayrıca önerilen algoritma ile akı kestirimlerine ek olarak değeri çalışma koşulları ile değişen rotor direnci ve mıknatıslama endüktansı, sıfır hız ve alan zayıflama bölgesini de içeren geniş bir hız aralığında eş-zamanlı olarak kestirilmektedir. Önerilen kestirim algoritmasına ait benzetim sonuçları hız, yük momenti, rotor direnci ve mıknatıslama endüktansının zorlayıcı değişimleri altında oldukça tatmin edicidir. Bu nedenle önerilen kestirim algoritmasını kullanan doğrudan vektör kontrollü asenkron motor sürücüsünün başarımı da oldukça iyi olmaktadır. Ayrıca, elde edilen gerçek-zamanlı kestirim sonuçları da önerilen kestiricinin başarımını onaylamaktadır. Anahtar kelimeler: Asenkron motorlar, Parametre kestirimi, İDGKF Abstract In this study, for a high performance speed-sensored control in field weakening region of induction motors, a novel reduced order extended Kalman filter based estimator is designed and tested by experiments performed in simulation and real-time experiments. The proposed reduced order extended Kalman filter estimates the stator stationary axis components of rotor fluxes, which are required for vector control system. In addition to the flux estimations, rotor resistance and mutual inductance whose values vary according to operating conditions of induction motors are estimated simultaneously in a wide speed range including zero-speed and field-weakening. The simulation based estimation results associated with proposed estimation algorithm are quite satisfactory under challenging variations of rotor angular velocity, load torque, rotor resistance, and mutual inductance. Therefore, the performance of the direct vector controlled induction motor drive using the proposed estimation algorithm also becomes quite well. Moreover, the estimation results in real-time experiments also confirm the performances of the proposed estimator.

1245-1248

Authors: Semiha EREN1* , İdil YETİŞİR2

Abstract In this study, the effectiveness of ozone as an alternative bleaching agent to hydrogen peroxide was investigated for cotton bleaching. The conventional method for cotton bleaching uses hydrogen peroxide, therefore; hydrogen peroxide bleaching was applied for preparing control samples. Ozone treatment were applied on the fabric for 2 different temperatures (30 °C-80 °C) and one treatment time (30 minute). The whiteness/yellowness, desizing, tensile strength, weight loss (%), COD (Chemical Oxygen Demand) values were tested and reported. Considering the whiteness/yellowness and desizing values of 30 °C-30' and 80 °C-30', the 30 °C-30' values were better than 80°C-30' values. The reason is probably the less solubility of ozone gas at elevated temperatures. Conventional peroxide bleaching yielded higher whiteness values at the studied circumstances however the COD values were much less for ozone treatment. These values of the hydrogen peroxide were less suitable for the ecological approach compared to ozone treatment. Keywords: Finishing, Bleaching, Ozone, Hydrogen peroxide, Ecologic Öz Bu çalışmada; pamuklu kumaşların ağartılmasında hidrojen peroksit ile ağartmaya alternatif olarak ozon gazı ile ağartmanın etkinliği araştırılmıştır. Pamuk ağartmada geleneksel yöntem hidrojen peroksit ağartması olduğundan kontrol numunelerinin hazırlanmasında bu yöntem kullanılmıştır. Ozon denemeleri 2 farklı sıcaklıkta (30 °C-80 °C), tek süre (30 dk.) ile uygulanmıştır. Beyazlık/sarılık, haşıl sökme, kopma dayanımı, % ağırlık kaybı, KOİ (Kimyasal Oksijen İhtiyacı) değerleri test edilmiş ve raporlanmıştır. 30°-30'da işlem gören numunelerin beyazlık/sarılık, haşıl sökme değerlerinin 80 °C-30'da işlem gören numunelerden daha iyi olduğu görülmüştür. Bunun muhtemel sebebi ozon gazının yüksek sıcaklıklarda çözünürlüğünün düşmesi olarak yorumlanmıştır. Klasik hidrojen peroksit ağartması ile deneylerde çalışılan şartlarda daha yüksek beyazlıklara ulaşılmıştır ancak KOİ değerleri ozon işlemleri için çok daha düşük çıkmıştır. Hidrojen peroksit ağartmasındaki değerler ekolojik açıdan ozon muamelesine göre daha az uygun çıkmıştır.

1257-1261

Authors: Yekta KARADUMAN1*

Öz Doğal lif takviyeli kompozit malzemeler çevre dostu, ucuz ve sürdürülebilir malzemeler olması bakımından endüstride pek çok kullanım alanı bulmaktadır. Bu çalışmada jüt lifi takviyeli ve mantar esaslı sandviç kompozitler üretilerek viskoelastik özellikleri incelenmiştir. Bu amaçla öncelikle jüt lifi/polipropilen (PP) karışımı dokusuz yüzey (nonwoven) kumaşlar ve PP granül kullanılarak ince jüt/PP kompozit plakalar üretilmiştir. Üretilen bu plakalar bir adet mantar levhanın alt ve üst yüzeyine konumlandırılarak basınç altında birleştirilmiş ve sandviç yapılar oluşturulmuştur. Üretilen sandviç yapıların viskoelastik özelliklerini belirlemek amacıyla dinamik mekanik analiz (DMA) testi gerçekleştirilmiştir. Kompozit üretiminden önce liflere uygulanan sodyum hidroksit (NaOH) işleminin kompozit mekanik özelliklerini geliştirdiği gözlemlenmiştir. Üretilen sandviç kompozitlerin inşaat sektöründe yalıtım malzemesi olarak ve ofis alan ayırma panellerinde, aynı zamanda otomotiv endüstrisinde kullanımı amaçlanmaktadır. Anahtar kelimeler: Jüt lifi, Mantar, Sandviç Kompozit, Dinamik mekanik analiz Abstract Natural fiber reinforced composite materials have found many applications in various industries due to the fact that they are nature-friendly, low-cost and sustainable materials. In this study, jute fiber reinforced and cork based sandwich composites were produced and their viscoelastic properties were investigated. First, thin jute/polypropylene (PP) composite plates were produced by using jute/PP nonwoven fabrics and PP granules. Then these plates were placed on top and bottom faces of a cork plate and consolidated under pressure to produce sandwich composites. Dynamic mechanical analysis (DMA) was performed to determine the viscoelastic properties of the produced samples. It was found that sodium hydroxide (NaOH) treatment of fibers before composite preparation lead to higher mechanical properties of the composites. The produced sandwich composites can be used in construction industry as insulation materials and office partition panels as well as in automotive industry.

1272-1277

Authors: Yusuf SERT1*

Abstract The theoretically calculated modes and optimized structure parameters of 3-amino-1,2,4-triazole have been computed with Density Functional Theory (for two important methods) by using 6-311++G(d,p) basis level. We have calculated all data by using Gaussian 09W. The theoretical structure values and vibrational frequencies of investigated compound have been found to be consistent with the experimental values. It was concluded that the optimized molecular geometric parameters (bond lengths and bond angles) and theoretical frequencies are slightly deviated from the experimental values. Because, in theoretical calculations we have assumed that isolated molecule is in gas phase. But in experiments in fact, molecule is solid phase. So, inter- and intra-molecular interactions have been isolated from real situation. In summary, this study will provide support in future spectroscopic and other related studies. Öz 3-amino-1,2,4-triazole molekülünün teorik olarak hesaplanmış modları ve optimize yapı parametreleri (bağ uzunlukları ve bağ açıları) DFT-Yoğunluk Fonksiyon Teorisi (2 önemli metot için) 6-311++G(d,p) baz setini kullanarak hesaplandı. Tüm verilerimizi Gaussian 09W programını kullanarak hesapladık. İncelenen bileşiğin titreşimsel frekans ve teorik yapı değerlerinin deneysel değerlerle tutarlı sonuçlar verdiği gözlendi. Optimize geometrik parametrelerin (bağ uzunlukları ve bağ açıları) ve hesaplanmış frenkansların deneysel değerlerden biraz saptığını sonucuna varabiliriz. Çünkü teorik hesaplamalarda, gaz fazında izole bir molekül olduğunu farz ederiz. Fakat deneylerde gerçekte molekül katı fazdadır. Bu nedenle iç ve moleküller arası etkileşmeler gerçek durumdan izoledir. Özet olarak, bu çalışma gelecekteki spektroskopi ve diğer ilgili çalışmalara destek sağlayacaktır. Anahtar kelimeler: Triazol, IR, Titreşim, DFT

1284-1286

Authors: Onur AKYILDIRIM1* , Haydar YÜKSEK2 , Özlem GÜRSOY KOL3 , Sevda MANAP4 , Murat BEYTUR5 , Mehmet Lütfi YOLA6

Abstract Copper (Cu(II)) is an essential and necessary micronutrient for many plants and animals at very low levels. However, it is toxic to aquatic plants at high levels due to its association with cell membranes. Glassy carbon electrode (GCE) was modified by the 3-phenyl-4-[2-(2-naphthylsulfonyloxy)-benzylidenamino]-4,5-dihydro-1H-1,2,4-triazol-5-one (3-PNO) in 0.1 M supporting electrolyte. The modified surface was confirmed by cyclic voltammetry (CV) and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS). According to characterization data, the GCE with 3-PNO was successfully obtained. The GCE with 3-PNO was utilized for Cu(II) ions analysis in water samples. The concentration range and the limit of detection (LOD) were 1.0×10-10 - 2.0×10-8 M and 2.0×10-11 M (S/N = 3), respectively. Öz: Bakır (Cu (II)) çok düşük seviyelerde birçok bitki ve hayvan için gerekli ve gerekli bir mikro besleyicidir. Bununla birlikte, hücre zarları ile birleşmesi nedeniyle su bitkileri için yüksek seviyelerde toksiktir. Camsı karbon elektrot (GCE), 3-fenil-4-[2-(2-naftilsülfoniloksi)-benzilamino]-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-5-on (3-PNO) ile 0,1 M destek elektrot içinde modifiye edildi. Modifiye edilmiş yüzey dönüşümlü voltametri (CV) ve X-ışınları fotoelektron spektroskopisi ile karakterize edildi. Karakterizasyon sonuçlarına göre modifiye elektrot başarılı bir şekilde elde edildi. 3-PNO ile modifye edilmiş GCE, Cu(II) iyonunun su numunesinin içinde analizi için kullanıldı. Konsantrasyon aralığı ve deteksiyon limiti sırasıyla 1.0×10-10 - 2.0×10-8 M ve 2.0×10-11 M (S/N = 3), olarak bulundu. Anahtar kelimeler: 3-PNO, Modifikasyon, Cu(II) iyon analizi

1293-1297

Authors: Aykut DEMİRÇALI1*

Öz Bu çalışmada öncelikle anilin türevleri diazolanmış ve daha sonra diazolanan bu bileşikler, aril-azo-malononitril (1a-1m) bileşiklerini sentezlemek için malononitril ile reaksiyona sokulmuştur. İkinci olarak 4-arilazo-3,5-diamino-1H-pirazol (2a-2m) türevleri, aril-azo-malononitril (1a-1m) bileşikleri ile hidrazin monohidrat etkileştirilerek sentezlenmiştir. Son olarak bu bileşiklerin diazonyum tuzları barbitürik asit ile reaksiyona sokulmuş ve hedef bileşikler olan 5-(3'-amino-4'-arilazo-1H-pirazol-5'-il-azo) barbitürik asit (3a-3m) bileşikleri elde edilmiştir. 3a-3m bileşiklerinin yapıları AT-IR, 1H-NMR ve Ultraviyole–görünür bölge spektroskopisi gibi spektral yöntemlerle karakterize edilmiştir. Sonuç olarak azo boyarmadde ve tekstil literatürüne 13 adet yeni pirazol türevi dispers disazo boyarmaddeleri kazandırılmıştır. Anahtar kelimeler: Diazolama, Heterosiklik bileşik, Pirazol, Barbitürik asit Abstract In this study, firstly aniline derivatives were diazotized and then these diazotized compounds were reacted with malononitrile for synthesizing the aril-azo malononitrile compounds (1a-1m). Secondly, 4-arylazo-3,5-diamino-1H-pyrazole (2a-2m) derivatives were synthesized by effecting hydrazine monohydrate with aril-azo malononitrile compounds (1a-1m). Finally, the diazonium salts of these compounds were reacted with barbituric acid and 5-(3'-amino-4'-arylazo-1H-pyrazole-5'-yl-azo) barbituric acid compounds (3a-3m) which target compounds were obtained. The structures of (3a-3m) compounds were characterized with AT-IR, 1H-NMR and UV–visible spectroscopy. As a result, it was gained 13 novel disperse disazo dyes to azo dye and textile literature.

1304-1307

Authors: Serhan HANER1*

Öz Bu çalışmada, malzeme doluluk oranının kaolen örneğinin kinetik modele dayalı öğütme özellikleri ve model parametrelerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, 0.106-0.045 mm arası √2 elek serisine göre 4 dar tane boyutu fraksiyonu hazırlanmıştır. Laboratuvar ölçekli değirmen ünitesinde, sulu öğütme ortamında 10 mm alümina bilya ile fc=0.072, 0.096, 0.120 ve 0.144 malzeme yüklerinde ve %30 bilya yükünde farklı öğütme sürelerinde elde edilen tane boyutu dağılımlarından özgül kırılma hızı ve kümülatif kırılma dağılımı fonksiyonlarına ait model parametreleri (Si, aT, α, γ ve Φj) bulunmuştur. Testlerin sonucunda, azami kapasite açısından malzeme doluluk oranı (fc) için en ideal boşluk doldurma oranı 1.00 olarak tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Öğütme, Kaolen, Kinetik model Abstract In this study, the effects on grinding conditions based on a kinetic model and model parameters of fractional powder filling were investigated on the kaolinite sample. For this purpose, firstly, four different mono-sized fractions were prepared between 0.106 and 0.045 mm formed by √2 sieve series. Si and Bi,j (breakage distribution function and related model parameter) equations were determined from the size distributions at different grinding period, and the model parameters (Si, aT, α,γ and ΦJ) 10 mm alumina ball and wet grinding medium, four different filling ratios (fc=0.072, 0.096, 0.120 and 0.144) and 30% ball filling loads. The results of tests, the optimum interstitial filling ratio for material filling rate (fc) in terms of maximum capacity is determined as 1.00.

1315-1324

Authors: Kübra ÇINAR DEMİR1*

Öz ITO altlık üzerine geçirgen NiO (nikel oksit) ince filmler farklı katodik akımlarda elektrokimyasal büyütme tekniği ile büyütülmüştür. Büyütme sonrası filmler 350 °C’de hava ortamında 2 sa. tavlanmıştır. X-ışını kırınım (XRD) örnekleri altlık üzerine büyütülen filmlerin (111), (200) ve (222) yönelimlere sahip tek fazlı kübik yapılı polikristal olduklarını göstermiştir. Soğurma ölçümleriyle büyütülen NiO filmlerin band aralığı 2.85 eV olarak hesaplanmıştır. 310-800 nm aralığında alınan Fotolüminesans (PL) ölçümlerinden NiO ince filmlerin üç emisyon pikine sahip olduğu görülmüştür. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile büyütülen filmlerin yüzey morfolojisi incelenmiştir. Fourier Dönüşümlü İnfrared Spektroskopi (FTIR) analizleriyle filmlerin oluşumunda Ni-O bağların titreşim modlarına sahip olduğu ortaya çıkarılmış ve filmlerin görünür bölgede %50 ile %80 arasında ortalama bir optik geçirgenliğe sahip olduğu görülmüştür. XPS ölçümleri Ni/O yönelimi ve farklı büyütme koşullarına bağlı olarak büyütülen NiO filmlerin kimyasal bağlanma durumları gibi kimyasal özelliklerini incelemek için gerçekleştirilmiştir. Raman ölçümleri elektrokimyasal olarak büyütülen NiO filmlerinin stokiyometrik olmadığını göstermiştir. Görüldüğü gibi, NiO nanoparçacıkların yoğunluğu ve morfolojisinin optoelektronik aygıtların oluşumunda oldukça önemli olduğu anlaşılmıştır. Anahtar kelimeler: NiO, XRD, Elektrokimyasal büyütme, SEM Abstract Transparent NiO thin films were growth in different cathodic currents by using electrochemical deposition technique on ITO substrates. After deposition, thin films were annealed at 350° for 2 hours in air environment. X-ray diffraction (XRD) patterns indicated that thin films growth on substrates have a single-phased cubic polycrystalline structure with orientations of (111), (200) and (222). Band gap of NiO films growth by using absorption measurements were calculated as 2.85 eV. The data obtained from the measurements of photoluminescence (PL) carried out between 310-800 nm, indicated that NiO thin films have three emission peaks. NiO thin films growth were investigated from the point of surface morphology by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). It has been revealed that there are the vibrational modes of Ni-O bonds in the formation of the films with Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis and showed that the films have an average optical transmittance between 50% and 80% in the visible region. XPS measurements were studied to examine the chemical features as chemical bonding states of the NiO films deposited depending on Ni/O orientation and different conditions. Raman measurements displayed that the growth NiO films have not a stoichiometric nature. As seen, it has been understood that the density and morphology of NiO particles are very important in the formation optoelectronic devices.

1332-1337

Authors: Sibel YİĞİTARSLAN1*

Öz Bu çalışmada, Zingiber officinale’den toplam polifenollerin ekstraksiyonun kinetiği incelenmiştir. Numuneler farklı sıcaklıktaki suyla ekstrakte edilmiş ve kinetik değişimleri gözlemlemek için ekstraksiyon karıştırılmış ve karıştırılmamış ortamlarda gerçekleştirilmiştir. Ekstraksiyonun fiziksel davranışını matematiksel ifadelerle tanımlamak için Peleg, Kütle Aktarımı, Logaritmik ve Page Modelleri olmak üzere dört farklı model kullanılmıştır. Gallik asit eşdeğeri olarak belirlenen polifenol verimlerinin sıcaklık ve karıştırma koşullarına bağlı olarak 2.29-5.23 mg/g arasında değiştiği bulunmuştur. Araştırılan tüm koşullarda en yüksek regresyon katsayısına sahip olan Peleg Modeli’nin yatışkın durumda, Kütle transfer modelinin ise yatışkın olmayan koşulların ifadesinde deneysel verilere en uygun model olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, bu çalışmada ekstraksiyonun moleküler ve konvektif difüzivitesi ve aktivasyon enerjisi de hesaplanmıştır. Ekstraksiyonun aktivasyon enerjisini azalttığı için sıcaklık ve karıştırma hızındaki artışın difüzyon katsayılarını arttırdığı belirlenmiştir. Proseste, sıcaklığın karıştırma hızına oranla çok daha etkili olduğu tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Ekstraksiyon, Modelleme, Polifenol, Zingiber officinale Abstract In this paper, kinetics of extraction of total polyphenols from Zingiber officinale was investigated. Samples were extracted using water at different temperatures and the extraction was realized under mixed and unmixed medium to observe the changes in the kinetics. Four different models, namely Peleg, Mass Transfer, Logarithmic and Page’s Models, were used for mathematically describing the physical behavior of the extraction. The yields of polyphenols determined as gallic acid equivalents ranged between 2.29-5.23 mg/g depending on the temperature and mixing conditions. Peleg’s model, having the highest regression coefficients at all conditions investigated for steady-state conditions, and Mass transfer model for unsteady-state conditions were found as the best fit to the experimental data. Also, molecular and convective diffusivities and activation energy of extraction were evaluated in this study. It was found that increase in temperature and mixing rate increased the diffusion coefficients because they decreased the activation energy of extraction. It has been found that temperature was much more effective than mixing rate, on the process.

1343-1347

Authors: Canan ONAÇ1* , Ahmet KAYA2

Öz Gerçekleştirilen çalışmada yeni nesil karbon bazlı nanomalzemelerden olan grafen oksit polimer içerikli membranın (GO/PIM)yapısına ilave edilmiş ve sentezlenen bu yeni nesil membran ile çevre için oldukça toksik bir özelliğe sahip olan Cr(VI) metali donör fazdan akseptör faza taşınarak uzaklaştırılması sağlanmıştır. Cr(VI)'nın yüksek toksisitesi ve kanserojenitesi bu bileşiği acilen kontrol edilmesi gereken en tehlikeli metallerden biri yapmaktadır. Membran yapısına ilave edilen grafen oksit, mevcut reaksiyon hız sabiti, geçirgenlik, akı ve geri dönüşüm faktörü değerlerine etki ederek verilerde gözle görülür bir artışa neden olmuştur. Modifiye edilen membran yapısındaki plastikleştirici etkisi incelenmiş ve %99.044 gibi oldukça yüksek bir geri kazanım faktörü ile Cr(VI)’nın transportu gerçekleştirilmiştir. İncelenen parametreler doğrultusunda, GO/PIM bizlere daha geniş bir pH aralığında çalışma fırsatı sunmaktadır. Modifiye membranın yüksek sıcaklıklarda kullanım kolaylılığı, uygulanabilirliği, yüksek geçirgenlik ve akı değerleri önemli bir avantaj sağlamaktadır. Oda sıcaklığının üzerindeki sıcaklıklarda GO/PIM membranının yüksek transport verimi sağlaması modifiye edilen membanın termal karalılığının ne derecede iyileştirildiğine dair bir kanıttır. Gerçekleştirilen çalışma GO’in yeni nesil su arıtım teknolojileri için oldukça cazip, uygun ve yenilikçi bir yaklaşım sunmaktadır. Anahtar Kelimer: Nanomalzeme, Polimer içerikli membran, Toksisite Abstract In this study, graphane oxide which is the new generation carbon-based nanomaterials were added to the structure of polymer inclusion membrane (GO/PIM) and Cr(VI) metal, which is highly toxic to the environment, was removed,with this new generation synthesized membrane from the donor phase to the acceptor phase. The high toxicity and carcinogenicity of Cr(VI) make this compound one of the most alarming and urgent metals that must be controlled. Graphane oxide which was added to the membrane structure caused a visible increase in the kinetic results by affecting the rate constant, permeability, flux and recovery factor. The effect of plasticizer was investigated in the modified membrane and the removal of Cr(VI) ions was obtained with highly selective and a high recovery value of 99.044%. In the direction of the parameters were examined, GO/PIM offers us the opportunity to work in a wider range of pHs. The ease of use, applicability and high permeability and flux values of the modified membrane at high temperatures provide a significant advantage. The high transport efficiency of the GO/PIM membrane at temperatures above room temperature is an evidence of how far the thermal stability of the modified membrane has improved.The present study presents a very attractive, appropriate and innovative approach to GO's new generation of water treatment technologies.

1355-1359

Authors: Derya BAL ALTUNTAŞ1* , Özlem TAVUKÇUOĞLU 2

Abstract Today's scientific and technical advances have led to significant advances in biosensor technology, leading to widespread use of biosensors in areas such as food technology, the environment, pharmaceuticals and clinical diagnostics, biochemistry, and analytical chemistry. Improvements in the ion-selective sensor technology used in the preparation of potentiometric biosensors and the increase in the number of sensor materials have also accelerated the development of new types of potentiometric biosensors. Thus, in this study, information is given on the development of a new micro sized potentiometric glucose biosensor based on composite pH sensor. Glucose oxidase was immobilized on the composite layer as the biorecognition element. The surface of glucose biosensor based composite pH sensing matrices was first examined for electrochemical elucidation by using cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. The rate of electron transfer resulted in a stable response behavior of the biosensor and made it a suitable potentiometric sensor for detection of glucose. A linear response in concentration range from 5x10-5 to 1x10-1 mol/L was obtained with a detection limit of 2x10-5 mol/L for the potentiometric detection of glucose. The biosensor exhibited a fast response time (10 s), had good stability, and an extended lifetime. Öz Günümüzdeki bilimsel ve teknik ilerlemeler, biyosensör teknolojisinde önemli gelişmelere yol açarak biyosensörlerin gıda teknolojileri, çevre, farmasi ve klinik teşhis, biyokimya, analitik kimya gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmasına neden olmuştur. Potansiyometrik biyosensörlerin hazırlanmasında kullanılan iyon-seçici sensör teknolojisindeki gelişmeler ve sensör materyallerin sayılarının artması, yeni tip potansiyometrik biyosensörlerin geliştirilmesini de hızlandırmıştır. Nitekim, bu çalışmada, kompozit pH sensörüne dayalı yeni bir mikro boyutlu potansiyometrik glikoz biyosensörünün geliştirilmesi ele alınmıştır. Glikoz oksidaz, biyotanıma elemanı olarak kompozit tabaka üzerinde immobilize edildi. Kompozit pH algılama esaslı glikoz biyosensör matriksinin yüzeyi ilk olarak elektrokimyasal tanımlama için dönüşümlü voltametri ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi kullanılarak incelendi. Yüksek elektron transfer hızı, biyosensörün kararlı bir tepki davranışına sahip olduğunu ve glikozun saptanması için uygun bir potansiyometrik sensör olduğunu göstermektedir. Glikozun potansiyometrik tespiti için 2x10-5 mol/L saptama sınırı ile 5x10-5 ila 1x10-1 mol/ L konsantrasyon aralığında lineer bir cevap elde edildi. Biyosensör hızlı bir tepki süresi (10 s) gösterdi, iyi bir kararlılığa ve uzun bir ömre sahipti. Anahtar kelimeler: Katı-hal kompozit pH sensör, Minyatürizasyon, Diyabet takibi, Glikoz biyosensör

1370-1375

Authors: Çetin KADAKAL1* , Tolga DUMAN2

Abstract In this research it is attempted to determine the loss of rutin and total phenolic compounds in rosehip nectar with the heating periods (0, 5, 10, 15, 20 and 30 min) at temperatures ranging from 70 to 95 °C. Spectrophotometric and liquid chromatographic (HPLC) methods were used to determine the concentrations of total phenolic compounds and rutin, respectively. Thermal degradations of TPC and rutin in rosehip nectar were fitted to a first-order reaction kinetic model. Arrhenius relationship was used in order to describe the temperature dependence of reaction. Activation energies for rutin and TPC between 70 to 95 °C were found to be 46.90 and 35.72 J/mol, respectively. Öz Bu çalışmanın amacı, kuşburnu nektarının 70 ile 95 °C sıcaklık aralığında periyodik olarak farklı süreyle (0, 5, 10, 15, 20 ve 30 dk.) ısıl işleme tabi tutulmasına bağlı olarak rutin ve toplam fenolik bileşik içeriğinde meydana gelen değişimin belirlenmesidir. Kuşburnu nektarının rutin içeriği sıvı kromatografisi (HPLC) ve toplam fenolik madde miktarı spektrofotometrik yöntemle analiz edilmiştir. Isıl işlem sırasında, kuşburnu nektarında ısıl işlem uygulamasına bağlı olarak rutin ve TFB içeriğinin bozunması birinci dereceden kinetik modele uymuştur. Reaksiyonun sıcaklık bağımlılığı Arrhenius ilişkisi ile tanımlanmıştır. Rutin ve TFB içeriğinin 70 ile 95 °C sıcaklık aralığındaki aktivasyon enerjileri sırasıyla 46.90 ve 35.72 J/mol olarak bulunmuştur. Anahtar kelimeler: Parçalanma kinetiği, HPLC, Fenolik, Kuşburnu nektarı, Rutin, Suda çözünen vitamin

1382-1387

Authors: Tuba CANDAN1 , Aytunga BAĞDATLI2*

Öz Nitrit ve nitratın et ürünlerindeki en temel görevi; gıda zehirlenmesine neden olan Clostridium botulinum’un çoğalmasını ve toksin oluşturmasını engellemesidir. Salam ve sosis gibi kürlenmiş, ısıl işlem uygulanmış ürünlerin arzu edilen parlak, pembemsi-kırmızı rengini nitrit ve nitrat kullanımıyla oluşan nitrosohemokrom sağlamaktadır. Et ürünlerinde fazla miktarda kullanılan nitrit veya nitratların bakteriyel indirgenmesi veya gıdada bulunan sekonder ve tersiyer aminlerin nitrit ile reaksiyonu sonucu kanserojenik etkili nitrosaminler oluşmaktadır. Nitrit/nitratların kansorejen risk taşıması sebebiyle tüketiciler doğal gıdalar talep etmektedir. Son zamanlarda bilim insanları et ürünlerinin üretiminde nitrit veya nitrat kullanımına alternatif doğal maddeler üzerine çalışmaktadırlar. Bu çalışmada et endüstrisinde kullanım potansiyeli olan nitrit/nitrata alternatif maddeler konusunda yapılmış çalışmaların derlenmesi amaçlanmıştır. Anahtar kelimeler: Kürlenmiş et ürünü, Nitrit, Nitrat, Antimikrobiyal bileşik, Bitki özütleri Abstract The main function of nitrite and nitrate in meat products is to prevent Clostridium botulinum growth which causes food poisoning and toxic information. The desired bright, pinkish-red color of the cured, heat treated products such as salami and sausage provides nitrosohemochromium formed by the use of nitrite and nitrate. Bacterial reduction of excess nitrite or nitrates in meat products or reaction with nitrite in secondary and tertiary amines present in food form carcinogenic nitrosamines. Due to the risk of carcinogenicity of nitrite/nitrates, consumers are demanding natural foods. Scientists have recently been working on alternative natural ingredients for the use of nitrite or nitrate in the production of meat products. In this study, it is aimed to compile the studies about nitrite/nitrate alternative substances which have potential use in meat industry.

1393-1402

Authors: Hilal İŞLEROĞLU1* , İzzet TÜRKER2 , Banu KOÇ 3, Mehmet TOKATLI4

Öz Üretildiklerinde genellikle sıvı formda olan biyoteknolojik materyallerin kurutularak toz haline getirilmesi, hem stabilitelerini uzun süre korumaları hem de depolama ve nakliye masraflarını düşürmesi açısından oldukça avantajlıdır. Ancak bu ürünlerin kurutulması sırasında hücre canlılığının, biyolojik aktivitenin veya besleyici değerin kaybolması gibi arzu edilmeyen bir takım değişiklikler meydana gelebilmektedir. Kendine has avantaj ve dezavantajları olan püskürtmeli kurutma ve dondurarak kurutma işlemleri biyoteknolojik materyallerin kurutulması için en sık kullanılan yöntemlerdir. Püskürtmeli kurutma işleminde yüksek giriş sıcaklıkları nedeniyle ısıya duyarlı olan materyaller parçalanabilir. Dondurarak kurutma işlemi ise düşük sıcaklık ve basınçta uzun sürede gerçekleşmesi sebebiyle oldukça yüksek işletme maliyetine sahiptir. Püskürtmeli-dondurarak kurutma işlemi (PDK), konvansiyonel dondurarak kurutma ve püskürtmeli kurutma işlemlerinin dezavantajlarını ortadan kaldırarak her iki yöntemi kombine eden oldukça yeni bir kurutma yöntemidir. PDK işleminde sıvı besleme ilk aşamada püskürtülerek küçük damlacıklar haline getirilir. Bu damlacıklar kriyojenik bir ortam ile temas ettirilerek dondurulur ve düşük sıcaklık ve basınç altında süblimasyon ile kurutulur. Püskürtme işlemi ile materyalin boyutunun küçültülmesi donma ve kurutma süresini kısaltarak işletme maliyetini düşürür. Ayrıca, PDK işlemi konvansiyonel dondurarak ve püskürtmeli kurutma işlemlerine göre daha küçük partikül boyutlu, yüksek spesifik yüzey alanına sahip, poroz yapıda partiküller ile sonuçlanır. Bu çalışmada yeni bir kurutma metodu olan PDK işleminin prensibi, avantajları, uygulama alanları üzerinde durulacak, literatürde yapılmış çalışmalar derlenecektir. Anahtar kelimeler: Püskürtmeli-dondurarak kurutma, Biyoteknolojik materyal, Partikül boyutu, Spesifik yüzey alanı, Ultrasonik nozul Abstract Production of dried powder forms of biotechnological materials which are generally in liquid form when they are produced is advantageous in terms of both protecting their stability for a long time and reducing storage and transportation costs. However, during drying of these materials, some undesired changes might occur such as loss of cell viability, biological activity and nutritional value. Spray drying and freeze drying with their unique advantages and disadvantages are the most commonly used methods for drying of biotechnological materials. In spray drying, degradation of heat-labile materials can take place because of the high inlet temperatures. Freeze drying has high operation costs because of being carried out at low temperature and low pressure for a long time. Spray-freeze drying (SFD) is a novel drying method which combines conventional freeze and spray drying by eliminating the disadvantages of both methods. In SFD process, the liquid feed solution is first sprayed into small droplets. These droplets are frozen by contacting with a cryogenic medium and dried by sublimation at low temperature and pressure. Reduction of the particle size by spraying process reduces the operation costs by shortening the freezing and drying time. Moreover, the SFD process results in smaller particle size, higher specific surface area and porous structured particles than conventional freeze drying and spray drying. In this study, principles, advantages and application areas of SFD process, which is a novel drying method, will be emphasized and the studies in the literature will be reviewed.