Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

569-576

Authors: İshak Gökhan AKSOY1

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

589-595

Authors: Neslihan FİŞNE1 , Ahmet Güngör PAKFİLİZ1

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

607-616

Authors: Negin MELEK1

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

628-635

Authors: Nurdan BÜYÜKKAMACI1 , Sema BAHAR ERDEM2 , Şafak BİROL3

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

642-649

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

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

657-666

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

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