6 results
Search Results
Now showing 1 - 6 of 6
Research Project U-profil kayma bağlantısı elemanları kullanılan çelik-beton kısmi kompozit kirişlerin davranışının incelenmesi(2013) Baran, Eray; Topkaya, Cem-Research Project Yüksek Sıcaklığa Dirençli Kaplamaların Numerik Modellenmesi Ve Simülasyonu(2018) Aslan, Özgür; Saeıdı, FaridGünümüzde malzeme teknolojisinin sınırlarında kullanıldığı en önemli iki sektör kuşkusuz havacılık/uzay ve savunma sanayidir. Yeni malzeme teknolojilerinin gelişmesiyle mevcut tasarım anlayışlarında da büyük değişimler söz konusudur. Bu değişimin en keskin yaşandığı alanlardan birisi kuşkusuz gas türbin teknolojisidir. Son teknoloji türbinler artık 400MW güç üretebilmekte ve %60 evrim barajını kırabilmektedirler. Bu verim barajının aşılmasındaki temel etken 1400°C dereceye kadar artırılan türbin iç sıcaklığıdır. Bilindiği gibi jet motorlarında türbin sıcaklığı ile motor performansı doğru orantıdır. Bu sebeple türbin kanatçıklarının yapısal bütünlüğünün bozulmaması için kullanılan süper-alaşımların üzerine yüksek sıcaklığa dirençli kaplamalar uygulanmakta ve ?termal bariyer kaplama sistemleri? adı verilen malzeme sistemleri oluşturulmaktadır. Termal bariyer kaplama sistemleri (TBCs) türbin kanatlarının performansını ve dayanıklılığını artırmak için gerçekleştirilen, modern yüzey mühendisliğinin en ileri uygulamalarından birisidir. Bu proje temelde matematiksel modelleme ve gelişmiş türbin teknolojisi için yüksek sıcaklık kaplama sistemleri termomekanik yapı tasarımı için hesaplama prosedürlerinin geliştirilmesini ele alan bir araştırma programıdır. Araştırma, TBC komponentlerin performans, dayanıklılık ve servis sürelerini tahmin edebilen bir matematik model oluşturarak ilgili numerik simülasyonların başarımını hedeflemektedir. Malzeme mekaniği açısından bakıldığında TBC sistemleri difüzyon, oksidasyon, faz dönüşümü, termo-elastik-viskoplastik deformasyon ve hasar gibi çok sayıda fenomenin kompleks ilişkisini içerir. Bu fenomenler kuvvetle birbirilerine bağlı olduklarından her birini izole ederek tüm değişkenlerin TBC üzerindeki göreli etkilerini belirlemek deneysel olarak çok zordur. Ayrıca bu fenomenlerin arkasındaki kuvvetler zamana bağlı ve yüksek ölçüde heterojendirler. Bu sebeple TBC yapısındaki bozulmalardan sorumlu yerel koşullar hakkında bir anlayış kazanmak için zamana bağlı difüzyon, oksidatif faz dönüşümü, elastik-viskoplastik deformasyon ve gerçekçi yüzey davranışının sofistike mekanizmalarını esas alan süreklilik modelleri üzerinde çalışmalar yapmak gereklidir. Halihazırda literatürde bulunan modeller yetersiz olduğu gibi bu alanda yapılacak yeni teorik, numerik ve deneysel araştırmaların büyük önemi vardır. Bu noktadan hareketle bu projenin merkezinde aşağıdaki üç temel nokta bulunmaktadır: 1- Yukarıda bahsedilen birbirlerine kuvvetle bağlantılı ve çok çeşitli fenomenlere ait detaylı bir mekanistik yaklaşım ve anlayış geliştirmek. 2- Sürekli ortamlar mekaniği temelinde TBC mikroyapısını göz önünde bulunduran ve bahsi geçen fenomenlerin kuplajını içeren hasar ve bozulma modelleri geliştirmek. 3- Kaplama sistemlerinin yapısal tasarımı için güvenilir sayısal tasarım ve simülasyon yetenekleri geliştirmek. Bahsedilen numerik dizayn yetenekleri böylesi heterojen ve çok-katmanlı bir sistem için dayanıklılığı ve olası hasarı ön görülen hizmet ömrü için güvenilir biçimde öngörmelidir, servis ömrünün uzatılması ve daha başarılı TBC sistemlerinin dizaynı bu başarıma bağlıdır. Bu proje ile kazanılacak olan sayısal tasarım ve simülasyon yetenekleri Türk savunma sanayinin yerli helikopter ve yerli uçak projelerinde doğrudan kullanılabilinecek ve ciddi katma değer yaratacaktır. Önerilen bu proje özellikle TBC alanında başlatılan önemli yerli projelerdeki en büyük eksiklik olan modelleme ve simülasyon alanındaki açığı kapatmaya adaydırResearch Project Yüksek Saflıkta ve Basınçta Hidrojen Eldesi için Yüksek Sıcaklık Elektrokimyasal Hidrojen Kompresörü Geliştirilmesi(2022) Devrım, Yılser; Colpan, Can Ozgur; Eren, Enis Oğuzhan; Kuzu, Cemil; Bal, İlay Bilge; Bülbül, Eda; Durmuş, Gizem Nur BulanıkSon yıllarda dünyanın giderek artan fosil enerji kaynakları kullanımı çevresel sorunların artmasına neden olmuş ve buna bağlı olarak alternatif enerji kaynakları giderek artan önem kazanmıştır. Günümüzde hem çevresel kaygılar hem de fosil yakıtların yakın gelecekte tükenmesi nedeni ile enerji üretimi, dağıtımı, depolanması ve kullanımında önemli değişiklikler yapılması gerekmektedir. Alternatif enerji kaynakları içinde Hidrojen enerjisi bu değişimler için ideal bir çözüm olma potansiyeline sahiptir. H2?nin sabit güç üretimi, kimya sanayi ve yakıt hücreli araçlarda yaygın olarak kullanımı için verimli bir şekilde saflaştırılması gerekmektedir. Ancak günümüzde H2 üretimi hala büyük ölçüde fosil yakıtlara dayalıdır ve bu nedenle saf olarak üretilememektedir. Bu nedenle, H2?nin büyük ölçekte saflaştırılması zorunludur. Ayrıca en hafif gaz olan H2?nin hacimsel enerji içeriği yüksek basınçlarda sıkıştırılmadığı sürece, rakip yakıtların oldukça altındadır ve bu da sıkıştırmayı kaçınılmaz kılar. Bu nedenle H2 enerjisinin ve kullanımının yaygınlaşması için verimli saflaştırma ve sıkıştırma önem taşımaktadır. H2?nin hem saflaştırılması hem de sıkıştırılmasını sağlayan elektrokimyasal H2 kompresörünün (EKHK) halen endüstriyel ölçekte kullanılan klasik teknolojilere kıyasla sayısız avantajı bulunmaktadır. EKHK sistemleri termodinamik ve operasyonel avantajlarının yanı sıra kullanım kolaylığı da sağlamaktadır. Bu proje kapsamında yüksek safsızlık toleransına sahip yüksek sıcaklık EKHK uygulamaları için polibenzimidazol (PBI) temelli ve MOF katkılı kompozit membranlar geliştirilmiş ve EKHK uygulaması incelenmiştir. Çalışmada ilk olarak yüksek sıcaklık EKHK sistem performansını ve kararlılığını arttırmak için yüksek sıcaklıklara dayanıklı ve yüksek performanslı kompozit membranlar geliştirilmiştir. Hazırlanan membranların fizikokimyasal ve elektrokimyasal karakterizasyonu yapılarak, en iyi özelliğe sahip membrana ulaşılmaya çalışılmıştır. Daha sonra yüksek performans için özgün akış kanalları ve tasarıma sistemine sahip 5 hücreli EKHK yığını tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Projede yüksek sıcaklık EKHK sisteminde farklı oranlarda CO, CO2 ve H2 içeren reformat gaz karışımları ile çalışılmış ve saflaştırma performansı incelenmiştir.Research Project Anyon Değişim Membranlı (AEM) Yakıt Pilleri için Radyasyon Başlatmalı Aşılama ile Sentez ve Elektrodokuma Yöntemleriyle Özgün Membran Yapılarının Geliştirilmesi(2022) Kaplan, Begüm Yarar; Gürsel, Selmiye Alkan; Yürüm, Alp; Güler, Enver; Kırlıoğlu, Ahmet Can; Mojarrad, Naeımeh Rajabalızadeh; Charkhesht, VahıdFosil yakıtlı motorlara alternatif olarak yakıt hücrelerinin geliştirilmesi ve ticarileştirilmesi, küresel iklim değişikliği krizi nedeniyle büyük önem öneme sahiptir ve aciliyet içindedir. Proton değişim membranlı (PEM) yakıt pilleri, Nafion® membranlarının geliştirilmesindeki atılımla büyük bir teknolojik sıçrama yapmıştır ancak yüksek katalizör ve membran maliyetleri, PEM yakıt pilleri teknolojilerinin yönündeki en büyük engellerdir. Anyon değişim membranlı (AEM) yakıt pillerinde Pt grubu katalizörlerin kullanımı gerekmediği için maliyet sorunun önüne geçebileceği düşünülmektedir. Ancak bu teknolojide de, yüksek anyon iletkenliği ve iyon değiştirme kapasitesine sahip, ucuz, dayanıklı bir anyon değişim membranı geliştirmek oldukça önemlidir. Radyasyona başlatmalı aşılanmış polimerlere sahip membranlar, genellikle iyi iyon değişim kapasitesi ve iletkenlik sağlayabilir fakat düşük mekanik sağlamlık yan etkisine sahiptir. Bu nedenle, iyonik iletkenlik makul seviyede tutularak mekanik özelliklerin ayarlanabilmesi için dual elektrodokuma tekniğini kullanılmıştır. İnert poli(vinilidenflorür) (PVDF) tozları ve çeşitli oranlarda vinil benzil klorür (VBC) ile radyasyonla başlatılıp aşılanmış PVDF-g-VBC kullanılarak dual elektrodokuma tekniği ile dual fiber esaslı matlar hazırlanmıştır. Dual fiber esaslı bu matlar sırasıyla sıcak presleme, aminleme ve iyon değişimi yapılarak anyon değişim membranları hazırlanmıştır. Daha sonra, bu hazırlanmış dual-fiber esaslı membranlarının aşılanma seviyeleri, mekanik özellikleri, iyonik değişim kapasitesi, iyonik iletkenliği ve morfolojik özellikleri optimize edilmiş ve incelenmiştir. Hazırlanan bu yeni nesil membranlar, yüksek iyon değişim kapasitesi (2.5-7.55 mmol/g), yüksek mekanik mukavemet ve yüksek uzama göstermiştir (299-761 MPa ve %10-40 kopma uzaması). Son olarak, anyon değiştirici membranlardan hazırlanan MEA'ların düzlemsel taramalı voltametri (LSV) ve yakıt pili performans test sonuçları da sunulmuştur. Bu projeden elde edilen sonuçlar, yeni nesil anyon değişim membranlarının özelliklerinin belirlenmesi açısından umut vadedicidir.Research Project Yüksek Kükürt İçerikli Polimerik Malzemelerin Sentezi ve Uygulamaları(2021) Yağan, İbrahim Aziz; Kaya, Murat; Berk, Hasan; Balcı, Burcu; Cihaner, AtillaDoğal kaynaklardan ve petrol rafinerilerinden elde edilen elementel kükürt, yaygın olarak bulunan pahalı ve zehirli olmayan bir malzeme olmasına rağmen, kükürt için endüstride büyük ölçekli üretken kullanımlar bulmak önemli bir ilerleme olacaktır. Öte yandan, gelecekte bitkisel yağların yenilenebilir kaynaklardan polimer üretiminde kilit rol oynaması beklenmektedir. Bu çalışmada, ters vulkanizasyon yöntemi kullanılarak farklı yağ asitleri (oleik asit (OA), linoleik asit (LA) ve linolenik asit (LnA)) ve elementel kükürtten, yüksek kükürt içerikli yeni bir poli(kükürt-rastgele-yağ asidi) (poli(S-r-YA)) polimer serisi sentezlenmiş ve başarılı bir şekilde karakterize (NMR, Raman, FTIR, UV, GPC, SEM, DSC, TGA vb.) edilmiştir. Özellikle, çift bağların ve serbest alkil zincirlerinin polikükürt kopolimerleri üzerindeki etkisi, bir çift bağlı OA, iki çift bağlı LA ve üç çift bağlı LnA kullanılarak, sistematik olarak araştırılmıştır. İlgili kopolimerler yaygın organik çözücülerde çözünür ve işlenebilirdir. Öte yandan, polimer yapısında yağ asitlerinin bulunması nedeniyle, kopolimerler reaktif fonksiyonel birimlere (karboksilik grup-COOH) sahip olup diol ve diaminlerle kimyasal modifikasyonları sonrasında polimer zincirleri arasında veya zincir içinde sırasıyla ester ve amid bağlarının oluşumuna yol açar. Bu modifikasyon işlemi yüksek moleküler ağırlıklı yeni polimerlerin elde edilmesi ile sonuçlanmıştır. Ayrıca, kg ölçeğinde ağırlıkça %90 kükürt ve %10 OA içeren polikükürt kopolimeri sentezi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Son olarak, tüm kopolimerlerin fotokatalitik boya gideriminde, ağır metal iyonlarının (Pd2+ ve Hg2+) uzaklaştırılmasında ve Li-S pillerde katot malzemesi olarak kullanımı test edilmiştir. Özellikle kopolimerlerin sulu çözeltideki ağır metal iyonlarının neredeyse tamamını tuttukları/uzaklaştırdıkları gözlenmiştir. Sonuçlar, termal olarak kararlı polikükürt kopolimerlerinin özellikle boya giderimi ve ağır metal iyonu uzaklaştırılması konularında potansiyel malzemeler olabileceğini göstermiştir.Research Project Yüksek Alan Indirgemeli Ileri Akıtma Isleminin Sınır Eleman Yöntemi, Çözüm Bölgesi Parçalaması ve Paralel Programlama ile Sayısal Modellenmesi (BEE Parallel Extrusion)(2016) Baranoğlu, Besim; Akay, Hasan Umur; Yazıcı, Ali HilmiIleri akıtma yöntemi kendisine Imalat alanında pek çok uygulama bulabilen bir islemdir. Bu islem ve benzeri yüksek deformasyon içeren ve bu deformasyon bölgesinin çogu elastik olan problemlerin çözümünde Sonlu eleman yöntemi ya da Sonlu hacim yöntemi ve benzeri sayısal yöntemler sorun yasamaktadırlar. Özellikle yüksek plastik genlemelerin ortaya çıktıgı alan indirgeme oranlarının yüksek oldugu islemlerde akıtma isleminin yukarıda belirtilen yöntemlerle analizi çok daha karmasık ve hesaplama süresi açısından uzun süreli olmaktadır. Bu çalısmada, alternatif bir yöntem olarak sınır eleman yöntemi ile yüksek alan indirgemeli ileri akıtma isleminin sayısal modellemesine yönelik bir formülasyon yapılacaktır. Tüm deformasyon bölgesi üç parçaya ayrılacaktır: bunlardan ikisi elastik deformasyonun gerçeklestigi bölgeler, arada kalan kısım ise plastik deformasyon bölgesidir. Elastik bölgeler elastostatik sınır elaman yöntemi ile çözülecektir. Plastik bölgenin çözümünde ise üç farklı yöntem denenecektir: (i) hacim agı olusturma, (ii) ikili karsıtlık, ve (iii) dogrusal olmayan sonlu eleman yöntemi ile ikili çözüm. Olusturulan formülasyon paralel olarak (MPI ? Massage Passing Interface ve MP - MultiProcessing yöntemleri girisimli olarak kullanılarak) bir bilgisayar kodu haline getirilecektir.
