13 results
Search Results
Now showing 1 - 10 of 13
Article YÜKSEK SICAKLIK PROTON DEĞİŞİM MEMBRAN YAKIT HÜCRESİ MİKROKOJENERASYON UYGULAMASININ DENEYSEL VE TEORİK İNCELENMESİ(2018) Devrim, Yılser; Yapıcı, Ekin ÖzgirginBu çalışmada, yüksek verimlilikleri ve çevre dostu teknolojiler olmaları sebebiyle tercih edilen, güvenilir güç üretim tekniklerinden biri olan yüksek sıcaklık proton değişim membran (YSPEM) yakıt hücreleri kullanılarak bir evsel mikro-kojenerasyon (birlikte ısı-güç) sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan sistem, YSPEM yakıt hücresi tarafından üretilen elektrik gücü ve faydalı ısının kombine bir şekilde, kullanılmasını içermektedir. Hücrenin çalışması sırasında, yüksek performans ve kararlı güç üretimi sağlanabilmesi için hücre içerisinde üretilen ısının uzaklaştırılması ve hücre içi sıcaklığın sabit kalması gerekmektedir. Bu sebeple tasarlanan yenilikçi soğutma sisteminin atık ısısı, sıcak su ısıtmasında kullanılacak olan ısıl enerjinin teminini sağlamaktadır. Böylelikle toplam verim basit çevrimlere göre yaklaşık iki katına çıkabilmektedir. Çalışma kapsamında tasarlanan 225 W gücünde YSPEM yığını 160°C çalışma sıcaklığında hidrojen ve hava gazları ile test edilmiştir. Çalışması sırasında sıcaklığın hücre içerisinde homojen olarak dağılımı, hücrenin kısa sürede gerekli çalışma sıcaklığına ulaşabilmesi, yakıt hücresinde oluşan ısının hücreden sürekli olarak uzaklaştırılabilmesi için yakıt hücresi yığını soğutucu akışkan (Isı Transfer Yağı 32-Petrol Ofisi) kullanılarak soğutulmuştur. Hücre izolasyon malzemesi seçimi ve kalınlığı, doğal taşınım ve radyasyon yolu ile ısı kaybı hesabıyla belirlenmiştir. Maksimum verim çalışma koşulları için mikro-kojenerasyon sisteminin su giriş çıkış sıcaklıkları, su ve soğutucu akışkan debileri, uygun boru çapı hesabı ve pompa güç hesabı yapılarak nihai sistem tasarlanmıştır. Çalışmada tasarlanan kojenerasyon sisteminde, YSPEM yığınının soğutulması ile açığa çıkan atık ısı, 15-20C’lik şebeke suyunun ısıtılması için kullanılmıştır. Şebeke suyu sıcaklığı yalıtımlı hücre kullanılması durumunda ortalama 50C’ye kadar ısıtılmıştır. Elde edilen veriler yakıt hücresi mikro-kojenerasyon uygulamasının kullanılabilirliğini göstermektedir.Research Project Research Project Ayna Nöronların İrdelenmesi ve Robotik Ayna Terapisi Sisteminin Geliştirilmesi(2017) Arıkan, Kutluk Bilge; Cengiz, Bülent; Zinnuroğlu, Murat; Turgut, Ali EmreGünlük yasam aktivitelerinde elin ve ince kavrama hareketinin önemi büyüktür. Inme sonrası fonksiyon geri kazanımı en zor olan uzuv eldir. El rehabilitasyon robotları üzerine yogun çalısmalar sürmektedir. Proje kapsamında hazırlanan videoları islev kaybı veya güçsüzlügü olan ele takip ettiren özgün bir robotik sistem gelistirilmistir. Robotik sistemin tasarımında ince kavrama hareketine odaklanılmıstır. Bu amaca uygun olarak harici iskelet formunda mekanizma tasarlanmıstır. Ayna nöronların motor ögrenmedeki rolleri EEG ve TMS kayıtları ve detaylı analizler esliginde incelenmistir. Robotik sistemde kuvvet ve pozisyon denetimi gerçeklestirilmistir.Article İlk Çağlardan Günümüze Yer Altı Yapıları, Kaya Yapıları ve Kaya Mekaniği(2017) Akış, Ebru; Satıcı, ÖzgürYer altındaki alanların kullanımı insanlar için antik dönemlere uzanan eski bir alışkanlıktır. Atalarımız, mağaraları vahşi hayattan korunmak için barınak olarak kullandılar, ayrıca değerli mineralleri çıkarmak için kazarak yer altı boşlukları oluşturdular. Bu boşlukları kutsal alan, mezar veya depo olarak kullandılar. Bu kullanım amaçlarına ek olarak, savaşlar sırasında saldırı veya surları geçmek amacıyla tüneller inşa ettiler. Daha sonraları, tüneller yerleşim yerlerine su getirmek veya söz konusu alanları selden korumak amacıyla yapıldı. İlk kez ne zaman kullanıldıkları bilinmemekle birlikte, birbirleriyle bağlantılı olarak inşa edilen yer altı yapıları insanlık tarihi boyunca barınma amacıyla da kullanıldı. Sonraki yüzyıllarda, ulaşım sistemlerine duyulan ihtiyaç nedeniyle yeni kazı tekniklerinin kullanıldığı ulaşım ve iletim tünelleri inşa edildi. Bu dönemde, çoğunluğu kaya ortamda yer alan su geçişi tünelleri, demiryolu tünelleri ve karayolu tünelleri yapıldı. İlk kazılar elle yapılmış olup, daha sonra kolay kazmak için ateşin kullanıldığı bilinmektedir. Bu tekniği, barut, patlayıcılar ve tünel açma makinaları takip etmiştir. Şu veya bu şekilde, eski uygarlıklar kaya mekaniğinin temel prensiplerini kullanmış ve bu prensipleri yer altı yapılarının inşasında uygulamışlardır. Kaya mekaniğinin prensipleri, tüm bu yapıların olmazsa olmaz unsurudur. Bu derlemede, kaya mekaniğinin tarihçesi kısaca anlatılacak, tarihi ve anıtsal yer altı ve kaya yapılarından örnekler sunulacaktırResearch 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 Reformat Gazlar ile Çalışabilen Yüksek Sıcaklık Yakıt Hücresi ve Bileşenlerinin Tasarımı, Geliştirilmesi ve Mikro- Kojenerasyon Uygulamasının İncelenmesi(2018) Devrim, Yılser; Eroğlu, İnci; Albostan, Ayhan; Yapıcı, Ekin Özgirgin; Bilir, Levent; Devrim, HüseyinGünümüzde, büyük bir kısmı fosil yakıtlardan üretilen enerjinin, yeni ve temiz enerji kaynaklarından üretimi giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Güvenilir, sağlam ve çevre dostu güç üretim teknikleri içerisinde yakıt hücreleri yüksek verimlilik, yüksek basınç karakteristikleri ve çevre dostu olmaları nedeniyle büyük çekmektedir. Son yıllarda taşınabilir ve yerleşik uygulamalar gibi pek çok uygulaması olan yakıt hücrelerinin birleştirilmiş ısı ve güç (kojenerasyon) uygulamaları da gündeme gelmiştir. Birleştirilmiş ısı ve güç teknolojilerinde (CHP), yakıttaki kimyasal enerjiyi doğrudan elektrik enerjisine ve ayrıca faydalı ısıya dönüştüren yakıt hücreleri, düşük karbondioksit (CO2) emisyonu, yüksek elektriksel verim ve kolay bakım gibi avantajlar ile geleneksel güç üretim teknolojilerine (örneğin; içten yanmalı motor) göre kombine ısı-güç dağılımı üretmek için daha uygundur. Yüksek sıcaklık proton değişim membran (YS-PEM) yakıt hücresi tabanlı kojenerasyon sistemleri, düşük sıcaklık proton değişim membran (DS-PEM) tabanlı kojenerasyon sistemlerine göre kolay su yönetimi, daha ucuz yakıt işleme, daha fazla CO toleransı gibi avantajlara sahiptir. Bu proje kapsamında yüksek sıcaklık yakıt hücresi uygulamaları için polibenzimidazol (PBI) temelli kompozit ve çapraz bağlı membranlar geliştirilmiş ve reformat gazlar ile çalışabilen YS-PEM yakıt hücresi tasarımı yapılarak laboratuvar ölçekli mikro-kojenerasyon uygulaması incelenmiştir. Çalışmada ilk olarak yüksek sıcaklık yakıt hücrelerinin performansını ve kararlılığını arttırmak için yüksek sıcaklıklara uzun süre dayanıklı ve yüksek performanslı membranlar ve elektrot malzemeleri geliştirilmiştir. Hazırlanan membranların fizikokimyasal ve elektrokimyasal karakterizasyonu yapılarak, en iyi özelliğe sahip membrana ulaşılmaya çalışılmıştır. Daha sonra yüksek performans için özgün reaktant akış kanalları ve soğutma sistemine sahip 300 W net güce sahip YS-PEM yakıt hücresi tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Projede YS-PEM yakıt hücresi sisteminde önce saf H2 ile ve sonrasında farklı oranlarda CO, CO2 ve H2 gaz karışımları ile çalışılmıştır. Proje kapsamında ayrıca üretilen elektrik enerjisi yanı sıra sistemde oluşacak atık ısıdan maksimum derecede yararlanılması için kojenerasyon sistemi tasarımı ve modellemesi yapılmıştır.Research Project Ghz Altı Ism Bantlarında Çalışan, Ortama Uyarlı, Çift Bantlı Operasyon Kabiliyeti Olan Minyatürize Anten Tasarımı ve Üretimi(2018) Aydın, Elif; Aslan, Özgür; Kara, AlıBu çalısmanın amacı herhangi bir lisans gerektirmeyen (ISM) 0.3GHz-1GHz bant aralıgında çalısacak, zor sartlara dayanımı yüksek, özellikle tel antenler gibi diger antenlerin kullanımının mümkün olmayacagı ortamlarda kullanılabilecek, gerekirse kolaylıkla gizlenebilecek bu sebeple de endüstriyel ve mekanik kısıtlara uyacak, ortama uyarlı, çift bantlı minyatürize mikroserit anten veya anten dizilerinin tasarlanması ve üretilmesidir. Bu amaçlar dogrultusunda birçok anten tasarımı üretimi ve ölçümü gerçeklestirilmistir. Ilk olarak katmanlı anten yapısı kullanılarak 915 MHz frekansında çalısan, yüksek kazanca sahip (yaklasık 7dB) anten tasarlanmıstır. Daha sonra sözü edilen antenin gerektiginde gizleyebilme özelligini ve zor sartlara dayanımını arttırmak için metal bir kutu ve mika ile etkilesimi incelenemistir. Metal kutu ve mikanın antenin parametrelerinde büyük bir degisime neden olmadıgı görülmüstür. Projenin ikinci asamasında minyatürize anten gereksinimi karsılayabilmek için 114.6mm x 42mm boyutlarında, kıvrımlı yollara sahip mikroserit anten tasarımı gerçeklestirilmistir. Bu anten de GHz altında çalısıyor olup kutu içindeki davranısı gözlemlenmistir. Kutunun herhangi bir frekans kaymasına neden olmadıgı kanısına varılırken; antenin ilk örüntü ölçüm modeli ve anten kutuya yerlestirildiginde elde edilen ölçümün tutarlı oldugunu görülmüstür. Ayrıca bu antenin 920 MHz ve 1.34GHz olmak üzere çift bant operasyon kabiliyetine sahip oldugu kanıtlanmıstır. Bununla birlikte çift bant operasyon kabiliyetine sahip baska bir anten tasarımı yapılmıstır. Bahsi geçen anten, 353MHz ve 850MHz frekanslarında rezonansa girmektedir. Projenin bir sonraki adımında 910MHz frekansında çalısan dizi anten tasarımı ve üretimi gerçeklestirilmistir ve kazancı 4.21dB olarak ölçülmüstür. Son olarak mekanik ve ısıl analiz için katmanlı anten yapısı kullanılmıs ve gerekli analizler gerçeklestirilmistir. Tüm bunlara ek olarak projede belirlenen hedefler dısında, literatürde eksiklik tespit edilmis baska arastırmacılara da yol göstermek amacıyla proje kapsamında tasarlanan antenler kullanılarak ek bir çalısma daha gerçeklestirilmistir ve elektromanyetik analizlerde kullanılan FEM ve FIT numerik yöntemleri, üretilen antenler kullanılarak teorik ve ölçüm sonuçları karsılastırılmıstır.Article Ay Taşımacılığında Elektromanyetik Fırlatma Teknolojisi ve Bor(2018) İnger, ErkGelecek yıllarda, ay yerinde keşfedildiğinde, aydan uzaya malzeme nakliyesi yeteneklerinin geliştirilmesi planlanmaktadır. Uzay araçlarının yakıt ikmali için gerekli oksijen gibi ay malların yörüngedeki depolara taşınaması sağlanacaktır. Genel olarak aydan malzeme nakliyesi söz konusu olduğunda EMFS (Elektromanyetik Fırlatma Sistemi) teknolojisinin, yakın gelecekteki üstünlükleri çok iyi açıklanabilir. EMFS’nin kimyasal fırlatma sistemine göre, yüksek kapasiteli taşıma, yüksek güvenlik ve çevresel sürdürülebilirlik ile düşük bakım maliyetleri ve yüksek verimlilik gibi çeşitli avantajları bulunmaktadır. Sunulan ön konseptin geliştirilmesi ve bu tür bir sistemle dağıtımının fizibilite ve net faydası ile ilgili, yüksek yük taşıma kapasitesine sahip oluşu EMFS’yi desteklemektedir. EMFS halen sürdürülen bir çalışmadır ve özellikle donanım geliştirme aşamasında dikkate alınması gereken birçok zorlukları bulunmaktadır. Bu çalışmada Yüksek Sıcaklık Süperiletken (HTSC) MgB2 gibi malzemeler, ana güç üretimi, veriyolu çalışması, endüktif enerji depolama, devre açma anahtarları, başlatıcı bobinler ve yükler dahil, birçok EMFS bileşenleri için yaygın olarak kullanılan uygulamalardır.Research Project En Iyi Tasarım Yöntemi Kullanarak Nöron Modellemesine Yönelik Algoritma Geliştirilmesi(2021) Doruk, Reşat ÖzgürBu projenin hedefi dinamik sinirsel ağ model parametrelerinin verimli bir şekilde kestiriminin yapılabilmesi için uyarlamalı/adaptif bir uyaran üretimini gerçekleştiren bir sistemi geliştirmektir. Önerilen çalışma parametre kestirimi ve en iyilemeli uyaran tasarımı yapabilmek için gerekli algoritmaları geliştirmeye yönelik olup herhangi bir canlı hayvan ya da insanlar üzerinde deney içermemektedir. İlgili parametre kestirim çalışmasının yapılabilmesi için uyaran ve yanıt veri çiftine gereksinim duyulmaktadır. Burada uyaran sürekli zamanda tanımlı ve genliği belli bir işarettir. Buna karşın alınan cevap modelin temsil ettiği gerçek sinir hücresinin çalışma prensipleri gereği genlik değeri belli olmayan ve çeşitli zaman anlarında toplanmış bir atım (spayk) dizisidir. Bu durum parametre kestiriminde türlü güçlükler çıkarabilmektedir. Hem yüksek hesaplama karmaşıklığı hem de model yapısına göre değişkesi (varyans) yüksek kestirimler karşımıza çıkabilir. Bu durum dinamik nitelikli modellerde daha da öne çıkmaktadır. Bu noktada önemli olabilecek hususların başında uyaranın profili (zamana bağlı değişimi) gelmektedir. Uyaran biçiminin belirlenmesinde en önemli husus neden olduğu yanıtın model parametreleri hakkında ne düzeyde bilgi içerdiğidir. Uyaranın profilinin en iyileme yoluyla en yoğun bilgi içeriğine sahip olmasının sağlanabileceği daha önceki çalışmalarda gösterilmiştir. Ancak bu yaklaşımların sinir hücresi modellenmesine ilişkin uygulamaları sınırlı kalmıştır. Bunlar ya statik ileri beslemeli genel sinirsel ağ denklemleri kullanılarak ya da Wilson-Cowan tipi modeller kullanılarak yapılmışlardır. Söz konusu çalışmalarda Fisher Enformasyon Matrisi'nin (Bilişim Matrisi) belli bir istatistiksel ölçütünü (A-Optimal, D-Optimal ya da F-Optimal gibi) en yüksek değere getiren ve zamanla değişken bir profil türetilmiştir. Enformasyon ya da Bilişim Matrisleri bir rastgele değişkenin bağımlı olduğu parametrelerle ilgili ne kadar bilgi içerdiğini gösteren istatistiksel ölçütler olduklarından hedeflenen amaçlarla kullanımı uygun görülmektedir. Bu projede de Fisher Enformasyon Matrisinin D-Optimal ölçütü kullanılarak Fourier Serisi formunda ki bir uyaranın kendi parametreleri hesaplanacak ve arkasından değiştirilmiş bir Wilson-Cowan modeline uygulanarak parametre kesitirimi yapılacaktır. Kestirim işleminde birleşik en yüksek olabilirlik yöntemi kullanılmaktadır. Yapılan benzetimlerde doğru olduğu bilinen parametrelerle model çözüldükten sonra elde edilen ateşleme hızı verisi kullanılarak Poisson süreci benzetimi yapılacak ve elde edilen zamanlamalar algoritmaya atım dizisi biçiminde ki yanıt verisi olarak sağlanacaktır. Verilerin istatistiksel boyutu olması nedeniyle sağlıklı bir analiz yapılabilmesi amacıyla her benzetim 20 defa tekrarlanmaktadır. Analizler farklı koşullar içinde tekrarlanmaktadır. Bunlar farklı örnekleme sayısı, uyaran derecesi (alt parça sayısı), taban frekans ve genlik değerleridir.Article Uçuş Menzili ve Hizmet Süresi Kısıtları Altında Çoklu İha Yönlendirme için Etkin Genetik Algoritma(2017) Karakaya, Murat; Sevinç, EnderSon zamanlarda gerek askeri gerekse sivil amaçlı İnsansız Hava Aracı (İHA) kullanımı giderek popülerlik kazanmaktadır. Ancak İHA'ların etkin kullanımı için gerekli Servis Kalitesi(QoS)'ni karşılaması için benimsenen yaklaşımlarının sınırlamaları vardır. İHA'lar arasındaki kıyaslamanın önemli sınırlarından biri de uçuş menzilidir. Çoğu zaman, İHA'ların, yeterli enerji kaynağı olmaması ve böylelikle nispeten kısa uçuş menzillerine sahip olmalarıdır. İlave olarak, İHA'ları kullanan uygulamalar için, verilen hizmet süresi zamanı içerisinde ziyaret edilmesi gereken pek çok nokta olabilir. Üstelik, uygulamalar tarafından yönlendirilecek İHA'ların sayısı da sınırlıdır. Bu nedenle, gerçek hayattaki uygulamalarda, önceden belirlenen zaman aralığı pencerelerinde daha fazla noktanın ziyaret edilmesi maksadıyla belirli bir uçuş menzili olan çok sayıda İHA için bir optimizasyon sorunu ile karşılaşılmaktadır. Bu problemde biz, kullanılan İHA sayısını en aza indirmek ve zaman aralığı içerisinde ziyaret edilecek nokta sayısını en üst düzeye çıkarmak istiyoruz. Bu nedenle, Genetik bir algoritma tasarladık ve çeşitli uçuş menzilleri, servis zaman aralıkları ve nokta ağ topolojileri için kapsamlı simülasyon testleri yoluyla etkinliğini doğruladık. Daha da ötesinde, tasarlanan algoritma ile arzu edilen başarıyı sağlayabilecek rakip bir algoritma ile de sonuçlar karşılaştırılmıştır.
