Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008
Browse
274 results
Search Results
Master Thesis Development of a Dishwasher Drying System That Utilizes Wastewater Thermal Energy and Experimental Investigation of Its Performance(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Dalbudak, Uğur Doğan Can; Çetkin, ErdalEv tipi Bulaşık makineleri, girdi olarak elektrik ve suyu kullanarak yıkama işlemi yapan ve hane halkının konforunu arttıran ev aletlerindendir. Bir yıkama çevriminde kullanılan elektriğin 70% ile 90% değişen kısmı suyu ısıtmak için kullanılır. Yıkama sonucunda oluşan 45°C-60°C sıcaklık aralığında olabilen atık su, kullanılmadan gidere boşaltılır. Bu tezde, atık suyun ısıl enerjisinden faydalanmak amacıyla termal enerji deposu (TED) geliştirilmiştir. TED üzerine, atık su ile ısıl etkileşimde olacak şekilde ek bir hava kanalı eklenmiştir. Bu kanala bağlı fan yardımıyla dış ortamdan 23°C sıcaklık ve 55% bağıl neme sahip hava kanaldan geçerken atık su enerjisi ile ısınıp yıkama kabinine gönderilmektedir. Sıcaklığı artan havanın nem taşıma kapasitesi artmakla beraber kabine göre bağıl nemi de düşük seviyelerde olduğu için kurutma performansını iyileştirmesi sağlanmıştır. TED ile ısıl etkileşimde bulunan hava kanalında kanat yapısına bağlı olarak ısı geçişini arttırmak için kanal içerisinde 5 farklı tipte kanat yapısı tasarlanarak hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile analizi yapılmıştır. İlk olarak kanat yapılarının akış direncini ne yönde etkiledikleri araştırılarak hava çıkış debileri karşılaştırılmıştır. Sonrasında ise, kurutma evresinindeki başlangıç koşulları ile zamana bağlı çözüm yapılarak, kanatların ısı geçişi üzerine etkileri değerlendirilmiştir. En verimli sonucu veren kanal boyu uzanan kanat tasarımı ile prototip üretilmiştir. Kurutma performansı deneyleri prototip TED ile bulaşık makinesi EN 60436 standardına göre yapılmıştır. Çıkan sonuca göre B enerji sınıfı (0.595 kWh/çevrim) olan bir Bulaşık makinesine geliştirilen TED sistemi entegre edildiğinde, A sınıfına (0.544 kWh/çevrim) ulaşılmıştır.Master Thesis Process improvement in the steel mold machining for aluminum alloy wheel low pressure casting industry(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Akbaşak, Sancar; Tetik, HalilAlçak basınçlı döküm yöntemi ile jant üretim endüstrisinde, Dökümhane bölümleri için sürekli üretim hatları gereklidir. Gerekli üretimi elde etmek için, kalıplar dökümhanelerde hazır olmalıdır. Bu nedenle, alçak basınçlı döküm kalıplarının üretim süresi mümkün olduğunca kısa olmalıdır. Üretimi en üst düzeye çıkarmak için mevcut kapasiteyi kullanmak, daha fazla yatırım yapmaktan çok daha önemlidir. Bu, operasyonların kapsamlı bir şekilde gözden geçirilmesini, süreçler arasında görevlerin dengelenmesini ve en verimli üretimi elde etmek için operasyon sürelerinin azaltılmasını gerektirir. Zamanla daha büyük jant boyutlarına olan artan talep, alt maça için daha uzun üretim sürelerine neden olur. Daha fazla yatırım yapmaktan ziyade, mevcut kapasiteyi en üst düzeye çıkarmak çok önemlidir. Bu, operasyonların kapsamlı bir şekilde gözden geçirilmesini, süreçler arasındaki görevlerin dengelenmesini ve en verimli üretimi elde etmek için operasyon sürelerinin azaltılmasını gerektirir. Bu tezin amacı, üretimin ortasında yapılan ısıl işlem aşamasını kaldırarak toplam üretim süresini azaltmak ve süreci iyileştirmektir. Bu araştırmanın amacı, yalın üretim ve değer akış haritalama, talaşlı imalat makine parametresi optimizasyonu, takım seçimi, makine verimliliği ve üretim hattı dengelemesini kullanarak süreçleri inceleyip üretim sürecini etkileyen unsurların kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlamaktır. Değer akış haritalama kullanılarak yeni bir üretim yöntemi önerilmiş ve uygulanmıştır. Ayrıca, yeni üretim tekniğinin neden olduğu sorunların üstesinden gelmek için Taguchi yöntemi ile deney tasarımı kullanılarak işleme parametre optimizasyonu yapılmıştır. Önerilen üretim yönteminin uygulanmasıyla operasyon sayısının 12'den 8'e düşürülmesi, işçilik süresinin %2.35 azaltılması, teslim süresinin %42.65 azaltılması, kapasitenin %2.35 arttırılması, seçili makinelerde kapasite dengelenmesi, makine parametrelerinin optimizasyonu gibi birçok iyileştirme sağlanmıştır.Master Thesis Design of Cnt Fiber Reinforced Laminates for Minimum Weight(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Karaosmanoğlu, Burhan Burak; Artem, Hatice SeçilKompozit malzemeler günümüzde üretim ve uygulamalardaki yüksek işlevsellikleri nedeniyle birçok alanda yer bulmaktadır. Özellikle, yüksek performans özellikleri kazandırmak amacıyla kompozit güçlendirme malzemesi olarak Karbon Nanotüplerin (CNT) kullanımına olan ilgi giderek artmaktadır. Bu tezde 16 katmanlı, simetrik ve dengeli CNT-fiber takviyeli kompozit laminalar minimum ağırlık tasarımı için incelenmiştir. Yenilik olarak, klasik lamina teorisi dahilinde tanımlanan burkulma problemi bağlamında iki farklı minimum ağırlık tasarım yaklaşımı iki farklı problem altında sunulmuş ve karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma kritik burkulma yükü faktörünün ağırlığa oranı şeklinde tanımlanan dizayn verimliği kriteri üzerinden yapılmıştır. Tek ve çok amaçlı genetik algoritmalar kullanılmış; ayrıca tam sayı problemlerine uyarlanmış önerilen bir benzetilmiş tavlama algoritması da test edilmiştir. CNT'lere ek olarak epoksi matris, cam fiber malzemelerinden oluşan laminanın etkin malzeme özellikleri fiber mikromekanik ve Halpin-Tsai modelleri kullanılarak belirlenmiştir. İlk problemde, kritik burkulma yükü faktörünün maksimize edilmesi için çözüme geçmeden önce her bir katmanda CNT ve fiber içerikleri fonksiyonel olarak dağıtılmış, tam sayı fiber açıları ise tasarım değişkenleri olarak alınmıştır. İkinci problemde, kritik burkulma yükü faktörü ve ağırlık çok amaçlı optimizasyon olarak ele alınmış, CNT'lerin ağırlık oranı, fiberlerin hacim oranı ve tam sayı fiber açıları tasarım değişkenleri olarak kullanılmıştır. Sonuç olarak, CNT'lerin ve fiberlerin dağılımının tasarım etkinliğini nasıl etkilediği gösterilmiş ve çok amaçlı optimizasyon yaklaşımın tek amaçlı alternatife kıyasla daha yüksek tasarım verimliliği sağladığı ortaya konulmuştur.Master Thesis Production of Composite Based Friction Materials Using Waste Gg25 Casting Material for Safety Clutches in Aviation Applications(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Çelik, Ceren; Toksoy, Muhammet FatihHavacılık sektöründe uçak motorları ile diğer bileşenler arasındaki gücün verimli ve güvenli bir şekilde aktarılmasını sağlayan kavrama balataları, sürdürülebilir malzemeler kullanılarak üretildiğinde hem performans hem de çevresel açıdan kritik öneme sahiptir. Bu çalışmanın amacı, uçak debriyaj sistemlerinde kullanılmak üzere GG25 atık metal lifleri içeren kompozit debriyaj balatası malzemeleri geliştirmektir. Sürdürülebilir bir üretim yaklaşımı ile geliştirilen bu balatalar hem malzeme geri dönüşümünü destekler hem de aşınma direnci gibi önemli avantajlar sunar. Bu çalışmada, ticari kompozit esaslı karama balatalarında kullanılan hammaddeler hakkında detaylı bir bakış açısı edinebilmek amacıyla mikroyapı analizleri, mineral faz analizi ve termal analiz gerçekleştirilmiştir. Havacılık uygulamalarına uygun kompozit sürtünme malzemesini oluşturan bileşenler, elde edilen karakterizasyon çalışmaları ve firma AR-GE çalışmalarından sağlanan bilgi birikimi doğrultusunda belirlenmiştir. Toz metalurjisi yöntemi ile üretim yapılan numuneler ball-on tipi aşınma test cihazı ile aşındırılmış ve sürtünme katsayısı ve aşınma direnci belirlenmiştir. Aşınan yüzeylerden alınan optik mikroskop ve SEM-EDS analiz görüntüleri değerlendirilmiştir. Değerlendirmelerin sonucunda, GG25 döküm atığı kullanılan numuneler, sürtünme katsayısı ve yoğunluğu açısından çeliğe benzer özellikler sunsa da sertlik ve aşınma direnci bakımından daha geridedir. Bu sonuçlar, pahalı çelik liflerin yerine geri dönüştürülebilir döküm atıklarının başarılı bir şekilde değerlendirilebileceğini ortaya koymaktadır. Atık durumdaki metal liflerinin, sürtünme, aşınma ve maliyet dengesini etkin bir şekilde sağlayabileceği ve standart uygulamalarda yeterli performansı karşılayabileceği öngörülmektedir.Master Thesis Experimental Investigation of a Photovoltaic Thermal System With Phase Change Material(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Karakaya, Özlem; Çetkin, ErdalÇevre dostu enerji kaynakları arasında güneş enerjisi en yaygın kullanılanlardan biridir. Fotovoltaik sistemler, güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştürerek bu enerji kaynağını kullanmanın temel yolunu oluşturur. Ancak, PV sistemlerin verimliliği, sıcaklık artışlarıyla azalır. Bu çalışma, PV panellerin performansını artırmak için faz değiştiren malzemeler ve su soğutmalı fotovoltaik termal sistemlerin entegrasyonunu araştırmaktadır. Çalışma iki aşamadan oluşmaktadır ve her iki deney de Antalya'da gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, erime noktaları 25°C ve 35°C olan faz değiştiren malzemelerle entegre edilmiş PV panellerin performansı, standart PV panellerle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, faz değiştiren malzeme entegrasyonunun termal yönetimi iyileştirdiğini ve elektriksel verimliliği artırdığını göstermektedir. PV-PCM35 sistemi, yüksek sıcaklık koşullarında panel sıcaklığını 21.3°C oranında düşürerek, ortalama %2.16 ve maksimum %3.72 oranında verimlilik artışı sağlamıştır. İkinci aşamada, faz değiştiren malzeme ile entegre edilmiş su soğutmalı bir PV/T sistemin performansı, geleneksel PV sistemlerle karşılaştırılmıştır. Bulgular, PV/T-PCM sisteminin elektriksel verimlilikte önemli iyileştirmeler sağladığını ortaya koymaktadır. Su soğutma mekanizması, ısıyı etkili bir şekilde dağıtarak panel sıcaklıklarının düşük kalmasını sağlamış ve verimliliği artırmıştır. PV/T-PCM sistemi, maksimum elektriksel verimlilikte %3.79 ve termal verimlilikte %62.74 artış göstermiştir. Bu sonuçlar, PV/T-PCM sistemlerinin özellikle Antalya gibi yüksek sıcaklıklara sahip bölgelerde daha verimli enerji üretme potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir.Master Thesis Development of material flow stress and damage models for 304 stainless steel(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Akdoğan, İbrahim Berk; Güden, MustafaPaslanmaz çelik 304 alaşımı üzerine yapılan önceki deneysel ve sayısal çalışmalar çoğunlukla martensitin hacim kesrine bağlı akış gerilimi davranışının belirlenmesine odaklanmıştır. Alaşımın hasar davranışı darbe ile ilgili uygulamalarda eşit derecede önemlidir. SS 304 alaşımının dinamik yükleme davranışını simüle etmek amacıyla hasar modellerinin belirlenmesi konusunda henüz sistematik bir çalışma yapılmamıştır. Bu tezde, Johnson ve Cook (JC) akış gerilimi ve JC hasar denklemlerinin parametreleri bir paslanmaz çelik 304 alaşımı için deneysel olarak belirlenmiştir. Belirlenen parametreler daha sonra bu parametreleri çıkarmak için kullanılan deneysel testlerin modellenmesiyle doğrulanmış ve kalibre edilmiştir. Sayısal modeller LS-Dyna'da uygulanmıştır. B4C kaplı ve kaplanmamış SS 304 plakalar üzerinde 800 m s-1'de gerçekleştirilen deneysel balistik testler, belirlenen model parametreleri kullanılarak Ls-Dyna'da simüle edilmiştir. Son olarak, mikroskobik çalışmalar test edilen alaşımdaki martensitik dönüşümün ve yüksek gerinim oranlarındaki adiabatik ısının martensit oluşumunun kapsamını azalttığını açıkça göstermiştir. Son olarak, martensit fraksiyonu literatürdeki denklemler kullanılarak farklı gerinim oranlarında analitik olarak tahmin edilmiştir.Master Thesis Design and control of a soaking station and associated accessories for hip implant wear test simulator(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Sevük, Doruk; Mihçin, ŞenayBu tez, bir ıslatma istasyonunun ve kalça aşınma testi simülatörünün ilgili aksesuarlarının tasarım doğrulaması ve kontrolüne odaklanmaktadır. Aslında, ıslatma istasyonunun kendisi, dinamik aşınma olaylarını benzetim eden 4 Serbestlik Derecesi kalça simülatörüne bir aksesuar cihazdır.1 Islatma istasyonunun amaçlanan kullanımı, aynı çevre koşullarına tabi tutulan kalça implantı aşınma simülatörü ile aynı anda basınç kuvveti uygulamaktır. Aynı çevresel koşullar, serum sıvısının sıcaklığını ve akışını kontrol etmek için kullanılan ilişkili aksesuar cihazları aracılığıyla korunur.2,3 Islatma istasyonu, kalça implantını serum sıvısına batırarak bir basınç kuvveti döngüsü ve sıvı alımı gerçekleştirir ve statik benzetim ortamı yaratır. Islatma istasyonu, karşılaştırmalı bir aşınma sonucu sağlayarak aşınma sonuçlarının gravimetrik analizini mümkün kılar. Klinik uygulamalardan önce kalça implantlarının test edilmesi, ISO 14242 kalça aşınma test standartlarına göre test edilmesini gerektirir.4 Her iki makinenin de ISO standartlarına göre benzetim edilebileceğini kanıtladıktan sonra, sonuçları Türk halkının Müslüman ibadet ve günlük yaşam aktivitelerine dayalı kalça eklemi aşınma test simülatörü ile karşılaştırmak için bir ıslatma istasyonu tasarlanması amaçlanmaktadır.5 Bu nedenle, bu tez kalça implantı aşınma mekanizmaları hakkındaki bilgiyi ilerletebilir ve yerel implant aşınma simülatörü sistemlerinin tasarımı ve kontrolünde iyileştirmeler sağlayabilir. Kapsamlı bir literatür incelemesi, kalça aşınma simülatörünün kontrolü ve geçerliliğinin tartışılması ve ıslatma istasyonu bu tezin kapsamını oluşturmaktadır.Master Thesis Production of Yttria-Stabilized Zirconia by Precipitation Method(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Toksoy, Muhammet Fatih; Haykır, Ali Mert; Toksoy, Muhammet FatihZirkonya üstün özellikleri nedeniyle birçok endüstriyel alanda kullanılmaktadır ancak faz stabilizasyonun dengesizliği onu yüksek performans gerektiren alanlarda kullanılmasında bir dezavantaj yaratmaktadır. İtriyum (III) oksite seramikler için güçlü bir stabilizer olarak bilinmektedir. Bunun sonucunda bilim insanları zirkonyayı itriyum (III) oksit ile stablize etmeye karar vermişlerdir. Bu çalışmada geleneksel yöntemlerin dışına çıkılarak zirkonyanın çöktürme yöntemi kullanılarak itriyum tuzundan yttria elde edilerek stabilizasyonu sağlanmış zirkonya üretimi hedeflenmiştir. Çöktürme yöntemini kullanmanın amacı diğer üretim metotlarına kıyasla daha küçük tane boyutu, daha homojen bir görünüm, daha az poroziteye sahip itriyum (III) oksit ile stabilize edilmiş zirkonya elde etmektir. Ayrıca çöktürme yöntemi sayesinde daha önce üretimi yapılamamış %2 itriyum (III) oksit katkılı zirkonya üretimi de gerçekleştirilmiştir ve 1600 derecede sinterleme işlemine tabii tutulmuştur. Sinterleme işlemi sırasında faz geçiş sıcaklığı olan 1170 derece bu çalışmanın en önemli noktalarından biri olmuştur. Bu çalışmanın temel amacı itriyum (III) oksit ile stabilize edilmiş zirkonya üretiminde çöktürme yönteminin avantajlarını ortaya koymak ve malzeme özelliklerini iyileştirmektir. Çöktürme yöntemi sayesinde %2 itriyum (III) oksit katkılı zirkonya üretimi gerçekleştirilerek bu yöntemin malzeme özelliklerindeki iyileştirmeleri ortaya konulmuştur. Ayrıca çöktürme yönteminin avantajları olan küçük tane boyutu, düşük porozite ve homojen yapı da vurgulanmıştır.Master Thesis A Computational Fluid Dynamics Investigation of Motion Mitigation on a Floating Object Containing Tuned Liquid Column Damper(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Zengin, Ramazan Kadir; Özkol, ÜnverNet sıfır emisyon enerji sistemlerine yönelik küresel dönüşüm, sürdürülebilir gelişmelere ve yenilenebilir enerji alternatiflerine olan ilgiyi artırmış, rüzgâr bu bağlamda ön plana çıkmıştır. Ancak, geleneksel yöntemler derin su bölgelerindeki rüzgâr kaynaklarına erişimde zorlanmaktadır. Denizüstü Yüzer Rüzgar Türbinleri (YRT), bu engeli aşarak daha önce erişilemeyen derin su sahalarından rüzgâr enerjisi elde etmeyi mümkün kılmıştır. YRT'lerin ömrünü uzatmak için istenmeyen yük ve hareketlerin en aza indirilmesi kritik öneme sahiptir. Bu proje, OpenFOAM kullanarak YRT'lerin yüksek doğruluklu ve entegre bir simülasyon metodolojisini araştırmaktadır. Dalga üretimi ve sönümlemesi için 'sönümleme bölgesi' yöntemini kullanan waves2Foam aracı (Jacobsen vd. 2012) kullanılmış ve demirleme kuvvetleri yarı sabit katener modeli ile hesaplanmıştır. Çok fazlı simülasyon, dinamik ağ teknikleri entegre edilen waveDyMFoam çözücüsü ile gerçekleştirilmiştir. Akışkan-Yapı Etkileşimi (AYE) bağlantısı, PIMPLE metoduna dayalı, seri alt yineleme stratejisi ile sağlanmıştır. Metodoloji, Ayarlanmış Sıvı Kolon Sönümleyici (ASKS) uygulaması ile adım adım geliştirilmiş ve mevcut çalışmalarla doğrulanmıştır. Ardından, bir Dalga Enerji Dönüştürücüsü (DED) üzerinde serbest bozunma analizi yapılmış ve ASKS'nin farklı kütle oranları altında sönümleme performansı doğrulanmıştır. Serbest bozunma koşullarında %4 kütle oranlı ASKS uygulaması ile hareket azaltımı %47,80, düzenli dalga koşullarında ise %37,01 olarak elde edilmiştir. Bu metodoloji, ASKS ve Ayarlanmış Sıvı Çok Kolonlu Damper (ASÇKS) uygulamalarının dalga koşulları altında yüzer nesneler üzerindeki sönümleme performansını başarıyla göstermekte olup, YRT modellemesi için ASKS'nin güvenilir bir teknik olduğunu kanıtlamaktadır.Master Thesis Process Parameter Optimization of Additively Manufactured Maraging Steel(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Sivri, Burak; Artem, Hatice SeçilBu çalışmada lazer toz yatak füzyonu ile üretilen maraşlama çeliği parçaların üretim parametleri araştırılmaktadır. Lazer toz yatak füzyonu, hafif ve mukavim parçaların hızlı üretilmesini sağlar ancak lazer gücü, tarama hızı ve katman kalınlığı gibi proses parametrelerinin hassas bir şekilde kalibre edilmesi gerekmektedir. Üretim yönteminin karmaşıklığı ve maliyetleri nedeniyle parametreler arası uyumun ve parça kalitesinin öngörülebilir olması kritiktir. Maraşlama çeliği yüksek mukavemet, sertlik ve süneklik gibi mekanik özelliklere sahiptir. Maraşlama çeliği, metal eklemeli imalat esnasında gerçekleşen katmanlı üretim nedeniyle peş peşe ısınma ve soğuma döngülerine maruz kalır ve süreç boyunca östenit ve martenzit fazları arasında geçiş yapar. Bu çalışma, içerisinde faz dönüşümü bilgisi içeren bir maraşlame çeliği malzeme modelini kullanmayı, lazer toz yatağı füzyonunun sonlu elemanlar analizini oluşturmayı, analize yapay faktörler ekleyerek analiz modelini literatürden alınan fiziksel test sonuçlarıyla uyumlu çıktılar verecek şekilde direkt optimizasyon metotlarıyla kalibre etmeyi içermektedir. Sonrasında ise simülasyon ve literatür çıktıları ile optimum öngörü sağlayacak bir metamodel oluşturulmaktadır. Stokastik optimizasyon metotları incelendikten sonra evrimsel bir algoritma metamodel verisi ile eğitilmekte, üretim parametreleri arası uyum ve ideal eklemeli imalat parametreleri elde edilmektedir. Bu araştırmada üretim sebebiyle oluşan deformasyon başlıca optimizasyon problemi olarak belirlenmiştir ve bu etkinin minimuma indirgenmesi hedeflenmiştir. Araştırmada elde edilen bulgular, maraşlama çeliğinin simülasyon ve optimizasyon metotları sayesinde sıfıra yakın deformasyon ile üretilebileceğini göstermektedir. Bu çalışmada maraşlama çeliği eklemeli imalatının doğruluğunu ve verimliliğini artırmak adına bir yöntem önerilmekte olup, bu doğrultuda sonlu elemanlar analizi ve optimizasyon yöntemlerinin faydaları vurgulanmaktadır.