itüdergisi (E-Journals - İstanbul Teknik Üniversitesi, Istanbul Teknik Uniersity., İTÜ)
itüdergisi (E-Journals - İstanbul Teknik Üniversitesi, Istanbul Teknik Uniersity., İTÜ)Not a member yet
1059 research outputs found
Sort by
Mathematical modeling for river delta formation
Get PDFAkarsular üzerine yapılan çeşitli düzenleme yapıları, bu akarsuların taşıdığı katı madde miktarını değiştirmektedir. Bu değişikliklerin olumsuz etkilerinin en belirgin olarak görüldüğü yer, akarsuların çıkış ağızlarında oluşan deltalardır. Denge halinde bulunan bir akarsu kesiminde bir barajın yapılması sonucunda, baraj gölünün yukarısında, su kabarması görülen nehir kısmında, su hızı düştüğü için akarsuyun taşıdığı katı maddelerin önce iri malzemeleri çökelir. Daha sonra biraz daha ince olan kum ve çakıl gibi malzemeler baraj gölünün menba kesiminde çökelir ve bu çökelmeler delta oluşturur. Kil ve silt iriliğindeki malzemeler ise baraj gölünde akmaya devam eder ve baraj gövdesine yakın bölgede çökelirler. Böylece barajlarda üç türlü yığılma söz konusu olur. a)- suyun kabardığı akarsu kesimindeki yığılmalar, b)- kum ve çakılın oluşturduğu deltalar ve c-) kil ve siltin oluşturduğu taban yığılmaları. Yığılma şekilleri, kil malzemesinin mineral karakteristiğine ve suyun hareket şekline bağlıdır. Taban malzemesine baraj gölünün her yerinde rastlanır. Fakat en çok akım hızının düşük olduğu baraja yakın yerlerde ve su yüzünün salınım yaptığı yerlerde çökerler. Bununla beraber, bunlar tam yığılıp tabakalaşmadan önce bu ince malzemeler yoğunluk akımlarıyla hareket edebilir. Haznenin toprakla dolmasında, su yüzünün ve tabanın profillerinin nicelik olarak belirlenmesi önemlidir. Olayı matematik olarak inceleyen metotlar; su ve katı madde denklemlerinin birlikte çözüldüğü modeller ve suyun kabarması etkisinden faydalanan modellerdir. Bu çalışmada, durgun bir su ortamına deşarj olan bir akarsu deltası matematik olarak modellenmiştir. Akarsu debisi, katı madde miktarı, akarsu deltası radyal genişleme açısının akarsu deltasına etkisi matematiksel ve sayısal olarak belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Akarsu, delta, radyal genişleme açısı, baraj, matematik model, sonlu farklar.Rivers form deltas wherever they flow into a water body such as a lake, a reservoir, a sea or the ocean. All rivers transport sediment as well as water. Dam construction impacts the transport of both water and sediment. Because the great majority of rivers transport much more water than sediment, a much longer time is required to fill a reservoir with sediment than with water. As a result the gradual accumulation of sediment in reservoirs often receives less attention that it merits. Sediment deposition in a reservoir reduces its storage capacity, so limiting the effective life of the dam as well as the benefits it provides. Natural river reaches are usual in a state of morphological equilibrium where the sediment inflow in average balances the sediment outflow. Dam constructions dramatically alter this balance due to change in the hydraulic conditions as well as trapping of the sediment in the reservoir. The storage of water and sediment has a number of various environmental impacts, which need to be investigated in the design, construction, operation and maintenance. Understanding the mechanisms of formation of deltas and the bed profiles of sediments is of fundamental importance to the fields of hydraulics, hydrology and water resources. Deltas are cone-shaped deposits formed at the confluence of rivers with standing bodies of water. Deltas commonly display three distinct zones; (a) a low-slope topset deposit that forms as the coarse sediment load deposits on the river bed, (b) a high-slope foreset deposit (delta face) that forms as the coarse sediment load avalanches down the delta face into deeper water and (c) a low-slope bottomset deposit that forms as the fines settle out on the bed of the lake or reservoir. This structure is illustrated in Figure 1. Rivers generally carry a broad range of sediment sizes. Here the problem is abstracted to sand-bed rivers that predominantly transport two grain sizes, sand and mud. Such rivers typically have beds that are composed almost exclusively of sand. The mud carried by a sand-bed stream typically forms only a negligible fraction of the bed material because its deposition on the river bed is inhibited by the relatively high ratio of boundary shear velocity to particle fall velocity. For this reason it is often referred to as wash load. In the deltas of sand-bed streams, therefore, the topset and foreset deposits are built mostly out of sand, while the bottomset deposit consists mostly of mud. The mud may be deposited by one of three mechanisms. The first of these consists of surface plumes and the second consists of interflows. Both of these form when the sediment-laden river inflow has a density that is less than the highest density of water in the lake or reservoir. The third mechanism is a muddy bottom turbidity current which forms when the sediment-laden river inflow is sufficiently heavy to plunge. Some assumptions and approximations are introduced in order to develop the delta formation of a river. The delta and its associated deposits are allowed to prograde in the longitudinal direction but not allowed to flare out in the transverse direction. This approach allows for a relatively simple experimental test of the model. The model can be easily generalized to a quasi 2-D laterally expanding model of river deltas in lakes and reservoirs. The model assumes a single characteristic grain size D, which may be sand or gravel. Sediment transport calculations are based on the assumption that this size allows for a computation of bed material load, but not wash load, which is excluded from the calculation. In a gravel-bed river the bed material load is typically mostly gravel, even when the great majority of the load is sand. In a sand-bed stream the bed material load is typically mostly sand, even when the great majority of the load is mud. The analysis presented here represents a delta formation processes in a standing water such as a lake or reservoir by using finite difference methods. Firstly one dimensional form of the delta formation is developed. Secondly two dimensional formulation is calculated according to flow regime of the river. A standing body of water is created in a river of constant width and by means of a vertical barrier (dam). The river flow upstream of the barrier is Froude-subcritical and the barrier creates an M1 backwater curve. Keywords: River, fan delta, sediment, dam, reservoir, mathematical model, finite difference
A new method for the diffraction problems
Get PDFBu çalışmada, dielektrik kamadan kırınım problemlerine yeni bir yaklaşımla yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Bugüne kadar, kırınım problemlerinde kırınım alanını hesaplamada kullanılan köşeden saçılma yaklaşımından farklı olarak, boşluktaki eşdeğer yüzey akımları kullanılmıştır. Teklik teoremi ve Huygens ilkesi çerçevesinde, Stratton’un eşdeğer yüzey akımlarını kullanan yeni yöntemle, dielektrik kama için gölge bölgesinde bulunan tek alan bileşeni olan kırınım alanı ifadeleri semer noktası yaklaşıklığıyla elde edilmiştir. Bu yöntemle, diğer çalışmalarda sonsuz değerler veren gölge bölgesi geçiş sınırı ifadeleri de kesin olarak bulunmuştur. Önerilen yeni yöntem, literatürde rastlanan tek çalışmayla karşılaştırıldığında analitik olarak identik çıkmasının yanısıra, sayısal hesaplamaların daha hızlı olmasıyla, bilgisayar maliyetini düşürmektedir.Anahtar Kelimeler: Saçılma problemi, kırınım, kırınmış alanlar, dielektrik kama, eşdeğer yüzey akımları. In this study, a new method with a new approach for diffraction problems of a dielectric wedge is developed. The main purpose of the study is to obtain the expressions of diffracted field terms in the region called shadow region for a dielectric wedge, when an electromagnetic plane wave propagating in the space strikes an obstacle or discontinuity. To date, diffracted fields were described as the fields due to the discontinuity such as knife-edge or sharp point of the obstacle. In this study, the fields in the shadow region caused by surface currents sources of the incident field on the shadow boundary are taken into consideration by considering diffraction phenomenon as the penetration of the illuminated region towards to the region behind sharp edge. The approach using equivalent source currents in the space to find diffraction fields is totally different from ray theory and scattering at the edges, used for diffraction problems to date. Shadow region fields with saddle point approximation were obtained for a dielectric wedge by new method using Stratton's equivalent source currents with the frame of uniqueness theorem and Huygens Principle. By this method, expressions on the shadow transition boundary are also obtained exactly, although they give infinite values for other diffraction formulas. Keywords: Scattering problem, diffraction, diffracted field, dielectric wedge, equivalent surface currents
Link ağırlık matrislerinin belirlenmesi için çekim modeli ve logit model yaklaşımı
Get PDFLink weight matrices have been used in the origin-destination estimation models. Both origin-destination matrix and traffic flows on network links are important information for transportation planning, traffic operation and control. Suggested approaches for estimation of origin-destination matrix are examined under two categories. First category is based on transportation models and second is statistical inference approaches. Link weight matrices have been determined using proportional or equilibrium assignment for suggested models in recent years. The treatment of congestion effects is an important property distinguishing various models for origin-destination matrix estimation. The models assume either that congestion can be treated exogenously (by proportional assignment) or endogenously (by equilibrium assignment). In proportional assignment case, it has been assumed that link counts and link weight matrices were independent from each other. The proportion of travelers choosing a route will not depend on congestion in the network but only on traveler and route characteristics. On the other hand, link weight matrices have been estimated under congestion effect in the equilibrium assignment. Link weight matrices have been determined using proportional assignment methods for inter-city traffic and using equilibrium assignment methods for urban traffic. In this work, gravity and logit model approach has been suggested to estimate link weight matrices for inert-city roads. Suggested models are based on proportional stochastic assignment methods and utility functions have been used instead of cost function. Keywords: Link weight matrices, estimation of origin-destination matrix, link counts.Link ağırlık matrisleri, ulaştırma planlamasında çok önemli bir yere sahip olan, başlangıç-son matrisi tahmin modellerinde kullanılmaktadır. Trafik sayımlarını kullanarak başlangıç-son matrisi tahmini için önerilen yaklaşımlar iki grup altında toplanmaktadır. Birinci grup ulaştırma modellerini temel almaktadır. İkinci grup ise, istatistiksel sonuç çıkarma yaklaşımlarıdır. Her iki grup için günümüze dek önerilen modellerde link ağırlık matrisleri, orantılı atama veya denge ataması kullanılarak belirlenmektedir. Şehirler arasındaki trafiği belirlemek amacıyla başlangıç-son matrisi tahmin edilmek istendiğinde, sıkışma etkisi olmadığı için orantılı atama kullanılarak link ağırlık matrisleri belirlenebilmektedir. Bu çalışmada, başlangıç-son matrisi tahmininde ihtiyaç duyulan link ağırlık matrislerinin tahmini için “çekim modeli” ve “logit model” yaklaşımı önerilmektedir. Anahtar Kelimeler: Link ağırlık matrisleri, başlangıç-son matrisi tahmini, trafik sayımları.  
Asenkron makinalarda uzay harmoniklerinin etkilerini azaltmaya katkılar
Get PDFIn this study, an analysis of constructional changes to reduce the space harmonic effects involved by the air gap mmf function is performed and resulted with success. It is shown that the results can be obtained for certain number of slots. The results are the brand new slot positions and the value of amper-turn at the slots. They vary according to the number of the slots and are obtained for the quarter of a phase. All information about three phase of the machine is calculated from these results. Harmonic spectrums are shown and winding factors are calculated for different number of slots. A programme for designing an induction machine is prepared. To prove the reliability of this programme, a sample motor is designed by this programme and the results are compared with the experimental values and producer?s simulation values. The analytical result that has the same number of slots with the sample motor is designed by this reliable programme and the expected results are obtained. For both machines, speed-torque characteristics of space harmonics are calculated. The decrease in the torque caused by space harmonics in standard machine is not encountered in the brand new machine. An increase in the efficiency is the most hopeful result. Keywords: Space harmonics, windings, desing of inducton motors.Bu çalışmada, asenkron makinada uzay harmoniklerinin etkilerini azaltmaya yönelik yapısal değişiklikler araştırılmış ve çözüme ulaşılmıştır. Farklı oluk sayılarında bir fazın ¼’ü için yeni oluk merkezi konumları, ampersarım değerleri, bir faz ve üç faz verileri hesaplanmıştır. Bir asenkron motor tasarım programı hazırlanmıştır ve güvenilirliği, gerçek bir motoru tasarlayıp sonuçlar kıyaslanarak gösterilmiştir. Örnek makina ile aynı oluk sayısındaki analitik sonuçlar bu program ile gerçeklenmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Manyetik analiz sonuçları beklendiği gibidir. Her iki makinada, uzay harmoniği eşdeğer devreleri ile hız moment eğrileri hesaplanarak klasik sargılı makinadaki bozucu etkinin yeni tasarlanan makinada görülmediği tespit edilmiştir. Makinadaki verim artışı en umut verici sonuçtur. Anahtar Kelimeler: Uzay harmonikleri, sargı, asenkron motor tasarımı
Frequency and time domain analysis of model order reduction techniques
Get PDFModel derecesi düşürme teknikleri büyük boyutlu dinamik simülasyonlarda işlem zamanını azaltmak ve süper eleman yaratmak amacıyla kullanılmaktadır. Bu çalışmada, Sonlu Elemanlar Metodu (SEM) kullanılarak popüler model derecesi düşürme tekniklerinden “Component Mode Synthesis (CMS)”, “Quasi-Static Mode Synthesis (QSM)”, Doğrusal olmayan en küçük kareler metodu(DOEK) ve Alt uzay temelli “Subspace-Based” tanımlama (AUT) metotları frekans ve zaman uzayında yapısal bir problem üzerinde incelendi. DOEK metodu ile AUT metotlarının, CMS ve QSM metotlarından daha iyi sonuçlar verdiği, fakat model derecesi arttıkça DOEK metodunun yakınsamadığı ve AUT metodunun yüksek dereceden modeller uydurduğu görülmüştür. Çalışmanın ikinci bölümünde ayrık eşdeğerlik prensibine göre geliştirilen “Impulse Response Invariant (IRI)”, İleri Farklar ve Newmark zaman entegrasyon metotları model derecesi düşürme tekniği olarak kullanıldı.Anahtar Kelimeler: Sonlu elemanlar metodu, model derecesi düşürme teknikleri, sistem tanımlama metodları, yapısal analiz, ayrık eşdeğerlik.Model order reduction techniques are commonly employed for dynamic simulation of large models and creating superelements. "Component Mode Synthesis", "Quasi-Static Mode Synthesis", nonlinear least squares and "Subspace-Based" identification methods are studied in time and frequency domains by using Finite Element Methods. In literature, phase errors of model order reduction techniques are commonly ignored, whereas it is an indication of performance of these methods and plays an important role in response of dynamical systems. It is observed that in general nonlinear least squares and "Subspace-Based" identification methods have better performance than "Component Mode Synthesis" and "Quasi-Static Mode Synthesis" methods; however, as the size of problems increases, the nonlinear least squares method may have convergence problems and "Subspace-Based" identification method may yield estimated models having large orders. Time response of the methods, in which convergence satisfied in frequency ranges, can not be able to fit with that of the exact system. Therefore, IRI, forward difference and Newmark time integration methods are developed on the base of discrete equivalent principle and used as a model order reduction techniques. Those methods can give good results when the active degrees-of-freedom are selected as the degrees-of-freedom to which forces and/or moments are applied. Keywords: Finite element methods, model order reduction techniques, system identification methods, structural analysis, discrete equivalent
Effect of Hf addition on reciprocating wear performance of ZrN coatings
Get PDFBu çalışmada, ZrN ve (Zr, %12 Hf)N kaplamaların aşınma davranışları incelenmiştir. Kaplamalar Zr ve %21Hf alaşımlı Zr katotların kombinasyonu ile üretilmiştir. Üretilen kaplamaların aşınma deneyleri, karşılıklı kazımalı aşınma deney cihazında, 1.5 N sabit yük altında ve 0.02 mm/s deney hızında 10 mm çapındaki Al2O3 bilyenin numune yüzeylerine sürtünmesi ile gerçekleştirilmiştir. Deney sonrası numune yüzeyinde oluşan aşınma izleri, yüzey profilometresi yardımı ile incelenmiş ve deney sonuçları aşınma iz alanları ölçülerek mm2 cinsinden alan kaybına göre değerlendirilmiştir. Deney sonuçları, (Zr, %12 Hf)N kaplamanın ZrN kaplamaya göre daha az aşındığını ve Hf ilavesinin aşınmaya karşı direnci artırdığını göstermiştir.Anahtar Kelimler: Kaplama, FBB, ZrN, Hf, aşınma.In this study, a commercial ZrN and new (Zr, Hf)N coatings by alloying ZrN with Hf were deposited on hardened AISI D2 quality cold work tool steel plates by arc PVD technique. The coatings were prepared using combination of two cathodes under the equvalent PVD process conditions. ZrN and (Zr, %12 Hf)N coatings were obtained by utilising two Zr cathodes and one Zr and one Zr+21% Hf cothodes, respectively. The characterisation of the coatings were made by Scanning Electron Microscopic (SEM) examinations, X-ray diffraction analyses (XRD), hardness and adhesion tests as well as roughness and thickness measurements. Hardness measurements were carried out ultramicrohardness tester with a Vickers pyramid indenter. The indentation procedure consisted of 60 steps, with a waiting period between consecutive steps of 1 s. During the tests, load (P)-indentation depth (h)-time (t) data were recorded. Hardness measurements were performed under constant load of 25 mN. In order to investigate adhesion properties of the ZrN and the (Zr, 12% Hf)N coatings, scratch tests were used. The coatings were scratched up to 100 N normal load by using 10 mm/min scratching speed and 100 N/min loading speed. The dry sliding wear behaviour of ZrN and (Zr,12%Hf)N were examined by a reciprocating wear tester in ambient atmoshper. Alloying of ZrN coating with 12% Hf did not change the hardness significantly, but achieved an improvement on adhesion strength and wear resistance.Keywords: Coating, PVD, ZrN, Hf, wear
Nutrient enhanced bioremediation of petroleum hydrocarbons in anoxic marine sediments
Get PDFMarmara Denizi petrol hidrokarbonlarıyla yoğun bir şeklide kirletilmektedir. Bu kronik kirliliğin giderilmesi için sürdürülebilir, az insan müdahelesi gerektiren ve ekonomik bir ıslah stratejisi geliştirilmesi şarttır. Eğer Marmara Denizi sedimentlerinde anaerobik hidrokarbon ayrıştırıcı mikroorganizmalar aktif bir şekilde bulunuyorsa ve aktivitelerini arttırmanın bir yolu bulunabilirse, kirliliğin giderilmesi için en iyi yöntem anaerobik koşullarda biyoıslah uygulanmasıdır. Anoksik koşulların hâkim olduğu, petrol hidrokarbonlarıyla aşırı şekilde kirletilmiş olan Haliç Körfezi sediment süzüntü sularında mevcut N ve P seviyeleri mikrobiyal çoğalmayı destekleyecek seviyelerin çok altındadır. Nutrient takviyesi ile sedimentlerin mikrobiyal aktivitelerinin arttırılabilirliğini sınamak için anaerobik koşullar altında hidrokarbon ayrışım mikrokozmosları kurulmuştur. Mikrokosmaslardaki nutrient seviyelerinin doğal seviyelerden başlanarak giderek arttırılması, hidrokarbon ayrıştırma aktivitesinde ~9× artışla sonuçlanmıştır. Sedimentlerin doğal hidrokarbon içeriklerinin tümü bu şekilde giderilebilmiştir. Sedimentler bir çok farklı aromatik (18 farklı 1-5 halka aromatikler) ve alifatik (n-C9-31 alkanlar ve asiklik isoprenoidler) hidrokarbonları ayrıştırabilmiştir. Mikrokozmoslarda metanojenesis ve dissimilatif sülfat indirgenmesi prosesleri hidrokarbonların ayrıştırımasında rol almıştır. Sonuç olarak, bu çalışma Haliç Körfezi’ndeki yoğun ve kronik kirliliğin, sediment organizmalarının aktivitelerinin nutrient takviyesi ile arttırılması yoluyla giderilebilmesinin mümkün olduğunu göstermiştir. Bu çalışmanın çıktıları, daha az maliyet ve insan müdahalesi gerektiren biyoıslah uygulamalarının dünya çapında uygulanmaya başlanmasına öncülük edecek niteliktedir. Anahtar Kelimeler: Petrol hidrokarbonları, deniz kirliliği, biyoıslah, Haliç Körfezi.Anoxic Halic Bay sediments have been extremely polluted with petroleum hydrocarbons, and N and P are limited in the sediment porewaters for biological activity. These raised the question that hydrocarbon degradation activity of Halic Bay sediments can be increased by N-P amendment under anaerobic conditions to overcome the pollution. In this study, anaerobic hydrocarbon degradation microcosms were set up to increase activity of Halic Bay sediments by gradually decreasing the natural TOC/N/P ratio of the sediment porewaters to the unlimited nutrient conditions. Microcosms were set up in an anaerobic cabinet with a regulated atmosphere of nitrogen. Each microcosm was fed with a defined substrate mix consisting of 31 different hydrocarbon types. Two control microcosms were included: (1) hydrocarbon mix was not added to determine the extent of anaerobic degradation on natural hydrocarbon content of the sediments; (2) NaN3 treatment was applied to suppress microbial activity. The anaerobic microcosms were incubated for 224 days. Decreasing the natural TOC/N/P ratio of the sediment porewater (1000/5/1) to 1000/40/6 resulted in ~9× increase in gas production (CH4+CO2) and hydrocarbon removal. Addition of external hydrocarbons to the microcosms was also resulted in ~2× higher gas production and hydrocarbon removal. A high proportion (92 %) of aromatic hydrocarbons and all n-alkanes were removed from the microcosms under unlimited nutrient supply conditions without external hydrocarbon addition. The sediment microorganisms degraded wide range of aliphatic (n-C9-31 alkanes and acyclic isoprenoids) and aromatic (18 different 1-5 ring aromatics) hydrocarbons. The anaerobic degradation hierarchy of hydrocarbons was as follows: the most easily degradable n-alkanes, followed by more resistant branched acyclic and monocyclic hydrocarbons, the most resistant polycyclic steroidal and triterpenoidal hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons. Monitoring functional gene and transcript abundances revealed that methanogenesis and dissimilatory sulfate reduction took place simultaneously during the first 126 days, afterwards, only the syntrophic methanogenic consortium was active. Microbial activity and abundance were very high and related to the C removal all through the incubation period. Archaea abundance increases were ~1.5× higher than those of Bacteria. 74 and 67 % of the total C removal occurred between the days 126 and 168 during which period microbial activity levels increased 6-8×. Overall microbiological results implied that C removal in this period can be attributable to activities of syntrophic consortium of fermentative bacteria and methanogens. In this study, we obtained anaerobic hydrocarbon degradation rates (700 ug/gSediment.L.day) as fast as enrichment cultures' rates. Although the obtained rates were comparable to the aerobic ones, they are still much lower than the aerobic hydrocarbon degradation rates. On the other hand, an aerobic bioremediation strategy is unfeasible for Halic Bay since oxygen penetration into the anoxic sediments is poor and oxygen mass transfer enhancement by mechanical means is inappropriate for the inaccessible sediments. Under these conditions anaerobic hydrocarbon degradation is the only alternative. In summary, we have obtained three lines of evidence for demonstrating anaerobic bioremediation feasibility of petroleum HC pollution in Halic Bay sediments: (1) the anaerobic hydrocarbon degrading microbiota was highly abundant in the sediments; (2) anaerobic hydrocarbon degradation was taking place in the sediments; (3) the sediments were able to degrade wide range of hydrocarbons under anaerobic conditions; (4) high anaerobic hydrocarbon degradation rates were achieved via biostimulation of the sediments through nutrient amendment. We are now making the preliminary preparations to carry out a field-scale bioremediation trial to remove the accumulated hydrocarbons from the subsurface of Halic Bay through biostimulation of the sediments. Success of this trial will certainly lead to less human intervened and more economical field-scale bioremediation applications for over polluted anoxic marine environments worldwide. Keywords: Petroleum hydrocarbons, marine pollution, bioremediation, Haliç Bay.
The effect of ozonation and photocatalytic oxidation on the trivalent cation complexation properties of natural organic matter
Get PDFDoğal organik maddenin (DOM) ana altgrubunu oluşturan hümik asitler (HA), temel olarak heterojen ve polidispers makromoleküllerden oluşmaktadır. Bu maddelerin özellikle dezenfeksiyon yan ürünü oluşturma gibi bazı olumsuz özellikler göstermeleri, içme suyu arıtımında karşılaşılan en önemli problem olarak değerlendirilmektedir. Bu çalışmada, humik maddelere ozon oksidasyonu, fotokatalitik oksidasyon ve bu iki oksidasyon sisteminin arka arkaya uygulanmasıyla geliştirilen ardışık oksidasyon sistemi uygulanmış, ardından da üç değerlikli katyonlarla (Al(III) ve Fe(III)) komplex oluşturma kapasiteleri değerlendirilmiştir. Oksidasyon sistemlerinin uygulanmasının humik asitlerin kompleks oluşturma verimlilikleri üzerine olan etkileri, UV görünür bölge parametrelerine (UV254 ve Renk436) ve ÇOK (çözünmüş organik karbon) içeriklerine göre normalize edilmiş Al(III) ve Fe(III) dozları şeklinde değerlendirilmiştir. Ham HA için her iki parametrede de 0.23 ve 0.93 gibi yüksek Al(III)/ÇOK ve Fe(III)/ÇOK oranlarına ulaşılmıştır. Bu dozlar, Al(III) için %95 UV254, %98 Renk436 ve Fe(III) için %94 UV254, %94 Renk436 giderim verimliliği sağlamıştır. Al(III) ve Fe(III) kullanarak fotokatalik olarak reaksiyona sokulmuş hümik asit için elde edilen giderim verimlilikleri, ozon oksidasyonu uygulanmış hümik asit çözeltilerinden daha yüksektir. Ham HA için olduğu gibi, ardışık oksidasyon sistemi için de ön oksidasyon uygulanmış formlara bağlı olarak, Fe(III)/ÇOK ve Al(III)/ÇOK oranlarında çok önemli değişimler elde edilmiştir. Ardışık olarak oksitlenmiş hümik asit numunesi için Al(III)/ÇOK aralığı 0.13 – 0.38 bulunmuş ve bu dozlar %27 - %64 UV254 ve %34 - %74 Renk436 giderimleri sağlamıştır. En düşük organik madde giderim verimliliği, başlangıçtaki hümik asit konsantrasyonundan bağımsız olarak, UV254 ve Renk436 cinsinden her iki üçdeğerli katyon içinde, ardışık olarak oksitlenmiş hümik asitte gözlemlenmiştir. Ham ve oksitlenmiş HA’in moleküler boyut dağıtım profillerinin etkisi de belirlenmiş ve parametrelerle açıklanmıştır. Anahtar Kelimeler: Hümik asit, ozon oksidasyonu, fotokatalitik oksidasyon, üçdeğerli katyonlar.Comprising of a continuum of simple organic molecules to highly polymeric complex organic compounds, natural organic matter (NOM) is introduced to aquatic environment from both allochthonous and autochthonous sources. Humic acids (HA) which constitute the major subgroup of natural organic matter (NOM) are mainly composed of heterogeneous and polydisperse macromolecules. The main significant concern related to the presence of humic material in drinking water reservoirs is its reactivity with oxidants during water treatment. Oxidative treatment of NOM is mainly achieved by the application of ozone as a pre- and/or post treatment agent to aid in other unit operations. Ozone attacks high molecular weight organic molecules, cleaving aromatic units and unsaturated double (Rekhow et. al., 1986). Heterogeneous photocatalysis using titanium dioxide as a semiconductor is one of the advanced oxidation processes that could be applied to drinking waters (Uyguner and Bekbolet, 2007). The degradation of the substrates proceeds through a free-radical mechanism utilizing reactive oxygen species (ROS) generated through the adsorption of light (E Ebg=3.2 eV). The main advantage of photocatalysis is the non-selective oxidation mechanism which is even capable of reaching to the total mineralization of the organic compounds. Application of a sequential oxidation system composed of ozonation followed by photocatalysis would also bring further substantial effects on the humic structure. Selective and nonselective oxidation mechanisms could result in a certain degree of mineralization bringing about a recalcitrant DOC (Dissolved organic carbon) fraction. For sequential oxidation, 50% reduction in Color436 was obtained by applying ozone and the preozonated humic acid solutions were then oxidized photocatalytically. Humic substances could bind to metal ions such as aluminum and iron through chelation between the carboxylic/phenolic groups of humic fractions and the central cation (Manahan, 2004). Upon addition of trivalent cations (Fe(III) and/or Al(III)), humic acid macromolecules undergo shrinkage and contraction leading to aggregate formation via intramo-lecular and intermolecular attractive forces. Considering the reactivities of the humic moieties towards the common trivalent cations during physico-chemical treatment of drinking water, different pre-oxidation conditions could exhibit various changes in humic acid structure leading to diverse reactivities towards the trivalent cations. The aim of this study was to evaluate the effects of the oxidative pre-treatment schemes applied by ozonation, TiO2 (Degussa P-25) mediated photocatalysis and sequential oxidation using ozonation followed by TiO2 mediated photocatalysis on the complexation efficiencies of humic acids with trivalent cations. The induced alterations in pre-oxidized humic acid solutions were assessed in relation to the changes in the UV-vis spectroscopic properties (UV254 and Color436) and DOC (Dissolved organic carbon). First order rate constants for the photocatalytic oxidation were 1.88×102 and 1.39× 102 min1 based on Color436 and UV254, respectively, under the specified experimental conditions (Bekbolet et al., 1998; Bekbolet et al., 2002). Jar tests were performed using appropriate concentrations of trivalent cations (alum, Al(III) and ferric chloride, Fe(III)) that were added to raw and treated humic acid solutions (pH=5.5). Sequential oxidation effect was found to be significantly different than both of the pre-oxidation systems for both of the trivalent cations. Higher Al(III)/DOC and Fe(III)/DOC ratios were attained for raw HA as 0.225 and 0.933 for both of the parameters. At this loading conditions 95% UV254 and 98% Color436 removals for Al(III) application and 94% removal for both of UV254 and Color436 was attained for Fe(III) application. However, Al(III)/DOC range was determined as 0.13 - 0.38 mg/mg presenting removal efficiencies as 27% - 64% for UV254 and 34% - 74% for Color436 for squentially oxidized humic acid sample respectively. In addition, for sequentially oxidized humic acid sample, 22% - 78% for UV254 and 33% - 80% for Color436 removal efficiencies were determined upon application of 1.30 - 2.59 mg/mg Fe(III)/DOC respectively. The reasons for these changes were attributed to the alterations in the molecular structure of humic acid due to ozonation and photocatalysis. Keywords: Humic acid, ozonation, photocatalytic oxidation, trivalent cations
The symbolic performance problem in mass housing settlements
Get PDFBu çalışma, simgelere bağlı olarak oluşan “anlam”ı irdeleyerek, toplu konut alanlarında simgesel performans sorununu irdelemeyi amaçlamaktadır. Çevrenin özellikleri algılanarak, birer simge halinde kullanıcıda an-lam oluşturur. Çok sayıda kullanıcının yaşadığı toplu konut alanlarında, öznel nitelikler taşıyan anlamın belirlenmesini güçleştirmektedir. Yerleşim düzeni, yoğunluk, sahiplenme, mahremiyet, bakım ve güvenlik gibi konular toplu konut alanlarında simgesel performans sorunsalında belirleyici olarak ortaya çıkar. Çalışmada anlamın belirlenmesine yönelik bir model geliştirilmeye çalışılmıştır. “Hayata geçmeyen her bilginin doğruyla yanlış arasında bir yerde olduğu” düşüncesinden yola çıkarak, model çerçevesinde bir uygulama gerçekleştirilmiştir. Uygulamanın sonuçları, kullanıcının simgelere dayanarak, yapılaşmış çevreyi nasıl anlamlan-dırdığının ve toplu konut alanlarında anlamı oluşturan simgesel unsurların bilinmesi açısından bulgular sunmaktadır.This study aims at to deal with the symbolic performance problem in the mass housing settlements by considering the "meaning" which appears depending on the symbols of the environment. The percepted characteristic of the environment becomes symbol, which constitutes the user's meanings. Symbol defines the meaning by expressing another thing except itself in user's mind. The user express himself by symbols at his home. Expression of self in the mass housing areas is rather difficult. Because of the meaning of something has subjective characteristics, so that determining the meaning of mass housing areas, where amount of people live are very arduous. Besides this, subjects like order of settlements, density, territory, privacy, well-kept and safety appear to be the determinants in the problem of symbolic performance in mass housing settlements. For this reason, a model has been tried to develop to determine the meanings in housing settlements. "An unconfirmed data is anywhere between true and false" conception is the starting point of the case study which has been realized. The case study concerns the evaluation of environment by its users. The obtained results enable to know the symbolic elements which constitutes the meaning and what user means of the environment. According to the results, it is seen that the symbolic elements of environment affect the user's meanings
Analysis of "Security Feeling" in a new mass housing compound in Istanbul
Get PDFGüvenlik duygusu sosyo-kültürel farklılıkların bulunduğu kentsel alanlarda suç korkusuyla ilişkili bir problem konusudur. Bu makalede planlama ve tasarım parametresi olarak güvenlik duygusu, İstanbul’un Asya yakasındaki Ataşehir adı verilen toplu konut alanında incelenmiştir. Bu makalenin amacı mahremiyet bölgeleri ve yerleşim konumlarına dayalı olarak kullanıcı duygularındaki değişimleri saptamaktır. Güvenlik duygusunun değerlendirilmesi konut bölgesindeki suç sıklığı, sirkülasyon alanlarının bütünleşme değeri ve kullanıcıların suça karşı tepkileri gibi belirleyicilere dayalıdır. Konut konumları ile güvenlik duygusu arasında geceye ve gündüze göre kuvvetli ilişkilerin olduğu saptanmıştır. Diğer bir bağıntıysa, güvenlik duygusuyla mekansal bütünleşme arasındadır. Güvenlik duygusu ayrık alanlarda yaşayan kullanıcılar için daha düşük olarak bulunmuştur. Diğer yandan bu araştırma bölgeler ve dolaşım alanlarının bütünleşme/derinlik değerleri arasında ilişkiler olduğunu ortaya koymaktadır.Perception of the security feeling is a problematic issue related with the fear of crime in urban areas, where the socio-cultural differences found in. In this paper as a parameter of the planning and design issues, the security feeling has been investigated in a mass-housing compound, 'Atasehir', in Asian part of Istanbul. The aim of this paper is to determine the changes in user feelings about the privacy zones in accordance with the location of the dwelling. Evaluation of the security feeling is based on the determinants like crime frequencies in the residential zone, integration values of circulation routes, and residents? responses about the crime. There is a high correlation between the residential location and the security feeling in accordance with the day and night. Also, there is a correlation between the spatial integration values and the security feeling. The analysis show that there is a high security feeling among the residents who lives in more integrated in terms of inner zones especially during the day and night. The feeling of security has been found lower among the residents who live in isolated areas. On the other hand this research supports that there is a significant relationship between the regions and the integration /depth values of circulation routes. Although, the crime frequency is low in inner zones and especially in densely populated public areas, the crime frequency is very high in outer zones or in more segregated routes
Data sources:
Access Repository Dashboard
Do you manage itüdergisi (E-Journals - İstanbul Teknik Üniversitesi, Istanbul Teknik Uniersity., İTÜ)? Access insider analytics, issue reports and manage access to outputs from your repository in the CORE Repository Dashboard!