Istanbul Technical University
Ulusal Üniversitelerarası Açık Erişim Sistemi - İstanbul Teknik ÜniversitesiNot a member yet
67356 research outputs found
Sort by
Rüzgar enerjisi santrali yer seçimi için bir karar destek modeli: cibuti örneği
No full textThesis (Ph.D.) -- Istanbul Technical University, Graduate School, 2025Wind energy stands out as an exciting alternative energy source that can help meet the growing demand for electricity in African countries. The geographical proximity of Djibouti to the Red Sea, combined with its arid and semi-arid climate, results in the generation of consistent and robust winds, thereby enhancing its potential for wind energy. The increasing energy needs in Djibouti highlight the importance of exploring renewable energy sources, and wind energy is shaping up to be a promising option. Despite its significant potential, previous studies have not thoroughly explored Djibouti to identify suitable locations for wind farms. In order to ensure the long-term efficiency and sustainability of wind energy projects, it is essential to identify appropriate locations for the construction of wind farms. This thesis aims to present a decision-support system featuring two modules, designed to help researchers and professionals in renewable energy identify the most suitable locations for wind farms. The initial module encompasses the identification of relevant criteria, the collection of pertinent data, the creation of a suitability map for each criterion, the calculation of the respective weights associated with these criteria, and the generation of a comprehensive final suitability map that takes into account all criteria where areas deemed unsuitable are excluded. Upon conducting a comprehensive review of the existing literature, seven primary criteria have been identified to evaluate the appropriateness of prospective sites for wind farm construction: wind velocity, changes in wind direction, ground slope, distance to urban areas, distance to road network, distance to energy transmission networks, and land use. The weights of the criteria were calculated by utilizing the CRITIC method. This method differs from conventional approaches that rely on personal judgments. Wind velocity and distance to energy transmission networks were found to be the most important criteria according to the results. Nevertheless, it has been determined that ground slope and land use were found to be the least important criteria in comparison to other criteria evaluated in this study. A final suitability map indicating potential locations for wind farms in Djibouti was created by taking into account the aforementioned criteria and their corresponding implications weights. According to the final suitability map, three regions identified as the most suitable for wind farm construction in Djibouti are the northeastern area (Obock region), the southeastern region (Arta and Ali Sabieh regions), and the southwestern region (Dikhil region). The objective of the second module is to further investigate the suitability map obtained by the first module to determine an exact coordinate on the suitability map that can be used by professionals when constructing wind farms. It employs multi- criteria decision-making methods (i.e., CoCoSo, MAIRCA, TOPSIS, and VIKOR) to evaluate and rank potential locations for wind farm construction. This approach facilitates the prioritization of selecting the most appropriate site for wind farms. In xxii order to prioritize the alternative locations, the site selection module utilizes the weights calculated by the suitability map generation module. The site selection module utilizes these weights as inputs for the multi-criteria decision-making methods— CoCoSo, MAIRCA, and TOPSIS—to prioritize potential sites for wind farms. It also allows users to select either a single multi-criteria decision-making method or multiple methods at the same time. In the scenario where the user selects a single multi-criteria decision-making method (i.e., CoCoSo) to rank potential sites for wind farms, the results indicate that the ten most appropriate sites, which are assessed according to seven criteria, are located in Goubetto town in Ali Sabieh region. In cases where the user prefers to utilize multiple methods, the module additionally determines whether the top ten outcomes derived from the chosen methods are in precise alignment with one another or not. If they match exactly, the module will then present the most appropriate locations for wind farms without any further investigation. In the scenario where the user selects multiple MCDM methods to rank potential sites for wind farms, CoCoSo and MAIRCA methods are selected to demonstrate the ranking process. The findings show that the top ten ranked alternatives are identical for both methods, leading to an exact match. The identified top ten most appropriate sites form a cluster of sites that are located in the southeastern region of Djibouti, which is called Goubetto town in Ali Sabieh region. On the other hand, when there isn't an exact match, the module uses an alternative multi-criteria decision-making method (i.e., VIKOR) to provide the decision-maker with the most appropriate locations among those obtained from different multi-criteria decision-making methods. This comprehensive investigation ensures the identification of the most suitable locations for wind farms. In order to determine if a scenario without an exact match occurs when the user selects multiple multi-criteria decision-making methods to rank potential sites for wind farms, the TOPSIS method is included among the previously selected methods to demonstrate the ranking process. The findings show that the top ten ranked alternatives obtained by the previously selected methods are not identical to the results obtained by the TOPSIS method. The results of further investigation to identify the most suitable locations for wind farms indicate that the southeastern region of Djibouti, particularly located in the Ali Adde town in Ali Sabieh region, stands out as the most suitable location for wind farms. This research extends the existing body of knowledge in the renewable energy field by simultaneously integrating advanced multi-criteria decision-making methods and geographic information system tools to address the challenge of wind farm site selection on an unprecedented scale and with precise coordinates. The proposed decision-support system is designed to exhibit flexibility and applicability across various contexts, as it is grounded in readily accessible real-world datasets. This data- driven system serves as a practical instrument for renewable energy planning, thereby allowing the framework to be potentially applicable to other regions with similar data availability. Using the proposed advanced decision-support system, researchers and professionals would be empowered to make strategic and well-informed decisions when selecting the most suitable site for a wind farm. Furthermore, the suggested decision support system equips professionals in Djibouti with practical insights, making it easier to shift towards sustainable energy independence. Although the proposed advanced decision-support system fills several gaps in the renewable energy literature, there are a number of limitations to the proposed advanced decision-support system. First, although the proposed advanced decision-support system employs seven key criteria to determine the most appropriate locations for wind xxiii farms, the criteria for site selection may vary based on the economic, social, and geographical conditions present in the target area. Future research could strengthen the framework by adding further criteria, including environmental and social aspects, while also applying it in different fields to assess the model's flexibility and effectiveness applicability. Secondly, although the advanced decision-support system was demonstrated using multi-criteria decision-making methods, the incorporation of additional multi-criteria decision-making methods for conducting sensitivity analysis may significantly improve its overall effectiveness. As a third limitation, the framework was tested only in Djibouti. Future research could broaden the application of this approach to other countries, modifying the criteria to fit local conditions. As a fourth limitation, the proposed advanced decision-support system was employed solely for the purpose of identifying appropriate locations for on-land wind farm sites. It could be adjusted to assess the potential for offshore wind energy in Djibouti, thereby delving into another promising avenue for sustainable energy development and broadening the framework's applicability to different forms of renewable energy.Ph.D
Establishing stretching and folding mechanism and designing chaos generator with energy-based approach
No full textTez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025Tezin amacı bir elektrik devresinde enerji kavramı yardımıyla kaosu açıklamak ya da bir elektrik devresindeki kaotik dinamiği başlatan enerji alış verişini inceleyerek kaotik devre tasarlamak için etkin bir yöntem önermektir. Saçılma ve katlama, kayıplı kaotik sistemlerin iyi bilinen bir mekanizmasıdır. Enerji bakış açısı ile bakıldığında saçılma ve katlama mekanizmasının oluşturulabilmesi için enerjinin değiştirilebilmesinin sağlanması bir zorunluluktur. Bu tezin konusu enerji şekillendirme yoluyla kaos yaratacak bir saçılma ve katlanma mekanizması oluşturmanın mümkün olup olmadığı veya gelecekte bu amaca hizmet edecek bir anlayışa varmanın mümkün olup olmadığıdır. Tezde bir LC tank devresinin kurulacak enerji alış verişi ile kaosa sokulmasının mümkün olup olmadığı incelenmiştir. Bu amaçla Chua devresi ele alınmıştır. Chua devresinin kaos tarihinde büyük bir önemi vardır. Süreki dinamik sistemlerde kaos eldesi için en az 3 boyutlu bir sistem gereklidir. Chua devresi de kaos elde edilebilecek 3 boyutlu en basit elektrik devresidir. Chua devresi ilk önerildiği haliyle 5 eleman içermektedir: 1 endüktans, 2 kondansatör, 1 pasif direnç ve Chua diyodu olarak adlandırılan bir aktif direnç. Devrenin bu ilk haliyle zengin dinamikler üretmesine karşın literatürde 3 boyutlu bir dinamik sistemde karşılaşılabilecek bütün dinamikleri üretemediği fark edilince endüktansa seri bir direnç eklenmesiyle 6 elemanlı hali de türetilmiştir. Chua devresinin Chua osilatörü olarak adlandırılan bu yeni haliyle literatürde 3 boyutlu bir sistemde karşılaşılabilecek bütün dinamikleri ürettiği gösterilmiştir. Tezde de gerek ele alınan probleme adım adım yaklaşma imkanı verdiği için gerekse de üzerinde çok çalışıldığı için elde edilen sonuçları genelleştirme potansiyeli açısından Chua devresi ile çalışılmıştır. Tarihsel akışa bakıldığında enerji temelli yöntemlerin klasik mekanikte daha etkin kullanıldığı görülür. Euler-Lagrange ve Hamilton denklemleri yazılırken önce genelleştirilmiş koordinatlar belirlenir. Ardından da problem genelleştirilmiş koordinatlardan bakarak ele alınır. Euler-Lagrange denklemleri için genelleştirilmiş konumları ve bu konumların türevleri olan genelleştirilmiş hızları içeren bir diferansiyel denklem takımı yazılır. Hamilton denklemleri için ise genelleştirilmiş konumlar ve genelleştirilmiş hızlar birbirleri cinsinden yazılarak bir diferansiyel denklem takımı elde edilir. Klasik mekanikte genelleştirilmiş konum ve genelleştirilmiş hız tanımları nettir. Dolayısıyla kinetik ve potansiyel enerji kavramları da nettir. Elektrik devrelerinde ise durum farklıdır. Genelleştirilmiş konum ve genelleştirilmiş hızın hangi büyüklük olarak alınacağına göre kinetik enerji ve potansiyel enerji değişir. Elektrik devrelerinin enerji formülasyonlarına bakıldığında literatürde iki yöntem öne çıkar. Bernstein-Lieberman denklemleri ve Chua-McPearson denklemleri. Bernstein Lieberman denklemleri sadece LC devreleri için kullanılabildiği için tezde Chua McPearson denklemleri kullanılmıştır. Bir elektrik devresinde enerji kavramı ile iş yapılmak istendiğinde karşımıza ilk olarak enerjinin hangi büyüklük olarak ele alınacağı sorusu çıkar. İlk akla gelen enerji depolayabilen elemanların toplam enerjisinin enerji olarak kullanılmasıdır. Literatürde karşılaşılan bir başka yöntem ise elektrik devresine ait diferansiyel denklemlerin Port Kontrollü Hamilton teoride ele alınmış olan yapılardan birine benzetilmesi ve enerjinin de buna göre tanımlanmasıdır. Bu iki şekilde oluşturulan enerji fonksiyonu gerekenden daha karmaşık olabilir. Şöyle ki: Bir elektrik devresi en genel halde bir diferansiyel-cebrik denklem sistemi ile ifade edilebilir. Bir diferansiyel-cebrik denklem sisteminde diferansiyel denklemlerin bir kısmının ya da tamamının denklemlerden elenmesi durumunda daha basit diferansiyel denklemler ve daha basit bir enerji fonksiyonu ile çalışmak söz konusu olabilir. Port Kontrollü Hamilton teori genel olarak kararlılaştırma ve buna çok benzeyen senkronizasyon için kullanılmaktadır. Bu amaçlar için kullanıldığında sorun yaratmayacak olan Hamiltonyanın kaos eldesi için kullanılmasında endişeler söz konusu olmuştur. Bu belirsizlikler sebebiyle tezde iki yöntemle Hamiltonyan elde edilmiş ve doğru bir Hamiltonyan ile çalışıldığından emin olunmuştur. Chua devresi için Hamiltonyan elde edildiğine göre artık devre enerji kavramı ile ele alınabilir. Chua devresinin enerji alış-verişine bakılacak olursa Chua diyotu devredeki enerji veren tek elemandır. Dolayısıyla Chua diyotu pasif direncin tükettiğinden fazlasını devreye verdiğinde dinamik elemanlarda enerji depolanır. Aksi halde ise dinamik elemanların mevcut enerjisi tüketilir. Tezde devrenin davranışını anlamak için devrenin Hamiltonyanındaki değişim incelenmiştir. Ortaya konan yaklaşım enerjinin yörüngeler boyunca izlenmesi ve enerjideki değişimin Chua devresinin farklı dinamikleri ile ilişkilendirilmesidir. Hamiltonyan elde edildikten sonra Hamiltonyanınn nasıl değiştiğine bakılmıştır. Elde edilen sonuç Hamiltonyan'ın türevinin z'ye bağlı olmayıp, sadece x ve y'ye bağlı olmasıdır. Bu durum enerjinin artış ve azalışını x-y izdüşümü kullanılarak değerlendirmeyi mümkün kılmıştır. Öncelikle bu sonucun neden oluştuğunu ele almak iyi olacaktır. Chua devresi bir LC tank devresi içermektedir ve bu LC tank devresinin diğer enerji depolayabilen elemanla direkt bir ilişkisi yoktur. Tek ilişki pasif direncin uç denklemi üzerinden oluşmaktadır. İşte Chua devresindeki bu topolojinin bir sonucu olarak Hamiltonyanın türevi sadece kondansatörler üzerindeki gerilime bağlıdır. Chua diyodu 3 parçalı, parça-parça doğrusal karakteristliğe sahiptir. Tezde amaç spiral tipi kaos oluşumunu gözlemek olduğu için basitlik açısından 2-parçalı karakteristliğe sahip Chua diyodu ile çalışılmıştır. Hamiltonyanın türevi sıfıra eşitlenmiş ve enerjinin arttığı ve azaldığı bölgeleri birbirinden ayıran alt-uzay denklemleri elde edilmiştir. Böylece sistemin hangi bölgelerde enerji aldığı, hangi bölgelerde de kaybettiği belirlenmiştir. Ele aldığımız bir LC devresi olsaydı ilk koşullarına bağlı olarak periyodik çözüm üretmeyecek ve kayıpsız davranış sergileyecekti. Paralel LCR devresi olsaydı R direnci pasif ise devre durmaksızın enerji kaybederdi, aktif ise de durmaksızın enerji kazanırdı. Bu durumda çözüm direncin aktif ya da pasif olmasına göre ya sıfıra ya da sonsuza gidecekti. Chua devresinde Chua diyodu doğrusal olduğunda gözlenecek dinamikler LC ve LCR devresi için yapılan bu yorumlara benzerdir. Devrede bu durum için inceleme yapılmış ve benzer sonuçlar elde edilmiştir. Chua devresinde özdeğerler her bölgede bir reel, bir kompleks çift şeklinde alınmıştır. Literatürde karşılaşılan Chua devresi parametreleri için istisnalar dışında daima orta ve dış bölgeler için bir reel özdeğer ve bir kompleks eşlenik özdeğer çifti hali söz konusudur. Shilnikov teoreminin koşullarından birinin homoklinik yörüngenin denge noktasında sistemin bir reel özdeğere ve bir kompleks eşlenik özdeğer çiftine sahip olması ve Chua devresi ile olan çalışmalarda yazarların amacının kaos elde etmek olduğu düşünülürse literatürde karşılaşılan bu durum anlamlı olacaktır. Chua diyodunun doğrusal olması için inceleme yapıldıktan sonra 2 kırıklı, parça parça doğrusal Chua diyodu için devrenin incelenmesine geçilmiştir. Bu analiz için geçici çözümler atılmıştır. Dallanma parametresi α'nın değeri sabitlenmiştir. Dallanma parametreleri a ve b'nin değerleri, üst ve alt bölgeler için sistemlerin bir reel özdeğeri ve bir kompleks eşlenik özdeğer çifti olacak şekilde seçilmiştir. Başlangıç noktaları çözümler kararsız özvektörün etkisi altında kalmayacak şekilde seçilmiştir. Aksi halde çözümler kararsız özvektörün etkisinde kalarak sonsuza gider. İncelemelerde β parametresi taranmıştır. İlk parametre takımı için kararsız limit çevrim davranışı gözlemlenmiştir. β parametresi arttırıldıkça sistemde önce ıraksak çözüm, ardından kararsız limit çevrim, ardından da yakınsak çözüm gözlemlenmiştir. İkinci parametre takımı olarak ilk parametre takımında a ve b parametrelerinin değerleri birbirleriyle değiştirilmiştir. Her ne kadar bu değişiklik ile kararlı limit çevrim eldesi ümit edilmiş olsa da bu gerçekleşmemiştir. Sebebini anlamak için sistemin Chua diyodunun kırıklarına göre her bir bölgedeki enerji alış verişi incelenmiştir. Yapılan gözlem alt ve üst bölgelerde doğru enerji alış verişinin sağlanmadığı olmuştur. Yapılan çıkarım aşağıdaki gibidir: Chua devresinde bir merkez çevresinde kararlı ya da kararsız limit çevrim oluşturulacaksa hem iç bölge ve dış bölgede; hem de üst ve alt bölgede doğru enerji ilişkileri kurulmalıdır Üçüncü parametre takımı seçilirken bu hususlar gözetilmiş ve kararlı bir limit çevrim eldesi başarılmıştır. Bu üç parametre takımında da β parametresi arttırılırken kararsız çözümden kararlı çözüme gidiş gözlenmiştir. Orta değerlerde ise limit çevrim davranışı gözlenmiştir. Bir başka parametre takımı ile inceleme yapıldığında peryot katlaması ile kaos dinamiği gözlenmiştir. Bu dinamik gözlendiğinde de benzer olarak β parametresi arttırılırken kararsız çözümden kararlı çözüme gidiş gözlenmiştir. Kararlı çözümle yola çıkılmış, ardından bir kararlı limit çevrim gözlenmiştir. Ardından kararlı limit çevim iç bölgesi ile dış bölgesi arasında bir girişim oluşmuş, enerji alan ve veren yörüngeler birbirlerini kesmeye başlamıştır. Bu peryot katlaması ile kaos dinemiğini getirmiştir. Ardından da ıraksak çözüm gözlenmiştir. Bir yan sonuç olarak garip çekicinin içinde kararlı ya da kararsız çözümlerin gözlendiği haller olmuştur. İç bölge sistem dinamiğine belirleyici bir etki yapmamıştır. Bu gözlemden de bir yan sonuç çıkarılmış ve yörüngenin iç-bölgeye girdiğinde daima bu bölgede kalmaması için iç-bölgenin enerji kazanan davranış göstermesinin daha dayanıklı kaos eldesi açısından önemli olduğu not edilmiştir. Bu da ana amacımız dışında elde edilen önemli bir ilave sonuç olmuştur.Doktor
Application of near field scanning probe method calibration for phased array antennas
No full textTez (Yüksek Lisans)-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025Faz dizili anten yapıları, modern haberleşme, radar ve elektronik harp teknolojilerinde sıklıkla baş göstermeye başlamıştır. Atik huzme yönlendirebilme ve birden fazla huzmeye sahip olma gibi kabiliyetleri ile öne çıkan faz dizili sistemler; anten elemanları arasında üretim hassasiyetleri, empedans uyumsuzlukları gibi farklılıklar nedeniyle ilk üretim anında, sıcaklık farkları ve komponent yaşlanması gibi durumlardan dolayı ise kullanım sürecinde kalibrasyona ihtiyaç duymaktadırlar. Gerekli kalibrasyon prosedürleri uygulanmayan bir faz dizili sistemde, huzme sapmaları, genişlemeleri ve yan lob seviyesi yükselmesi gibi sorunlar nedeniyle istenilen performans alınamayacakken, bazen anten huzmesi hiç oluşmayabilir ya da verici bir anten dizisi mevcutsa empedans uyumsuzlukları nedeniyle oluşan yansımalar dizideki güç yükselteçlerine zarar verebilir. Bu sebeple sistemlerin kalibre edilerek çalıştırılması elzemdir. Literatüre bakıldığında, başlıca birkaç kalibrasyon yöntemi öne çıkmaktadır.Bu kalibrasyon yöntemleri, uzak alan üzerinden ölçüm yapanlar, yakın alan üzerinden ölçüm yapanlar ve RF donanımı üzerinden ölçüm yapanlar olarak kategorilendirilebilir. Bu yöntemler içerisinden, yakın alan tarama yöntemi, halihazırda ticari olarak mevcut faz dizili sistemlere uygulanabilirliği açısından öne çıkmış ve tez kapsamında daha detaylı incelenmiştir. Bu yöntem, diğer yöntemlere kıyasla ölçüm mesafesi olarak bir kısıt getirmemesi sayesinde kapalı alanda ölçüm yapılmasına olanak sağlamıştır. Ayrıca sağladığı yüksek hassasiyet ile sadece anten huzmesinin ana lobunun değil, yan loblarının da istenen şekle getirilebilmesini sağlamaktadır. Yöntemin denenmesi kapsamında, ticari olarak mevcut Stingray isimli platform kullanılmıştır. 32 anten elemanına sahip olan bu platformda her anten elemanının faz ve genlik cevabı birbirlerinden bağımsız olarak değiştirilebilmektedir. Bu sayede anten huzmesi istenilen açıya yönlendirilebilir yahut istenilen pencereleme tekniklerinin uygulanması mümkün olabilmektedir. Stingray sistemi, bütün anten elemanları birleştirilerek bir RF kanalına indirgenmiş ve hassas bir mekanik konumlandırma sistemine yerleştirilmiştir. Ardından bir VNA ile her bir anten elemanının karşısına gelen prob anten vasıtasıyla, huzme oluşturucunun sağlayabileceği farklı genlik ve faz adımları için genlik ve faz cevabı ölçümleri alınmıştır. Ardından bu adımlar içerisinden seyreltme yapılıp orijinal cevabın tekrar oluşturulabilmesi denenmiş ve böylece ölçüm süresinin kısaltılması amaçlanmıştır. Faz adımlarında doğrusal aralıklı seyreltme yapılması yeterli olmuşken, genlik adımlarında bu yaklaşım yeterli olmamış ve doğrusallık bozularak farklı noktalarda ölçümler alınmıştır. Alınan ölçümlerle yapılan enterpolasyon sonucu test edilmiş, hata miktarı kabul edilebilir seviyelerde çıktığı için bu noktalarda asıl ölçüm sürecine geçilmiştir. Bu seyreltme sayesinde ölçüm süresinde kayda değer miktarda düşüş sağlanmıştır. Ölçüm noktalarının belirlenmesinin ardından, bir prob antenin sistemdeki tüm anten elemanlarının karşısına sırayla konumlanacağı şekilde mekanik sistem programlanmıştır. Tüm elemanların karşısındayken belirlenen noktalarda ölçümlerin alınması için bir VNA kullanılmış ve tüm süreç otomatik olarak işletilmiştir. Alınan kalibrasyon ölçümlerinin ardından toplanan veriler analiz edilerek işlenmiş ve hangi anten elemanından hangi faz ve genlik cevabının nasıl alınacağını belirleyen bir başvuru tablosu oluşturulmuştur. Başvuru tablosu yardımıyla, faz dizili antenin brodside ve farklı yönlendirilme açılarındaki huzme ölçümleri alınmış, ayrıca pencereleme uygulanarak yan lob seviyelerindeki düşüş de gözlemlenmiştir. Ayrıca, başvuru tablosunun kullanılmadığı bir senaryoda da huzme ölçümü gerçekleştirilmiş, böylece kalibrasyonun yapılmadığı durumda faz dizili antenin neden kullanılamayacağı gösterilmiştir. Son olarak, huzme ölçümlerindeki hata miktarı ve bu hataların muhtemel oluşma senaryoları incelenmiş, ileride hata miktarını daha da aşağıya çekebilmek için yapılabilecek çalışmalardan bahsedilmiştir.Phased array antenna architectures have become increasingly prevalent in modern communication, radar, and electronic warfare technologies due to their ability to perform agile beam steering and support multiple simultaneous beams. However, to fully realize their potential, these systems must overcome critical challenges arising from production tolerances, impedance mismatches, component ageing, and environmental variations. Such issues often lead to misalignments in amplitude and phase values between individual antenna elements, which can significantly degrade the overall performance of the array or causes some serious problems. Without a proper calibration, phased array systems may suffer from main lobe steering angle error, unintended beam broadening, increased side lobe levels or in extreme cases, the complete failure to form a usable beam pattern. Furthermore, in transmit arrays, mismatched impedances can lead to power reflections that risk damaging the output amplifiers. Therefore, the necessity for precise and robust calibration procedures is not just advantageous, but essential for safe and optimal system operation. The literature categorizes calibration techniques into three main groups: those that rely on far-field measurements, those that utilize near-field measurements, and those based on internal RF hardware based measurements. Among these, the near-field scanning probe method offers distinct advantages in terms of practicality, especially in laboratory or production environments. Unlike far-field techniques that often require large anechoic chambers, the near-field method can be conducted in compact indoor spaces while still delivering high accuracy. Moreover, it enables precise control over both the main and side lobe characteristics of the radiated beam because of individually measuring antenna elements. This thesis focuses on the application and performance evaluation of the near field scanning probe method using a commercially available phased array hardware known as \textit{Stingray}. The Stingray platform consist of 32 independently controllable antenna elements, each capable of individual amplitude and phase adjustment. This flexible architecture allows for beam steering to arbitrary directions and facilitates the implementation of various windowing functions to shape the beam pattern and reduce side lobe levels on the pattern. In the experimental setup, the Stingray system was configured such that all antenna elements were combined into a single RF channel that can be accessible from outside. The platform was mounted onto a high-precision mechanical positioning system with balancing all axis. A vector network analyzer (VNA) is used to measure the amplitude and phase response of each antenna element by positioning a probe antenna sequentially in front of each element. Measurements were taken across multiple phase and amplitude states supported by the system's beamformer IC. To optimize the measurement process and reduce acquisition time, the amplitude and phase state sweeps were analyzed to determine the feasibility of interpolation. Firstly, responses of the all phase states are measured and then it was decimated to 10 points. Then, interpolation is conducted on those points to recreate original response of the system. The error between original and interpolated results are examined and also by using the maximum error value and adding it to the ideal weights of the array elements, random antenna beams are simulated. With this simulation it was found that linear sampling of the phase states was sufficient to reconstruct the original response accurately. However, for amplitude states, when the linear sampling is conducted and the same procedure is done with the phase states, it is seen that the error is beyond acceptable and causes significant degrading on the antenna pattern. Therefore, the linear sampling is avoided in amplitude states and a non-uniform sampling strategy conducted by empirical methods. Highly exponential parts of the amplitude state pattern is sampled more and linear parts sampled less.The same strategy is once again conducted to see the effects of non-uniform sampling. When the interpolation results are evaluated again, it is seen that amplitude states are also able to regenerated from sample points and the associated error is determined to be within acceptable limits for calibration purposes. By the help of this step, the total measurement time is effectively reduced without compromising accuracy. Following the optimization of the measurement steps, calibration part is started. Firstly, the mechanical system was programmed to automatically align the probe antenna with each array element that will be measured. Also, the VNA is programmed to collect data for each designated amplitude and phase state when the point change trigger is reached to it, resulting in a comprehensive calibration dataset that collected automatically. This data was then post processed to generate a reference lookup table mapping desired phase and amplitude responses to the appropriate phase and gain states for each antenna element. After the calibration procedure and lookup table generation is completed, by using this lookup table, beam steering to the requested azimuth and elevation angles is calculated via steering vector and required weights for each antenna element are calculated. Afterwards, the closest values to the desired weights are chosen from the lookup table. By using those weights, the antenna pattern is simulated in different scenarios. Also, real performance of the antenna array is validated through antenna pattern measurements in both broadside and off-axis directions with the help of a pattern measurement system. In these measurements, tapering functions are also applied to demonstrate the impact of the calibration lookup table on side lobe suppression that can show both the phase and amplitude responses are calibrated. Comparative results were also generated by intentionally bypassing the calibration lookup table to illustrate the significant degradation in beam quality, highlighting the critical role of calibration. Finally, antenna pattern measurements are examined with the help of simulations, and the success of the calibration and the sources of deviations were investigated. Potential causes of errors such as measurement setup deficiencies, mutual coupling and temperature effects are mentioned. Reasons for their emergence, like inadequate resources, are also stated. Also, suggestions for future work, including how to avoid errors and shortcomings of the used calibration method, are discussed. In conclusion, the implementation and evaluation of the near-field scanning probe method using the Stingray platform have demonstrated the method's practical viability and high precision in calibrating modern phased array antennas. The results support its effectiveness, but improvements can be made in order to increase viability and also incorporation with other calibration procedures.Yüksek Lisan
Kriyojenik hidrojen tanki termal etkileşimleri ve termal katmanlaşmaya etkisi
No full textThesis (M.Sc.) -- Istanbul Technical University, Graduate School, 2025Dünya genelinde enerji talebinin sürekli olarak artması, hem küresel çevresel dengelerin korunması hem de uzay mühendisligi uygulamalarının sürdürülebilir bir biçimde ilerlemesi açısından kritik bir dönemeç oluşturmaktadır. Bu baglamda, yüksek enerji yogunluklarına sahip olan kriyojenik akışkanlar, temiz yakıt potansiyelleri nedeniyle hem kara temelli depolama sistemlerinde hem de roket yakıtı olarak geniş ölçekli araştırmaların odagı haline gelmiştir. Sıvı hidrojen, sıvı oksijen ve sıvı metan gibi düşük sıcaklıkta saklanan buharlaşabilir maddeler, ortam sıcaklıgına kıyasla aşırı derecede düşük termodinamik degerlere sahip olduklarından, tank içlerinde karmaşık ısı transferi ve kütle transferi süreçleriyle karşı karşıya kalırlar. Bu süreçlerin anlaşılması ve kontrol altına alınması, yakıt kayıplarını minimize etmek, sistem güvenligini artırmak ve tasarım optimizasyonunu saglamak açısından hayati öneme sahiptir. Kriyojenik tanklarda birikmiş ısı akılarının etkisiyle ortaya çıkan termal katmanlaşma, sıvı fazla üzerindeki yastık (ullage) gaz tabakası arasında zıt yönde gelişen ısı sınır tabakalarının oluşumuna yol açar. Bu olay, sıcaklık gradyanlarının hem yatay hem de düşey yönde karmaşık bir dagılıma sahip olmasına neden olurken, aynı zamanda tank içindeki sıvı seviyesinin üzerinde kalan gaz kesiminde de farklılaşan termal yogunluk profilleri meydana getirir. Zamanla sisteme giren ek ısı, sıvının doyma sıcaklıgına ulaşmasını hızlandırarak tank içinde yogun bir kaynama (boil-off) oluşturur. Kaynama olgusunun etkinlikle yönetilememesi, hem basınç artışına hem de kütlesel kayıplara sebep olarak depolama ve itki sistemlerinin performansını önemli ölçüde düşürür. Özellikle pompaya besleme yapılan hatlarda, sıvı içindeki buhar basıncının belirli bir sınırın altında tutulması gerekir; bu sınırın aşılması, kavitasyon gibi pompa arızalarına yol açarak sistem güvenilirligini tehlikeye atar. Tank duvarı ile sıvı arasındaki konveksiyonel ve iletim yoluyla gerçekleşen ısı transferi; sıvı ile yastık bölgesi arasındaki hem ısı hem kütle aktarımları; yastık ile basınçlandırma gazı arasındaki termal ve kütlesel degişimler, kriyojenik sistemlerin iç içe geçmiş üçlü bir etkileşim agı oluşturur. Bu etkileşimler birbirini besleyen ya da zayıflatanğeribildirim döngüleri yaratır; örnegin, ısı transferi sonucunda hızlanan kaynama, gaz fazındaki termal difüzyonu etkileyerek sıvı fazın daha hızlı ısınmasına zemin hazırlar. Dolayısıyla bu süreçlerin tümünün bir arada ele alındıgı entegre modeller, sistem davranışını güvenilir biçimde tahmin etmek için olmazsa olmazdır. Bu çalışma kapsamında geliştirilen bir boyutlu analitik model, ticari dinamik simülasyon paketlerinin aksine, hesaplama süresini saniye seviyelerine indirgemeyi başarmıştır. MATLAB ortamında kodlanan bu modelde sıvı fazı çoklu dügüm (node) sayısına bölünerek kütle, momentum ve enerji korunumu denklemleri bazında hesaplanır. Yastık bölgesi ise tek bir dügüm olarak temsil edilmiş, bu sayede hesaplama karmaşıklıgı azaltılırken elde edilen sonuçların doğruluğu da deneysel karşılaştırmalarla onaylanmıştır. Gaz–sıvı karışımının termofiziksel özellikleri, fazlar arası kütle oranları dikkate alınarak agırlıklı ortalama yöntemiyle belirlenmiş ve akışkanlar ideal gaz kabulü altında modellenmiştir. Kaynama fenomeni için çoklu faz denklemleri ile ampirik geçiş korelasyonları bir araya getirilmiş, bu sayede stabilize ve kararsız kaynama rejimleri için geniş kapsamlı bir tanımlama algoritması oluşturulmuştur. Modelin geçerliligi, hem deneysel hem de nümerik kaynaklardan derlenen verilerle kapsamlı şekilde sınanmıştır. Tank içi yastık sıcaklıgı, basınç değişimi ve sıvı sıcaklığı profilleri, model çıktılarıyla kıyaslandıgında birkaç kelvin mertebesindeki sapmaların ötesine geçmemiştir. Ki bu farklarda yüzdesel olarak 10 mertebelerinin de altında oldugu gözlemlenmektedir. Bu değer, tezin amacı olan özellikle kavramsal ve ön tasarım aşamaları için oldukça yeterli bir hata payı olarak görülmüştür. Ayrıca küçük ölçekli sayısal akışkanlar dinamigi (CFD) analizleri de modelin termal katmanlaşma kalınlıgı ve basınç gelişimi tahminlerinde yüksek tutarlılık sunduğunu göstermiştir. Bu karşılaştırmalar, analitik yaklaşımın hız ve basitlik avantajını korurken güvenilir sonuçlar verdigini ortaya koymuştur. Model, farklı tasarım ve çalışma koşullarının etkilerini inceleme olanagı da sunmaktadır. Basınçlandırma gazı sıcaklıgının yükseltilmesi, artan termal enerjinin neden olduğu hacim gereksinimi degişimlerini ortaya koyarken, basınçlandırma gazı basıncındaki artış, kütlesel akış hızını ve dolayısıyla tank hacmi ihtiyacını dogrudan etkilemektedir. Farklı gaz türlerinin termodinamik davranışları, model kullanılarak karşılaştırıldıgında tank tasarımına özel olarak helyum, azot veya hidrojen gibi seçicilik yapılmasına olanak tanımaktadır. Tank geometrisinin en-boy oranı, yalıtım katmanının kalınlıgı gibi boyutsal parametreler ise hem termal katmanlaşma profillerini hem de boil-off hızını belirleyici niteliktedir. Roket fırlatmaları sırasında maruz kalınan ivme yükleri, mikrogravite benzeri koşullar altında sıvı–yastık ara yüzeyinin kararlılıgını ve katmanlaşma yogunluğunu etkileyerek kritik tasarım sınırları ortaya koyar. Ayrıca difüzör tasarımlarının çökme faktörleri ve çeşitli kaynama rejimi korelasyonlarının entegrasyonu, akış performansı analizlerini detaylandırmaktadır. Tüm bu parametreler, model aracılıgıyla hızlı ve güvenilir biçimde test edilmekte, tasarımcıya kapsamlı bir ön tasarım rehberi sunmaktadır. Gelecege dönük olarak, modelin gerçek akışkan termofiziksel veritabanlarıyla beslenerek ideal akışkan varsayımının ötesine taşınması, sistematik hata paylarını önemli ölçüde azaltacaktır. Silindirik taşımacılıgın yanı sıra küresel tank geometrileri de modele entegre edildiginde, hem uzay hem de kara temelli depolama uygulamalarındağeniş kapsamlı kullanım alanları elde edilecektir. Mikrogravite şartları altında uzun süreli görevler için katmanlaşma ve boil-off süreçlerinin dinamik simülasyonları, derin uzay görevlerinin güvenilirligini arttırmaya yönelik kritik veriler sunacaktır. Aktif karıştırma veya titreşim bazlı anti-katmanlaşma sistemlerinin analitik ön tasarım modellerine dahil edilmesi, özellikle hassas yalıtım gerektiren uygulamalarda stratejik avantaj saglayacaktır. Son olarak, çalkantı (slosh) koşullarının ısı transferi ve kütle aktarımına etkisinin modellenmesi, yörünge araçlarının kontrol sistemleriyle doğrudan ilişkilidir ve bu alanda atılacak adımlar, simülasyon temelli tasarım yöntemlerinin kapsamını genişletecektir. Sonuç olarak, geliştirilen bir boyutlu analitik model, hem deneysel hem de sayısal verilerle tutarlı sonuçlar vererek kriyojenik akışkan yönetimi için hızlı ve pratik bir çözüm sunmaktadır. Bu yaklaşım, mühendislik ön tasarım süreçlerinde zaman kazancı saglarken tasarım kararlarının doğruluk düzeyini de yükseltmektedir. Modelin gelişmiş parametre esnekligi, uygulama alanlarını genişletmekte ve gelecekteki uzay görevleri ile kara temelli kriyojenik depolama sistemlerinin güvenlik ve verimlilik gereksinimlerini karşılamaya yönelik saglam bir temel oluşturmaktadır.The growing worldwide demand for energy combines significantly both environmental issues and space applications. In this context, cryogenic fluids, particularly liquid hydrogen (H2), have garnered significant attention from the space industry as a promising clean energy source. However, managing cryogenic fluids like liquid hydrogen presents considerable challenges due to the phenomenon known as thermal stratification. Thermal stratification is a complex process where temperature gradients develop within the cryogenic liquid, influenced by various external and internal heat sources. External sources include aeroheating during launch and flight, space radiation exposure in orbital conditions, and atmospheric convection during pre-launch operations. Internal sources such as pressurization also play a crucial role, contributing to heat transfer even when the storage tank is insulated to minimize temperature variations. These factors make it essential to develop reliable models capable of predicting the dynamic thermal behavior of cryogenic fluids in storage tanks, particularly under conditions encountered during flight, pre-launch, and extended storage phases. In this thesis, a mathematical low-dimensional model is developed to study the thermal interactions and their impact on thermal stratification in cryogenic hydrogen storage tanks. The model aims to provide a computationally efficient tool that simulates the thermal behavior within the tank and predicts parameters critical for space vehicle design. The focus is placed on rectangular tanks due to their prevalent use in space applications, including launch vehicles, orbital maneuvering vehicles (OMVs), and satellites. The model's ability to generate key outputs such as ullage pressure, ullage temperature, liquid phase temperature, wall temperature, and the necessary pressurant gas flow rate is explored. These outputs are vital for understanding the performance and safety margins of space vehicles during different mission phases and are especially valuable in the early stages of design where quick yet reliable predictions are essential for decision-making. The model's approach incorporates external heat fluxes and internal pressurization effects to provide a comprehensive assessment of thermal interactions. Simulations take into account scenarios such as pre-launch heat exposure, steady-state storage conditions, and transient thermal behavior during flight. The inclusion of wall and ullage temperature dynamics ensures that the model captures the complex interplay between the stored cryogenic liquid and its environment. Such modeling enables engineers to predict potential temperature gradients that could affect tank pressurization, the integrity of structural materials, and the performance of propulsion systems. Results from the developed model demonstrate that, with appropriate calibration, it can closely replicate experimental data from existing literature. This capability indicates that the model's accuracy is sufficient for preliminary design analyses, providing a practical tool for estimating pressurization requirements and liquid hydrogen temperature distributions. The reduced computational demands of the model make it highly suitable for iterative design processes, where rapid feedback on different configurations and thermal management strategies is needed. Ultimately, this model can serve as an insightful resource in guiding the design of cryogenic tanks used in space vehicles, contributing to better management of liquid hydrogen and more efficient mission planning. By enhancing the understanding of thermal stratification and pressurization dynamics, the model supports the development of more reliable and efficient aerospace systems that leverage hydrogen as a primary energy source.Yüksek Lisan
Bakü'de katı atık yönetiminin dönüşümü: balahani'nin ötesinde çöp depolama alanı seçimine yönelik CBS tabanlı MCDM yaklaşımı
No full textThesis (M.Sc.) -- Istanbul Technical University, Graduate School, 2025Sanitary landfill site selection is a cornerstone of modern waste management, aiming to mitigate environmental degradation, public health risks, and social conflicts by strategically locating sites that balance ecological preservation with operational efficiency. This process involves evaluating multiple criteria to ensure minimal impact on surrounding ecosystems, communities, and infrastructure, while facilitating effective waste disposal in rapidly urbanizing regions. In Baku, Azerbaijan, the transformation of solid waste management has become a pressing concern as the city grapples with the challenges of rapid urban growth and increasing waste volumes. Historically reliant on the Balakhani landfill, Baku's waste management system has faced significant strain, with the existing facility nearing capacity and exhibiting environmental and social shortcomings, such as groundwater contamination and proximity to residential areas, which have led to widespread community dissatisfaction. The necessity for a new landfill site in Baku is evident, driven by the need to address Balakhani's limitations and establish a sustainable waste management framework that aligns with the city's long-term development goals. Balakhani's location, close to settlements and ecologically sensitive zones like the Caspian Sea, has exacerbated issues such as leachate pollution and odor complaints, underscoring the urgency for alternative sites that prioritize environmental safety and social acceptability. This study seeks to identify such sites by employing a systematic approach to evaluate potential locations, ensuring that new landfills are positioned to minimize risks while supporting Baku's urban expansion and waste management demands. The suitability analysis process utilized a Geographic Information System (GIS) integrated with a Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) framework, specifically the Analytic Hierarchy Process (AHP), to assess ten criteria: land use/land cover, distance to roads, distance to settlements, distance to waterbodies, distance to airstrips, elevation, slope, distance to fault lines, distance to protected areas, and groundwater depth. Data for these criteria were sourced from diverse platforms, including open-access geospatial databases and digitized records, and processed using ArcGIS Pro. Each criterion was transformed into a suitability scale through Euclidean distance calculations for proximity-based factors and direct reclassification for others, standardizing them into a consistent range to enable comparison. The AHP method was applied to assign weights to each criterion, reflecting their relative importance based on Baku's context, with a particular emphasis on social and environmental factors. This weighting process ensured consistency in decision-making, achieving a reliable prioritization of criteria. The results of the suitability analysis revealed distinct spatial patterns across Baku. The southwest and east regions emerged as highly suitable for new landfill sites, characterized by barren lands, deeper groundwater levels, and adequate distance from settlements and waterbodies, making them ideal for minimizing environmental and social impacts. Conversely, central urban areas, marked by dense residential zones, and lakeside regions near the Caspian Sea were classified as unsuitable or less suitable due to their proximity to communities and sensitive ecosystems, which posed significant risks of contamination and public opposition. The existing Balakhani landfill, located in the northeast, fell within a less suitable zone, confirming its environmental and social inadequacies and reinforcing the need for relocation. In conclusion, this study provides a robust framework for landfill site selection in Baku, demonstrating the effectiveness of a GIS-MCDM approach in addressing complex urban challenges. The southwest region stands out as the most viable location for a new landfill, offering seismic stability and logistical advantages, while the eastern region presents a secondary option, contingent on addressing aviation safety concerns near Heydar Aliyev International Airport. Discussions highlight the minimal influence of topographic factors in Baku's flat landscape, suggesting that future studies could incorporate additional variables, such as wind direction for odor control, to further refine site selection. The findings advocate for immediate action in the southwest, supported by environmental impact assessments, and emphasize the importance of stakeholder engagement to enhance social acceptability. This research offers a replicable model for sustainable waste management in urban settings, contributing to Baku's vision for a resilient and environmentally conscious future.Kentlerin hızla büyüyen nüfusları, gelişen sanayi faaliyetleri ve değişen tüketim alışkanlıkları, günümüzde atık yönetimi sorunlarını yalnızca lojistik bir mesele olmaktan çıkararak önemli bir çevresel ve sosyal mesele haline getirmiştir. Özellikle gelişmekte olan ülkelerde, mevcut atık depolama sistemlerinin kapasitesi giderek artan katı atık hacmi karşısında yetersiz kalmakta ve uzun vadede doğal kaynakların geri dönüşsüz şekilde zarar görmesine yol açabilmektedir. Azerbaycan'ın başkenti Bakü de bu sorunsalın tipik bir örneğini teşkil etmekte, uzun yıllardır Balakhani bölgesine taşınan atıklar nedeniyle bölgedeki çevresel riskler ve toplumsal tepkiler artmaktadır. Balakhani düzenli depolama alanı 2016 yılında kısmen modernize edilerek sızıntı suyu arıtma ve gaz geri kazanım altyapılarına kavuşturulmuşsa da, hâlen yerleşim alanlarına oldukça yakın konumlanması, kapasitesinin dolmak üzere olması ve ekosistem üzerindeki olumsuz etkileriyle tartışma konusu olmaya devam etmektedir. Bu araştırmanın temel amacı, mevcut sorunlara kalıcı bir çözüm sunmak üzere, kentin uzun vadeli atık yönetimi ihtiyacını karşılayacak, çevresel açıdan daha güvenli ve sosyal olarak kabul edilebilir yeni düzenli depolama alanlarının bilimsel yöntemlerle belirlenmesidir. Çalışmada depolama sahası seçimi süreci, yalnızca mühendislik ve ekonomik ölçekler üzerinden değil, aynı zamanda halk sağlığına etkiler, ekosistem duyarlılığı, lojistik uygunluk ve sosyal kabul gibi çok boyutlu faktörler bir arada değerlendirilerek ele alınmıştır. Zira uygun olmayan bir depolama alanı seçimi, zaman içerisinde yeraltı ve yüzey sularının kirlenmesi, hava kalitesinin bozulması ve halk sağlığı açısından ciddi tehlikelerin ortaya çıkmasına neden olabilmektedir. Balakhani örneğinde, bölgenin yerleşim alanlarına yaklaşık 2 kilometreden daha az mesafede bulunması nedeniyle uzun yıllar boyunca kötü koku şikayetleri ve sağlık endişeleri yaşanmış; ayrıca Hazar Denizi'nin yakınlığı atıklardan sızan kirleticilerin deniz ekosistemine ulaşma riskini artırmıştır. Çalışma bu nedenle, söz konusu olumsuzlukları en aza indirecek alternatif alanların belirlenmesi ihtiyacından doğmuştur. Araştırmanın yöntemi, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) yaklaşımının entegre biçimde kullanılması esasına dayanmaktadır. CBS, farklı mekânsal verilerin sayısal olarak işlenmesine ve analiz edilmesine olanak sağlarken; Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS), kriterlerin göreceli önem derecelerinin sistematik olarak hesaplanmasını ve karar verme sürecine bilimsel tutarlılık kazandırılmasını mümkün kılmaktadır. Çalışmada, uluslararası literatür, Avrupa Birliği düzenlemeleri, Azerbaycan mevzuatı ve Bakü'nün özgün coğrafi özellikleri göz önünde bulundurularak toplam on ana kriter belirlenmiştir. Bunlar arazi kullanımı ve örtüsü, yollar ve yerleşimlere mesafe, su kütlelerine ve havaalanlarına yakınlık, yükselti, eğim, fay hatlarına mesafe, korunan alanlara uzaklık ve yeraltı suyu derinliği şeklindedir. Bu kriterlerin her biri, depolama alanının hem çevresel hem sosyal hem de lojistik boyutlarını kapsayacak şekilde seçilmiştir. Verilerin temin edilmesinde farklı kaynaklardan yararlanılmıştır. Arazi örtüsü, yol ağları ve yerleşim alanlarına dair veriler OpenStreetMap ve USGS EarthExplorer gibi platformlardan sağlanmış; yeraltı suyu derinliği gibi detaylı jeolojik bilgiler ise basılı haritalardan dijital ortama aktarılmıştır. Verilerin farklı formatlarda olması nedeniyle, öncelikle koordinat sistemlerinin birleştirilmesi ve raster veri yapısına dönüştürülmesi işlemleri yapılmış, ardından ArcGIS Pro ortamında tüm veri setleri üzerinde yeniden sınıflandırma çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Mesafeye dayalı kriterlerde Öklid mesafe analizleri kullanılmış ve her bir alan için sayısal uygunluk skorları oluşturulmuştur. Böylece her kriter için oluşturulan raster haritalar daha sonra ağırlıklandırılmış şekilde birleştirilerek nihai uygunluk haritası elde edilmiştir. Analitik Hiyerarşi Süreci kapsamında, belirlenen kriterler ikili karşılaştırma matrislerinde değerlendirilmiş ve her birinin öncelik düzeyi hesaplanmıştır. Tutarlılık oranının tüm matrislerde %10'un altında kalması, yapılan ağırlıklandırmaların güvenilirliğini kanıtlamıştır. Ağırlıklandırma sonuçlarına göre en yüksek önem derecesine sahip kriterin yerleşim alanlarına mesafe olduğu görülmüştür. Bu kriterin %34,33 oranında bir ağırlığa sahip olması, halk sağlığı ve sosyal kabul hassasiyetlerinin ne kadar önemli olduğunu ortaya koymaktadır. İkinci en yüksek ağırlık, %19 oranıyla yeraltı suyu derinliği kriterine ait olmuş; böylece su kaynaklarının korunmasına yönelik duyarlılığın da karar mekanizmasında belirleyici olduğu anlaşılmıştır. Yollara mesafe (%11,58) ve su kütlelerine mesafe (%9,54) kriterleri de dikkate değer ağırlıklara sahip olmuş ve yer seçiminde önemli faktörler olarak öne çıkmıştır. Çalışmanın analiz sonuçları, Bakü genelinde farklı uygunluk düzeylerine sahip bölgeleri belirgin biçimde ortaya koymuştur. Şehrin güneybatı bölgesi, çoğunlukla boş ve tarımsal faaliyetlerden uzak arazilerin varlığı, yerleşim alanlarından yeterli mesafede olması ve derin yeraltı suyu seviyelerine sahip olması nedeniyle en uygun bölge olarak saptanmıştır. Bu alanın ayrıca ulaşım bağlantıları açısından avantajlı olması ve jeolojik olarak daha stabil bir zemin yapısına sahip olması, yeni bir düzenli depolama tesisinin inşası için önemli bir potansiyel sağlamaktadır. Şehrin doğu bölgesi de ikinci derecede uygun alan olarak belirlenmiş; ancak Heydar Aliyev Uluslararası Havalimanı'na yakınlığı nedeniyle kuş çarpması riski ve hava trafiği güvenliği açısından özel önlemler alınması gerekliliği vurgulanmıştır. Buna karşın şehir merkezi ve Hazar Denizi'ne komşu bölgeler, yoğun yerleşim dokusu, ekosistem hassasiyeti ve kirlilik riskleri nedeniyle en düşük uygunluk seviyelerine sahip alanlar olarak sınıflandırılmıştır. Balakhani sahasının da düşük uygunluk zonunda yer alması, mevcut sorunların bilimsel temellerle doğrulandığını göstermiştir. Araştırmanın önemli bir bulgusu, Bakü'nün düz topografyası nedeniyle yükselti ve eğim faktörlerinin göreceli olarak daha sınırlı etkiye sahip olmasıdır. Buna karşın sosyal riskler, ekolojik koruma gereklilikleri ve halk sağlığına dair endişeler karar sürecinde belirleyici rol oynamıştır. Sonuçlar, güneybatı bölgesinin yeni düzenli depolama alanı için en elverişli bölge olduğunu göstermiş; doğu bölgesinin ise gerekli güvenlik önlemleri ve etki değerlendirmeleri tamamlanması halinde alternatif bir seçenek olarak değerlendirilebileceği belirtilmiştir. Ayrıca ilerleyen çalışmalarda rüzgar yönü, koku yayılımı ve iklimsel parametrelerin de modelleme sürecine eklenmesinin uygunluk analizinin hassasiyetini artıracağı önerilmiştir. Bu araştırma, CBS ve AHS'nin birlikte kullanılmasıyla bilimsel, şeffaf ve katılımcı bir karar destek mekanizması ortaya koymuştur. Söz konusu model, yalnızca Bakü için değil, benzer sorunlara sahip diğer kentler için de örnek teşkil edebilecek nitelikte olup, sürdürülebilir atık yönetimi politikalarının geliştirilmesine katkı sunacak potansiyele sahiptir. Çalışmanın sonuçları, ilgili kamu kurumlarına, şehir planlamacılarına ve karar vericilere uzun vadeli stratejiler geliştirme noktasında önemli bir referans sağlamaktadır. Bu yaklaşımla, atık yönetimi süreçlerinin daha çevre dostu, toplum tarafından kabul gören ve sürdürülebilir bir zeminde yürütülmesi mümkün olabilecektir.M.Sc
Investigation of the arc welding performance of ultra-high hardness armor steels
No full textTez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025Zırh çeliklerinin yapısal olarak askeri araçlarda geniş bir kullanım alanı bulunmaktadır. Seramik ve kompozit zırhlarla rekabet edebilmek ve askeri araçlarda ağırlık azaltma ihtiyacına cevap verebilmek için yeni zırh çeliği sınıfları üzerine çalışılmaktadır. Bu eforun bir sonucu olarak ortaya çıkan kütlesel ve hacimsel yüksek verime sahip Ultra-Yüksek Sertlikte Zırh (USZ) Çeliklerinin yüksek sertliğin yanı sıra sunmuş olduğu makul tokluk seviyesi zırhlı askeri araçlarda kullanımını günden güne yaygınlaştırmaktadır. Termomekanik Kontrollü İşlem olarak isimlendirilen karmaşık bir üretim metoduyla üretilen USZ çelikleri sahip oldukları üstün mekanik özelikleri bu işlemlerle oluşturulan martenzitik mikroyapı sayesinde elde etmektedirler. Balistik performansı doğrudan etkileyen bu mekanik özelliklerin bozulmaması için USZ üreticileri bu çeliklere yüksek sıcaklıklara maruz kalacağı ikincil işlemlerin uygulanmaması gerektiğini belirtmektedirler. Bu durum kaynak prosesinde aşırı ısıl girdilerden malzemenin balistik performansını olumsuz etkileyeceğini göstermektedir. Zırh çeliklerinin kaynak bağlantılarından beklenen mekanik özellikler çeşitli ülkelerin askeri kuvvetleri tarafından standartlarca belirtilmiştir. Hem standartlarca belirlenen kaynak özelliklerini sağlamak hem de kaynak operasyonlarında meydana gelebilecek kaynak kusurlarının ortadan kaldırılabilmesi için geleneksel zırh çeliklerinde kaynak parametreleri üzerine geniş bir literatür oluşturulmuştur. Ancak USZ çelikleri üzerine oluşturulmuş literatür henüz çok kısıtlıdır. Bu sebeple bu çalışmada geçtiğimiz yıllarda Manisa/Türkiye'de üretimine başlanan Protection 600T USZ çeliğinin kendisiyle ve askeri araçlarda sıklıkla kullanılan Hardox 450 aşınma çeliğiyle kaynaklanabilirliği çalışılmıştır. Çalışmanın ilk safhalarında zırh çeliği kaynağı üzerine literatür taraması yapılmış ve balistik performans ile malzemenin mekanik değerleri arasındaki ilişki ortaya konmuştur. Daha sonrasında zırh çeliklerinde kaynak parametrelerine bağlı olarak mekanik davranış değişimi ve kaynak hataları irdelenmiştir. Kaynak parametreleri üzerinden yapılan bu çalışma sonucunda 120 °C ön ısıtma yapılan 4 mm kalınlığındaki plakalar, düşük ısıl girdiyle oda sıcaklığında soğuyacak şekilde üç farklı dolgu malzemesi kullanılarak gaz altı metal kaynağı yöntemiyle kaynatılmıştır. Çalışmada kullanılan dolgu malzemeleri endüstride zırh çeliği kaynağında sıklıkla kullanılan östenitik ER307 kaynak teli, yüksek dayanıma sahip ferritik ER110S-G ve ER70S-6 karbon kaynak telidir. Kaynak işlemi sonrasında plakalardan çıkartılan numuneler üzerinde çekme, Charpy V çentik testleri gerçekleştirilmiş, kaynak yönüne dik olarak sertlik ölçümleri yapılarak kaynağın standartlarca uygunluğu denetlenmiştir. Yapılan testler sonucunda üç dolgu malzemesinin de Protection 600T çeliğinin kendisiyle ve Hardox 450 çeliğiyle kaynaklanması için kullanılabileceği gösterilmiştir. Çekme testi sonucunda ER307 dolgu teliyle gerçekleştirilen Protection 600T-Protection 600T, Protection 600T-Hardox 450 ve Hardox 450-Hardox 450 bağlantılarının maksimum çekme dayanımları sırasıyla 765.84±24.77 MPa, 635.93±15.07 MPa, 706.89±7.16 MPA olarak ölçülmüştür. ER110S-G ile yapılan denemelerde ise maksimum çekme dayanımı sırasıyla 1181±29.23 MPa, 688.91±5.11MPa, 715.09±3.83 MPa olarak ölçülmüştür. ER70S-6 dolgu malzemesi kullanılan kaynaklı bağlantının maksimum çekme dayanımı sırasıyla 938.75±66.56 MPa, 665.04±4.75 MPa, 712.31±2.64 MPa çıkmıştır. Charpy V çentik darbe testi sonucunda ise ER307 dolgu teliyle yapılan kaynak sonucunda sırasıyla 38.67±2.31 J, 68.67±6.66 J, 52 J tokluk değerleri elde edilmiştir. ER110S-G ile yapılan kaynaklı bağlantıdan alınan numuneler test edildiğinde ise sırasıyla 30±2 J, 67.67±6.81 J, 110±2 J değerleri elde edilmiştir. ER70S-6 dolgu teliyle yapılan çalışma sonucunda tokluk değerleri sırasıyla 36±2 J, 46 J, 110 J çıkmıştır. Zırh çeliğiyle yapılan bağlantılarda gerçekleştirilen sertlik ölçümü sonucunda ER110S-G ile kaynatılan Protection 600T-Protection 600T bağlantısı dışında tüm bağlantılarda sertlik dağılımı standartlara uygun şekilde kaynak merkezinden 16 mm uzaklık içerisinde ana metal sertliğini yakalamıştır. ER110S-G ile kaynatılan Protection 600T-Protection 600T bağlantısında ise ana metal sertliğine kaynak metaline 19 mm uzakta ancak ulaşılabilmiştir.Yüksek Lisan
Development of BaSrTiO3 nanomaterial based dispersive solid phase microextraction method for cadmium determination in thyme samples using flame atomic absorption spectrometry
No full textThis study presents an efficient and straightforward approach for the easy synthesis and innovative analytical application of an industrial nanomaterial of BaSrTiO(3) (BST). Characterization techniques including XRD (X-ray Diffraction), FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy), and SEM (scanning electron microscopy) were utilized for characterizing the synthesized nanomaterial. Subsequently, the incorporation of BaSrTiO(3) nanomaterial-based DSPME (dispersive solid phase microextraction) and FAAS (flame atomic absorption spectrophotometry) was implemented for the preconcentration of Cd with enhanced precision and accuracy. Each variable influencing the outcome of extraction efficiency has been defined in the optimization studies. The limit of quantification (LOQ) and limit of detection (LOD) values for the BaSrTiO(3) (BST)-DSPME-FAAS system were determined to be 1.1 µg/L and 0.33 µg/L, respectively. Recovery examinations were conducted on two different thyme tea samples utilizing multiple calibration methodologies. The calculated percent recovery values from the spiked samples were in the range of 89.2–123%.https://doi.org/10.1038/s41598-025-08464-7http://dx.doi.org/10.1038/s41598-025-08464-
Optimization-Based Estimation of NED Azimuth and Elevation Angles in Electronic Warfare Systems
No full texthttps://doi.org/10.1109/siu66497.2025.1111241
One Optimization Problem with Convex Set-Valued Mapping and Duality
No full textThis study focuses on the formulation and analysis of problems that are dual to those defined by convex set-valued mappings. Various important classes of optimization problems—such as the classical problems of mathematical and linear programming, as well as extremal problems arising in economic dynamics models—can be reduced to problems of this type. The dual problem proposed in this work is constructed on the basis of the duality theorem connecting the operations of addition and infimal convolution of convex functions, a result that has been previously applied to compact-valued mappings. It appears that, under the so-called nondegeneracy condition, this construction serves as a fundamental approach for deriving duality theorems and establishing both necessary and sufficient optimality conditions. Furthermore, alternative conditions that partially replace the nondegeneracy assumption may also prove valuable for addressing other issues within convex analysis.https://doi.org/10.3390/axioms1411081
Further support for S8 increasing with effective redshift
No full textABSTRACT We previously reported an increasing trend in with effective redshift based on constraints over the redshift range . Recently, independent studies presenting data that aligns with the expected trends have appeared. Here, we quantify the statistical significance of the increasing trends in these newer studies by fitting a linear model for the slope and comparing to mock simulations. We find probabilities of and , corresponding to approximately for each data set. The studies overlap in their use of DESI Legacy Survey data, but in one study the role of optical data is to mitigate systematics by removing contaminants from the pipeline. On the plausible assumption that correlations are negligible, we use Fisher’s method to combine the independent probabilities and obtain (). When we incorporate earlier findings, the combined statistical significance reaches between and . Finally, we discuss how ‘scatter’ in / constraints from recent DESI full-shape galaxy clustering fits this picture at low statistical significance. This letter continues a series of studies initiated in 2020 that explore redshift-dependent CDM parameters as an indication of model breakdown.https://doi.org/10.1093/mnrasl/slaf041https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.2410.23134http://arxiv.org/abs/2410.2313