Karabük University Institutional Repository
Not a member yet
14676 research outputs found
Sort by
Experimental study on the thermal performance of hybrid nanofluid in a compact plate heat exchanger under the influence of a magnetic field
No full textThis study presents an experimental investigation into the thermal and hydrodynamic performance of a compact plate heat exchanger utilizing Fe3O4/water and Fe3O4–Cu/water hybrid nanofluids under the influence of an externally applied magnetic field (0.46 T). The effects of nanoparticle concentration, hybrid nanoparticle composition, and flow conditions on heat exchanger effectiveness and convective heat transfer were analyzed under laminar flow conditions (172 ≤ Re ≤ 400). The results indicate that while nanofluids enhance overall heat exchanger effectiveness compared to water, the effectiveness increased by up to 20 % for hybrid nanofluids in the absence of a magnetic field. However, the application of a magnetic field reduced effectiveness by up to 15 %. Similarly, the Nusselt number decreased by up to 12 % and the convective heat transfer coefficient declined by up to 10 % with increasing nanoparticle concentration, with higher concentrations (1.0 %) causing greater reductions due to elevated viscosity and suppressed flow mixing. The application of a magnetic field further reduces convective heat transfer performance by approximately 6–8 % for hybrid nanofluids, likely due to nanoparticle retention and local velocity reduction caused by the Lorentz force. These findings provide insights into optimizing nanofluid-based heat exchanger systems, emphasizing the need for careful selection of nanoparticle composition and magnetic field parameters to balance heat transfer performance and flow efficiency
MPPT kontrollü bir fazlı güneş enerjili su sulama sisteminin tasarımı ve uygulaması
No full textThis thesis introduces an enhanced hybrid MPPT algorithm designed to optimize power extraction in single-stage Photovoltaic Water Pumping System (PVWPS) utilizing a Single-Phase Induction Machine (SPIM). The proposed PV system employs a three-phase Voltage Source Inverter (VSI) driven with scalar Variable Frequency Drive (V/f) for SPIM speed control, ensuring efficient operation across varying solar operational conditions. The suggested hybrid MPPT algorithm integrates a limited search area technique with a modified variable-step P&O method, incorporating a drifting solution to address the limitations of the conventional MPPT techniques. Simulation results using MATLAB and experimental validation with DSPIC33FJ32MC204 microcontroller demonstrated the proposed MPPT's improved performance with enhanced tracking efficiency, faster convergence time, and reduced steady-state oscillations compared to conventional MPPT methods.Bu tez, tek fazlı asenkron motor (SPIM) kullanan tek kademeli fotovoltaik sulama sistemlerinde (PVWPS) güç çekimini optimize etmek için geliştirilmiş bir hibrit MPPT (Maksimum Güç Noktası İzleme) algoritması sunmaktadır. Önerilen fotovoltaik sistem, SPIM’i değişken güneş çalışma koşullarında verimli şekilde çalıştırmak için skaler değişken gerilim-değişken frekans (V/f) kontrollü üç fazlı gerilim beslemeli evirici (VSI) kullanmaktadır. Önerilen hibrit MPPT algoritması, geleneksel MPPT tekniklerinin sınırlamalarını gidermek amacıyla sınırlı arama alanı tekniğini, değiştirilmiş değişken adımlı P&O yöntemiyle birleştirmekte ve sapma sorununu çözen bir yaklaşım içermektedir. MATLAB ile yapılan simülasyon sonuçları ve DSPIC33FJ32MC204 mikrodenetleyici ile gerçekleştirilen deneysel doğrulama, önerilen MPPT’nin geleneksel yöntemlere kıyasla artan izleme verimliliği, daha hızlı yakınsama süresi ve azaltılmış kararlı durum salınımları ile performansını kanıtlamıştır
A research on preventing fire in buses and increasing engine efficiency
No full textBu araştırmada, kara yolu ulaşımında kullanılan otobüslerde kronik bir sorun haline gelen “Yangın riskleri, Hararet problemleri ve Çekiş problemleri’’nin önüne geçmek üzere bir çalışma yapılmıştır. Bu çalışmanın asıl amacı, araç üzerinde bulunan hidrostatik soğutma sistemini tamamen iptal etmek, yerine elektrikli soğutma sistemini devreye alarak; motor verimini arttırmak, yağ kaçaklarından oluşabilecek yangın riskini en aza indirmek, yakıt sarfiyatını azaltmak ve motor hararetini en aza indirmektir. Buna ek olarak; sistemde kullanılan parça sayısını azaltmak, malzeme tasarrufu sağlamak ve arızalara müdahale süresini azaltmak, zamandan tasarruf edip verimli bir bakım-onarım süreci oluşturmaktır. Ayrıca bu çalışmada 2 farklı marka elektrikli fan, araçlar üzerinde denenmiştir; hava emiş ve debi ölçüm sonuçları kıyaslanarak analiz yapılmıştır. Bunun yanı sıra araçlara 3,4,5 adet elektrikli fan takılmış, fanların alternatörden çektiği elektrik akımları ile verimlilik analizi yapılmıştır.
Çalışmanın sonunda araçlarda soğutma sistemi fan arızalarının %80, hararet arızalarının %30, su kaçağı arızalarının %80 oranında azaldığı ve çekiş arızalarının %70 oranında azaldığı tespit edilmiştir.
Bununla birlikte motor bölgesinde bulunan yüksek hava debisi sağlayan elektrikli fan motorlarının, motor bölgesinde oluşabilecek herhangi bir yangın durumunda yangını körükleyeceği göz önünde bulundurularak, elektronik kartla yapılan yazılım sayesinde elektrikli fanlar çalışmayı durdurmuş ve yangının şiddetini arttırmasının da önüne geçilmiştir.In this study, a study was conducted to prevent “Fire risks, temperature problems and traction problems”, which have become a chronic problem in buses used in road transportation. The main purpose of this study is to completely cancel the hydrostatic cooling system on the vehicle and activate the electric cooling system instead; to increase engine efficiency, minimize the risk of fire that may occur due to oil leaks, reduce fuel consumption and minimize engine temperature. In addition; to reduce the number of parts used in the system, to provide material savings and to reduce the time to intervene in malfunctions, to save time and to create an efficient maintenance-repair process. In addition, 2 different brands of electric fans were tested on vehicles in this study; air intake and flow measurement results were compared and analyzed. In addition, 3,4,5 electric fans were installed on the vehicles and efficiency analysis was performed with the electric currents drawn by the fans from the alternator.
At the end of the study, it was determined that cooling system fan failures in the vehicles were reduced by 80%, temperature failures by 30%, water leakage failures by 80% and traction failures were reduced by 70%.However, considering that the electric fan motors providing high air flow in the engine area would fuel the fire in the event of any fire that may occur in the engine area, the electric fans stopped working and the fire was prevented from increasing in intensity thanks to the software made with the electronic card
Improvement in organization of Cu-O coordination and super-electrons in Bi-2212 ceramic matrix with Ag/Sr partial substitution
No full textBu çalışma, Bi-2212 süperiletkenlerde elektriksel iletkenlik, kristal kalitesi, yüzey morfolojisi ve süperiletken geçiş sıcaklıklarındaki artışın nedenini, bilimsel gerçeklere dayanarak ve sistemdeki optimum Ag/Sr yerlerinin değiştirilmesine bağlı olarak tartışmalarla açıklar. Tüm polikristalin Bi2.1Sr2.0-xAgxCa1.1Cu2.0Oy seramik bileşikleri, farklı mol oranları aralıklarında (0.00≤ x ≤0.10) seramik yöntemi ile hazırlanmış ve toz X-ışını difraksiyonu (XRD), elektrik direnci (ρ-T), taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ve elektron dispersif X-ışını (EDX) incelemeleri ile karakterize edilmiştir. Her deneysel sonuç ve ilgili hesaplama, monovalan Ag+ iyonlarının polikristalin Bi-2212 yapısındaki divalen Sr2+ iyonlarıyla başarılı bir şekilde değiştirildiğini göstermektedir. EDX bulguları, Bi-2212 seramik sistemine ait gümüş elementlerinin lokal elementel kompozisyon dağılımının, yerine geçen seviye
arttıkça sistemli olarak arttığını desteklemektedir. Ayrıca, x=0.01 kısmi değiştirme seviyesi ile hazırlanan toplu Bi-2212 seramiğinin, sırasıyla 84.68 K ve 86.26 K olan en yüksek elektriksel iletkenliğe ve süperiletken geçiş sıcaklıklarına sahip olduğu gözlemlenmiştir. Benzer şekilde, örnek, 66 nm'ye kadar en büyük difraksiyon zirve yoğunlukları ve 32.62 Å'ye kadar c-ekseni uzunluğuna, 4.524 eV'ye kadar boşluk katsayısına, %21.78'e kadar yüksek-Tc Bi-2223 süperiletken faz kesir oranına, ancak 5.33 Å'ye kadar en düşük bir hücre parametresine, minimum 1.58 K'ye kadar bir ve 56.71x10-4'e kadar bir gerilme ve 2.42x10-4'e kadar bir kusur yoğunluğuna sahiptir. Ayrıca, mikroyapısal ve temel morfolojik özelliklerin, optimum Ag/Sr değiştirme mekanizması tarafından olumlu bir şekilde etkilendiği gözlemlenmiştir. Bu bağlamda, en düşük poroziteye, geri dönüşü olmayan mikroyapısal sorunlara, kirlilik saçılmalara, yapı bozukluklarına, defektlere ve zayıf etkileşim sorunlarına sahip optimum Ag/Sr substitisyonlu Bi-2212 seramik sistemi, en düz ve en yoğun yüzey morfolojisine sahiptir. Ayrıca, x=0.01 substitisyonu durumunda, seramik matrisin en büyük ortalama kristal dağılımları ve yönelimleri ile en homojen yüzeye sahip olduğu gözlemlenmiştir. Kısacası, ideal Ag/Sr iyonlarının Bi-2212 kristal sistemine olan varlığı, genel karakteristik özelliklerin geliştirilmesi için antiferromanyetik spin fluktasyonlarının, spin depresyonlarının, polarize edilebilir ızgara içindeki bipolaronların, Bi-O çift katmanının modülasyonunun ve taşıyıcı konsantrasyonları için zigzag perkolatif yolların oluşumuna ilişkin temel mekanizmaları teşvik eder. Bu bağlamda, bu çalışma, Bi-2212 süperiletken seramikler için ağır endüstri teknolojileri, yenilikçi, ileri mühendislikle ilgili sektörler ve büyük ölçekli uygulama alanlarını genişletmede bir öncü olur.This study rationalizes the reason for an increase in the electrical conductivity, crystal quality, surface morphology, and superconductive transition temperatures for Bi-2212 superconductors via scientific facts and discussions depending on replacing the optimum Ag/Sr sites in the system. All the polycrystalline Bi2.1Sr2.0-xAgxCa1.1Cu2.0Oy ceramic compounds are prepared by ceramic method within the different molar ratios intervals 0.00≤ x≤0.10 and characterized by powder X-ray diffraction (XRD), electrical resistivity (ρ-T), scanning electron microscopy (SEM), and electron dispersive X-ray (EDX) investigations. Every experimental result and related calculations indicate the successful replacement of monovalent Ag+ ions for
the divalent Sr2+ ions in the polycrystalline Bi-2212 structure. EDX findings support that the local elemental composition distribution belonging to silver elements in the
Bi-2212 ceramic system enhances systematically as the substitution level increases. Moreover, it is observed that the bulk Bi-2212 ceramic prepared with a partial substitution level of x=0.01 is observed to possess the highest electrical conductivity and superconductive transition temperatures of 84.68 K and 86.26 K for the and , respectively. Similarly, the sample is noticed to exhibit the largest diffraction peak intensities and the maximum average grain size growth of 66 nm, c-axis length of 32.62 Å, gap coefficient of 4.524 eV, and high-Tc Bi-2223 superconducting phase fraction of 21.78% but the lowest a lattice cell parameter of 5.33 Å, minimum of 1.58 K, strain of 56.71x10-4, and dislocation densities of 2.42x10-4. Further, the microstructural and basic morphological properties are observed to be affected positively by the optimum Ag/Sr replacement mechanism. In this context, the optimum Ag/Sr substituted Bi-2212 ceramic system with the minimum porosity, irreversible microstructural problems, impurity scatterings, structural disorders-defects, and weak-interaction problems shows the smoothest and densest surface morphology. Besides, in the case of x=0.01 substitution, the ceramic matrix has the most uniform surface appearance with the largest average crystalline distributions and orientations. Shortly, the presence of the ideal Ag/Sr ions in the Bi-2212 crystal system encourages the basic mechanisms related to the formation of antiferromagnetic spin fluctuations, spin depressions, bipolarons in the polarizable lattices, modulation of Bi-O double layers, and zig-zag percolative paths for the carrier concentrations for the improvement of the general characteristic properties. In this regard, this study becomes a leader in broadening the application spectra including the heavy-industrial technologies, innovative, advanced engineering-related sectors, and large-scale application fields for Bi-2212 superconducting ceramics.Bu tez çalışması, Karabük Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından KBÜBAP-22-YL-093 numaralı tez projesi kapsamında desteklenmiştir
Development of a high-performance geopolymer tile with electromagnetic shielding properties using iron-steel industry wastes
No full textBu çalışmada, Demir Çelik endüstrisi atıkları kullanılarak elektromanyetik kalkanlama (EMK) özelliğine sahip yüksek performanslı kaplama malzemesi geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, geopolimer yöntemi kullanılarak Demir Çelik endüstrisi atıkları olan çelikhane cürufu (ÇC), emisyon azaltımını maksimize eden sinter külü (SK), öğütülmüş yüksek fırın cürufu (ÖYFC) ve cam sanayi atığı olan silis tozu (ST) kullanılmıştır. NaOH ve Na2SiO3(aq) aktivatörleri ile SK’nın kullanılması, hem aktive edici bileşenlere destek sağlamakta hem de alkali aktivatörlerin maliyetlerini düşürmektedir. ÇC, ÖYFC, SK ve ST oranlarının optimize edilmesiyle üretilen geopolimer kompozitlerin (GK) fiziksel, mekanik, dayanıklılık, mineralojik ve mikroyapısal özellikleri incelenmiştir. Optimize edilen GK’lerin EMK özelliklerini geliştirmek ve yüksek performans elde etmek amacıyla belirli oranlarda polipropilen
lif (PL), pirinç kaplı mikro-çelik lif (ÇL) ve karbon lif (KL) hibrit olarak kullanılmış; bu lif takviyeleriyle presli ve presiz üretimler gerçekleştirilmiştir. Özellikle EMK ve elektriksel özellikleri iyileştirmek amacıyla ikili ve üçlü katmanlar ile farklı kalınlıklarda hibrit GK karo kaplama malzemeleri üretilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, basınç dayanımı 90 MPa, eğilme dayanımı 40 MPa, porozite değeri %11, kapilarite katsayısı yaklaşık %0,17 ve büzülme değeri %0,3 olarak ölçülmüş; ayrıca numuneler asit direnci sağlamıştır. En yüksek elektromanyetik kalkanlama etkinliği, 1 cm kalınlığındaki geopolimer karo içinde %0,5 PL + %2 ÇL + %1 KL hibrit lif takviyesi ile 5800 MHz frekansında 57,54 dB olarak elde edilmiştir. Bu EMK değeri, özellikle Wifi bandı ve 5G gibi elektromanyetik dalgaların yayılımını ve radyasyonun geçişini etkin bir şekilde engelleyerek koruma sağlamaktadır.
Bu çalışma, sürdürülebilir atık yönetimi ve çevre dostu malzeme üretimi açısından önemli bir katkı sunmakta olup, geopolimer esaslı karo kaplamaların elektromanyetik kalkanlama, dayanım ve dayanıklılık özellikleri açısından geleneksel seramik karo kaplamalara alternatif oluşturabileceğini göstermektedir. Elektromanyetik özellikler kazandırılarak geliştirilen bu yenilikçi ve çevreci kaplama malzemesi hem yüksek dayanım hem de fonksiyonel koruma sağlayarak ileri mühendislik uygulamaları için potansiyel bir çözüm sunmaktadır.This study aimed to develop high-performance coating material with electromagnetic shielding (EMK) properties using iron and steel industry wastes. Accordingly, the geopolymer method was utilized by incorporating steel slag (ÇC), sinter ash (SK) to maximize emission reduction, ground granulated blast furnace slag (ÖYFC), and silica powder (ST) from the glass industry. The use of SK, a weak activator, in combination with NaOH and Na2SiO3(aq) activators, not only provided additional support to the activating components but also reduced the costs of alkali activators. The physical, mechanical, durability, mineralogical, and microstructural properties of the geopolymer composites (GK) produced by optimizing the proportions of ÇC, ÖYFC, SK, and ST were investigated. To enhance the EM properties of the optimized GK and achieve high performance, specific proportions of polypropylene fiber (PL), brass-coated micro-steel fiber (ÇL), and carbon fiber (KL) were hybridized, and both pressed
and non-pressed production methods were applied. In particular, hybrid GK tile coating materials were produced in dual and triple layers with varying thicknesses to improve EMK and electrical properties. According to the results, the compressive strength was measured as 90 MPa, flexural strength as 40 MPa, porosity as 11%, sorptivity coefficient as approximately 0,17%, and shrinkage as 0,3%; additionally, the specimens exhibited acid resistance. The highest EMK effectiveness was achieved with a 1 cm-thick geopolymer tile containing 0,5% PL + 2% ÇL + 1% KL hybrid fiber reinforcement, reaching 57,54 dB at a frequency of 5800 MHz. This shielding effectively prevents the propagation of electromagnetic waves and radiation, particularly in the Wi-Fi band and 5G spectrum, ensuring effective protection.
This study contributes significantly to sustainable waste management and environmentally friendly material production, demonstrating that geopolymer-based tiles can be an alternative to conventional ceramic tiles in terms of electromagnetic shielding, strength, and durability. The innovative and eco-friendly smart coating material developed with electromagnetic properties offers high strength and functional protection, presenting a potential solution for advanced engineering applications.Bu tez çalışması Karabük Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi (KBÜBAP-23-KP-058) kapsamında desteklenmiştir
Acute effects of static stretching applied at different times on agility, speed and range of motion of 12-14 age group taekwondo players
No full textBu çalışmanın amacı 12-14 yaş grubu taekwondocuların farklı sürelerde uygulanan statik germe uygulamasının çeviklik, sürat ve eklem hareket açıklığı üzerine akut etkilerini incelemektedir. 24 erkek taekwondocunun gönüllü olarak katıldığı çalışmada ortalama yaş (13,02±0,51 yıl), boy (1,51±11,25 cm), kilo (39,80± 4.37 kg), spor yaşı (4,35±2,52 yıl) olduğu görülmektedir. Ayrıca katılımcıların sağ bacak dominant ekstremiteye sahip olanların oranı % 62.5, sol bacak dominant ekstremiteye sahip olanların oranı % 37.5’dur. Çalışmada aynı denek gurubu üzerinde uygulanan çapraz kontrollü deney tasarımı kullanılmıştır. İki oturumda gerçekleştirilen çalışmada denekler, A ve B grubu olmak üzere raslantısal olarak 2 gruba ayrılmıştır. Birinci grup genel ısınmadan sonra 15 saniye statik germe, ikinci grup ise 30 saniye statik germe uygulaması yapmıştır ve sırasıyla sürat, çeviklik ve eklem hareket açıklığı testleri uygulanmıştır. Elde edilen verilerin sonunda 48 saat dinlenme verilmiş, gruplar yer
değiştirmiş ve 15 saniye yapan grup 30 sn yapmıştır. 30 saniye yapan grup ise 15 saniye statik germe uygulaması yapmıştır. Yapılan germe uygulamalarının ardından 4 dakikalık dinlenme verilmiştir. Sırasıyla genel ısınmanın akabinde statik germe egzersizleri yapılmış 10 metre sprint, taekwondoya özgü T çeviklik testi ve eklem hareket açıklığı ölçümleri (quadriceps ve hamstring kasları) yapılmıştır. Normallik analizi Shapiro Wilk testiyle yapılmış olup, normal dağılım gösterdiği belirlenen verilerin analizinde bağımlı örneklem t testi kullanılmıştır. Verilerin analiz sonuçlarında çeviklik ve süratte 15 saniye yapanların lehine anlamlı bir farklılık olduğu görülmüştür (p0.05). Nondominant hamstring ve quadricepsde eklem hareket açıklığı parametresinde 30 saniye yapanların lehine anlamlı farklılık görülmektedir (p <0.05). Sonuç olarak çeviklik ve sürat testlerinde 15 saniye, nondominant hamstring ve quadriceps eklem hareket açıklığı parametrelerinde ise 30 saniye statik germe yapılması önerilmektedir.The aim of this study is to examine the acute effects of static stretching applied at different times on agility, speed and range of motion of taekwondo players between the ages of 12-14 In the study in which 24 male taekwondo players participated voluntarily, it was seen that the average age (13.02±0.51 years), height (1.51±11.25 cm), weight (39.80± 4.37 kg), sports age (4.35±2.52 years) were seen. In addition, the rate of participants with right leg dominant extremity was 62.5%, and the rate of those with left leg dominant extremity was 37.5%. In the study, a cross-controlled experimental design applied on the same subject group was used. In the study, which was carried out in two sessions, the subjects were randomly divided into 2 groups, group A and group B. The first group performed static stretching for 15 seconds after the general warm-up, and the 2nd group performed static stretching for 30 seconds, and sprint, agility and range of motion tests were applied, respectively. At the end of
the data obtained, 48 hours of rest were given, the groups changed places and the group that did 15 seconds did 30 seconds, and the group that did 30 seconds applied static stretching for 15 seconds. After the stretching applications, a 4-minute rest was given. General warm-up, static stretching exercises, 10-meter sprint, taekwondo-specific T agility test and range of motion measurements (quadriceps and hamstring muscles) were performed, respectively. Normality analysis was performed with Shapiro Wilk test, and dependent sample t-test was used in the analysis of the data determined to show normal distribution. In the results of the analysis of the data, it was seen that there was a significant difference in favor of those who performed the agility test and speed tests for 15 seconds. (p0.05). There was a significant difference in the range of motion parameter in nondominant hamstiring and quadriceps in favor of those who did 30 seconds (p <0.05). As a result, it is recommended to perform 15 seconds of static stretching in agility and speed tests, and 30 seconds of static stretching in nondominant hamstring and quadriceps joint range of motion parameters
Assessing the ımpact of oil revenues on growth within the scope of the triple deficit hypothesis: the case of the gulf cooperation council countries
No full textBu çalışma, 1991-2021 dönemi için Körfez İşbirliği Konseyi ülkelerinde panel veri modelini kullanarak, petrol gelirleri ve üçüz açık hipotezini oluşturan bütçe açığı, cari işlemler açığı ve tasarruf-yatırım açığınin ekonomik büyüme üzerindeki etkisini analiz etmeyi amaçlamaktadır. Bu bağlamda analizde değişkenler arasında ekonomik büyüme oranı olan bir bağımsız değişken ve petrol gelirleri, genel bütçe dengesi, cari işlemler dengesi ve tasarruf-yatırım dengesini içeren dört bağımsız değişken olmak üzere beş değişkeni kullanılmiştir. Verilere ilişkin olarak Dünya Bankası ve Uluslararası Para Fonu veri tabanından elde edilmiştir. Sabit etki modelinin sonuçlarına göre, Körfez İşbirliği Konseyi ülkelerinde petrol gelirlerinin, tasarruf açığının ve cari işlemler açığının ekonomik büyüme üzerinde olumlu etkilediğini göstermiştir. Ayrıca çalışmaya dahil edilen ülkelerde bütçe açığının ekonomik büyümeyi olumsuz etkilediği, bütçe açığının artmasının bu ülkelerde ekonomik büyümenin azalmasına yol açtığı da gösterilmiştir. Analiz sonuçlarından da Körfez İşbirliği Konseyi ülkelerinin ekonomik büyümelerindeki değişimlerin %25'inin modelin açıklayıcı değişkenleri tarafından açıklandığı, %75'inin ise hata terimine dahil edilen değişkenlerden kaynaklandığı sonucuna varılmıştır.This study aims to analyze the effects of oil revenues and the general budget deficit, current account deficit and savings and investment balance deficit, which constitute the triple deficit hypothesis, on economic growth in the Gulf Cooperation Council countries using the panel data model for the period 1990-2020. In this context, five variables were used in the analysis, including one independent variable, which is the economic growth rate, and four independent variables, which include oil revenues, general budget balance deficit, current account balance and savings-investment balance. The data were obtained from the World Bank and International Monetary Fund databases. The results of the fixed effect model showed that oil revenues, savings deficit and current account deficit positively affected economic growth in the Gulf Cooperation Council countries. It was also shown that the budget deficit negatively affected economic growth in the countries included in the study, and that an increase in the budget deficit led to a decrease in economic growth in these countries. From the analysis results, it was concluded that 25% of the changes in the economic growth of the Gulf Cooperation Council countries are explained by the explanatory variables of the model, while 75% is due to the variables included in the error term
Optimization of performance and emission characteristics of a diesel engine fueled with MgCO3 nanoparticle doped second generation biodiesel from jojoba by using response surface methodology (RSM)
No full textAs the availability of diesel fuel, derived from finite fossil resources, depletes and its combustion releases harmful emissions, the search for alternative fuels becomes increasingly critical. One of the most influential alternative fuels is biodiesel. In this study, the biodiesel was produced from jojoba, a second-generation plant that humans do not consume as food. Then, MgCO3 nanoparticles were added to this biodiesel, and the performance and emission experiments were carried out in a single-cylinder diesel engine. The engine was tested at six different loads (0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, and 3 kW) and with the addition of nanoparticles (50, 100 and 150 ppm). Finally, the experimental data were optimized using Response Surface Methodology (RSM). Engine loads and fuel compositions were determined as input parameters. Carbon dioxide (CO2), nitrogen oxides (NOx), hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), brake thermal efficiency (BTE), and brake specific fuel consumption (BSFC) were determined as output parameters. RSM optimization seeks to find the optimal operating point that minimizes emissions and BSFC while maximizing BTE. In the RSM results, the R2 value was calculated as a minimum of 95.95 % and a maximum of 99.42 %. The error rate in all parameters increased below 10 %. The highest error was in the HC value, which was 7.25 %. As a result of the optimization, the optimum value was reached under 74.20 ppm and 1.4 kW load. In these values, BTE, BSFC, NOx, CO2, HC, and CO values were calculated as 23.67 %, 376.27 g/kWh, 393.83 ppm, 4.28 %, 7.63 ppm, and 0.038 %, respectively
Dynamic Response Analysis and Active Vibration Control of the Smart Sandwich Composite Plate With FGM Core Layers and MIMO FGPM Actuators and Sensors
No full textThis article deals with the dynamic response analysis and active vibration control of the smart functionally graded material (FGM) composite core plate with FG piezoelectric material (FGPM) surface actuators and sensors. Considering a power law distribution, the mechanical and electrical material characteristics of the FGM and FGPM layers change continually along the thickness plane. The finite element method (FEM) and the first-order shear deformation theory (FSDT) are utilized in the modeling process for the FGM and FGPM layers. In the dynamic analysis, the dynamic response of the sandwich structure under the impact of sinusoidally distributed step load and the corresponding sensor voltage is obtained. To ensure that the simulations are accurate, the findings are compared with previously published research. To analyze the control efficiency of FGPM sensors and actuators on the FGM host structure, the linear quadratic regulator (LQR) controller is utilized. The sandwich structure is considered a multiple-input multiple-output system (MIMO), so sensors and actuators are placed at different locations on the plate surface. The modal strain energy method is utilized to find the appropriate location of the FGPM layers. According to the results of the analysis, it has been determined that piezoelectric material coefficients as well as mechanical properties are extremely important for obtaining optimum control performance from FGPM sensors and actuators. In addition, it is emphasized that active vibration control of FGM plates can be performed effectively with the proper selection of sensors and actuators and their accurate distribution on the plate. These results are expected to contribute to micro-electro-mechanical system (MEMS) sensor and actuator applications, soft robotics applications, and vibration protection and vibration damping applications of nanostructures
Investigation of the machinability of inconel 625 nickel based superalloy using the electrical discharge machining (EDM) method
No full textBu çalışma, Inconel 625 süper alaşımının farklı elektrot malzemeleri kullanılarak elektriksel deşarj işleme (EDM) yöntemiyle işlenmesine odaklanmaktadır. Araştırmanın temel amacı, işlem parametreleri ile elektrot malzemelerinin (bakır, W-Cu ve grafit) yüzey kalitesi, malzeme kaldırma oranı ve elektrot aşınması üzerindeki etkilerini incelemektir. Bu doğrultuda, EDM deneyleri Taguchi bazlı gri ilişki yöntemi kullanılarak tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular, EDM sürecinde akım değerinin işleme performansının artırılmasında belirleyici bir rol oynadığını ortaya koymaktadır. Inconel 625 alaşımı, bakır elektrotlarla işlendiğinde, yüzey kalitesinde W-Cu ve grafit elektrotlara kıyasla sırasıyla yaklaşık %90,57 ve %63,92 oranında iyileşme sağlanmıştır. Ayrıca, optimum işlem koşullarında W-Cu elektrotun aşınma oranı, grafit ve bakır elektrotlara kıyasla sırasıyla yaklaşık %7,59 ve %20,25 oranında daha düşüktür. Malzeme kaldırma oranı açısından grafit
elektrotun işleme performansı Cu ve W-Cu elektrotlara kıyasla sırasıyla %206,28 ve %123,33 oranında daha yüksektir. İstatistiksel analiz sonuçları, optimum proseskoşullarının belirlenmesine yönelik geliştirilen tahmin denklemlerinin yüksek doğrulukta sonuçlar verdiğini de göstermiştir.This study focuses on the electrical discharge machining (EDM) of Inconel 625 superalloy using different electrode materials. The primary objective of the research is to investigate the effects of process parameters and electrode materials (copper, W-Cu, and graphite) on surface quality, material remove rate and electrode wear. In this context, EDM experiments were designed and carried out using Taguchi based grey relation method. The findings reveal that the discharge current plays a decisive role in enhancing machining performance. When Inconel 625 is machined with Cu electrodes, an improvement in surface quality of approximately 90.57% and 63.92% is observed compared to W-Cu and graphite electrodes, respectively. Furthermore, under optimal processing conditions, the wear of W-Cu electrodes is approximately
7.59% and 20.25% lower than that of graphite and copper electrodes, respectively. In terms of material removal rate, the machining performance of the graphite electrode is 206.28% and 123.33% higher than that of Cu and W-Cu electrodes, respectively. The results of the statistical analysis also showed that the predictive models developed for selecting optimal process conditions yield highly accurate results