Bursa Technical University Institutional Repository
Not a member yet
2618 research outputs found
Sort by
Comparison of machine learning methods for traffic accident injury severity prediction
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı, İnşaat Mühendisliği Bilim DalıKarayolu trafik kazaları, her yıl milyonlarca ölüm ve yaralanmaya yol açarak dünya çapında önemli bir halk sağlığı acil durumu oluşturmaktadır. Geleneksel istatistiksel modeller kaza şiddetini analiz etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak karmaşık veri modellerini ve doğrusal olmayan bağlantıları doğru bir şekilde yakalayamadıkları için çok kullanışlı değildirler. Bu tez, araç kazalarının şiddetini tahmin etmek için alternatif bir yöntem olarak makine öğreniminin (ML) kullanımını araştırmaktadır. Amaç, bu sınırlamaları ele almak ve tahminlerin kesinliğini artırmaktır. Araştırmada, bedensel zararla sonuçlanan trafik olaylarının kayıtlarını içeren Birleşik Krallık'ın STATS19 veri kümesi kullanılmıştır. Veri seti, sosyodemografik değişkenler, doğal çevre bileşenleri ve katkıda bulunan faktörler de dahil olmak üzere kaza koşulları ve kayıplarla ilgili pek çok parametre içermektedir. Araştırma, veri setinin titizlikle ön işlemden geçirilmesi, temizleme prosedürlerinin uygulanması ve ilgili özellik mühendisliği teknikleri kullanılarak çeşitli veri türlerinin uygun şekilde manipüle edilmesi yoluyla verilerin bütünlüğünün sağlanmasıyla başlar. Bu yaklaşımlar arasında kategori kodlama, veri gruplama, zaman damgası çıkarma ve uzamsal veri dönüşümü yer almaktadır. Daha sonra, özellik seçimi süreci ilk olarak gereksiz özellikleri belirlemek ve kaldırmak için Pearson korelasyonuna bağlı filtreleme yaklaşımlarının kullanılmasını içerir. Daha sonra, Özyinelemeli Özellik Eleme (RFE) ve Lojistik Regresyon sınıflandırıcı kullanan sarmalayıcı teknikler kullanılır. Dengesiz verilerle başa çıkmak için çeşitli teknikler karşılaştırılmış ve Rastgele Aşırı Örneklemenin modellerle en uygun olma eğiliminde olduğu bulunmuştur. Çalışma öncelikle "Hafif" ve "Ciddi/Ölümcül" yaralanma şiddeti seviyelerini tahmin etmeyi amaçlamaktadır ve bu, makine öğrenimi yöntemlerini uygulayarak ve farklı algoritmaların performanslarını karşılaştırarak kaza kayıtlarını kullanarak araba kazası şiddeti tahmin modellerini araştırarak yapılmıştır: Random Forest, Decision Tree, Logistic Regression, Support Vector Classifier, K-Neighbors Classifier, Extreme Gradient Boosting (XGBoost) ve Naïve Bayes, hangilerinin trafik kazası şiddet tahmin modelleri için en uygun olduğunu anlamak için. Araştırma her bir modeli doğruluk, kesinlik, geri çağırma, F1-skoru, G-Mean ve ROC AUC gibi birçok ölçüt kullanarak değerlendirmektedir. Değerlendirme hem veri dengesizliğini yöneten yaklaşımlar kullanılarak hem de kullanılmadan gerçekleştirilmiştir. Araştırma, Rastgele Aşırı Örneklemenin STATS19 veri setindeki veri dengesizliğini azaltmak için en uygun strateji olduğu sonucuna varmıştır. K-Komşu sınıflandırıcı, en yüksek G-Ortalaması skorunu elde ederek ve ROC AUC çalışmasına göre sağlam bir ayrımcılık performansı sergileyerek en verimli model olarak ortaya çıkmaktadır. Tez, kaza şiddetini etkileyen önemli faktörleri belirleyerek sona ermektedir. Ayrıca, karayolu güvenliğinin artırılması için veri odaklı tekniklerin önemini vurgulamaktadır.Road traffic accidents constitute a substantial worldwide public health emergency, leading to millions of deaths and injuries each year. Traditional statistical models have been used commnly to analyze accident severity, but they are not very useful since they cannot accurately capture complicated data patterns and non-linear connections. This thesis investigates the use of machine learning (ML) as an alternative method for forecasting the severity of vehicle accidents. The objective is to address these limitations and enhance the precision of forecasts. The research used the UK's STATS19 dataset, which comprises records of traffic incidents that result in bodily harm. The dataset includes so many parameters related to accident circumstances and casualties, including sociodemographic variables, naturalistic environmental components, and contributory factors. The inquiry starts by meticulously preprocessing the dataset, ensuring the integrity of the data via the execution of cleaning procedures and the appropriate manipulation of various data types using relevant feature engineering techniques. The approaches include category encoding, data binning, timestamp extraction, and spatial data transformation. Subsequently, the process of feature selection involves first using filtering approaches that depend on Pearson correlation to identify and remove redundant characteristics. Subsequently, wrapper techniques using Recursive Feature Elimination (RFE) and a Logistic Regression classifier are used. Several techniques for dealing with unbalanced data were compared, and it was found that the Random Oversampling tend to be the most suit with the models. The study primarily aims to predict the levels of injury severity, namely "Slight" and "Serious/Fatal" and this done by investigate car accident severity prediction models using accident records by applying machine learning methods and comparing the performances of diffrenet algorithms: Random Forest, Decision Tree, Logistic Regression, Support Vector Classifier, K-Neighbors Classifier, Extreme Gradient Boosting (XGBoost), and Naïve Bayes, to understand which ones are best suited for road crash severity prediction models. The research assesses each model using many metrics, including accuracy, precision, recall, F1-score, G-Mean, and ROC AUC. The evaluation is conducted both with and without the use of data imbalance managing approaches. The research concludes that Random Oversampling is the optimal strategy for mitigating the data imbalance in the STATS19 dataset. The K-Neighbors classifier presents as the most efficient model, performing the greatest G-Mean score and displaying robust discriminating performance according to the ROC AUC study. The thesis finishes by identifying crucial factors that influence accident severity. It also highlights the relevance of data-driven techniques for enhancing road safety
Using interval valued pythagorean fuzzy QFD approach integrated with pythagorean fuzzy AHP in designing idea suggestion systems
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Endüstri Mühendisliği Bilim Dalıİnovasyon, yeni fikirlerin üretilmesi, geliştirilmesi ve uygulanarak bir değere dönüştürülmesi olarak tanımlanmaktadır. İşletmelerin günümüz rekabetçi ortamında hayatta kalabilmeleri ve büyüyebilmeleri için tüm süreçlerinde inovasyon yapmaları hayati önem taşımaktadır. İnovasyon yapmak için ise önemli bir fikir kaynağı olan başta çalışanlar olmak üzere tüm paydaşların (tedarikçiler, müşteriler vb.) fikirleri toplanmalıdır. Bu noktada tüm paydaşların fikirlerinin toplanması ve değerlendirilmesi sürecinde kullanılan fikir öneri sistemleri devreye girmektedir. Ancak, bu sistemlerden maksimum derecede faydalanmak için kullanımı kolay, yalın ve fonksiyonel bir şekilde tasarlanması gerekmektedir. Bu çalışmada, inovasyon sistemlerinin vazgeçilmez bir unsuru olan fikir öneri sistemlerinin kullanımı kolay, yalın ve fonksiyonel olarak tasarlanması için belirsizlikleri önemli ölçüde ortadan kaldıran ve pisagor bulanık kümeleri kullanan Pisagor bulanık Analitik Hiyerarşi Prosesi (Pythagorean Fuzzy Analytical Hierarchy Process PF-AHP) ile bütünleştirilmiş aralık değerli Pisagor bulanık Kalite Fonksiyon Göçerimi (Interval Valued Pythagorean Fuzzy Quality Function Deployment IVPF-QFD) yaklaşımının kullanılması amaçlanmıştır. Çalışmada, ilk olarak literatür ve işletmelerin görüşleri doğrultusunda belirlenen fikir öneri sistemi müşteri isteklerinin önem ağırlıkları, PF-AHP yöntemi ile belirlenmiştir. Daha sonra, bu önem ağırlıkları IVPF-QFD yönteminde kullanılarak müşteri isteklerini karşılayacak olan teknik gereksinimlerinin önem sıralaması elde edilmiştir. Yapılan çalışmadan elde edilen sonuca göre müşterilerin fikir öneri sistemlerinden talep ettikleri en önemli özellik "şirketin mevcut sistem ve teknoloji altyapısına uygun bir şekilde diğer uygulamalara (IK, ERP vb.) entegre edilebilme" olurken, teknik gereksinimler açısından "kullanıcı yönetimi" en kritik unsur olarak belirlenmiştir. Yapılan çalışmanın fikir öneri sistemlerinin tasarlanmasında pisagor bulanık kümeleri kullanan ilk çalışma olma özelliğinden dolayı bu sistemleri kullanmak isteyen araştırmacılar ve işletmeler için bir rehber olması hedeflenmektedir.Innovation is defined as the generation, development and implementation of new ideas and their transformation into value. It is vital for businesses to innovate in all their processes in order to survive and grow in today's competitive environment. In order to innovate, the ideas of all stakeholders (suppliers, customers, etc.), especially employees, who are an important source of ideas, should be collected. At this point, idea suggestion systems used in the process of collecting and evaluating the ideas of all stakeholders come into play. However, in order to benefit from these systems to the maximum extent, they must be designed in an easy-to-use, simple and functional way. In this study, it is aimed to use the interval-valued Pythagorean fuzzy Quality Function Deployment approach integrated with the Pythagorean fuzzy Analytic Hierarchy Process, which significantly eliminates uncertainties and uses Pythagorean fuzzy sets, in order to design easy-to-use, simple and functional idea suggestion systems, which are an indispensable element of innovation systems. In the study, firstly, the importance weights of customer requests in the idea suggestion system, which were determined in line with the literature and the opinions of the businesses, were determined by the PF-AHP method. Then, these importance weights were used in the IVPF-QFD method to obtain the importance ranking of the technical requirements that will meet customer demands. According to the results obtained from the study, the most important feature that customers demand from idea suggestion systems is "the ability to be integrated into other applications (HR, ERP, etc.) in accordance with the company's existing system and technology infrastructure", while "user management" is the most critical element in terms of technical requirements. has been determined. Since the study is the first to use Pythagorean fuzzy sets in designing idea suggestion systems, it is aimed to be a guide for researchers and businesses who want to use these systems
Investigation of morphological, physical and mechanical properties of continuous hemp fiber reinforced polyurethane composites
Get PDF06.12.2024 tarihine kadar kullanımı yazar tarafından kısıtlanmıştır.Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Polimer Malzeme Mühendisliği Bilim DalıPolimerik malzemelerin düşük yoğunluk, kimyasal direnç, kolay şekillendirilebilme, tekrar kullanılabilirlik, iyi ısı yalıtımı, korozyon direnci ve suya karşı dayanıma sahip olması gibi özellikleri sayesinde kullanımları gün geçtikçe artmaktadır. Artan bu talep ile, hammadde eldesinden nihai ürüne kadar olan süreçlerde CO2 salınımının artması, küresel ısınma gibi çok ciddi çevresel sorunlara yol açmasına bütün dünya şahitlik etmektedir. Bu sorunun büyümesini önlemek amacıyla polimerlerin karbon ayak izlerini azaltmak için doğal kaynaklardan elde edilen malzemeler ile birleştirilerek kompozitlerin hazırlanması son zamanlarda ön plana çıkan stratejilerden birisidir. Biyomalzeme takviyeli polimerler arasında mekanik özellikleri iyileştirdiği için doğal lif takviyeli polimer kompozitler oldukça ilgi görmektedir. Poliüretanlar (PUR) otomotivden uzay ve havacılık sanayisine, beyaz eşyadan mobilya sanayisine kadar çok geniş bir yelpazede kullanılan en yaygın polimerlerden bir tanesidir. Poliüretan küresel yıllık üretim miktarı polietilen (PE), polipropilen (PP) ve polivinil klorürden (PVC) sonra dördüncü sırada yer almaktadır. Poliüretanlar, poliol ve diizosiyanatlar olmak üzere iki ayrı endüstriyel kimyasaldan elde edilmesinden dolayı kilogram başına yüksek oranda CO2 salınımına sahiptir. Bu nedenle PUR karbon ayak izinin azaltılması daha çevreci malzemelerin geliştirilmesi açısından önemlidir. Doğal lifler arasında kenevir yüksek mukavemet, hafif, korozyona karşı dayanıklı, iyi ses yalıtımı ve nem emilimine sahip olması, yüksek sıcaklıklara dayanım, pilling (boncuklanma) ve statik elektriklenme sorunu olmaması gibi üstün özelliklerinden dolayı ilgi çekmektedir. Bunun yanı sıra kenevirin endüstrileştirilmesi için devlet kurumları yeni stratejilerle hem katma değeri yüksek hem de çevre dostu malzemelerin geliştirilmesini teşvik etmektedir. Bu tez çalışmasında, sert (rijit) poliüretan (RPU) matrisine sürekli kenevir lif takviyesi ile biyokompozitler hazırlanmıştır. Kompozitteki lif ile RPU arayüzey etkileşimlerini iyileştirmek için lif yüzeyleri termoplastik poliüretan (TPU) ile kaplanmıştır. Ayrıca mekanik özelliklerinin arttırılması amacıyla kaplamaya çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) katkılanmıştır. Böylece takviyesiz RPU yanı sıra kenevir, TPU-kenevir ve TPU/MWCNT-kenevir lif takviyeli kompozitler hazırlanmıştır. Kompozitlerin iç yapıları ve polimer-lif etkileşimleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri ile incelenmiştir. SEM görüntülerinden takviyesiz poliüretan iç yapısında herhangi bir boşluk oluşumu gözlenmezken, kenevir takviyeli kompozitte büyük hacimli kapalı hücre oluşumları köpük yapısı oluştuğu gözlemlenmiştir. Bu hücre yapılarının oluşumu lif bünyesindeki kalan hava moleküllerinin RPU matrisin kürleşmesi esnasında açığa çıkan ısı ile genleşmesiyle şişirme ajanı gibi davranmasından ileri geldiği düşünülmüştür. TPU-kenevir takviyeli kompozitte hücre sayısının ve boyutlarının azaldığı görülmüştür. Bu sonuç kaplanan TPU katmanının bariyer özelliği göstererek hava moleküllerinin matris içine geçişini engellemesinden kaynaklanmaktadır. TPU/MWCNT-kenevir takviyeli kompozitte ise hücre oluşumunun daha da azaldığı tespit edilmiştir. Bunun nedeni olarak ise kaplamadaki TPU zincirler arasındaki serbest hacmin MWCNT dolgusu ile azaldığı, bu nedenle hava moleküllerinin TPU kaplamasından geçişlerinin daha da azalmasına yorumlanmıştır. RPU yoğunluğu 0,92 gcm-3 olarak ölçülürken, kenevir, TPU-kenevir ve TPU/MWCNT-kenevir kompozitlerin yoğunlukları hücre oluşum oranlarına bağlı olarak sırasıyla 0,58, 0,72 ve 0,82 gcm-3 olarak belirlenmiştir. Çekme testlerinden en düşük değer RPU ile belirlenirken, lif takviyesi ile bu değerlerin arttığı ve en yüksek değer TPU/MWCNT-kenevir takviyeli kompozitte elde edilmiştir. Akma mukavemeti değerleri de benzer bir değişim gösterek RPU için 9,9 MPa iken, TPU/MWCNT-kenevir takviyeli kompozit için 13,9 MPa olarak ölçülmüştür. RPU için çekme mukavemeti 12,8 MPa olarak belirlenirken, en yüsek değer TPU/MWCNT-kenevir takviyeli kompozitte 16,7 MPa olarak tespit edilmiştir. 3-nokta eğme testlerinden maksimum gerilme değeri RPU için 25,3 MPa olarak belirlenirken, bu değerin TPU/MWCNT-kenevir takviyeli kompozit için 27,4 MPa olduğu tespit edilmiştir. Charpy darbe sonuçlarından RPU tokluğu 6,23 kJ/m2 iken, TPU/MWCNT-kenevir takviyeli kompozit tokluğunun 10,2 kJ/m2 değerine ulaştığı belirlenmiştir. Bu sonuçlardan TPU/MWCNT kaplı sürekli kenevir lifler ile RPU takviye edilerek karbon ayak izi daha düşük, yoğunluk azalmasıyla daha hafif ve mekanik özellikleri iyileştirilmiş bir biyokompozit geliştirilmiştir. Geliştirilen bu kompozitin yanmazlık özelliklerinin de iyileştirilmesi ile havacılık ve otomotiv başta olmak üzere inşaat, beyaz eşya, mobilya gibi sektörlerde yapısal malzeme olarak kullanılabileceği anlaşılmıştır.Polyurethanes (PUR) are one of the most common polymers used in a wide range of industries, from the automotive to the aerospace industry, from white goods to the furniture industry. The global annual production amount of polyurethane ranks fourth after polyethylene (PE), polypropylene (PP) and polyvinyl chloride (PVC). Polyurethanes have high CO2 emissions per kilogram because they are obtained from two separate industrial chemicals: polyols and diisocyanates. Therefore, reducing the PUR carbon footprint is important for the development of more environmentally friendly materials. Among natural fibers, hemp attracts attention due to its superior properties such as high strength, light weight, corrosion resistance, good sound insulation and moisture absorption, resistance to high temperatures, pilling and static electricity problems. In addition, for the industrialization of hemp, government institutions encourage the development of both high value-added and environmentally friendly materials with new strategies. In this thesis study, biocomposites were prepared by continuous hemp fiber reinforcement into a rigid polyurethane (RPU) matrix. To improve the interfacial interactions between the fiber and RPU in the composite, the fiber surfaces are coated with thermoplastic polyurethane (TPU). Additionally, multi-walled carbon nanotube (MWCNT) was added to the coating to increase its mechanical properties. Thus, in addition to unreinforced RPU, hemp, TPU-hemp and TPU/MWCNT-hemp fiber reinforced composites were prepared. The internal structures and polymer-fiber interactions of the composites were examined with scanning electron microscope (SEM) images. While void formation was not observed in the internal structure of unreinforced polyurethane from the SEM images, it was observed that large volume closed cell foam structure was formed in the hemp reinforced composites. It is thought that the formation of these cell structures is due to the remaining air molecules in the fiber expanding with the heat released during the curing of the RPU matrix and acting as a swelling agent. It was observed that the cell number and size decreased in the TPU-hemp reinforced composite. This result is due to the fact that the coated TPU layer has barrier properties and cannot prevent air molecules from passing into the matrix. It was determined that cell formation was further reduced in the TPU/MWCNT-hemp reinforced composite. The reason of this is interpreted as the fact that the free volume between the TPU chains in the coating decreases with the MWCNT filling, which further reduces the passage of air molecules through the TPU coating. While the RPU density was measured as 0.92 gcm3, the densities of hemp, TPU-hemp and TPU/MWCNT-hemp composites were determined as 0.58, 0.72 and 0.82 gcm3, respectively, depending on the cell formation rates. While the lowest value in the tensile tests was determined by RPU, these values increased with fiber reinforcement and the highest value was obtained in TPU/MWCNT-hemp reinforced composite. Yield strength values showed a similar change and were measured as 9.9 MPa for RPU and 13.9 MPa for TPU/MWCNT-hemp reinforced composite. While the tensile strength for RPU was determined as 12.8 MPa, the highest value was determined as 16.7 MPa in the TPU/MWCNT-hemp reinforced composite. While the maximum stress value from 3-point bending tests was determined as 25.3 MPa for RPU, this value was determined to be 27.4 MPa for TPU/MWCNT-hemp reinforced composite. From the Charpy impact results, it was determined that while the RPU toughness was 6.23 kJ/m2, the TPU/MWCNT-hemp reinforced composite toughness reached 10.2 kJ/m2. From these results, a biocomposite with a lower carbon footprint, lighter weight due to density reduction, and improved mechanical properties was developed by reinforcing RPU with TPU/MWCNT-coated continuous hemp fibers. It has been understood that by improving the fireproof properties of this developed composite, it can be used as a structural material in sectors such as aviation and automotive, construction, white goods and furniture
Techno-economic analysis for a biogas plant based on agricultural and animal waste in Bilecik province
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Çevre Mühendisliği Bilim DalıGünümüzde dünya üzerinde kullanılan enerji kaynakları büyük ölçüde fosil kaynaklıdır ve fosil kaynaklar gün geçtikçe tükenmektedir. Dünya'da giderek artan nüfusun da etkisiyle beraber enerji talebi de aynı doğrultuda artmaya devam etmektedir ve fosil yakıtlar yakın gelecekte enerji talebini doğrudan karşılayamamaya başlayacaktır. Aynı zamanda fosil yakıtların kullanımı esnasında oluşturdukları emisyon değerleri de birçok farklı çevre kirliliğine yol açmaktadır. Bu nedenle, daha çevreci, sürekliliği sağlanabilecek alternatif enerji kaynakları günümüzde popüler hale gelmektedir. Bu çalışmada güdülen amaç, hem fosil yakıtların kullanımı sebebiyle oluşan kirlilik yükünü azaltmak, hem sürekliliği sağlanabilen bir enerji türünü yaygınlaştırmak, hem de ülkemizde mevcut olan enerji dışa bağımlılığından kurtulma konusunda, biyogaz tesisi aracılığıyla bir alternatif sunmanın mantıklı olup olmadığını gözler önüne sermektir. Bu çalışma hazırlanırken, Bilecik iline ait tarımsal üretim miktarları ve hayvan sayıları TÜİK'den veri olarak temin edilmiştir. Bu veriler doğrultusunda, il içerisindeki bu kaynaklarla elde edilebilecek biyogaz potansiyeli hesaplanmıştır. Oluşan biyogaz sonucunda elde edilebilecek elektrik miktarı verilmiştir. Bu elektrik miktarıyla beraber tesisin kurulu gücü hesaplanmıştır. Kurulu güce göre maliyetlendirme analizi yapılmış olup şehir içerisindeki optimum konum belirlenmiştir. Bu maliyetin geri ödeme süresi belirlenemiştir. Elde edilen sonuçlarda, Bilecik ilinin hayvansal ve tarımsal atık miktarından elde edilebilecek biyogaz potansiyeli 54.290.955 m3/yıl'dır. Buradan elde edilebilecek elektrik enerjisi de 126.569.317 kWh/yıl'dır. Bu elektrik enerjisinin karşılık geldiği toplam kurulu güç 15,43 MW'dır. Toplam şehir potansiyeli 8 ayrı tesise bölünmüştür. Her bir tesis için geri ödeme süresi ayrı ayrı 6,4 yıl olarak hesaplanmıştır. Tesis konumlandırmaları hammaddeye yakınlık için 5 adet Osmaneli, 1'er adet Merkez, Gölpazarı ve Yenipazar ilçelerine konumlandırılmıştır. Şehirde 8 adet biyogaz tesisini işletebilecek kapasite görülmüştür, dolayısıyla biyogaz tesisinin kurulmasının, şehrin enerji tüketimine fazlasıyla katkı sağlayacağına karar verilmiştir.The energy sources used on Earth today are largely fossil-based, and these fossil resources are depleting day by day. With the increasing global population, energy demand is also rising accordingly, and in the near future, fossil fuels will no longer be able to directly meet this demand. Additionally, the emission values produced during the use of fossil fuels lead to various types of environmental pollution. Therefore, more environmentally friendly, and sustainable alternative energy sources are becoming popular nowadays. The aim of this study is to assess whether it is feasible to present biogas plants as an alternative to reduce the pollution burden caused by the use of fossil fuels, promote a sustainable energy source, and help our country reduce its dependence on foreign energy. During the preparation of this study, agricultural production quantities and animal numbers specific to Bilecik province were obtained from the Turkish Statistical Institute (TÜİK). Based on this data, the biogas potential that could be obtained from these resources within the province was calculated. The amount of electricity that could be generated from the resulting biogas was provided. The installed capacity of the plant was calculated based on this electricity amount. A cost analysis was conducted according to the installed capacity, and the optimal location within the city was determined. The payback period for this cost was also determined. The results showed that the biogas potential from the animal and agricultural waste in Bilecik province is 54,290,955 m³/year. The electricity that can be generated from this biogas is 126,569,317 kWh/year. The total installed capacity of this electricity is 15.43 MW. The total city potential was divided into 8 separate plants. The payback period for each plant was calculated to be 6.4 years. The plant locations were determined with a preference for proximity to raw materials, with 5 in Osmaneli, 1 each in Merkez, Gölpazarı, and Yenipazar districts. It was concluded that Bilecik has the capacity to operate 8 biogas plants, and thus, establishing biogas plants would significantly contribute to the city's energy consumption
Estimation of amount of energy and natural resources consumption of organized industrial zones in Bursa by holt-winters method
Get PDF01.02.2025 tarihine kadar kullanımı yazar tarafından kısıtlanmıştır.Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Orman Endüstri Mühendisliği Bilim DalıKaynak kıtlığı ve sürdürülebilirlik kavramları her geçen gün daha önemli kavramlar haline gelmektedir. Enerji ve doğal kaynaklar üzerinde stres yaratan unsurların başında Ürün ve Servis Sistemleri (ÜSS'ler) gelmektedir. Ürün ve servis sistemlerinin faaliyetleri OSB'lerde yoğunlaşmaktadır. Literatür taraması neticesinde endüstriyel faaliyetlerin yoğunluklu olarak yürütüldüğü OSB'lerde enerji ve doğal kaynak tüketim kalıplarını irdeleyen çalışmaların olmadığı görülmüştür. OSB'lerin enerji ve doğal kaynak tüketimine yönelik bilimsel yönteme dayalı tahmin modellerinin eksikliği verimli kaynak yönetimi ve planlamasının yapılmasına engel teşkil etmektedir. Tezin özgünlüğü ve önemi, enerji ve doğal kaynak tüketim kalıplarına yönelik karşılaştırmalı ve güvenilir tahminler sağlayarak politika yapıcılar ve sanayi yöneticilerine kaynak tahsisini optimize etme ve sürdürülebilir kalkınmayı teşvik etme konusunda rehberlik etme potansiyelinde yatmaktadır. Ayrıca, farklı sektörel kümelenmelerin enerji ve doğal kaynak tüketim kalıpları arasında farklılık olup olmadığının tespit edilmesi verimli kaynak tüketimi noktasında rekabet avantajına sahip sektörlerin belirlenmesi kolaylaştırmaktadır. Bu tez Bursa'daki organize sanayi bölgelerinde (OSB'ler) enerji ve doğal kaynak tüketim kalıplarını analiz etmeyi, geleceği yönelik tahminlerde bulunmayı ve farklı sektörel kümelenmelerin tüketim kalıplarını karşılaştırmalı olarak değerlendirmeyi amaçlamıştır. Gelecek tüketim eğilimleri Holt-Winters yöntemi kullanılarak tahmin edilmiş ve bu tahminlerin güvenilirliği ve stabilitesi kapsamlı duyarlılık analizleriyle değerlendirilmiştir. Çalışmaya Bursa ili sınırları içerisinde yer alan on yedi OSB davet edilmiş olup, beşi (Demirtaş OSB (DOSAB), Hasanağa OSB (HOSAB), İnegöl Mobilya ve Ağaç İşleri İhtisas OSB (İMOSAB), Mustafakemalpaşa OSB (MKPOSB) ve Nilüfer OSB (NOSAB)) gerekli verileri sağlayarak katılım göstermiştir. Son 36 aylık tarihsel tüketim verileri toplanmış ve Holt-Winters yöntemiyle talep tahminlemesi gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen Holt-Winters tahmin modellerinin performansı Ortalama Mutlak Hata (MAD), Ortalama Hata Kareleri (MSD) ve Ortalama Mutlak Yüzde Hata (MAPE) gibi metriklerle değerlendirilmiştir. Çalışmanın bulguları OSB'ler arasında tüketim kalıplarında önemli mevsimsel değişiklikler ve eğilimler olduğunu ortaya koymaktadır. HOSAB, elektrik tüketiminde belirgin bir yukarı yönlü eğilim ve mevsimsellik gösterirken, DOSAB, İMOSAB ve NOSAB nispeten istikrarlı kalıplar sergilemekte ve küçük dalgalanmalar göstermektedir. MKPOSB ise orta düzeyde eğilimler ve periyodik dalgalanmalar göstermektedir. Elektrik tüketiminde en yüksek tüketim DOSAB'da, en düşük tüketim ise İMOSAB'da gözlemlenmiştir. Tahmin doğruluğu açısından, HOSAB en düşük MAPE'ye sahip olup, yüksek tahmin güvenilirliği göstermektedir; buna karşın İMOSAB en yüksek MAPE'ye sahip olup, daha yüksek tahmin hataları ve belirsizlikler yansıtmaktadır. Duyarlılık analizleri, tahmin doğruluğunu artırmak için düzeltme sabitleri gibi model parametrelerinin optimize edilmesinin önemini vurgulamaktadır. Su tüketiminde en yüksek tüketim DOSAB'da, en düşük tüketim ise İMOSAB'da gözlemlenmiştir. Su tüketimi açısından, DOSAB orta düzeyde mevsimsellik ile istikrarlı tüketim kalıpları sergilemektedir. DOSAB'ın tahminlerindeki yüksek ? değeri, son veri değişikliklerine güçlü bir yanıtı gösterirken, düşük ? değeri uzun vadeli trendin düz olduğunu göstermektedir. Doğal gaz tüketim kalıpları ise iklim koşulları ve enerji fiyatları gibi dış faktörlere önemli ölçüde duyarlılık göstermektedir ve DOSAB diğer OSB'lere kıyasla nispeten istikrarlı tüketim sergilemektedir. Doğal gaz tüketiminde en yüksek tüketim HOSAB'da, en düşük tüketim ise NOSAB'da gözlemlenmiştir. Mobilya ve orman ürünleri üreten firmalara ev sahipliği yapan İMOSAB, üretim sistem gereklilikleri ve sektör dinamikleri kaynaklı olarak diğer OSB'lere kıyasla firma başına ortalama tüketim miktarları bakımından avantajlı durumdadır. Bu durum mobilya ve orman ürünleri sanayisinin verimli kaynak tüketimi ve sürdürülebilir kalkınma hedefleri açısından rekabet avantajına sahip olduğunu göstermektedir. Çalışmanın bulguları politika yapıcılar ve sanayi yöneticilerinin kaynak yönetimi stratejilerini geliştirmeleri ve bilinçli kararlar almaları için önemli içgörüler içermektedir. Bu çalışma, Bursa'daki OSB'lerde kaynak tahsisini planlamak ve optimize etmek için güvenilir bir temel sağlayarak, sürdürülebilir sanayi gelişimine katkıda bulunmaktadır.The concepts of resource scarcity and sustainability are becoming increasingly important. Product and Service systems (PSS) are among the main factors that create stress on energy and natural resources. The activities of product and service systems are concentrated in OIZs. The literature review revealed a gap in studies examining the energy and natural resource consumption patterns in OIZs, where industrial activities are concentrated. The lack of scientifically-based forecasting models for energy and natural resource consumption in OIZs hinders efficient resource management and planning. The originality and significance of the thesis lie in its potential to guide policymakers and industrial managers in optimizing resource allocation and promoting sustainable development by providing comparative and reliable forecasts of energy and natural resource consumption patterns. Additionally, identifying whether there are differences in the energy and natural resource consumption patterns of different sectoral clusters helps determine sectors with competitive advantages in efficient resource consumption. This thesis aimed to analyze the energy and natural resource consumption patterns in Bursa's organized industrial zones (OIZs), forecast future consumption, and comparatively evaluate the consumption patterns of different sectoral clusters. Future consumption trends were forecasted using the Holt-Winters method, and the reliability and stability of these forecasts were assessed through comprehensive sensitivity analyses. Seventeen OIZs in Bursa were invited to participate in the study, and five (Demirtaş OIZ (DOSAB), Hasanağa OIZ (HOSAB), İnegöl Furniture Specialized OIZ (İMOSAB), Mustafakemalpaşa OIZ (MKPOSB), and Nilüfer OIZ (NOSAB)) provided the necessary data. Historical consumption data from the past 36 months were collected, and demand forecasting was conducted using the Holt-Winters method. The performance of the developed Holt-Winters forecasting models was evaluated using metrics such as Mean Absolute Error (MAD), Mean Square Deviation (MSD), and Mean Absolute Percentage Error (MAPE). The study's findings reveal significant seasonal variations and trends in the consumption patterns across the OIZs. HOSAB shows a pronounced upward trend and seasonality in electricity consumption, while DOSAB, İMOSAB, and NOSAB exhibit relatively stable patterns with minor fluctuations. MKPOSB shows moderate trends and periodic volatility. The highest electricity consumption was observed in DOSAB, while the lowest was in İMOSAB. Regarding forecast accuracy, HOSAB has the lowest MAPE, indicating high forecast reliability, whereas İMOSAB has the highest MAPE, reflecting greater prediction errors and uncertainty. Sensitivity analyses emphasize the importance of optimizing model parameters, such as smoothing constants, to enhance forecast accuracy. The highest consumption was observed in DOSAB, and the lowest was in İMOSAB for water consumption. DOSAB shows stable consumption patterns with moderate seasonality. The high ? value in DOSAB's forecasts indicates strong responsiveness to recent data changes, while the low ? value suggests a flat long-term trend. Natural gas consumption patterns are sensitive to external factors such as climatic conditions and energy prices. The highest natural gas consumption was observed in HOSAB, and the lowest in NOSAB. DOSAB demonstrates relatively stable consumption compared to other OIZs. İMOSAB, which hosts furniture and forest product manufacturing firms, stands out with advantageous average consumption per firm due to the production system requirements and sector dynamics. This indicates that the furniture and forest products industry has a competitive advantage in terms of efficient resource consumption and sustainable development goals. The findings of the study provide important insights for policymakers and industrial managers to develop resource management strategies and make informed decisions. This study contributes to sustainable industrial development by providing a reliable basis for planning and optimizing resource allocation in Bursa's OIZs
Investigation of the recycling and reuse of glass fiber reinforced polyamide 6,6 injection molding waste in diesel injector socket production
Get PDF08.02.2025 tarihine kadar kullanımı yazar tarafından kısıtlanmıştır.Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Polimer Malzeme Mühendisliği Bilim DalıBu çalışmanın amacı dizel enjektör üretiminde kullanılan %35 oranında kısa cam elyaf katkılı PA6,6'nın enjeksiyon kalıplama proses atıklarının (yolluklarının) geri dönüşümünün incelenmesidir. Polimerlerin işlenmesinde en yaygın kullanılan tekniklerden bir tanesi enjeksiyon kalıplama tekniğidir. Enjeksiyon kalıplama tekniğinde eriyik polimer kalıp içerisine yüksek basınç ile enjekte edilmektedir. Polimerin kalıptaki ilgili bölgeye enjekte edilmesi için kalıp içerisindeki yollukların da polimerle doldurulması gerekmekte ve üretim sonrasında polimerle doldurulmuş yolluklar atık olarak açığa çıkmaktadır. Üretilen parça tasarımına bağlı olarak oluşan atık miktarı değişmektedir. Termoplastik malzemelerin mekanik geri dönüşümü, takviye elyaflarını matristen ayırmadan granüle etme ve yeniden kalıplamadan oluşur. Daha sonra malzeme kompozit olarak yeniden kullanılır. Elyaf uzunluğu dağılımı ve cam elyafı ile polimer arasındaki bağ, enjeksiyonla kalıplama işleminden etkilenir. Bu çalışma için elde edilen endüstriyel kullanım öncesi atık yolluklar farklı oranlarda (%2, %5, %10, %15) %35 oranında cam fiber takviyeli PA6,6 ile karıştırılarak test numuneleri üretilmiştir. Elde edilen geri dönüşümlü polimerik malzemelerin termal, kimyasal, mekanik, viskoelastik özellikleri incelenmiştir. Belirlenen uygun orandaki atık malzemeler her seferinde hiç kullanılmamış %35 oranında cam fiber takviyeli PA6,6 granülleri (%35GF-PA66'nın) ile karıştırılıp, test numuneleri hazırlanarak geri dönüşüm sayısının malzeme performansı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu çalışmada 1-10 kez geri dönüştürülmüş malzeme ilaveli numuneler incelenmiştir. %35GF-PA66'nın çekme dayanımı 169,231 MPa iken, %2,5 geri dönüştürülmüş malzeme içeren numune (%2,5 RP) 168,477 MPa çekme dayanımına sahiptir. %5 ve %10 geri dönüştürülmüş malzeme içeren numunelerde çekme dayanımı geri dönüştürülmüş malzeme oranı arttıkça azalmaktadır ve sırası ile 168,099 MPa ve 164,23 MPa'a düşmüştür. En düşük çekme dayanımı %10 RP numunesine ait olup 164,231 MPa değeri ile %35GF-PA66'den %3 daha az çekme dayanımına sahiptir. TGA eğrilerinde, tüm numuneler benzer bir basamaklı termal bozunma süreci sergilemiştir. Mekanik geri dönüşüm işlem sayısı arttıkça, %35 cam elyaf katkılı PA6,6'nın HDT sıcaklık değerinin düştüğü görülmektedir (2 oC). DSC analizi verilerine göre erime sıcaklıklarındaki değişim ihmal edilebilecek düzeyde çok küçüktür. MFI sonuçlarında ise %35GF-PA66 'ya kıyasla bir artış görülmektedir.The objective of this study is to investigate the recycling of injection molding process waste (runners) of 35% short glass fiber reinforced PA66 used in diesel injector production. Injection molding is one of the most widely used techniques for processing polymers, wherein molten polymer is injected into a mold under high pressure. To inject the polymer into the specific region of the mold, the runners also need to be filled with the polymer, resulting in waste material after production. The amount of waste generated varies depending on the design of the manufactured part. Mechanical recycling of thermoplastic materials involves granulating and remolding without separating the reinforcing fibers from the matrix. The material is then reused as a composite. The fiber length distribution and the bond between the glass fiber and the polymer are influenced by the injection molding process. For this study, pre-consumer industrial waste (runners) was obtained and mixed with virgin 35% glass fiber reinforced PA66 at various ratios (2%, 5%, 10%, 15%, etc.) to produce test specimens. The thermal, chemical, mechanical, and viscoelastic properties of the recycled polymeric materials were examined. Appropriate proportions of waste material were mixed with virgin 35% glass fiber reinforced PA66 granules each time, and test specimens were prepared to investigate the effect of the number of recycling cycles on material performance. Samples with 1 to 10 cycles of recycled material were analyzed in this study. The tensile strength of virgin 35% GF-PA66 is 169.231 MPa, while the sample containing 2.5% recycled material (2.5% RP) has a tensile strength of 168.477 MPa. In samples containing 5% and 10% recycled material, the tensile strength decreased as the proportion of recycled material increased, dropping to 168.099 MPa and 164.23 MPa, respectively. The lowest tensile strength was observed in the 10% RP sample, which had a tensile strength 3% lower than that of the virgin polymer, measuring 164.231 MPa. In the TGA curves, all samples exhibited a similar stepwise thermal degradation process. It was observed that as the number of mechanical recycling processes increased, the HDT temperature value of 35% glass fiber reinforced PA66 decreased by 2°C. According to the DSC analysis data, the changes in melting temperatures were negligible. The MFI results showed an increase compared to the virgin polymer, indicating a reduction in molecular weight due to the recycling process
Biomimetic propeller design inspired by maple seed leaf for turboprop engines
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Makine Mühendisliği Bilim DalıTurboprop motorlar düşük hızlarda yüksek itki ve düşük yakıt tüketimi sağladıklarından günümüz havacılık endüstrisinde İHA'lardan yolcu uçaklarına kadar birçok uygulamada en çok tercih edilen tahrik sistemlerinin arasında yer almaktadır. Turboprop motorların itki verimleri, büyük ölçüde tahrik sisteminin en önemli parçalarından biri olan pervanelerin aerodinamik performansına bağlıdır. Bu yüzden, turboprop motor pervanelerinin aerodinamik performansının optimize edilmesi önemli bir araştırma konusu olarak karşımıza çıkmaktadır. Basitçe, bir pervane geometrisi, eksen boyunca farklı hücum açılarında dizilmiş belirli kesit şekline sahip 2 boyutlu geometrilerin birleşiminden oluşan, burulmuş 3 boyutlu model olarak tarif edilebilir. Bu nedenle, pervane tasarımının ilk aşamasının, aerodinamik performans açısından kesit geometrisinin optimize edilmesi olduğunu söylemek mümkündür. Genellikle uygulamada düşük hızlarda makul kaldırma-sürükleme oranı sağladığı bilinen NACA 44 serisi (örn. NACA 4412 ve 4415) kesit geometrileri kullanılmaktadır. Ancak, literatürde, turboprop motorlar için en uygun pervane kesit geometrisinin araştırıldığı kapsamlı bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmanın temel amacı, turboprop motorlar için HAD ve FSI analizleri ile alternatif bir pervane kesit geometrisi önermektir. Bu doğrultuda, kesit geometrisine ilişkin tasarım parametrelerinin pozitif hücum açısı (5°) ve düşük uçuş hızı (30 m/s) gibi kritik koşullar altında aerodinamik yükler üzerindeki etkileri HAD analizleri ile detaylı olarak incelenmiştir. NACA dört-dijit serisinde kesit geometrisi, maksimum kamburluk (??), maksimum kamburluk noktası (??) ve kalınlık oranı (??) olmak üzere üç temel tasarım parametresine sahiptir. Bu çalışmada, aynı veter uzunluğu (140 mm) farklı ??, ?? ve ?? değerlerine sahip 120 farklı kesit geometrisi üzerindeki 2- boyutlu sıkıştırılamaz türbülanslı akış durumu sürekli akış koşulu altında HAD ile analiz edilerek aerodinamik yükler tahmin edilmiştir. Türbülans modeli olarak Spalart-Allmaras kullanılmış, referans kesit geometrisi (NACA 4412) üzerinden detaylı ağ bağımsızlık çalışması ve NASA tarafından sunulan deneysel ve sayısal sonuçlar ile doğrulama çalışması yapılmıştır. HAD sonuçları kullanılarak, pervane kesit geometrisi tasarım parametreleri ile aerodinamik yükler arasında cevap yüzey yöntemi ile matematiksel modeller oluşturulmuştur. Daha sonra bu modeller yardımıyla kaldırma kuvvetini maksimum, sürükleme kuvvetini minimum yapacak olası pervane kesit geometrileri çok amaçlı optimizasyon işlemi ile tahmin edilmiştir. Yapılan optimizasyon çalışması neticesinde ?? = 7.8926, ?? = 3.1536 ve ?? = 6.9928 değerine sahip kesit geometrisin NACA 4412'e göre yaklaşık %40,95 daha iyi kaldırma-sürükleme oranı sağladığı belirlenmiştir. Pervane tasarımının ikinci aşamasında ise, optimize edilen kesit geometrisi kullanılıp doğadan toplanan akçaağaç tohumlarının kanat yapıları detaylı olarak incelenerek kanat planformunun tasarım parametreleri ve seviyeleri belirlendi ve optimizasyon yöntemleri ve HAD analizleri sonucunda nihai turboprop pervanesinin 3B katı modeli oluşturulurdu. Son aşamada ise, aerodinamik ve yapısal açıdan en uygun geometriyi elde edebilmek için belirlenen akçaağaç tohum yaprağından esinlenmeli biyomimetik pervane geometrileri, 2000 ??/???? ve 70 ??/?? yüksek hız koşulları altında çift yönlü FSI analizleri ile pervane üzerinde oluşabilecek yapısal yükler öngörülmüştür. FSI analizleri sonucunda maksimum gerilme değerinin pervane malzemesi olarak seçilen alüminyum alaşımın akma sınırının altında kaldığı, maksimum deformasyonun milimetre düzeylerinde gerçekleştiği ve pervanenin dinamik yükler altında ömür hesaplaması tespit edilerek, tasarlanan pervane geometrisinin uygulanabilir olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar kelimeler: Turboprop motor, HAD, Akışkan yapı etkileşimi, Biyomimetik, Cevap yüzey yöntemi.Since turboprop engines provide high thrust and low fuel consumption at low speeds, they are among the most preferred propulsion systems in many applications in today's aviation industry, from UAVs to passenger aircraft. The thrust efficiency of turboprop engines largely depends on the aerodynamic performance of the propellers, which are one of the most important parts of the propulsion system. Therefore, optimizing the aerodynamic performance of turboprop engine propellers emerges as an important research topic. Simply, a propeller geometry can be described as a twisted 3D model consisting of a combination of 2D geometries with a specific cross-sectional shape arranged at different angles of attack along the axis. Therefore, it is possible to say that the first stage of propeller design is to optimize the cross-section geometry in terms of aerodynamic performance. NACA 44 series (e.g., NACA 4412 and 4415) section geometries, which are known to provide reasonable lift-to-drag ratio at low speeds, are generally used in practice. However, there is no comprehensive study in the literature investigating the most suitable propeller cross-section geometry for turboprop engines. The main purpose of this study is to propose an alternative propeller cross-section geometry for turboprop engines with CFD and FSI analyses. In this direction, the effects of design parameters related to the cross-section geometry on aerodynamic loads under critical conditions such as positive angle of attack (5°) and low flight speed (30 m/s) were examined in detail with CFD analyses. In the NACA four-digit series, the section geometry has three basic design parameters: maximum hump (??), maximum hump point (??) and thickness ratio (??). In this study, aerodynamic loads were estimated by analysing the 2-dimensional incompressible turbulent flow situation on 120 different cross-sectional geometries with the same chord length (140 mm) and different ??, ?? and ?? values with CFD under steady flow condition. Spalart-Allmaras was used as the turbulence model, and a detailed network independence study was carried out on the reference section geometry (NACA 4412) and a validation study was carried out with experimental and numerical results provided by NASA. Using CFD results, mathematical models were created between the propeller cross-section geometry design parameters and aerodynamic loads using the response surface method. Then, with the help of these models, possible propeller cross-section geometries that would maximize the lift force and minimize the drag force were estimated through a multi-objective optimization process. As a result of the optimization study, it was determined that the section geometry with ?? = 7.8926, ?? = 3.1536 and ?? = 6.9928 provides approximately 40.95% better lift-drag ratio compared to NACA 4412. In the second stage of the propeller design, the design parameters and levels of the wing planform were determined by using the optimized cross-section geometry and examining the wing structures of maple seeds collected from nature in detail, and because of optimization methods and CFD analysis, a 3D solid model of the final turboprop propeller was created. In the last stage, in order to obtain the most suitable geometry in terms of aerodynamics and structure, biomimetic propeller geometries inspired by the maple seed leaf were determined, and the structural loads that may occur on the propeller were predicted with bi-directional FSI analyses under high-speed conditions of 2000 ??/???? and 70 ??/??. As a result of FSI analyses, it was concluded that the maximum stress value was below the yield limit of the aluminium alloy selected as the propeller material, the maximum deformation occurred at millimeter levels, and the life calculation of the propeller under dynamic loads was determined and the designed propeller geometry was applicable. Keywords: Turboprop engine, CFD, Fluid solid interaction, Biomimetic, Response surface method
DFT study on the feasibility of using metal doped graphene structures as biosensors for the preliminary diagnosis of lung cancer
No full textKansere dayalı artan vaka sıralamasında akciğer kanseri, tüm Dünya'da ve Türkiye'de en sık rastlanan ve ölüm riski en yüksek olan bir kanser türüdür. Akciğer ve bronş sisteminin ağrı duyusuna sahip olmaması nedeniyle, hastaların birçoğuna akciğer kanseri teşhisi konulduğunda ileri bir aşamadadır ve artık küratif tedavi mümkün değildir. İnsan nefes analizi, verilen nefeste bulunan uçucu organik bileşikleri (VOC) izleyerek bir bireyin klinik durumu hakkında bilgi edinme yöntemidir. VOC'ler, karbon bazlı biyobelirteçler olarak kullanılmak üzere insan nefesinin içeriğinde bulunan organik bileşikler olarak tanımlanmaktadır. Koku bileşiminin hastalıkla spesifik korelasyonu, nefes sensörlerinin altında yatan temel ilkedir. Kimyasal olarak etkileşimli malzemenin biyokimyasal moleküllerden yapıldığı biyobelirteçlere biyosensörler adı verilmektedir. Biyosensörler, kollektif koku alma reseptörleri sayesinde kokuları her bir kokuya özgü sinyal modellerine kodlar. Bu stratejiye kombinatoryal seçicilik denir ve elektronik burunlar olarak da bilinen nefes analizi biyosensörleri bu çalışma prensibine dayalı olarak analizlerini gerçekleştirmektedir. Bu tez çalışmasında, akciğer kanserinin ön tanısını geliştirmek amacıyla metal katkılı grafen yapıların biyosensör olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Metal atomları (platin, paladyum, nikel, iridyum ve bakır) katkılanarak oluşturulan grafen yapıların akciğer kanserinin önemli biyobelirteçleri arasında yer alan anilin, tolüen, stiren ve benzen gazlarına karşı adsorpsiyon ve algılama özellikleri incelenmiştir. Yapılan tüm DFT hesaplamaları WB97XD metodu kullanılarak tamamlanmıştır. Elde edilen bulgulara göre belirlenen hedef gazlardan metal katkılı grafen yapılara önemli yük transferi gözlenmiştir. Sistemler üzerinde NBO analizi yapılmış ve anilin, tolüen, stiren ve benzen moleküllerinden grafen ve metal katkılı grafen yapılarına yük transferi olduğu sonucuna varılmıştır. Gözlenen en önemli etkileşim, -152,9 kJ/mol adsorpsiyon entalpi değeri ile stiren molekülünün iridyum katkılı grafen yapısı üzerine adsorpsiyonu olmuştur. Gibbs serbest enerjisi tüm yapılarda negatif olduğu için adsorpsiyon süreci tüm sistemlerde kendiliğinden gerçekleşmiştir. Yorumlanan verilere göre, gaz moleküllerinin bakır katkılı ve platin katkılı grafen yapısı üzerine adsorbe edilmesinden sonra HOMO-LUMO boşluğu (Eg) değerlerinde azalmalar ve iş fonksiyonunda (Φ) değişiklikler elde edilmiştir. Sonuç olarak, akciğer kanserinin ön teşhis aşamasında, bakır katkılı ve platin katkılı grafen yapıları, önemli biyobelirteçler arasında yer alan anilin, tolüen, stiren ve benzen gazlarını tespit etmek için bir sensör olarak kullanılma potansiyeline sahiptirler.Lung cancer is the most prevalent form of cancer globally and in Turkey, with the highest mortality rate. Due to the absence of pain perception in the lung and bronchial systems, the majority of patients are diagnosed with advanced-stage lung cancer, rendering curative treatment ineffective. Human breath analysis is a method of obtaining information about an individual's clinical status by monitoring the volatile organic compounds (VOCs) present in exhaled breath. VOCs are defined as organic compounds present in human breath that can be used as carbon-based biomarkers. The specific correlation between odour composition and disease is the fundamental principle underlying breath sensors. Biosensors are devices which employ biochemical molecules in a chemically interactive process. They are capable of encoding odours into signal patterns that are specific to each individual odour. This process is referred to as combinatorial selectivity. Breath analysis biosensors, which are also known as electronic noses, employ this strategy to perform their analyses. This thesis investigates the potential of metal-doped graphene structures as biosensors for the preliminary diagnosis of lung cancer. The adsorption and sensing properties of graphene structures doped with metal atoms (platinum, palladium, nickel, iridium and copper) against aniline, toluene, styrene and benzene gases, which are among the most important biomarkers of lung cancer, were investigated. All DFT calculations were completed using the WB97XD method. The findings revealed a notable charge transfer from the target gases to the metal-doped graphene structures. A NBO analysis was conducted on the systems, and it was determined that a charge transfer occurred from aniline, toluene, styrene, and benzene molecules to graphene and metal-doped graphene structures. The most significant interaction observed was the adsorption of the styrene molecule on the iridium-doped graphene structure, with an adsorption enthalpy value of -152.9 kJ/mol. As the Gibbs free energy was negative in all structures, the adsorption process was spontaneous in all systems. The data analyses indicated a reduction in HOMO-LUMO gap (Eg) values and alterations in work function (Φ) following the adsorption of gas molecules on copper-doped and platinum-doped graphene structures. In conclusion, it can be posited that in the pre-diagnostic stage of lung cancer, copper-doped and platinum-doped graphene structures have the potential to be used as a sensor to detect aniline, toluene, styrene and benzene gases, which are among the most important biomarkers
The effects of regional wars on the global economy the case of Russia-Ukraine War
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Uluslararası Ticaret ve Lojistik Ana Bilim Dalı, Uluslararası Ticaret ve Lojistik Bilim Dalıİnsanlık tarihi savaşlarla iç içedir. İnsanı diğer canlılardan ayıran şey, doğaya hakim olma ve onu ele geçirme yeteneğidir; bunu kendi mantığını kullanarak ve sermayenin üretimine ve birikimine zemin hazırlayan araçları yaparak gerçekleştirir. İnsan, çıkarlarını korumak ve hakimiyet arzusunu gerçekleştirmek için diğer aletlere paralel olarak daha da gelişen silahlar yaratır. Sanayi toplumları ekonomilerini güçlendirmek için silah üretip ticaretini yapmaktadır. Teknolojinin ve bilimin siyasi iktidarların hizmetinde ilerlemesi, dünya üzerinde güç ve hakimiyet rekabetini doğurmuş, bunun sonu da kitle imha silahlarının yayılması ve üretilmesi olmuştur. Silahsızlanma ve silah kontrolü programları ve uluslararası düzenlemelerin savaşın azaltılmasında ve önlenmesinde etkisi olmamıştır. Savaş karşıtlarının önerileri, toplumsal yapıyı değiştirme çözümü konusunda yeterli olmadığı gibi, savaşı ortadan kaldırma çabasını boşuna gören teoriler de sorgulanmakta ve eleştirilmektedir. Savaşın en uğursuz ve şaşırtıcı toplumsal olgu olarak korkunç etki ve sonuçlara sahip olması, savaşın doğası ve nedenlerinin açıklanmasının çeşitli alanlardaki düşünürlerin geniş çapta ilgisini çekmektedir. 1990 yılında Sovyetler Birliği'nin dağılmasının ardından Batı Avrupa ve Amerika ülkelerini endişelendiren konulardan biri de Doğu Avrupa ülkeleriydi. o zamana kadar Varşova Paktı üyesi olan bu ülkeleri Batı kampına çekmek gerekiyordu; Böylece gelecekte hiçbir koşulda yeniden Rusya'nın müttefiki olamayacaklar. Bu nedenle NATO'nun doğuya doğru genişlemesi konusu o dönemden beri takip edilmektedir. Rusya'nın Şubat 2022'de Ukrayna'yı kitlesel olarak işgal etmesi ve Moskova'ya karşı uygulanan ağır mali yaptırımlar sadece Rusya'yı ekonomik olarak etkilemekle kalmadı; aynı zamanda bu krizin sonucu uluslararası ekonomiyi de etkilemiştir. Şu anda dünya ekonomilerinin çoğuna zarar vermiş olan Ukrayna krizinin neden olduğu enflasyon; petrol ve gaz ile sanayi ve tarım ürünlerinin fiyatındaki keskin artış nedeniyle sürekli artmaktadır. Bu nedenle, bu çalışmada, 2022 yılında Rusya ve Ukrayna arasındaki savaşın, Rusya'ya karşı ciddi mali yaptırımlar uygulayan ABD ve Avrupa başta olmak üzere küresel ekonominin kilit oyuncuları üzerindeki ekonomik etkisini incelenmeye çalışılmıştır. Araştırma hipotezi, Ukrayna'daki çatışmanın siyasi ve askeri yönleri göz önünde bulundurulduğunda; ülke liderlerinin bu krize ilişkin kararlarında siyasi konuları ekonomik konulara göre ön planda tuttukları, bunun da Soğuk Savaş döneminde daha alt politika olarak değerlendirilen ekonominin yeniden daha üst politika konularının etkisine girmesine neden olduğu ve Resesyon ve küresel fiyatlarda artış ile karşı karşıya kalınacağı yönündedir.Human history is intertwined with wars. What distinguishes man from other creatures is his ability to dominate and conquer nature; he does this by using his own logic and by making the tools that pave the way for the production and accumulation of capital. In order to protect his interests and realize his desire for domination, man creates weapons that develop further in parallel with other tools. Industrial societies produce and trade weapons to strengthen their economies. The advancement of technology and science in the service of political powers has led to competition for power and dominance in the world, resulting in the proliferation and production of weapons of mass destruction. Disarmament and arms control programs and international regulations have had no effect in reducing and preventing war. The proposals of the opponents of war are not enough to change the social structure, and the theories that see the effort to eliminate war as futile are also questioned and criticized. War, as the most ominous and surprising social phenomenon, has terrible effects and consequences, which has caused the explanation of the nature of war and its causes to be widely noticed by thinkers in various fields. In 1990, after the collapse of the Soviet Union, one of the issues that worried the countries of Western Europe and the United States was the countries of Eastern Europe. It was necessary to bring these countries, which until then had been members of the Warsaw Pact, into the Western camp, so that in the future under no circumstances would they again become allies of Russia. This is why the issue of NATO's eastward expansion has been pursued ever since. Russia's massive invasion of Ukraine in February 2022 and the severe financial sanctions imposed against Moscow have not only affected Russia economically, but the consequences of this crisis have also affected the international economy. Inflation caused by the Ukrainian crisis, which has already damaged most of the world's economies, is constantly increasing due to the sharp rise in the price of oil and gas, industrial and agricultural products. Therefore, this study seeks to analyze the economic impact of the war between Russia and Ukraine in 2022 on the key players of the global economy, particularly the US and Europe, which have imposed severe financial sanctions against Russia. Therefore, the main research question is, what is the impact of the 2022 war between Russia and Ukraine on the international economy? The research hypothesis is that given the political and military aspects of the conflict in Ukraine, the leaders of the countries prioritize political issues over economic issues in their decisions regarding this crisis, which causes the economy, which was considered as a lower policy issue during the Cold War period, to be influenced by higher policy issues again, and that recession and an increase in global prices will be faced
Determination of critical factors affecting the success of engineering student by structural equation modeling
No full textBu araştırma, Yükseköğretim Kurumlarının (YÖK) mühendislik programlarının, günümüzün rekabetçi küresel işgücü piyasasının taleplerine uygun mühendislik mezunları yetiştirme konusundaki zorluklarını incelemektedir. İşverenlerin endişeleri dikkate alınarak, mühendislik öğrencilerinin mezuniyet profillerinin geliştirilmesi gerektiği vurgulanmaktadır. Bu gelişim, yalnızca teknik becerileri değil, aynı zamanda kültürel zekâ ve öz yeterlilik gibi bilişsel olmayan nitelikleri de içermelidir. Literatür analizi, mühendislik mezunları için kritik başarı faktörlerini belirleme konusunda önemli bilgiler sunmuştur. Bu faktörlere dayanarak, çalışma; deneyimsel öğrenme, akademik öz yeterlik, kültürel zekâ ve kendini algılayan istihdam edilebilirlik arasındaki bağlantıları vurgulayarak mühendislik eğitiminin kalitesini artırmayı amaçlamaktadır. Ayrıca, mühendislik öğrencilerinin yalnızca teknik bilgi değil, aynı zamanda pratik deneyim, öz yeterlilik duygusu, kültürel çeşitliliğe duyarlılık ve istihdam edilebilirlik konularında da yeteneklerini geliştirmeye odaklanarak iş dünyasındaki beklentilere daha etkin yanıt vermelerini hedeflemektedir. Bu çalışma, yükseköğretim kurumlarının mühendislik eğitimini küresel ölçekte daha rekabetçi ve etkili hale getirmesine yardımcı olabilmektedir. Akademik öz yeterlik, öğrencilerin kendi yeteneklerini anlamalarına ve bu yetenekleri etkili bir şekilde kullanabilmelerine katkı sağlar. Kültürel zekâ, öğrencilere farklı kültürlerle etkileşim kurma ve kültürlerarası iletişim becerilerini geliştirme yeteneği kazandırır. Kendi kendine algılanan istihdam edilebilirlik ise, öğrencilerin kariyer hedeflerini tanımlamalarına ve iş dünyasındaki değişen ihtiyaçlara uyum sağlamalarına yardımcı olur. Bu modelin hayata geçirilmesiyle, YÖK'lerin mühendislik programlarını sürekli gözden geçirmesi ve güncellemesi teşvik edilebilmektedir. Teknoloji ve iş dünyasındaki hızlı değişimlere ayak uydurarak mühendislik eğitiminin güncel ve etkili kalmasını sağlayabilir. Sonuç olarak, YÖK mühendislik programları, mühendislik lisansüstü öğrencilerini yalnızca teknik bilgi değil, aynı zamanda iş dünyasının beklentilerine uygun geniş bir beceri yelpazesiyle donatarak daha rekabet avantajına sahip olmalarına olanak tanır. Bu çalışma, mühendislik eğitimini yalnızca bilgi vermekle kalmayıp, aynı zamanda öğrencilerin iş dünyasındaki zorluklara etkili bir şekilde yanıt vermelerini sağlayacak şekilde dönüştürme potansiyeline sahiptir.This research examines the challenges faced by Higher Education Institutions (HEIs) in engineering programs in producing graduates who meet the demands of today's competitive global workforce. Considering employer concerns, the necessity of enhancing the graduate profiles of engineering students is emphasized. This development should encompass not only technical skills but also non-cognitive qualities such as cultural intelligence and self-efficacy. A literature analysis has provided significant insights into the critical success factors for engineering graduates. Based on these factors, the study aims to enhance the quality of engineering education by highlighting the connections between experiential learning, academic self-efficacy, cultural intelligence, and perceived employability. Additionally, it focuses on developing students' abilities not only in technical knowledge but also in practical experience, self-efficacy, cultural diversity awareness, and employability, making them more responsive to the expectations of the business world. This study can help HEIs make engineering education more competitive and effective on a global scale. Academic self-efficacy contributes to students' understanding of their abilities and their effective utilization of these abilities. Cultural intelligence equips students with the skills to interact with different cultures and develop intercultural communication abilities. Perceived employability helps students define their career goals and adapt to the changing needs of the business world. Implementing this model can encourage HEIs to continuously review and update their engineering programs. This ensures that engineering education remains current and effective by keeping pace with rapid changes in technology and the business world. Consequently, HEIs can equip engineering graduates not only with technical knowledge but also with a broad range of skills that meet business expectations, giving them a competitive advantage. This study has the potential to transform engineering education from merely imparting knowledge to enabling students to effectively respond to the challenges of the business world