Bursa Technical University Institutional Repository
Not a member yet
2618 research outputs found
Sort by
Production of carob concentrate by osmotic distillation: Evaluation of food quality and process conditions
Get PDF25.01.2025 tarihine kadar kullanımı yazar tarafından kısıtlanmıştır.Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Gıda Mühendisliği Bilim DalıKeçiboynuzu meyvesi (Ceratonia siliqua L.) ya da bilinen diğer adıyla harnup sahip olduğu yüksek besin içeriği bakımından dikkat çeken fonksiyonel gıda ürünlerinden biridir. Fonksiyonel özelliklerinin sahip olduğu biyoaktif maddelerin çalışma mekanizmalarından kaynaklandığı ve yapılan çalışmalarda sahip olduğu biyoaktif bileşenlerin özellikle gastrointestinal sistem rahatsızlıkları başta olmak üzere birçok kronik hastalığa iyi geldiği bilinmektedir. Oldukça sert bir meyve oluşu direkt tüketimini zorlaştırmakta, bu sebeple de ya öğütülmüş toz formda ya da meyvelerin su ile ekstraksiyonu ve sonrasında bazı termal evaporasyon yöntemleriyle konsantre edilerek pekmez, öz ve şurup formlarına işlenerek tüketilmesini gerektirmektedir. Ancak mevcut termal evaporasyon yöntemleri keçiboynuzunda bulunan bu biyoaktif maddelerden yeteri kadar faydalanılamamasına sebep olmaktadır. Bu çalışmada keçiboynuzu ekstraktı ileri ozmoz tekniğine dayanan ozmotik distilasyon yöntemiyle laboratuvar ölçekli 0,58 m2 alana sahip X50 Liqui-cel® 1.7×5.5 Minimodules 7400 mikroporlu hidrofobik polipropilen hollowfiber membran kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Besleme çözeltisi olarak ultrasonikasyon yöntemiyle elde edilen 12,2 ºBriks keçiboynuzu ekstraktı ve çekme çözeltisi olarak 4 M CaCl2 çözeltisi kullanılmıştır. Ozmotik distilasyonda proses sıcaklığının ve besleme ve çekme çözeltilerinin akış hızının transmembran akısı üzerine etkisi incelenmiştir. En yüksek akı değeri 378,735 g.m-2.sa-1 ile 1600/1300 mL/dk. akış hızında 35 ?'deki deneyde elde edilmiştir. Ayrıca geleneksel ve vakum evaporasyon yöntemleriyle proses sonrası ve depolama şartları boyunca fizikokimyasal özellikler, renk, antioksidan ve fenolik aktivite ve HMF içeriği karşılaştırılması yapılmıştır. Çalışma sonunda keçiboynuzu ekstraktı başarılı bir şekilde 63,2 °Briks'e konsantre edilmiş olup; ayrıca fenolik ve antioksidan aktivite değerleri sırasıyla 498,64 mg GAE/100 g ve 17,36 mM TE olarak kaydedilmiş olup bu değerlerin diğer evaporasyon yöntemlerine göre oldukça yüksek olduğu görülmektedir. OD sonucu herhangi bir HMF oluşumu gözlenmezken, renk değerleri olarak diğer yöntemlerden oldukça farklı sonuçlar ortaya çıkmıştır. Sonuç olarak bu çalışma ile keçiboynuzunun ozmotik distilasyonda konsantre edilmesi işlemi ilk kez çalışılmış olup, ekstraksiyon ve proses optimizasyonu ve ozmotik distilasyon sistemlerinin meyve suları ve ekstraktlarına uyarlanabilirliği konusunda önemli çıktılar alınmıştır. Yapılacak yeni çalışmalar ve teknolojik yeniliklerle birlikte böyle bir ozmotik distilasyon sisteminin gıda endüstrisinde kullanılarak piyasaya yenilikçi ürünler sunulmasının mümkün olacağı düşünülmektedir.Carob fruit (Ceratonia siliqua L.) is one of the functional food products that attracts attention with its high nutritional content. Its functional properties are known due to the working mechanisms of its bioactive substances. Its bioactive components are good for many chronic diseases, especially gastrointestinal system disorders. The fact that it is a hard fruit makes it difficult to consume directly, therefore it must be consumed either in ground powder form or by extracting the fruits with water and then concentrating by thermal evaporation methods and then processing into molasses, extract, and syrup forms. However, current thermal evaporation methods cause insufficient utilization of these bioactive substances in carob. In this study, carob extract was carried out by osmotic distillation based on the forward osmosis technique using a laboratory-scale X50 Liqui-cel® 1.7×5.5 Minimodules 7400 microporous hydrophobic polypropylene hollow fiber membrane with a surface area of 0.58 m2. 12.2 ºBriks carob extract obtained by ultrasonication was used as the feed solution and 4 M CaCl2 solution was used as the draw solution. The effect of process temperature and flow rate of feed and draw solutions on transmembrane flux in osmotic distillation were investigated. The highest flux value was 378.735 g.m-2.h-1 at a 1600/1300 mL/min flow rate. In addition, physicochemical properties, colour, antioxidant and phenolic activity, and HMF content were compared between conventional and vacuum evaporation methods after processing and during storage conditions. At the end of the study, carob extract was successfully concentrated to 63.2 ºBriks and phenolic and antioxidant activity values were recorded as 498.64 mg GAE/100 g and 17.36 mM TE respectively. These values were found to be significantly higher than other evaporation methods. While no HMF formation was observed due to OD, colour values differed from other methods. In conclusion, this is the first study in the literature on the concentration of carob by osmotic distillation. Important outputs were obtained on extraction, process optimization, and adaptability of osmotic distillation systems to fruit juices and extracts. With new studies and technological innovations, it will be possible to use such osmotic distillation systems in the food industry and offer innovative products to the market
Development of an innovative communication system utilizing visible light communication infrastructure for electric vehicle charging stations
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim DalıElektrikli araçlar günümüzde giderek daha fazla ilgi görmekte ve bu da şarj altyapısına olan ihtiyacı hızla artırmaktadır. Araştırmacılar, batarya değiştirme, kablosuz ve kablolu şarj gibi çeşitli yöntemleri incelemişlerdir. Ancak, elektrikli araçların uzun şarj süreleri, geleneksel araçlara kıyasla bir dezavantaj olarak karşımıza çıkmaktadır. Batarya değiştirme istasyonları hızlı bir şarj imkanı sunsa da, tam şarj edilmiş batarya envanterine ihtiyaç duyulması lojistik zorluklarını beraberinde getirebilmektedir. Kablosuz şarj ise pratik olmasına rağmen diğer yöntemlere göre daha yavaş işlemektedir. Kablolu şarj ise halen en yaygın olanıdır ve AA ve DA modlarıyla kullanılmaktadır. Ancak, bu yöntemler özellikle MOD 1 şarjında bazı güvenlik endişelerine yol açmaktadır. Bununla birlikte görünür ışık haberleşmesi (GIH) teknolojisi, şarj sistemlerinde verimli ve güvenli veri iletimi için umut vadeden bir çözüm olarak ön plana çıkmaktadır. Yüksek veri hızları ve düşük güç tüketimi avantajlarıyla GIH, elektrikli araç (EA) şarj istasyonları için potansiyel faydalar sunmaktadır. Bu çalışmada, EA şarj üniteleri ile taşıtlar arasındaki iletişim sistemi incelenerek, GIH tabanlı yenilikçi bir şebeke izleme ve koruma sistemi geliştirilmiştir. Tezde öncelikle EA şarj altyapısında kullanılan haberleşme teknolojileri araştırılmış, analiz edilmiş ve değerlendirilmiştir. Bu bağlamda, GIH teknolojilerinin EA şarj altyapısının güvenilirliğini artırmak amacıyla kullanılması hedeflenmiştir. Bu kapsamda, şebeke gerilimi ve frekansında meydana gelebilecek anormal değişimler nedeni ile EA şarj ünitelerinin güvenli bir şekilde devreye girmesi ve devreden çıkması amacı ile GIH altyapısı kullanılmıştır. GIH'nin modülatör ve demodülatör yapısı LabVIEW ile gerçek zamanlı olarak VHDL dilinde kodlanarak geliştirilmiştir. Şebekenin anormal gerilim ve frekans durumları (AGK, DGK, AFK ve DFK) GIH yardımı ile tespit edilerek, EA şarj ünitelerinin güvenilir bir şekilde IEEE 929-2000 standartlarında belirtilen sınırlar içinde çalışabilmesine imkan sağlanmıştır. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen GIH altyapısına dayalı izleme ve koruma sisteminin, EA şarj ünitelerinin şebekeye entegrasyonunda, mikroşebekelerde ve dağıtık üretim sistemlerinde güvenli bir şekilde pratikte de uygulanabileceğini göstermektedir. Ayrıca, geliştirilen GIH altyapısının, EA şarj ünitelerinin aşırı ısınma, aşırı yük talebi ve şebeke kaynaklı güç kalitesi problemleri için de geliştirilebilir bir yapıda olduğu düşünülmektedir.Electric vehicles (EVs) are gaining increasing interest today, rapidly boosting the need for charging infrastructure. Researchers have explored various methods such as battery swapping, wireless charging, and wired charging. However, the long charging times of electric vehicles pose a disadvantage compared to conventional vehicles. Although battery swapping stations offer a quick charging solution, they bring logistical challenges due to the need for a fully charged battery inventory. Wireless charging, while convenient, is slower than other methods. Wired charging remains the most common method and can be used in AC and DC modes. However, these methods, particularly Mode 1 charging, raise some safety concerns. In this context, visible light communication (VLC) technology emerges as a promising solution for efficient and secure data transmission in charging systems. With its high data rates and low power consumption, VLC offers potential benefits for EV charging stations. This study develops an innovative VLC-based grid monitoring and protection system by examining the communication system between EV charging units and vehicles. The thesis first investigates, analyzes, and evaluates the communication technologies used in EV charging infrastructure. In this context, the use of VLC technology aims to enhance the reliability of EV charging infrastructure. The VLC infrastructure is employed to ensure the safe operation and disconnection of EV charging units due to abnormal voltage and frequency changes in the grid. The modulator and demodulator structure of VLC is developed in real-time using VHDL language coded in LabVIEW. Abnormal voltage and frequency conditions in the grid (over-voltage, under-voltage, over-frequency, and under-frequency) are detected with the help of VLC, enabling EV charging units to operate safely within the limits specified in the IEEE 929-2000 standards. The results show that the developed VLC-based monitoring and protection system can be practically applied in the safe integration of EV charging units into the grid, microgrids, and distributed generation systems. Additionally, the developed VLC infrastructure is considered to be adaptable for EV charging units' issues such as overheating, excessive load demand, and grid-related power quality problems
Calculating the carbon footpri·nt: The case of aluminum company
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Ana Bilim DalıSanayi devrimi ile doğal kaynaklara olan talep gün geçtikçe artmıştır. Kaynakların bilinçsiz olarak kullanılması ve bilinçli veya bilinçsiz olarak çevre için yeterli önlemlerin alınamamasından dolayı günümüzün en büyük küresel sorunlarından biri olan iklim değişikliği sorunu ortaya çıkmıştır. İklim değişikliğinin ana nedeni sera gazı emisyonlarıdır. Sera gazı emisyonları kaynaklı olarak dünya yüzeyinin sıcaklığı ortalama değerin üstüne çıkmaya başlaması nedeni ile küresel ısınma meydana gelmektedir. Küresel ısınma kaynaklı da iklim değişikliği sorunu oluşmaktadır. Sera gazı emisyonlarının azaltımını sağlayarak küresel ısınmayı kontrol altına almak için uluslararası düzeyde birçok çalışma yapılmıştır. İklim krizinin büyümesini engellemek amacıyla 196 ülke 2016 yılında Paris İklim Anlaşmasını imzalamış olup, ülkemiz de 2016 yılında imzalamış olduğu söz konusu anlaşmaya 2021 yılında taraf olmuştur. Bu bağlamda ülkemizin hedefi 2053 yılında karbon nötr olacak şekilde iklim krizinin yönetimini sağlamaktır. 2019 yılında Avrupa Birliği (AB) üyesi ülkeler de iklim krizi ile mücadele kapsamında Yeşil Mutabakat sürecini başlatarak 2050 yılı karbon nötr bir kıta hedefi ile çalışmalarını sürdürmektedir. Yeşil mutabakat sürecinin bir parçası olan Sınırda Karbon Düzenleme Mekanizması (SKDM) ile de bir emisyon ticaret sistemi oluşturulması ve karbon yoğun üretim gerçekleştiren sektörlerin emisyonlarını ölçerek azaltımı için gerekli önemleri alması hedeflenmektedir. Bu kapsamda başlangıçta; alüminyum, demir-çelik, gübre, çimento, elektrik ve hidrojen üretim konusunda faaliyet gerçekleştiren tesisler sürece dahil edilmiştir. Ancak AB'nin 2050 yılı iklim hedefi doğrultusunda sektörler ilerleyen yıllarda genişletilecektir. SKDM'nin ana hedefi emisyon kaçaklarını önlemektir. SKDM kapsamında Avrupa Birliği dışında üretilen ürünlerin emisyonları dikkate alınarak bir vergilendirmeye tabi tutulması amaçlanmaktadır. Eğer SKDM kapsamındaki sektöreler yeterli önemler alınmazsa; sektörleri büyük riskler beklediği aşikardır. Dolayısıyla SKDM kapsamındaki sektörlerin en kısa sürede sera gazı envanterini hazırlayarak sera gazı emisyonlarını ölçmesi ve gerekli önlemleri alması yüksek önem arz etmektedir. Sera gazı emisyonlarının ölçülmesi için birçok hesaplama metodolojisi mevcuttur. ISO 14064-1 standardı da sera gazı emisyonlarının hesaplanması ve raporlamasında kullanılmaktadır. Mevcut tez çalışması kapsamında seçilen bir alüminyum tesisinin, ISO 14064-1 standardına göre doğrudan sera gazı emisyonları ve enerji dolayı sera gazı emisyonları hesaplanmıştır. Yapılan hesaplamalarda; doğrudan emisyonlar? 24.000 ton CO2e ve enerji dolaylı emisyonlar ? 14.239 ton CO2e olarak bulunmuştur. Yapılan çalışmada alüminyum üretim tesisinin sera gazı hesaplaması gerçekleştirilmiş olup, sera gazı emisyon azaltım stratejilerinin belirlenmesine ışık tutulmuştur.With the industrial revolution, the demand for natural resources has increased day by day. The problem of climate change, one of today's biggest global problems, has emerged due to the unconscious use of resources and the failure to take adequate measures for the environment, consciously or unconsciously. The main cause of climate change is greenhouse gas emissions. Global warming occurs because the temperature of the earth's surface begins to rise above the average value due to greenhouse gas emissions. The problem of climate change also occurs due to global warming. Many studies have been carried out at the international level to control global warming by reducing greenhouse gas emissions. In order to prevent the climate crisis from escalating, 196 countries signed the Paris Climate Agreement in 2016, and our country became a party to the agreement in 2021, which it signed in 2016. In this context, our country's goal is to manage the climate crisis to become carbon neutral in 2053. In 2019, European Union (EU) member countries started the Green Deal process within the scope of combating the climate crisis and continue their work with the target of a carbon neutral continent by 2050. With the Border Carbon Regulation Mechanism (SKDM), which is a part of the green agreement process, it is aimed to create an emission trading system and to take the necessary precautions to measure and reduce the emissions of sectors that carry out carbon-intensive production. In this context, initially; Facilities operating in the production of aluminum, iron and steel, fertilizer, cement, electricity and hydrogen were included in the process. However, in line with the EU's 2050 climate target, the sectors will be expanded in the coming years. The main goal of SKDM is to prevent emission leaks. Within the scope of SKDM, it is aimed to tax products produced outside the European Union, taking into account their emissions. If sufficient precautions are not taken in the sectors within the scope of SKDM; It is obvious that great risks await the sectors. Therefore, it is of great importance for the sectors within the scope of SKDM to prepare the greenhouse gas inventory as soon as possible, measure their greenhouse gas emissions and take the necessary measures. Many calculation methodologies are available for measuring greenhouse gas emissions. ISO 14064-1 standard is also used in calculating and reporting greenhouse gas emissions. Direct greenhouse gas emissions and energy-related greenhouse gas emissions of an aluminum facility selected within the scope of the current thesis study were calculated according to the ISO 14064-1 standard. In the calculations made; direct emissions were found to be ? 24,000 tons of CO2e and energy indirect emissions were found to be ? 14,239 tons of CO2e. In the study, the greenhouse gas calculation of the aluminum production facility was carried out and shed light on the determination of greenhouse gas emission reduction strategies
Investigation of hydrogen adsorption and sensing properties of metal-calix[4]arene complexes by density functional theory (DFT)
No full textHidrojen yüksek ısıl değere sahip ve çevreyi kirletmeyen bir yakıt türüdür. Bu nedenle hidrojene olan ilgi günümüzde artmaktadır. Ancak hidrojen enerjisi üzerinde yapılan çalışmalar içerisindeki en önemli sorun hidrojenin güvenli depolanmasıdır. Hidrojenin gaz veya sıvı olarak depolanmasının çok ciddi dezavantajları vardır. Bu nedenle hidrojenin bir maddeye adsorplanarak depolanması önemli bir alternatif çalışma olarak görülmektedir. Son yıllarda, hidrojen adsorpsiyonu ve algılaması çalışmalarında metalo-organik komplekslere oldukça ilgi duyulmaktadır. Makrosiklik organik bileşiklerin metal kompleksleri üzerinde araştırmalar giderek artmaktadır. Çok çeşitli türevlendirilebilme özelliğine sahip olan kaliksaren makrosikliklerin hidrojen adsorpsiyon ve algılama çalışmaları yok denecek kadar azdır. Tez kapsamında yapılan bu çalışmada, adsorplanması veya algılanması istenilen analitin yapısı ile etkileşime girebilecek fonksiyonel gruplar ile kolaylıkla türevlendirilebilen kaliksaren bileşiklerinin hidrojen molekülünün adsorpsiyonunda ve algılanmasında kullanılabilecekleri gösterilmiştir. Tez çalışmasında Gaussian09 yazılımı kullanılarak DFT hesaplamaları gerçekleştirilmiştir. DFT hesaplamalarında wB97XD hibrit metodu, ve 6-31G(d,p)/LANL2DZ temel setleri kullanılmıştır. Çalışmada, temel kaliks[4]aren bileşiği olan p-tert-bütilkaliks[4]aren bileşiği ve ondan türetilen dört farklı yapılara sahip türevleri kullanılmıştır. Bu yapıların Cu, Fe, Ni ve Zn metal atomlarıyla kompleks oluşumları gerçekleştirilmiş ve hidrojen adsorpsiyon çalışmaları yürütülmüştür. En düşük adsorpsiyon enerji değerlerine sahip olan yapı C4-Cuhalka kompleks yapısı olarak belirlenmiştir. Bu kompleksin hidrojen molekülüne karşı adsorpsiyon enerji ve adsorpsiyon entalpi değerleri sırasıyla, -26,1 ve -28,6 kJ/mol olarak hesaplanmıştır. RDG analizlerine göre tüm adsorpsiyon proseslerinde van der Waals etkileşimleri baskındır. Yapıların H2 molekülüne karşı elektronik özellikleri incelendiğinde, C3-Fealt kompleksinin HOMO-LUMO band boşluğunda -78 kJ/mol'lük azalma meydana gelmiş, buna bağlı olarak elektriksel iletkenliğinde artma meydana gelmiştir. Ayrıca, en yüksek sensör tepki faktörü ve sensörün iş fonksiyonundaki en fazla değişime sahip yapı da C3-Fealt kompleksi olmuştur. Dolayısyla bu kompleks için oda sıcaklığında H2 sensörü olarak kullanılabileceği ortaya çıkmıştır. En iyi adsorpsiyon performansı gösteren C4-Cuhalka kompleksi üzerinde hidrojen depolama çalışmaları gerçekleştirilmiştir. 26 H2 molekülü adsorbe edebilen C4-Cuhalka kompleksinin gravimetrik hidrojen depolama kapasitesi %4,7 olarak hesaplanmıştır. Moleküler Dinamik hesaplamaları ile hem C3-Fealt kompleksi hem de C4-Cuhalka kompleksinin, çalışma sıcaklığında dinamik kararlılığını sürdürdükleri gözlemlenmiştir. Son olarak, hem hidrojen sensörü hem de hidrojen depolama malzemesi adayı olan C3-Fealt ve C4-Cuhalka komplekslerinin hidrojen molekülü ile etkileşimi, pertürbasyon analizi ile incelenmiş ve etkileşimde en yüksek stabilizasyon enerjilerine sahip atomlar belirlenmiştir. Gelecekte, bu çok yönlü makrosikliklerin farklı türevleri ile metal kompleks oluşumları incelenmeli ve güvenli hidrojen depolama malzemeleri olarak araştırma sayıları artırılmalıdr.Hydrogen is a type of fuel that has a high calorific value and does not pollute the environment. For this reason, interest in hydrogen is increasing today. However, the most important problem in the studies on hydrogen energy is the safe storage of hydrogen. Storing hydrogen as gas or liquid has very serious disadvantages. For this reason, storage of hydrogen by adsorption on a substance is seen as an important alternative study. In recent years, there has been considerable interest in metallo-organic complexes in hydrogen adsorption and sensing studies. Research on metal complexes of macrocyclic organic compounds is increasing. Hydrogen adsorption and sensing studies of calixarene macrocyclics, which have a wide range of derivatisation properties, are almost absent. In this thesis study, it has been shown that calixarene compounds, which can be easily derivatised with functional groups that can interact with the structure of the analyte to be adsorbed or sensed, can be used in the adsorption and sensing of hydrogen molecule. In this thesis, DFT calculations were performed using Gaussian09 software. The wB97XD hybrid method and 6-31G(d,p)/LANL2DZ basis sets were used in DFT calculations. In the study, the basic calix[4]arene compound p-tert-butylcalix[4]arene and its derivatives with four different structures were used. Complex formation of these structures with Cu, Fe, Ni and Zn metal atoms was performed and hydrogen adsorption studies were carried out. The structure with the lowest adsorption energy values was determined as C4-Cuhalka complex structure. The adsorption energy and adsorption enthalpy values of this complex against hydrogen molecule were calculated as -26.1 and -28.6 kJ/mol, respectively. According to RDG analyses, van der Waals interactions are dominant in all adsorption processes. When the electronic properties of the structures against H2 molecule were analysed, a decrease of -78 kJ/mol in the HOMO-LUMO band gap of the C3-Fealt complex occurred, resulting in an increase in electrical conductivity. In addition, the C3-Fealt complex has the highest sensor response factor and the highest change in the work function of the sensor. Therefore, it was found that this complex can be used as a H2 sensor at room temperature. Hydrogen storage studies were conducted on the C4-Cuhalka complex showing the best adsorption performance. The gravimetric hydrogen storage capacity of the C4-Cuhalka complex, which can adsorb 26 H2 molecules, was calculated as 4.7%. Molecular Dynamics calculations showed that both C3-Fealt complex and C4-Cuhalka complex maintain their dynamic stability at operating temperature. Finally, the interaction of C3-Fealt and C4-Cuhalka complexes, which are both hydrogen sensor and hydrogen storage material candidates, with the hydrogen molecule was studied by perturbation analysis and the atoms with the highest stabilisation energies in the interaction were determined. In the future, the formation of metal complexes with different derivatives of these versatile macrocyclics should be investigated and the number of researches should be increased as safe hydrogen storage materials
Investigation of the effect of morphology on the photocatalytic activity of zinc oxide nanoparticles
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Kimya Mühendisliği Bilim DalıGünümüzde çevre kirliliği insan yaşamı için büyük bir tehdit haline gelmiştir. Kentsel gelişmeler, nüfus artışı ve büyüyen endüstriler nedeniyle çevre kirliliğinin kontrol altına alınması zorunludur. Tarım ilaçları, gübreler, boyalar, pigmentler vb. gibi zehirli maddelerin aşırı kullanımı ve bunların uygunsuz arıtılması ve su kütlelerine boşaltılması, doğal su kaynaklarının kirlenmesinde temel sebeplerdendir. Bu kirleticilerin biyolojik olarak parçalanması ya çok yavaş ya da geleneksel metotlar çoğunlukla etkisiz olduğundan ve çevreye verilen zarar önlenemezse ciddi bir ekolojik sorun ile karşı karşıya kalınmaktadır. Genel olarak hem sudaki hem de havadaki kirleticilerin giderimi için çeşitli prosesler bulunmaktadır. Kirleticilerin analizinde ileri oksidasyon proseslerinden heterojen fotokataliz başarılı bir yöntem olarak kullanılmaktadır. Endüstriyel atıksulardaki organik kirleticilerin yarı iletken oksitleri yoluyla fotokatalitik saflaştırılması, kendine özgü ve mükemmel fizikokimyasal özelliklerinden dolayı çevre kirliliklerinin kontrol altına alınmasında büyük bir potansiyel olarak görülmektedir. ZnO parçacıklarının optik ve elektronik özellikleri, boyutları ve morfolojileri değiştirilerek modüle edilebilir. Bu malzemenin elektronik, katalizörler ve optik cihazlar gibi çeşitli alanlarda; yüzey akustik dalga filtreleri, fotonik kristaller, fotokataliz, fotodedektörler, ışık yayan diyotlar, gaz sensörleri, optik modülatör dalga kılavuzları, güneş pilleri, transistör, piezoelektrik jeneratör ve fotokatalizörde çeşitli uygulamaları vardır. Bu gibi alanlarda kullanılan ZnO reaksiyon alanının büyütülmesi için tanecik yapısının küçültülmesi gerekmektedir. Özellikle tekstil bazlı atık sulardaki organiz bileşikler ve boyar maddelerin parçalanabilmesi için çinko oksit nanoparçacıklara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu amaçla üretilen çeşitli morfolojilerdeki çinko oksit nano parçacıkların veriminin araştırılması gerekmektedir. Bu çalışmada, etanol çinko oksit nano parçacık katalizörle UV ışığa maruz bırakılarak reaksiyon gerçekleştirilmiştir. Bu reaksiyon sonucu oluşan ürünlerin dağılımına çinko oksit nano parçacık katalizörün morfolojisinin etkisi araştırılmıştır. Kurulan deney sisteminde reaktör olarak UV ışık geçirgenliği yüksek feb tüp kullanılarak işlemler oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Böylelikle reaksiyonda yüzey alanı arttırılarak reaktör üretim maliyetleri ve üretim esnasında ısıtma için harcanan enerji maliyetleri düşürülmüştür. Günümüzde üretilen kimyasalların yeşil dönüşüm etkisiyle üretim aşamasında karbon ayak izinin azaltılması hedeflenirken, yapmış olduğumuz çalışmada üretim girdilerini düşürmeye çalışırken bir yandan da çevre kirliliğinin azaltılması hedeflenmiştir.Nowadays, environmental pollution has become a major threat to human life. Due to urban developments, population growth and growing industries, it is necessary to control environmental pollution. Pesticides, fertilizers, dyes, pigments, etc. Excessive use of toxic substances and their improper treatment and discharge into water bodies are the main reasons for the pollution of natural water resources. Since the biodegradation of these pollutants is either very slow or traditional methods are often ineffective, a serious ecological problem is faced if the damage to the environment cannot be prevented. In general, there are various processes for the removal of pollutants in both water and air. Heterogeneous photocatalysis, one of the advanced oxidation processes, is used as a successful method in the analysis of pollutants. Photocatalytic purification of organic pollutants in industrial wastewater through semiconductor oxides is seen as a great potential in controlling environmental pollution due to its unique and excellent physicochemical properties. The optical and electronic properties of ZnO particles can be modulated by changing their size and morphology. This material is used in various fields such as electronics, catalysts and optical devices; It has various applications in surface acoustic wave filters, photonic crystals, photocatalysis, photodetectors, light emitting diodes, gas sensors, optical modulator waveguides, solar cells, transistor, piezoelectric generator and photocatalyst. In order to enlarge the ZnO reaction area used in such areas, the particle structure must be reduced. Zinc oxide nanoparticles are needed to break down organic compounds and dyestuffs, especially in textile-based wastewater. For this purpose, it is necessary to investigate the efficiency of zinc oxide nanoparticles in various morphologies produced. In this study, the reaction was carried out by exposing ethanol to UV light with a zinc oxide nanoparticle catalyst. The effect of the morphology of the zinc oxide nanoparticle catalyst on the distribution of the products formed as a result of this reaction was investigated. In the established experimental system, the processes were carried out at room temperature using a feb tube with high UV light transmittance as the reactor. Thus, by increasing the surface area in the reaction, reactor production costs and energy costs spent on heating during production were reduced. While it is aimed to reduce the carbon footprint of the chemicals produced today with the green transformation effect at the production stage, in our study we aimed to reduce environmental pollution while trying to reduce production inputs
Water sensitive urban design: The path to building resilience against climate-related water scarcity and achieving sustainable water management systems: The case of Bursa
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Kentsel Tasarım Ana Bilim Dalı, Kentsel Tasarım Bilim DalıHızlı kentleşme ve iklim değişikliği göz önüne alındığında, sel, kuraklık ve kirlilik nedeniyle daha da kötüleşen su kıtlığı, dünya çapında kentler için ciddi zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Bursa da dahil olmak üzere Türkiye'deki şehirler su kıtlığından etkilenmektedir. Bursa'da son yıllarda sel felaketleri ve kuraklık olayları yaşanmıştır. Mevcut yağmur suyu yönetimi uygulamaları, özellikle ekolojik sistemler, yerleşimler ve altyapı ağları gibi hassas kentsel bileşenlerde, etkinlikleri ve çevresel etkileri açısından bariz bir şekilde yetersiz kalmaktadır. Suya Duyarlı Kentsel Tasarım (SDKT), dayanıklılığı artırmak ve sürdürülebilir su sistemlerini teşvik etmek için bir yaklaşım olarak ortaya çıkmaktadır. Bu tez, hem eski hem de yeni mahallelerde ilçe ölçeğinde uygulanabilir SDKT çözümleri geliştirmeyi amaçlamaktadır. Ayrıca, en iyi uygulamaları belirlemek için dünya çapında uygulanan Düşük Etkili Kalkınma (DEK) ve Yeşil Altyapı (YA) dahil olmak üzere farklı su yönetimi (SY) uygulamalarının etkinliğini değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Araştırma, Bursa'nın Osmangazi ilçesinde vaka analiz çalışmasına odaklanmaktadır. Osmangazi vaka analiz çalışmasında, önerilen Sürdürülebilir Kentsel Su Yönetimi (SKSY) yaklaşımı uygulanacak ve strateji bölge için özel bir öneriye dönüştürülecektir.Considering rapid urbanization and climate change, water scarcity, exacerbated by floods, droughts, and pollution, presents serious challenges to urban environments worldwide. Cities in Turkey, including Bursa, suffer from water scarcity. Recent years have seen recorded flood disasters and drought events in Bursa. Existing stormwater management practices have demonstrably fallen short in their effectiveness and environmental impact, particularly within sensitive urban components like ecological systems, settlements, and infrastructure networks. Water Sensitive Urban Design (WSUD) emerges as an approach for enhancing resilience and promoting sustainable water systems. This thesis aims to develop WSUD solutions applicable at the district scale in both old and new neighbourhoods. It further intends to assess the effectiveness of different water management (WM) practices, including Low Impact Development (LID) and Green Infrastructure (GI), implemented around the world to identify the best practices. The research focuses on a case study area within Bursa, the Osmangazi district. Through the study of the Osmangazi district case, the proposed Sustainable Urban Water Management (SUWM) approach will be implemented, translating the strategy into a specific proposal for the area
Evaluation of the sufficiency of port services in foreign trade of cargo transported by sea: The example of Ambarlı Port
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Uluslararası Ticaret ve Lojistik Ana Bilim Dalı, Uluslararası Ticaret ve Lojistik Bilim DalıDünyada küresel mal ve hizmet ticareti gün geçtikçe artmaktadır. Bu artış, ulaşım ve lojistik faaliyetlerine de yansımaktadır. Ulaştırma sektöründe deniz yolu taşımacılığının payı oldukça yüksektir. Deniz taşımacılığı, daha çok uluslararası ticarette tercih edilmektedir. Deniz yolu taşımacılığının en önemli bileşenlerinden biri limanlardır. Limanlar, ticaretin ve ülke ekonomilerinin gelişmesi açısından önemli görevler üstlenmektedir. Liman işletmeleri ve limanlarda sunulan hizmetler, deniz taşımacılığının kilit unsurlarından biridir. Bu nedenle bu alana yönelik çalışmalar büyük önem taşımaktadır. Çalışma, deniz yoluyla yapılan dış ticaret sürecinde liman hizmetlerinin yeterliliğinin değerlendirilmesini ve bu işlemlerin yapılması sırasında yaşanan aksaklıkların tespit edilmesini amaçlamaktadır. Bu amaç doğrultusunda, Ambarlı Liman Başkanlığı bünyesinde faaliyet gösteren konteyner limanı işletmeleri seçilmiştir. Yapılan çalışmada katılımcı olarak liman işletmelerinde aktif olarak çalışan ve en az 15 yıl iş tecrübesi olan orta ve üst düzey yöneticiler tercih edilmiştir. Çalışmada nitel araştırma yöntemi tercih edilmiştir. Örnekleme yöntemi olarak seçkisiz olmayan örnekleme yöntemlerinden amaçlı örnekleme, amaçlı örneklem yöntemlerinden de ölçüt örnekleme tercih edilmiştir. Bu yöntem sayesinde, daha bilgili ve deneyimli katılımcılar seçilmekte, araştırma konusu derinlemesine incelenebilmektedir. Veri toplama aracı olarak 9 ana temaya yönelik sorulardan ve notlar bölümünden oluşan yarı yapılandırılmış görüşme formu kullanılmıştır. Katılımcılarla yapılan görüşmelerde not alma yöntemiyle kayıt altına alınan veriler elektronik ortama aktarılmıştır. Veri toplama süreci sonunda elde edilen veriler betimsel analiz ve içerik analizi yöntemiyle analiz edilmiştir. Çalışmadan elde edilen bulgulara göre gemiye sunulan hizmetlerden bazılarının liman işletmeleri tarafından sunulmadığı belirlenmiştir. Bu hizmetlerin sunulması sırasında en sık doğa olayları, iş yoğunluğu, kazalar ve belge eksiklikleri nedeniyle işlemlerin aksadığı tespit edilmiştir. Yüke sunulan hizmetlerden yükleme, tahliye, aktarma, bağlama-çözme, kilitleme, gümrükleme, elleçleme, terminal, ardiye hizmetlerinin liman işletmelerinde sunulduğu belirlenmiştir. Bu işlemlerin sunulması sırasında en sık karşılaşılan sorunların iş yoğunluğuna bağlı gecikmeler, belgelerle ilgili sorunlar, arızalar, kazalar, gümrük işlem sürecinin uzun sürmesi olduğu tespit edilmiştir. İdari hizmetlerin liman bölgesinde sınırlı olarak sunulabildiği belirlenmiştir. Çalışmanın notlar bölümünde ise diğer aksaklıklar olarak liman bölgesinde oluşan trafik yoğunluğu, liman bölgesindeki kara yolu altyapısının yetersizliği, gümrük işlemlerinin ve bürokratik işlemlerin uzun sürmesi, liman bölgesinde demir yolu bağlantısının olmaması, liman çevresindeki yoğun kentleşme sonucu limanın genişleyecek alanının sınırlı olması olduğu belirlenmiştir.Global trade in goods and services in the world is increasing day by day. This increase is also reflected in transportation and logistics activities. The share of maritime transportation in the transportation sector is quite high. Sea transportation is mostly preferred in international trade. One of the most important components of maritime transportation is ports. Ports undertake important duties in terms of the development of trade and national economies. Port operations and the services offered in ports are one of the key elements of maritime transportation. Therefore, studies in this field are of great importance. The study aims to evaluate the adequacy of port services in the foreign trade process by sea and to identify the disruptions experienced during these transactions. For this purpose, container port enterprises operating within Ambarlı Port Authority were selected. In the study, middle and senior level managers who were actively working in port enterprises and had at least 15 years of work experience were preferred as participants. Qualitative research method was preferred in the study. Purposive sampling, which is one of the non-random sampling methods, and criterion sampling, which is one of the purposeful sampling methods, were preferred as the sampling method. A semi-structured interview form consisting of 9 main themes and a notes section was used as a data collection tool. The data recorded through note-taking during the interviews with the participants was transferred to the electronic environment. The data obtained at the end of the data collection process was analyzed using descriptive analysis and content analysis methods. The According to the findings of the study, it was determined that some of the services offered to the ship were not offered by port operators. It has been determined that during the provision of these services, the transactions are most frequently disrupted due to natural events, workload, accidents and document deficiencies. It has been determined that among the services offered to cargo, loading, unloading, transfer, lashing-untying, locking, customs clearance, handling, terminal and storage services are offered in port enterprises. It has been determined that the most common problems during the presentation of these transactions are delays due to workload, problems with documents, malfunctions, accidents, and the long duration of the customs clearance process. It has been determined that administrative services can be provided to a limited extent in the port area. In the notes section of the study, it was determined that other problems were the traffic congestion in the port area, the inadequacy of the road infrastructure in the port area, the long duration of customs and bureaucratic procedures, the lack of railway connection in the port area, and the limited expansion area of the port as a result of intense urbanization around the port
Detection of vegetation indexes and species diversity of Soğanlı Botanical Park (Bursa) tree species with the use of multispectral cameras
No full text23.11.2024 tarihine kadar kullanımı yazar tarafından kısıtlanmıştır.Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Orman Mühendisliği Bilim DalıSon dönemde gelişen teknolojiyle popülerlik kazanan İnsansız Hava Araçları (İHA'lar), ormancılık çalışmalarında hava fotoğrafları elde etmek için kullanılmaya başlanmıştır. İHA'lar üzerindeki çok bantlı kameralar sayesinde elde edilen görüntülerin analiz edilmesiyle bitki örtüsü tespiti yapılabilmektedir. Bu görüntülerden elde edilen veriler, ortofotolar aracılığıyla işlenir. Farklı bant kombinasyonları kullanılarak görüntüler üzerinde çeşitli analizler gerçekleştirilir ve bitki örtüsünün sağlığıyla ilgili bilgiler elde edilir. Bu analizler genellikle yansıma değerlerinden ve bitki örtüsünün farklı özelliklerini belirlemek için kullanılan vejetasyon indekslerinden yararlanarak yapılır. Bu yöntemler, ormancılık alanında bitki örtüsü izleme ve yönetiminde önemli bir araç haline gelmiştir. Bursa Soğanlı Botanik Parkı, yeşil kuşak projesi kapsamında yer almakta ve şehre çeşitli faydalar sağlamaktadır. Bu çalışmanın odak noktası, İnsansız Hava Araçları (İHA'lar) üzerine monte edilmiş multispektral kameralardan elde edilen görüntülerin, Bursa Soğanlı Botanik Parkı'nda yer alan bitki örtüsü türlerinin tespiti için kullanılma potansiyelidir. Soğanlı Botanik Parkı üzerinde gerçekleştirilen çalışmada, iki farklı İHA ve iki farklı multispektral kamera kullanılarak uçuşlar gerçekleştirilmiştir. Bu uçuşlar sırasında uçuş sayısı, uçuş yükseliği ve uçuş bindirme oranları hesaplanmıştır. Ardından, İHA'larla elde edilen görüntüler bilgisayar ortamına aktarılmış ve Agisoft Metashape yazılımında işlenerek çok bantlı ortofotolar ve bitki indeksleri oluşturulmuştur. Oluşturulan çok bantlı ortofotolar ve bitki indeksleri ".tiff" formatında kaydedilmiş ve eCognition Developer 9 yazılımında segmentasyon ve nesne tabanlı sınıflandırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu sınıflandırma işlemi yapılırken, yerel kontrol noktalarından yararlanılmıştır. Elde edilen sınıflandırılmış görüntülerin doğruluğunu ölçmek için ise ArcGIS yazılımında bulunan ArcToolbox modülü kullanılarak bitki türü haritası oluşturulmuştur. Bu yöntemlerle, parktaki bitki örtüsü ve alanların detaylı bir haritası oluşturulmuş ve doğruluğu ölçülmüştür. Yapılan çalışma sonucunda akçaağaç, çınar, ıhlamur, bina, sulak alanlar, tarım alanları, diğer alanlar, diğer orman alanları ve çimenlik alanlar olmak üzere 9 sınıf oluşturulmuştur. Çalışmada hesaplanan kappa değeri %87 iken sınıf bazında doğruluk oranı ise sırasıyla akçaağaç için %83,33, bina için %96, çınar için %70, diğer alanlar için %93, diğer ormanlar için %73, ıhlamur için %80, çimenlik alanlar için %93, sulak alanlar için %100 ve tarım alanları için %96 olarak tespit edilmiştir. Bu durum başarı İHA üzerine entegre edilen multispektral kameralar yardımıyla bitki türlerinin doğru tespit edilebileceğini kanıtlamaktadır.Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), which have recently gained popularity with developing technology, have begun to be used to obtain aerial photographs in forestry studies. Vegetation can be detected by analyzing the images obtained thanks to multispectral cameras on UAVs. The data obtained from these images are processed through orthophotos. Various analyzes are performed on the images using different band combinations and information about the health of the vegetation is obtained. These analyzes are usually made using reflectance values and vegetation indices used to determine different characteristics of the vegetation. These methods have become an important tool in vegetation monitoring and management in the field of forestry. Bursa Soğanlı Botanical Park is included in the green belt project and provides various benefits to the city. The focus of this study is the potential to use images obtained from multispectral cameras mounted on Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) to detect vegetation types in Bursa Soğanlı Botanical Park. In the study carried out over Soğanlı Botanical Park, flights were made using two different UAVs and two different multispectral cameras. During these flights, the number of flights, flight altitude and flight boarding rates were calculated. Then, the images obtained with UAVs were transferred to the computer environment and processed in Agisoft Metashape software to create multispectral orthophotos and vegetation indices. The created multispectral orthophotos and plant indices were saved in ".tiff" format and segmentation and object-based classification were performed in eCognition Developer 9 software. During this classification process, local control points were used. To measure the accuracy of the resulting classified images, a plant species map was created using the ArcToolbox module in the ArcGIS software. With these methods, a detailed map of the vegetation and areas in the park was created and its accuracy was measured. As a result of the study, 9 classes were created: maple, plane, linden, building, wetlands, agricultural areas, other areas, other forest areas and grass areas. While the kappa value calculated in the study was 87%, the accuracy rate on a class basis was 83.33% for maple, 96% for buildings, 70% for plane trees, 93% for other areas, 73% for other forests, 80% for linden, and 80% for grassy areas. It has been determined as 93%, 100% for wetlands and 96% for agricultural areas. This proves that plant species can be detected accurately with the help of multispectral cameras integrated on the UAV
Investigation of the properties of wollastonite filled polypropylene composite foams prepared by chemical foaming method
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Polimer Malzeme Mühendisliği Bilim DalıGünümüzde otomotiv alanında hayatımızı kolaylaştıran birçok yenilikler bulunmakta ve her gün bir yenisi daha geliştirilmektedir. Diğer bir yandan, bu yenilikler beraberinde dünyamızda daha fazla karbon ayakizi anlamına gelmektedir. Bu anlamda, literatürde karbon ayakizinin azaltılmasına yönelik otomotiv kompozitleri ve özellikle de otomotiv sektöründe çokça kullanılan polipropilen kompozitlerine yönelik çok sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu doğrultuda, son yıllarda polimer köpük kompozitlerin kimyasal ve fiziksel köpürtme yöntemleri kullanılarak daha yoğun bir şekilde araştırıldığı görülmektedir. Bu sayede, hedeflenen daha hafif ve daha az karbon dioksit emisyonu sağlayacak şekilde otomotiv sektörüne yönelik daha uygun polimer kompozitlerin üretimine ağırlık verilmiştir. Bu çalışmanın amacı, doğal bir mineral olan vollastonit (V) katkılı polipropilen (PP) köpük kompozitlerin kimyasal köpürtme yöntemi ile üretimi ve elde edilen kompozitlerin yoğunluk, mekanik, termal, mikroyapı ve kimyasal özelliklerinin incelenmesidir. Bu sayede, daha hafif, çevre dostu ve vollastonit sayesinde daha yüksek mekanik özelliklere sahip olan polimer köpük kompozitlerin geliştirilmesi hedeflenmektedir. Ayrıca, vollastonit oranının (ağırlıkça %2,5 ve %5) ve kimyasal köpürtme ajan (KKA) oranının (ağırlıkça %1, %1,5 ve %2) etkisi de araştırılmıştır. Böylece, hem mekanik hem de termal anlamda en uygun özellikleri sağlayan köpük kompozitin belirlenmesi hedeflenmektedir. Bu köpük kompozitler iki aşamalı olarak üretilmiştir. İlk aşamada, homojen bir karışım elde etmek adına, çift vidalı ekstrüder kullanarak kompozitler granül halde elde edilmiştir. Daha sonra, köpük yapısının oluşabilmesi için, basınçlı kalıplama cihazı kullanarak kimyasal köpürtme ajanının aktifleşeceği sıcaklıkta üretim gerçekleştirerek polimer köpük kompozitler elde edilecektir. Son olarak, elde edilen numunelerin yoğunluk, mekanik, termal, mikroyapı ve kimyasal özellikleri incelenmiştir. Tüm bu çalışmalar neticesinde, sabit vollastonit katkı oranında KKA oranı arttıkça, köpük kompozitin yoğunluğunun ve kopmadaki uzama değerinin arttiği, çekme ve darbe dayanımı değerlerinin de düştüğü gözlemlenmiştir. Ayrıca, sabit KKA oranında vollastonit oranı arttıkça, köpük kompozitin yoğunluğunun ve çekme ile darbe dayanımı değerlerinin arttiği ve kopmadaki uzama değerinin düşürdüğü görülmüştür.Nowadays, numerous innovations have made our lives more convenient, with new developments emerging daily. However, these innovations also bring an increased carbon footprint to our world. In this sense, there are many studies in the literature on automotive composites and especially polypropylene composites, which are widely used in the automotive industry, to reduce carbon footprint. In this regard, in recent years, polymer foam composites have been researched more intensively using chemical and physical foaming methods. In this way, emphasis has been placed on the production of more suitable polymer composites for the automotive industry, with the aim of being lighter and providing less carbon dioxide emissions. The aim of this study is to produce polypropylene (PP) foam composites with wollastonite (W), a natural mineral, by chemical foaming method and to examine the density, mechanical, thermal, microstructure and chemical properties of the resulting composites. In this way, it is aimed to develop polymer foam composites that are lighter, environmentally friendly and have higher mechanical properties thanks to wollastonite. Additionally, the effect of wollastonite ratio (2.5% and 5% by weight) and chemical foaming agent (CFA) ratio (1%, 1.5% and 2% by weight) was also investigated. Thus, it is aimed to determine the foam composite that provides the most suitable properties both mechanically and thermally. These foam composites were produced in two stages. In the first stage, composites were obtained in granular form using a twin screw extruder to obtain a homogeneous mixture. Then, in order to form the foam structure, polymer foam composites were produced by using a compression molding device at a temperature where the chemical foaming agent can be activated. Finally, the density, mechanical, thermal, microstructure and chemical properties of the obtained samples were examined. As a result of all these studies, it has been observed that as the CFA ratio increases at a constant wollastonite filler rate, the density of the foam composite and the elongation at break value increased and the tensile and impact strength values decreased. In addition, it was observed that as the wollastonite ratio increased at a constant CFA ratio, the density of the foam composite and its tensile and impact strength values increased, while the elongation at break value decreased
Comparıson of explicit and implicit temporal discretization methods in modelling groundwater radionuclide transport with the method of lines
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Makine Mühendisliği Bilim DalıYeraltı sularında radyonüklid transportunun modellemesi nükleer güç santrallerinden çıkan kullanılmış yakıtların jeolojik depolardan sızmalarının neden olabileceği etkilerin belirlenmesinde önemlidir. Bu tez çalışması kapsamında radyonüklid transportunu modelleyebilmek için sonlu fark esaslı çizgiler yöntemi (SF-ÇY) kullanılmıştır. Bu kapsamda kısmi diferansiyel denklemin konumsal değişkenine SF yaklaşımı farklı mertebeler ile uygulanmıştır. Zaman değişkeni açık ve kapalı modifiye orta nokta yöntemleriyle adaptif olarak ayrıklaştırılmış ve iki yaklaşımın performansı doğruluk, h-kararlılığı, p-kararlılığı ve hesaplama süreleri üzerinden karşılaştırılmıştır. Bir boyutlu uranyum bozunum zinciri ve iki boyutlu konveksiyondifüzyon-reaksiyon (KDR) ve nükleer reaktörden trityum salınması olmak üzere üç problemin çözümü gerçekleştirilmiştir. Kapalı yöntem büyük zaman adımları ile yüksek doğruluğa sahip sonuçlar verirken açık yaklaşım sayısal kararlılığın sağlanabilmesi için küçük zaman adımlarına ihtiyaç duymuştur. Uranyum bozunum zinciri probleminde, 400 konumsal nokta ve sekizinci mertebe SF yaklaşımıyla, kapalı yöntemle 1000 yıl ve açık yöntemle 2 yıllık zaman adımları alınarak toplam 50.000 yıllık süre için gerçekleştirilen simülasyonlarda sayısal (_"92" ^"234" )"U" , (_"90" ^"230" )"Th" ve (_"88" ^"226" )"Ra" konsantrasyonları sırasıyla "9,45×" ?"10" ?^"-6" , "4,08×" ?"10" ?^"-5" ve "7,93×" ?"10" ?^"-6" 'lik hata kareleri ortalamasının karekökü ile hesaplanmıştır. Her iki zamansal yaklaşımı da yüksek bir h-yakınsaklığı göstermiştir. Hesaplama süreleri karşılaştırıldığında küçük SF nokta sayılarında kapalı yaklaşım hızlı sonuç verirken yüksek SF nokta sayılarında açık yöntem daha hızlıdır. Uranyum bozunum problemi farklı yer altı suyu hız değerleri (V="50" , "150" ve "250" m?yıl) için çözülmüş ve açık yöntemle yüksek doğruluğa sahip sonuçlar elde edilmiştir. KDR probleminde hata değerleri sonlu fark nokta sayısı ve mertebesinin artmasıyla sürekli ve hızlı bir şekilde azalmıştır. n="625" ve p="8" ile SF-ÇY'nin maksimum ve RMS hataları sırasıyla "1,422×" ?"10" ?^"-17" ve "7,435×" ?"10" ?^"-18" olarak hesaplanmıştır. KDR probleminde açık ve kapalı yaklaşımlar eşdeğer doğruluk ve kararlılık özellikleri sunmalarına rağmen hesaplama süreleri arasında belirgin bir farklılık bulunmaktadır. Açık yaklaşım, bir boyutlu uranyum bozunum zinciri probleminin aksine yüksek n_x değerlerinde hesaplama süresi bakımından büyük bir avantaja sahipken, kapalı yaklaşımın kaba ağ yapılarında daha avantajlı olduğu gözlemlenmiştir. "25×25" konumsal nokta sayısı ve dördüncü mertebe yaklaşımın kullanıldığı durumda kapalı ve açık yaklaşımlar sırasıyla 19.177 s ve 3.853 s hesaplama süreleriyle "4,34×" ?"10" ?^"-11" 'lik hata kareleri ortalamasının karekökü değeri vermiştir. Trityum salınım probleminde 100 sonlu fark noktası ve p=1 ile elde edilen kapalı SF-ÇY çözümü, kaba sonlu fark yaklaşımının kaynağa yakın bölgede tüm problem bölgesine yayılan hatalı sonuçların ortaya çıkmasına neden olması nedeniyle düşük doğruluğa sahiptir. Bunun aksine 3.600 konumsal nokta ve p=4 ile uygun sonlu fark nokta sayısı ve mertebesi seçiminin bu problem için de SF-ÇY'nin etkin bir performans ortaya koyduğunu göstermiştir. Hesaplama süreleri bakımından değerlendirildiğinde açık yaklaşımın avantajlı olduğu görülmektedir. Farklı akış hızı ve difüzyon sabitinin trityum salınması probleminin çözümü üzerindeki etkisi incelendiğinde, akış hızının azalmasıyla trityum konsantrasyonu daha kısa bir mesafede sıfır değerine yaklaşmış ve difüzyon sabitinin artmasıyla birlikte trityum konsantrasyonu daha geniş bir aralıkta yüksek değer almıştır. Dolayısıyla yöntem farklı koşullar altında fiziksel olarak anlamlı sonuçlar ortaya koymuştur. Çizgiler yöntemi, incelenen üç farklı problem için de doğru ve kararlı sayısal sonuçlar sağlamıştır. Zaman ayrıklaştırmada kullanılan açık ve kapalı yöntemler karşılaştırdığında; açık yöntemin genel olarak hesaplama süreleri açısından daha avantajlı ve hızlı olduğu, kapalı yöntemin ise kararlılık açısından daha iyi bir performans sergilediği gözlemlenmiştir.Modelling of radionuclide transport in groundwater is important in determining the effects that may be caused by the leakage of spent fuel from nuclear power plants from geological repositories. In this thesis, finite difference-based method of lines (FD-MOL) was used to model radionuclide transport. In this context, the finite difference (FD) approach with different orders was applied to the spatial variable of the partial differential equation. The temporal variable was adaptively discretized with explicit and implicit modified midpoint methods, and the performance of the two approaches was compared in terms of accuracy, h-stability, p-stability, and computation time. Three problems were solved, including a one-dimensional uranium decay chain, and two-dimensional convection-diffusion-reaction (CDR) and tritium release from a nuclear reactor. The implicit method provided results with high accuracy even with large time steps, while the explicit approach required small steps to ensure numerical stability. For the uranium decay chain case, numerical concentrations of (_"92" ^"234" )"U" , (_"90" ^"230" )"Th" and (_"88" ^"226" )"Ra" were calculated with root mean square (RMS) errors of "9.45×" ?"10" ?^"-6" , "4.08×" ?"10" ?^"-5" and "7.93×" ?"10" ?^"-6" , respectively, with a time step of 1000 years for the implicit and 2 years for the explicit approaches for a total period of 50000 years, where the eighth order FD approach employed 400 nodes. Both temporal approaches showed a high h-convergence. When computation times were compared, the implicit approach yield solutions in a fast manner for sparse FD meshes, while the explicit method was faster for dense FD node distributions. The uranium decay problem was solved for different groundwater velocity values (V=50, 150 and 250 m?year) and results with high accuracy were obtained with the explicit method. The error values in the CDR problem decreased continuously and rapidly with the increase in the number and order of finite difference points. With n=625 and p=8, the maximum and RMS errors of FD-MOL were calculated as 1.422×10^(-17) and 7.435×10^(-18), respectively. Although the explicit and implicit approaches provided equivalent accuracy and stability properties in the CDR problem, there was a significant difference in computation time. In contrast to the one-dimensional uranium decay chain problem, the explicit approach had a great advantage in terms of computation time at high n_x values, while the implicit approach was more advantageous in coarse mesh structures. The implicit and explicit approaches gave RMS errors of "4.34×" ?"10" ?^"-11" with computation times of 19177 s and 3853 s, respectively, when a fourth-order FD with a "25×25" spatial node distribution was utilized. Implicit FD-MOL solution obtained with 100 FD nodes and p=1 had low accuracy due to the coarse mesh induced erroneous results that emanated near the source and diffused through the problem domain. On the contrary, with 3600 spatial points and p=4, the selection of the appropriate finite difference node number and order showed that the FD-MOL performed effectively for this problem as well. In terms of computation time, the explicit approach was found to be advantageous. When the effect of different velocity and diffusion constant on the solution of the tritium release problem was analyzed, it was observed that the tritium concentration approached zero at a shorter distance with decreasing velocity and the tritium concentration was higher over a wider range with increasing diffusion constant. Therefore, the method produced physically meaningful results in different conditions. The method of lines provided accurate and stable numerical results for all the problems. Comparing the explicit and implicit methods used in time discretization, it is observed that the explicit method was more advantageous and faster in terms of computation time, while the implicit method showed a better performance in terms of stability