Bursa Technical University Institutional Repository
Not a member yet
2618 research outputs found
Sort by
Preferred old tree spieces around historical buildings in Bursa and Bilecik provinces
No full textBu çalışmada, Bursa ve Bilecik'teki tarihi yapıların tamamlayıcı unsuru olan yaşlı ağaçların konumu ve fonksiyonları incelenmiştir. Türk tarihi açısından iki önemli şehrimiz olan Bursa-Bilecik çevresinde toplam 39 adet tarihi yapı ve 91 adet anıt niteliğinde ağaç değerlendirilmiştir. Tarihi mekânlarla adeta bütünleşen bu ağaçların varlığı yapıyı anlamlandırmakta ve insanlar üzerinde psikolojik etki bırakmaktadır. Şehrin karmaşasından, gürültüsünden, kalabalığından bir nebze olsun sığınılacak mekânlar olan tarihi ağaçlar insanlarda hayranlık, huzur ve rahatlama hissi uyandırmaktadır. Bu bakımdan tarihi mekânlarda yer alan ağaçlar geçmişten geleceğe miras bırakacağımız canlı emanetlerimizdir. Bu mirasın özenle korunması için yapı-ağaç ilişkisinin belirlenmesi bu çalışmanın çıkış noktalarından birini oluşturmaktadır. Tarihi yapılarda tercih edilen ağaç türleri, yapıya göre konumlandırılmaları, tarihi yapıların yapılış dönemleri, nitelikleri ve mimari tarzı gibi özellikleri değerlendirilmiştir. Ağaçların türü, dikiminde tercih edilme faktörleri, boyutları, tarihi yapıyla konum ilişkisi, tehlike oluşturma veya yapıya zarar verme durumları gibi etmenler incelenmiştir. Anıt ağaçların bakım, budama, rehabilitasyon, çevre düzeni ihtiyaçları, gibi hususlar da değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda tarihi yapıların tamamlayıcı unsuru olan ağaç-yapı ilişki ve etkileşimleri ortaya konulmuştur. Camii, mescit ve han gibi tarihi yapılarda daha çok doğu çınarı (Platanus orientalis) tercih edilirken, türbe, mezarlık gibi tarihi yapılarda ise servinin (Cupressus sempervirens) tercih edildiği belirlenmiştir. Nadiren han ve camii çevrelerinde gümüşi ıhlamurun da (Tilia argentea) tercih edildiği görülmüştür.In this study, we examine the location and functions of old trees as complementary elements of historical structures in Bursa and Bilecik. We evaluate a total of 39 historical structures and 91 trees of monumental value in the Bursa-Bilecik region, which are two important cities in Turkish history. The presence of these trees, which are deeply integrated with historical places, gives meaning to the structures and has a psychological effect on people. Historical trees serve as places of refuge from the chaos, noise, and crowds of the city, inspiring admiration, peace, and relaxation. Therefore, the trees located in historical places are living legacies that we will pass on from the past to the future. Determining the relationship between the structures and the trees is one of the starting points of this study, as it is crucial for the careful preservation of this legacy. We evaluate the preferred tree species in historical structures, their positioning according to the structure, the construction periods, qualities, and architectural styles of historical structures. Additionally, we examine factors such as the species of the trees, factors influencing their preference for planting, dimensions, the relationship between the tree and the historical structure, and situations that may pose a danger or harm to the structure. We also evaluate the maintenance, pruning, rehabilitation, and environmental arrangement needs of monumental trees. Through our studies, we reveal the relationship and interactions between trees and structures, which are complementary elements of historical structures. We determine that the oriental plane tree (Platanus orientalis) is preferred in historical structures such as mosques, chapels, and inns, while the Italian cypress (Cupressus sempervirens) is preferred in historical structures such as tombs and cemeteries. We also observe that silver lime (Tilia argentea) is occasionally preferred in the surroundings of inns and mosques
Application of a model predictive control method with reduced computational load for a three-level T-type inverter
Get PDF17.04.2025 tarihine kadar kullanımı yazar tarafından kısıtlanmıştır.Gerilim kaynaklı eviriciler; elektrikli araçlardan motor sürücülerine, kesintisiz güç kaynaklarından yenilenebilir ve sürdürülebilir enerji kaynaklarının şebeke entegrasyonuna kadar geniş bir alanda yer almakla beraber kapsamlı bir şekilde araştırılmaktadır. Özellikle enerji kaynakları ve yükler arasında köprü görevi gören eviricilerin; verimlilik, harmonik, elektromanyetik girişim, kontrol edilebilirlik ve güvenilirlik gibi gereksinimleri karşılaması beklenmektedir. Alçak gerilim uygulamalarında üç seviyeli T tipi evirici yapısı, yaygın olarak kullanılan iki seviyeli eviricilerin basit çalışma prensibi, düşük iletim kayıpları gibi avantajlarını üç seviyeli eviricilerin çıkış gerilimi ve akımında düşük harmonik içerik üretme, azaltılmış dv/dt oranı, anahtarlar üzerindeki gerilim stresinin azaltılması, düşük ortak mod gerilimi, anahtarlama kayıplarının azaltılması gibi üstünlükleri ile birleştirmektedir. Eviricinin yapısının yanı sıra eviriciye uygulanacak kontrol yöntemi de performans kriterleri açısından önemli rol oynamaktadır. Klasik kontol yöntemleri genellikle dar bir çalışma aralığında iyi bir performans elde etmek için ayarlanmaktadır. Ancak, son yıllarda popüler hale gelen model öngörülü kontrol yöntemi; karmaşık ve doğrusal olmayan sistem dinamiklerini kontrol edebilirken, tasarım kriterlerinin de etkili bir şekilde kontrol yapısına eklenebilmesini mümkün kılmaktadır. Hesaplama yeteneği artan mikrodenetleyici teknolojisi ile model öngörülü kontrol yöntemi, güç elektroniği uygulamalarında önemli bir yer kazanmıştır. Bununla beraber, model öngörülü kontrol yönteminin çok seviyeli eviricilerde artan anahtarlama sayısı nedeniyle hesaplama yükü de artmaktadır. Literatürde, model öngörülü kontrol yönteminin üstün özelliklerini koruyarak hesaplama yükünün azaltılması araştırmacıların dikkatini ve ilgisini çekmektedir. Bu tez çalışmasında klasik model öngörülü kontrol yönteminin oluşturduğu hesaplama yükünü azaltmak için uzay vektör diyagramını belirli bölgelere bölen ve sınırlı sayıda aday vektör kullanan bir algoritma önerilmiştir. Önerilen algoritamada nötr nokta gerilimini dengelemek, ortak mod gerilimini kısıtlamak gibi kriterleri değerlendiren farklı aday vektör gruplarına sahip iki strateji sunulmuştur. Önerilen model öngörülü kontrol yöntemi, mimarisi SiC MOSFET yarıiletken anahtarlar ile oluşturulan üç fazlı üç seviyeli T tipi eviriciye uygulanmıştır. Deneysel prototip oluşturularak önerilen algoritmaların etkinliğini doğrulamak için kararlı ve dinamik durumlarda davranışları incelenmiş ve ilgili uluslararası standartlara göre performansları analiz edilmiştir. Önerilen algoritmalardan 8V-MPC yöntemi klasik model öngörülü kontrol yöntemine göre hesaplama yükünü %54,2 azaltırken bir diğer önerilen yaklaşım olan 7V-MPC yöntemi hesaplama yükünü %58,8 azaltmaktadır. Son olarak her iki yaklaşımda klasik yönteme göre toplam harmonik bozulma, ortak mod gerilimi, nötr nokta dengesizliği gibi kriterlerde benzer ya da üstün performans göstermektedir. Hesaplama yükü azaltılmış önerilen yaklaşımlar ile model öngörülü kontrol yöntemine yeni kısıtlar ya da hedefler eklenmesi mümkün hale gelmektedir.Voltage source inverters have been extensively researched in a wide range of areas from electric vehicles to motor drives, from uninterruptible power supplies to grid integration of renewable and sustainable energy sources. Inverters, which act as a bridge between energy sources and loads, are expected to meet requirements such as efficiency, harmonics, electromagnetic interference, controllability, and reliability. In low voltage applications, the three-level T-type inverter structure combines the advantages of the widely used two-level inverters such as simple operating principle, and low conduction losses with the benefits of three-level inverters such as low harmonic content generation in output voltage and current, reduced dv/dt ratio, reduced voltage stress on switches, low common mode voltage, reduced switching losses. In addition to the structure of the inverter, the control method to be applied to the inverter also plays a key role in performance criteria. Classical control methods are usually tuned to achieve satisfactory performance over a narrow operating range. However, the model predictive control method, which has become popular in recent years, can control complex and nonlinear system dynamics, while making it possible to effectively add design criteria to the control structure. With microcontroller technology, which has increased computational capability, the model predictive control method has gained a prominent place in power electronics applications. However, the computational burden of the model predictive control method increases due to the increasing number of switchings in multilevel inverters. In the literature, reducing the computational load of the model predictive control method while preserving its superior features has attracted the attention and interest of researchers. In this thesis, an algorithm that divides the space vector diagram into specific regions and uses a limited number of candidate vectors is proposed to reduce the computational burden of the classical model predictive control method. The proposed algorithm includes two strategies, each using different candidate vector groups, which evaluate criteria such as balancing the neutral-point voltage and limiting the common-mode voltage. This model predictive control method is applied to a three-phase, three-level T-type inverter with SiC MOSFET semiconductor switches. An experimental prototype is built to verify the effectiveness of the proposed algorithms. Their behaviors in steady-state and dynamic conditions are investigated, and their performances are analyzed according to relevant international standards. Of the proposed algorithms, the 8V-MPC method reduces the computational load by 54.2% compared to the classical model predictive control method, while another approach, the 7V-MPC method, achieves an even higher reduction of 58.8%. Finally, both approaches show similar or superior performance in criteria such as total harmonic distortion, common-mode voltage, and neutral-point imbalance compared to the classical method. With the proposed approaches with reduced computational load, it becomes possible to add new constraints or objectives to the model predictive control method
Climate change resilience scenario: Bursa field study in the framework of increasing flood risk
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Kentsel Tasarım Ana Bilim Dalı, Kentsel Tasarım Bilim DalıSanayileşme ile birlikte artan iklim değişikliğinin etkisi giderek daha fazla hissedilmektedir. Küresel bir sorun olan iklim değişikliğinin kuraklık, sel, fırtına vb. gibi afetlerin artmasında büyük rolü vardır. Kentler iklim değişikliği etkilerinin sıklıkla görüldüğü ve afetlerin yaşandığı yerler haline gelmiştir. Özellikle hızlı kentleşmenin sonucu olan plansız yapılaşma, iklim değişikliği sonucunda artan afetlerin boyutunun artmasına neden olmaktadır. İklim değişikliğinin kentlerdeki etkilerine ve azaltım araştırmalarına literatürde daha çok yer verilmelidir. Literatürde özellikle ülkemizde iklim değişikliği ve sel riski konusunda yapılmış çalışmaların artırılmasına ve geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Dünyada ve Türkiye'deki literatür araştırılmış olup ayrıca ülkelerin azaltım politikaları ve uygulamaları hakkında da araştırmalara yer verilmiştir. Tez kapsamında, iklim değişikliğinin arttırdığı sel felaketleri konusu ve Bursa kentinde iklim değişikliği dirençlilik senaryosu çalışılmıştır. Kentte yaşanan ani yağışlar kentteki geçirimsiz yüzeylerin fazla olması sebebiyle yüzey akışına geçmekte ve sel felaketlerine neden olmaktadır. İklim değişikliğinin sel etkisine karşı kentlerde dirençliliğe yönelik planlamalar yapılmalıdır. Bu çalışmanın amacı Bursa kenti için seçilen bir alanda mevcut sel riski analizi yapılması, riskli bölgeler için dirençlilik senaryo önerileri geliştirilmesi ve dirençlilik senaryolarının da analize dahil edilerek senaryoların sel riskini azaltma durumunun değerlendirilmesidir. Çalışma kapsamında iklim değişikliğinin artırdığı sel riski hakkında dünyadan, Türkiye'den ve Bursa kentinden örnekler verilmiş ve kentsel uygulamalar hakkında literatür araştırmasına yer verilmiştir. Bursa kentinde seçilen alan için analitik hiyerarşi süreci yöntemi kullanılmış ve coğrafi bilgi sistemi programı olan ArcGIS'te ağırlıklı sel riski analizi yapılmıştır. Risk analizi sonucunda Bursa kentinde 19 mahalleyi kapsayan alanda, riskli çıkan bölgeler için senaryo önerileri geliştirilmiştir. Senaryo önerileri (yeşil drenaj, kentsel yeşil alan ve geçirimli zemin, sarnıç) ArcGIS programında sayısallaştırılmış ve senaryo sonrası risk analizi yapılmıştır. Risk analizi sonrasında mahallelerdeki risk durumları tekrar değerlendirilmiştir. Sonuç olarak risk değerlendirmesinde, coğrafi faktörlerin yanında kentsel alandaki yapılaşmanın ve zemin geçirimlilik özelliğinin sel riskine etkisi okunabilmektedir. Bursa'da seçilen alan için eğim faktörünün etkili olduğu, fakat senaryo önerileri ile sel riskinde etkili bir azaltım sağlanabileceği görülmüştür.The impact of climate change, which has increased with industrialization, is being felt more and more. Climate change, which is a global problem, has a great role in the increase of disasters such as drought, flood and storm. Cities have become places where the effects of climate change are frequently seen and disasters are experienced. Especially unplanned construction, which is the result of rapid urbanization, causes an increase in the size of disasters that increase as a result of climate change. The effects of climate change on cities and reduction studies should be given more space in the literature. There is a need to increase and develop studies on climate change and flood risk in the literature, especially in our country. The literature in the world and in Turkey has been researched and also researches on the reduction policies and practices of countries are included. Within the scope of the thesis, the subject of flood disasters increased by climate change and the climate change resilience scenario in the city of Bursa were studied. Sudden precipitation in the city passes to the surface flow and causes flood disasters due to the excess of impermeable surfaces in the city. Plans should be made for resilience in cities against the flood effects of climate change. The aim of this study is to analyze the current flood risk in a selected area for the city of Bursa, to develop resilience scenario suggestions for risky regions and to evaluate the flood risk reduction status of the scenarios by including resilience scenarios in the analysis. Within the scope of the study, examples from the world, Turkey and the city of Bursa about the flood risk increased by climate change are given and a literature review about urban practices is included. Analytical hierarchy process method was used for the selected area in Bursa city and weighted flood risk analysis was performed in ArcGIS, a geographic information system program. As a result of the risk analysis, scenario suggestions were developed for the risky regions in the area covering 19 neighborhoods in the city of Bursa. Scenario suggestions (green drainage, urban green area and permeable surface, cistern) were digitized in the ArcGIS program and risk analysis was made after the scenario. After the risk analysis, the risk situations in the neighborhoods were re-evaluated. As a result, in the risk assessment, besides the geographical factors, the effect of the construction in the urban area and the ground permeability feature on the flood risk can be read. It has been observed that the slope factor is effective for the selected area in Bursa, but an effective reduction in flood risk can be achieved with scenario suggestions
Preparation of PA6/vermiculite composites by reactive extrusion method and determination of their thermal, morphological and mechanical properties
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim DalıPolimerik malzemelerin kullanımı yüksek korozyon direnci, düşük yoğunluk, kolay şekillendirilme, geri dönüştürülebilme gibi üstün özellikleri sayesinde gün geçtikçe artmaktadır. Ancak birçok uygulamada aranan özelliklerin tek başına bir polimerde bulunması zordur. Bu nedenle polimerlere farklı özellikler kazandırmak amacıyla polimer kompozitlerin hazırlanması oldukça etkili ve yaygın bir yöntemdir. Polimere lif, seramik, metal ve kil gibi diğer bileşenler katılarak kompozitler hazırlanmaktadır. Hazırlanan kompozitlerin ısıl, mekanik, dielektrik, elektronik, manyetik gibi birçok özellikleri araştırılmaktadır. Belirlenen özelliklerine göre polimer kompozitler biyomedikal, optik, savuma sanayi, elektromanyetik kalkanlama, sensör, yapı ve inşaat, piller, elektronik bileşenler gibi birçok uygulamada kullanılmaktadır. Poliamid 6 (PA6) üstün mekanik özellikleri ve yüksek servis sıcaklığı özellikleri sayesinde havacılık, otomotiv ve beyaz eşya olmak üzere birçok sektörde kullanılmaktadır. Ancak birçok polimer gibi petrol türevi olduğundan ısıl bozunmaya karşı dirençleri düşüktür. Bu yönleri ise kullanım alanlarını kısıtlamaktadır. Bu nedenle son zamanlarda PA6'nın ısıl bozunmaya karşı direncini artırmaya yönelik çalışmalar artmıştır. Ayrıca sektörel bazda kullanımları iyileştirmek için çeşitli PA6 kompozitleri üzerinde araştırmalar yapılmıştır. Hafif olması, maliyetinin piyasa koşullarına göre uygun olması nedeniyle PA6'nın mekaniksel özelliklerini iyileştirme açısından son zamanlarda kil kullanımı tercih sebebi haline gelmiştir. Bu killer arasında vermikülit düşük yoğunluk, düşük maliyet, termal kararlılık gibi özelliklerinin yanı sıra son yıllarda yanma geciktirici özelliği de keşfedilmiştir. Bu tez çalışmasında PA6'nın ısıl ve mekanik özelliklerini iyileştirmek, ayrıca karbon ayak izini ve maliyetini düşürmek amacıyla kütlece %5 ve 10 vermikülit katkılanarak polimer/kil kompozitleri hazırlanmıştır. Kompozitlerde 3-glisidoksipropiltrimetoksisilan (GPTMS) ajanı vermikülit ve PA6 arasında kimyasal bağlanma sağlanması için kullanılmıştır. Ayrıca silan ajanı varlığının etkisini araştırmak için sadece kil ve PA6 içeren kompozitler de hazırlanmıştır. Öncelikle silan ajanı/kil karışımları püskürtme yöntemi ile hazırlanmış sonrasında PA6 ilavesiyle hazırlanan nihai karışım çift vidalı ekstrüder kullanılarak eriyik karıştıma yöntemi ile kompozitler hazırlanmıştır. Eriyik karıştırma aşamasında silan ajanının metoksisilan kısımlarından kil yüzeylerine, epoksi kısmından ise PA6'ya kovalent bağlarla bağlanması sağlanarak reaktif ekstrüzyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Kompozitlere ait ATR-FTIR spektrumlarından ekstrüzyon öncesi püskürtme yöntemi ile hazırlanan vermükülit-GPTMS karışımında her iki bileşenden gelen karakteristik piklerin çıktığı görülmüş böylece karışımın başarılı bir şekilde hazırlandığı anlaşılmıştır. Kompozitlere ait spektrumlarda Si-O-Si titreşimine ait karakteristik pik şiddetinin kil oranı ile beklenildiği gibi arttığı görülmüştür. Kompozitlerin XRD sonuçlarından PA6 ve vermikülit karakteristik pikleri görülürken, vermikülite ait piklerin kompozitteki miktarı ile arttığı anlaşılmıştır. Numunelere ait SEM görüntülerinden silan ajanının olduğu kompozitlerde vermikülit ile PA6 arasında kimyasal bağlanmaların olduğuna dair kanıtlar net bir şekilde görülmüştür. DSC sonuçlarından PA6 ve kompozitlerin erime sıcaklıklarında önemli bir değişme olmadığı, kil miktarının ve silan ajanı kullanımının kristaliniteyi arttırdığı sonucuna ulaşılmıştır. Çekme testlerinden elastik modül değerlerinin kil oranı ile arttığı ve silan ajanı varlığı ile pek değişmediği, kopma dayanımının kil oranı ve silan ajanı ile arttığı tespit edilmiştir. Kopma uzaması değerlerinin silan ajanı bulunan ve %5 kil içeren numunede ham PA6'ya göre yaklaşık 7 kat arttığı belirlenmiştir. Bu artışın silan ajanı varlığında PA6 ile vermikülit arasındaki kimyasal bağlanmadan ileri geldiği değerlendirilmiştir. Böylece PA6/vermikülit kompozitleri hazırlayarak mekanik özellikleri iyileştirilmiş, karbon ayak izi azaltılmış ve maliyeti düşürülmüş birçok sektörde kullanılabilecek hammadde geliştirilmiştir.The use of polymeric materials is increasing day by day thanks to their superior properties such as high corrosion resistance, low density, easy shaping and recyclability. However, the properties sought in many applications are difficult to find in a polymer alone. For this reason, the preparation of polymer composites is a very effective and common method to impart different properties to polymers. Composites are prepared by adding other components such as fiber, ceramic, metal and clay to the polymer. Many properties of the prepared composites such as thermal, mechanical, dielectric, electronic and magnetic are investigated. According to their determined properties, polymer composites are used in many applications such as biomedical, optics, defense industry, electromagnetic shielding, sensors, building and construction, batteries, electronic components. Polyamide 6 (PA6) is used in many sectors such as aviation, automotive and white goods, thanks to its superior mechanical properties and high service temperature properties. However, since they are petroleum derivatives like many polymers, their resistance to thermal degradation is low. These aspects limit its usage areas. For this reason, studies on increasing the resistance of PA6 to thermal degradation have increased recently. Additionally, research has been conducted on various PA6 composites to improve their use on a sectoral basis. Recently, the use of clay has become preferred in terms of improving the mechanical properties of PA6 due to its light weight and affordable cost compared to market conditions. Among these clays, vermiculite, in addition to its properties such as low density, low cost and thermal stability, has also been discovered in recent years for its fire retardant properties. In this thesis study, polymer/clay composites were prepared by adding 5 and 10% vermiculite by mass in order to improve the thermal and mechanical properties of PA6 and also to reduce its carbon footprint and cost. In the composites, 3-glycidyloxypropyl)trimethoxysilane (GPTMS) agent was used to provide chemical bonding between vermiculite and PA6. In addition, composites containing only clay and PA6 were also prepared to investigate the effect of the presence of silane agent. Firstly, silane agent/clay mixtures were prepared by spraying method, and then the final mixture prepared with the addition of PA6 was prepared by the melt mixing method using a twin screw extruder. In the melt mixing stage, reactive extrusion process was carried out by covalently binding the silane agent to the clay surfaces from the methoxysilane parts and to PA6 from the epoxy part. From the ATR-FTIR spectra of the composites, it was seen that characteristic peaks from both components appeared in the vermuculite-GPTMS mixture prepared by the pre-extrusion spraying method, thus it was understood that the mixture was prepared successfully. In the spectra of the composites, it was observed that the characteristic peak intensity of the Si-O-Si vibration increased with the clay ratio, as expected. While the characteristic peaks of PA6 and vermiculite were seen from the XRD results of the composites, it was understood that the peaks of vermiculite increased with the amount in the composite. From the SEM images of the samples, evidence of chemical bonding between vermiculite and PA6 in the composites containing the silane agent was clearly seen. From the DSC results, it was concluded that there was no significant change in the melting temperatures of PA6 and composites, and that the amount of clay and the use of silane agent increased the crystallinity. From the tensile tests, it was determined that the elastic modulus values increased with the clay ratio and did not change much with the presence of silane agent, and the tensile strength increased with the clay ratio and silane agent. It was determined that the elongation at break values increased approximately 7 times in the sample containing silane agent and 5% clay compared to neat PA6. It was evaluated that this increase was due to the chemical bonding between PA6 and vermiculite in the presence of silane agent. Thus, by preparing PA6/vermiculite composites, raw materials that can be used in many sectors have been developed, with improved mechanical properties, reduced carbon footprint and cost
Development of environmental composite food films from polypropylene, starch and polylactic acid polymer blends
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Gıda Mühendisliği Ana Bilim DalıAtık artışı, dünya genelinde birçok bölgede ciddi bir çevre sorunu olarak kabul edilmektedir. Atık artışında; nüfus artışı, tüketim alışkanlıkları, teknolojik ilerleme ve insan davranışları ana nedenleri olarak bilinmektedir. Atık artışı, ekonomik ve sosyal bazı sonuçlara neden olmaktadır. Çevreye olan en önemli olumsuz etkileri arasında iklim değişikliği, su ve toprak kirliliği gelmektedir. Atık yönetimi ve geri kazanım önlemlerini almak, atık oluşumunu azaltmak ve çevre üzerindeki etkileri en aza indirmek için oldukça önemlidir. Atık miktarındaki artış sonucu karşılaşılan zorluklar "atık yönetimi yaklaşımını" sürdürülebilir şekilde zorunlu duruma getirmektedir. Atıklarda en büyük artış olan sektörlerden biri de ambalaj sektörüdür. Günümüzde ambalaj endüstrisi petrol kaynaklı sentetik polimerleri kullanmaktadır. Uzun yıllardır ambalaj üretiminde plastikler hafif, dayanıklı, esnek ve ucuz oldukları için kullanımı artarak devam etmektedir. Tüm atıklar gibi plastik atıkları da Dünya'da küresel bir sorun haline gelmiştir. Ambalaj sektöründe yenilenebilir ve sürdürebilir doğal kaynaklardan yapılan biyobozunur ve kompostlanabilir ambalajların geliştirilmesi yönelik çalışmalar aratarak devam etmektedir. Biyobozunur ve kompostlanabilir ambalajların geliştirilmesinde doğal biyopolimerler (nişasta, zein, jelatin, kitosan gibi), sentetik biyopolimerler (PLA gibi) ve diğer biyopolimerler kullanılmaktadır. Bunlar içerisinde nişasta ve PLA yenilenebilir ve biyolojik olarak parçalanabilen polimer malzemeler içinde en çok kullanılan biyopolimerlerdir. Bu tez çalışmasında gıda ambalaj sektöründe yaygın olarak kullanılan petrol türevi bir polimer olan polipropilen (PP) içerisine biyobozunur polimerlerden PLA ve termoplastik nişasta (TPN) ilavesiyle üretilen biyobozunurluğu yüksek gıda ambalaj filmlerinin üretilmesi ve özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bunun için PP içerisine farklı miktarlarda PLA ve TPN ilave edilerek ekstruderda karıştırılıp film haline getirilmiştir. Filmlerde kalınlık, mekanik, suya karşı davranış, optik, bariyer, migrasyon, yapı tayini ve termal analizler yapılmıştır. Analizler sonucunda filmlerin kalınlıkları 0,13-0,95 mm, kopma kuvveti (KK) 3,60-24,88 MPa arasında, kopma uzaması (KU) %3,54-8,97 arasında, patlama kuvveti (PK) 9,97-41,87 N arasında, Patlama uzaması (PU) 2,45-18,71 mm arasında, Su buharı geçirgenliği (SBG) 0-6,62 g/m2.h.kPa arasında, L* değerleri 65,7-91,3, a* değerleri -0,44 ile -1,28 arasında, b* değerleri 3,30-13,82 arasında, ?E değerleri 0,86-28,62 arasında, Opaklık değerleri 0,52-4,28 arasında, toplam migrasyon değerleri LOD ile 50,4 mg/dm2 arasında saptanmıştır.Waste growth is recognized as a serious environmental problem in many regions around the world. In the increase of waste; population growth, consumption habits, technological progress and human behavior are known as the main causes. The increase in waste causes some economic and social consequences. Climate change, water and soil pollution are among the most important negative effects on the environment. It is very important to take waste management and recovery measures, to reduce waste generation and to minimize the effects on the environment. The difficulties encountered as a result of the increase in the amount of waste make the "waste management approach" mandatory in a sustainable way. One of the sectors with the largest increase in waste is the packaging sector. Today, the packaging industry uses petroleum-derived synthetic polymers. Since plastics are light, durable, flexible and inexpensive in packaging production for many years, their use continues to increase. Like all wastes, plastic waste has become a global problem in the world. In the packaging sector, studies on the development of biodegradable and compostable packaging made from renewable and sustainable natural resources continue. Natural biopolymers (such as starch, zein, gelatin, chitosan), synthetic biopolymers (such as PLA) and other biopolymers are used in the development of biodegradable and compostable packaging. Among these, starch and PLA are the most widely used biopolymers among renewable and biodegradable polymer materials. In this thesis, it is aimed to produce and examine the properties of highly biodegradable food packaging films produced by adding PLA and thermoplastic starch (TPN), which are biodegradable polymers, into polypropylene (PP), a petroleum-derived polymer widely used in the food packaging industry. For this, different amounts of PLA and TPN were added to the PP and mixed in the extruder and turned into a film. Thickness, mechanical, water behavior, optical, barrier, migration, structure determination and thermal analyzes were performed on the films. Analysis results, thickness of the films 0.13-0.95 mm, tensile strength between 3.60-24.88 MPa, elongation at break between 3.54-8.97%, puncture force 9.97-41.87 N, puncture elongation between 2.45-18.71 mm, water vapor permeability is between 0-6.62 g/m2.h.kPa, L* values 65.7-91.3, a* values between -0.44 and -1.28, b* values between 3.30-13.82, ?E values between 0.86-28.62, transparency values 0.52-4.28, overall migration values are between LOD and 50.4 mg/dm2
Spatial analysis of urban carbon emissions and carbon sink areas: The case of Bursa Yıldırım district
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Peyzaj Mimarlığı Ana Bilim DalıKüresel iklim değişikliğine neden olan en önemli olaylardan biri karbon emisyonunda yaşanan hızlı artışlardır. Isıyı tutan ve yayan karbonun doğal döngüsü zamanla bozulmuştur. Sanayi devriminden itibaren hızlı nüfus artışı, çarpık kentleşme, doğal kaynakların tahribatı ve tüketilmesi, doğalgaz gibi yenilenemeyen enerji kaynaklarının tercih edilmesi nedeniyle karbon döngüsün bozulma sürecini hızlandırmış ve atmosferdeki karbon emisyon miktarının artmasına neden olmuştur. İnsan sağlığını olumsuz etkileyen karbon emisyonunun azaltılması ve önüne geçilmesi önem arzetmektedir. Mevcutta ulusal ve uluslararası ölçekte hazırlanan birçok planlama, sözleşme ve strateji bulunmaktadır. Ancak yerel yönetimlerin belirlenen bu stratejileri kritik noktalarda uygulaması iklim değişikliği ile mücadelede zaman kazandıracaktır. Bu çalışmada Türkiye Marmara Bölgesi'nde bulunan Bursa İlinin Yıldırım İlçesinde karbon emisyonlarının yoğun olduğu alanların belirlenmesi hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında karbon emisyonunu etkileyen değerlere ait literatür çalışması yapılmıştır. Literatür çalışmasında belirlenen değerler sonucunda veriler Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) kullanılarak sayısallaştırılmıştır. Her bir değişkenin karbon emisyonu, karbon emisyon katsayıları kullanılarak hesaplanmıştır. Tüm hesaplamalar yıllık ve kilogram olacak şekilde ortak bir paydada yapılmıştır. Veriler Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) kullanılarak ağırlıklandırılmıştır. Hesaplanan veriler bulanık mantık kullanılarak standardize edilmiştir. Standardize edilmiş haritalar CBS ortamında ağırlıklandırılıp çakıştırılarak Yıldırım ilçesi için mahalle ölçeğinde karbon emisyonlarının yoğun olduğu alanlar belirlenmiştir. Yapılan çalışmada 2021 yılına ait Sentinel uydu verileri kullanılarak oluşturulan Arazi Örtüsü/Alan Kullanımı (AÖ/AK) haritası, nüfus verileri, doğalgaz tüketim miktarı, trafik sinyalizasyonu ve orman meşcere verileri kullanılmıştır. Yıldırım karbon emisyonu için kentsel alanlar, nüfus, doğalgaz tüketimi, trafik sinyalizasyon verileri ve tarım verileri kullanılırken; karbon yutak alanlarının karbon tutulum miktarını hesaplamak için orman alanları, kentsel yeşil alanlar ve sulak alanlar belirlenmiştir. Çalışmanın sonucunda müdahele edilmesi gereken karbon emisyonlarının en yoğun olduğu mahalleler Zümrütevler, Yeşilyayla, Sıracevizler, Maltepe, Değirmenlikızık, Musababa, Yediselviler, Akçağlayan, Piremir, Baruthane olarak belirlenmiştir. Bu mahallelerde kentsel alanlar inşaa ve kullanım süreçleri boyunca en çok karbon emisyonuna etki eden alanlardır. Bunu sırasıyla doğalgaz, ulaşım emisyonları, nüfus ve tarım takip etmektedir. Yapılan analizler sonucunda karbon yutak alanlarına etki eden değerler önem sırasına göre ormanlar, kentsel yeşil alanlar ve sulak alanlar olarak belirlenmiştir.One of the most important events that cause global climate change is the rapid increase in carbon emissions. The natural carbon cycle, which captures and emits heat, has been disrupted over time. Since the industrial revolution, rapid population growth, unplanned urbanization, the destruction and consumption of natural resources, and the preference for non-renewable energy sources such as natural gas accelerated the deterioration of the carbon cycle. It caused an increase in the amount of carbon emissions in the atmosphere. Reducing and preventing carbon emissions is important, which also negatively affects human health. Currently, there are many plans, contracts and strategies prepared on a national and international scale. However, implementing of these strategies by local governments at critical points will save time in the struggle against climate change. This study aims to determine the carbon critical areas in Yıldırım District of Bursa Province in the Marmara Region of Turkey. Within the scope of the study, a literature study was conducted on the values affecting carbon emissions. As a result of the values determined in the literature study, the data were digitized using Geographic Information Systems (GIS). The carbon emission of each variable was calculated using the carbon emission coefficients. All calculations have been made in a common denominator as annual and kilogram. The data are weighted using the Analytical Hierarchy Process (AHP). Calculated data were standardized using Fuzzy Membership. By weighting and overlaying the standardized maps in the GIS environment, carbon critical areas were determined at the neighborhood scale the Yıldırım District. In the study, Land Cover/Land Use (LC/LU) map, population data, natural gas consumption amount, traffic signalization and forest stand data, created using Sentinel satellite data of 2021, were used. While urban areas, population, natural gas consumption, traffic signaling data and agriculture data are used for lightning carbon emission; forest areas, urban green areas and wetlands were determined to calculate the carbon sequestration amount of the carbon sinks. As a result of the study, the most critical neighborhoods to be intervened in were determined as Zümrütevler, Yeşilyayla, Sıracevizler, Maltepe, Değirmenlikızık, Musababa, Yediselviler, Akçağlayan, Piremir, Baruthane. In these neighborhoods, urban areas are the areas that affect the most carbon emissions during the construction and usage processes. Natural gas, transportation emissions, population and agriculture, respectively follow this. As a result of the analysis, the values affecting the carbon sink areas were determined as forests, urban green areas and wetlands in order of importance
Izmir province biogas potential and its contribution to Turkish economy
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Ana Bilim DalıFosil kökenli kaynakların Dünyada ve Türkiye 'de azalması, hızlı nüfus artışı, günümüzde yaşanan iklimsel kaygılar, sürekli büyüyen sanayi ve teknolojik gelişmelerin hız kazanması enerjiye olan ihtiyacı artırmaktadır. Artan bu ihtiyacı karşılayabilmek için yenilenebilir enerji olan çevre dostu kaynaklara yönelim artmaktadır. Bitkisel ve hayvansal atıkların en çok bertaraf edildiği yöntem olan biyogaz, yenilenebilir enerji kaynaklarının en etkilisidir. İzmir ili tarım ve hayvancılık alanı ve sektörü açısından Türkiye'nin büyük illeri arasında yer almaktadır. İzmir'de 280 bin hektar olan sulanabilir tarım arazisi, tarım alanlarının %82 'sini oluşturmaktadır. Büyükbaş, küçükbaş ve kümes hayvancılığının yoğun olarak yapıldığı İzmir'de 54170 adet hayvan işletmesi bulunmaktadır. İşletmelerden kaynaklanan yıllık 10,75 milyon ton yaş atık elde edilmektedir. Oluşan bu atıklar işletmeler için çeşitli problemlere yol açar. Problemlerin en güzel çözümü ise atıkların biyogaz üretiminde değerlendirilmesidir. İzmir İli hayvansal atıklar için yapılan hesaplamalarda toplam 12.836.649 ton/yıl atık oluşmaktadır. Oluşan bu atıklardan 1.291.163 ton.KM/yıl da kuru madde elde edilmektedir ve elde edilen bu kuru maddeden ise 258.232.600 m3/yıl biyogaz oluşumu söz konusudur. Bu da göstermektedir ki İzmir için hayvansal atıklardan 1.627.777,77 MWh/yıl elektrik enerjisi üretim potansiyeli mevcuttur. Bitkilerden elde edilen 2.699.369 ton/yıl atıktan ise enerji eşdeğeri hesaplandığında 88.141.699 GJ/yıl olarak bulunmuştur. Yapılan bu çalışmada belirlenen atık miktarlarına göre, atık enerjisinin %92'si İzmir'de yetişen mısır bitkisinden karşılanmaktadır. İzmir'de bitkisel atıklardan yaklaşık olarak 88,15 PJ ısıl değeri ortaya çıkarken, hayvansal atıklardan ise 5,86 PJ enerji açığa çıkmaktadır.The decrease in fossil-based resources in the world and in Turkey, rapid population growth, climatic concerns today, and the acceleration of ever-growing industry and technological developments increase the need for energy. In order to meet this increasing need, the orientation towards environmentally friendly sources, which are renewable energy, is increasing. Biogas, which is the method in which plant and animal wastes are disposed the most, is the most effective of renewable energy sources. The province of İzmir is among the largest provinces of Turkey in terms of agriculture and animal husbandry area and sector. The irrigable agricultural land of 280 thousand hectares in İzmir constitutes 82% of the agricultural areas. There are 54170 animal enterprises in İzmir, where cattle, sheep and poultry farming are intense. 10.75 million tons of wet waste is generated annually from businesses. These wastes cause various problems for businesses. The best solution to the problems is the evaluation of wastes in biogas production. In the calculations made for animal wastes in İzmir, a total of 12,836.649 tons/year of waste is generated. 1,291,163 tons.KM/year of dry matter is obtained from these wastes and 258,232,600 m3/year of biogas is formed from this dry matter. This shows that İzmir has a potential to generate 1.627,777,77 MWh/year electrical energy from animal waste. When the energy equivalent is calculated from 2.699.369 tons/year of waste obtained from plants, it is found as 88.141.699 GJ/year. According to the amount of waste determined in this study, 92% of the waste energy is met from the corn plant grown in İzmir. While the thermal value of approximately 88.15 PJ is generated from vegetable wastes in İzmir, 5.86 PJ energy is generated from animal wastes
Investigation of hydrogen storage and sensor properties of element modified CNC, BNNC and ALNC structures by using density functional theory (DFT)
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Kimya Mühendisliği Bilim DalıHidrojen, çevre dostu ve yüksek verimli bir enerji kaynağı olarak önemli bir potansiyele sahiptir. Ayrıca, enerji taşıyıcısı olarak da kullanılabilir. Ancak, hidrojenin yaygın kullanımını sınırlayan ana engel, istenen verimde depolanamamasıdır. Güvenli ve etkili bir şekilde, hidrojenin gaz veya sıvı formunda depolanması zor bir süreçtir. Bu bağlamda, hidrojenin bir malzeme üzerine adsorplanarak depolanması, şu an için en etkili çözüm olarak kabul edilmektedir. Çeşitli malzemeler, hidrojen depolama amacıyla incelenmiş olsa da, hidrojenin ekonomik ve yeterli kapasitede depolanmasını sağlayacak bir çözüm henüz tam anlamıyla bulunamamıştır. Bu nedenle, hidrojen depolama malzemeleri araştırması üzerine devam eden çalışmalar büyük bir öneme sahiptir. Özellikle, nanotüplere benzer yapıdaki nanokoni yapılar, elektronik ve mekanik özellikleri sayesinde gaz adsorpsiyon çalışmalarında ön plana çıkmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, karbon nanokoni (CNC), bor nitrür nanokoni (BNNC) ve alüminyum nitrür nanokoni (AlNC) yapılarının farklı eğilim açılarında (180?, 240?, 300?), hidrojen depolama kapasiteleri ve sensör özellikleri yoğunluk fonksiyoneli teorisi (DFT) yöntemi ile incelenmiştir. Nanokonilerin hidrojen depolama kapasitelerini artırmak ve sensör özelliklerini iyileştirmek için alkali/toprak alkali (Li, K, Ca) ve geçiş (Ni, Cu, Pt) metal atomları ile yükleme ve dekorasyon yapılıp modifikasyonları gerçekleştirilmiştir. Tez çalışması kapsamında yapılan DFT hesaplamaları için WB97XD metodu kullanılmıştır. Optimizasyon sonucu elde edilen yapıların bağ uzunluklarının literatür ile uyumlu olduğu bulunmuş ve IR frekanslarında hayali frekansa (negatif) rastlanmamıştır. Saf CNC, BNNC ve AlNC yapılarının hidrojen adsorpsiyon özellikleri incelendiğinde, bu yapılar üzerinde hidrojenin adsorpsiyonunun ya hiç gerçekleşmediği ya da hidrojen etkileşiminin çok zayıf olduğu tespit edilmiştir. Alkali/Toprak alkali metal atomları ile yapılan modifikasyonlar, nanokoni yapıların hidrojen adsorpsiyonunu bir miktar artırmış olsa da, elde edilen enerji değerleri etkili adsorpsiyon ve desorpsiyon işlemleri için gerekli olan enerji aralığı (-19,3 ile -67,5 kJ/mol) dışındadır. Ancak, geçiş metal atomları ile yapılan modifikasyonlar, adsorpsiyon ve desorpsiyon işlemleri için gerekli olan enerji değerlerini büyük oranda sağlamıştır. Eğilim açısının değişimi ile yapılardaki hidrojen adsorpsiyonu arasında doğrusal bir ilişki bulunmamıştır. NBO atomik yük değerleri ve HOMO-LUMO görüntüleri incelendiğinde, genellikle hidrojen molekülünden nanokoni yapılara doğru bir yük transferi olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca, ESP görüntüleri kullanılarak nanokoni yapılarındaki hidrojen etkileşimleri de incelenmiştir. Pthy CNC180 ve CuNy BNNC180 yapıları üzerinde hidrojen etkileşimini gösteren RDG analizleri ve RDG izo yüzey grafikleri, bu iki yapıda hidrojen adsorpsiyonunun Van der Waals etkileşimi ile gerçekleştiğini göstermiştir. 4Pt-CNC180, 4Cu-BNNC180 ve 3Ni-BNNC300 yapıları için gravimetrik hidrojen depolama kapasiteleri sırasıyla %4,67, %5,38 ve %5,86 olarak hesaplanmıştır. İlk iki yapı, DOE'nin 2020 hedefini (%4,5) aşarken, 3Ni-BNNC300 yapısı DOE'nin 2025 hedefini (%5,5) aşmıştır. Pthy CNC180 ve CuNy BNNC180 yapılarının, 1 atm basınç altında ortalama desorpsiyon sıcaklıkları sırasıyla 222 K ve 332 K olarak belirlenmiştir. Bu sonuçlar göz önüne alındığında, geçiş metali ile modifiye edilmiş nanokoni yapılarının umut verici bir hidrojen depolama malzemesi olabileceği sonucuna varılmıştır. Hidrojen moleküllerinin adsorpsiyonları sonucunda, bazı nanokoni yapıların %Eg ve %? değerlerinde önemli düşüşler tespit edilmiştir. Bu değişikliklerin en yükseği, CuBy BNNC180 yapısının ? değerinde (-%22,1) ve CaNhy AlNC300 yapısının Eg değerinde (-%29,7) gerçekleşmiştir. Bu sonuçlar, alkali/toprak alkali ve geçiş metal atomları ile modifiye edilen nanokoni yapılarının, hidrojen ile etkileşerek elektronik ve ? sensör özellikleri sergileyebileceklerini göstermiştir.Hydrogen possesses significant potential as an environmentally friendly and highly efficient energy source. Additionally, it can be utilized as an energy carrier. However, the primary obstacle limiting the widespread use of hydrogen is its inability to be stored at the desired efficiency. Safely and effectively storing hydrogen in gas or liquid form is a challenging process. In this context, the adsorption of hydrogen onto a material is currently considered the most effective solution. Various materials have been investigated for hydrogen storage purposes, but a solution that enables the economic and sufficient capacity storage of hydrogen has not yet been fully identified. Therefore, ongoing research on hydrogen storage materials holds great importance.In particular, nanocone structures resembling nanotubes have gained prominence in gas adsorption studies due to their electronic and mechanical properties. Within the scope of this thesis study, carbon nanocones (CNC), boron nitride nanocones (BNNC), and aluminum nitride nanocones (AlNC) structures at different inclination angles (180?, 240?, 300?) were investigated for hydrogen storage capacities and sensor properties using the density functional theory (DFT) method. To enhance the hydrogen storage capacities of nanocones and improve sensor characteristics, doping and decoration with alkali/alkaline earth (Li, K, Ca) and transition (Ni, Cu, Pt) metal atoms were performed. The DFT calculations for the thesis study were conducted using the WB97XD method. It was found that the bond lengths of the obtained structures after optimization were consistent with the literature, and no imaginary frequencies (negative) were encountered in the IR frequencies. When the hydrogen adsorption properties of pure CNC, BNNC, and AlNC structures were examined, it was observed that hydrogen adsorption either did not occur at all or the interaction with hydrogen was very weak on these structures. Modifications with alkali/alkaline earth metal atoms slightly increased the hydrogen adsorption of nanocone structures, but the obtained energy values still lie outside the required energy range (-19.3 to -67.5 kJ/mol) for adsorption and desorption processes. However, modifications with transition metal atoms have significantly provided the necessary energy values for adsorption and desorption processes. There was no linear relationship found between the change in inclination angle and hydrogen adsorption on the structures. When examining NBO atomic charge values and HOMO-LUMO images, a generally observed trend is the transfer of charge from hydrogen molecules to nanocone structures. Furthermore, hydrogen interactions on nanocone structures were investigated using ESP images. RDG analyses and RDG isosurface graphics illustrating hydrogen interactions on Pthy CNC180 and CuNy BNNC180 structures demonstrated that hydrogen adsorption in these two structures occurs through Van der Waals interactions. The gravimetric hydrogen storage capacities of 4Pt-CNC180, 4Cu-BNNC180, and 3Ni-BNNC300 structures were calculated as 4.67%, 5.38%, and 5.86%, respectively. The first two structures exceeded the DOE's 2020 target of 4.5%, while the 3Ni-BNNC300 structure surpassed the DOE's 2025 target of 5.5%. The average desorption temperatures under 1 atm pressure for Pthy CNC180 and CuNy BNNC180 structures were determined to be 222 K and 332 K, respectively. As a result of the adsorption of hydrogen molecules, significant decreases in %Eg and %? values were observed in certain nanocone structures. The highest changes were recorded in the ? value of the CuBy BNNC180 structure (-22.1%) and the Eg value of the CaNhy AlNC300 structure (-29.7%). These results indicate that nanocone structures modified with alkali/alkaline earth and transition metal atoms can exhibit electronic and ? sensor properties through interaction with hydrogen
The e-waste management behaviours ofhouseholdconsumers in Turkey: A case study in İstanbul
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı1000 Volt'u alternatif akımla, 1500 Volt'u doğru akımla aşmayacak biçimde kullanımlar için oluşturulmuş, buna uygun çalışabilmesi adına elektrik akımına veya elektromanyetik alana gereksinim duyan nesnelerin yanında, akım ile alanların oluşumu, aktarımı ve boyutlandırmasını sağlayan eşyalar, elektrikli ve elektronik eşya (EEE) olarak tanımlanmaktadır. E-atıkların bertarafı üzerine yapılan tez çalışması temel olarak anket yöntemi ile verilerin toplanarak bilimsel olarak değerlendirilmesi esasına dayanmaktadır. Çalışmada İstanbul ilinde ikamet eden farklı sosyoekonomik düzeye sahip kişilerin e-atık konusundaki yaklaşımları ve bertaraf alışkanlıklarının ortaya konması ele alınmıştır. Çalışmanın amacına ulaşabilmesi için hedeflenen aşamalar sırasıyla şu şekilde olmuştur; Atıkların olası çevresel, sosyal ve ekonomik etkilerinin belirlenmesi; istanbul'da hanelerin E-atık bertarafı için kullanabileceği seçeneklerin (kaynaklar ve hizmetler) belirlenmesi; halihazırda hanelerde ortaya çıkan ve bertaraf edilmesi gereken E-atık türlerinin ve büyüklüklerinin/hacimlerinin tanımlanması, hane halkı tarafından bertarafadek nasıl ve nerede muhafaza edildiği; istanbul hanelerindeki tüketicilerin e-atık bilgi ve davranışlarını etkileyen faktörlerin belirlenmesi; istanbul özelinde elde edilen veriler ışığında ülkemizdeki hane halkının e-atık konusunda davranışlarını ve bilgilerini geliştirebilecek ve e-atık politikasında yapılabilecek değişiklikler için araştırmaya dayalı önerilerde bulunulması. Bu bağlamda 32 sorudan oluşan bir anket çalışması 500 adet katılımcı ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmaya İstanbul ilinin bütün ilçelerinden katılım sağlanmış ve veriler, geri dönüşüm ile ilgili alışkanlıklar, çevre konularına olan hassasiyet, e-atık bertarafı ile ilgili alışkanlıklar veya uygulamalar gibi konularda data elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; çoğunluğun e-atık bertarfını uygun şartlarda gerçekleştirmediği, genellikle atık birikimin olduğu, kazanç sağlanmadığı sürece elektronik eşyalarını kumbaralara bırakmadıkları, bilinçli tüketicilerin de olduğu ve atıklarını e-atık toplama noktalarına ulaştırdıkları veya bulundukları bölge belediyesiyle iletişime geçtikleri, evlerinde atıklarını ayrı konumlandırdıklarını veya sitede oturan tüketicilerin site görevlilerine vererek onların kazanç sağlamasına olanak verdikleri görülmüştür. Sorulara gelen yanıtlar tüketicilerin çoğunluğunun e-atık bertaraf yöntemlerini tercih etmedikleri veya bilmediklerini ancak kendilerine uygun ortam oluştırulması halinde e-atıklarının geri dönüşüm ve geri kazanımda değerlendirilmesini istemektedirler. Birbirinden değişken sonuçlar elde edilirken genel kanı, e-atık bertarafı konusunda daha çok çalışılması gerektiği ve toplumu daha da bilinçlendirmek adına adımlar atılması gerektiğidir.Designed for use not exceeding 1000 Volts with alternating current and 1500 Volts with direct current, electrical and electronic equipment (EEE) is defined as the goods that are dependent on electric current or electromagnetic field in order to work properly and the goods that are used for the production, transfer and measurement of these currents and fields. Current thesis study on the disposal of e-waste is basically based on the scientific evaluation of the data which is collected by a survey. In the study, the approaches and disposal habits of people from different socioeconomic levels residing in the province of Istanbul on e-waste are discussed. In order to achieve the aim of the study, the targeted stages were as follows; Identifying possible environmental, social and economic impacts of waste; identifying options (resources and services) available to households for E-waste disposal in Istanbul; identification of the types and sizes/volumes of E-waste that are currently generated in households and that need to be disposed of, how and where they are stored by the household until they are disposed of; determining the factors affecting the e-waste information and behaviors of consumers in Istanbul households; Making research-based suggestions for changes that can be made in the e-waste policy, which can improve the behavior and knowledge of households in our country on e-waste, in the light of the data obtained in Istanbul. In this context, 500 participants answered a survey consisting of 32 questions. In the survey, demographic data, habits related to recycling, sensitivity to environmental issues, habits or practices related to e-waste disposal were obtained. Results of the survey revelaed that the majority of the participants do not dispose the e-waste under suitable conditions. Furhetmore, there is usually waste accumulation, they do not leave their electronic goods in collection containers unless there is a profit. On the other hand, there are also environment friendly/sensitive consumers and they deliver their waste to e-waste collection points or contact the municipality of the region where they are located, they position their wastes separately in their homes or the consumers living in the neighbourhood. It is also noticed that they donate e-waste to people in need to lead a profit. The answers to the questions indicate that the majority of consumers do not prefer to apply or do not know e-waste disposal methods, but they want their e-waste to be used in recycling and recovery if suitable conditions are created for them. Although there exist varations, the general opinion is that more effort should be carried out on e-waste disposal and activities h should be conducted to raise awareness of the society
Numerical modeling of a first-order traffic flow approach with the finite difference-based lines method
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Ana Bilim DalıTrafik sıkışıklığı önemli çevresel ve sosyal sorunlara yol açar. Trafik akımının doğru bir şekilde modellenmesi, sıkışıklığı azaltma anlamında gerekli önlemleri belirlemek için önemlidir. Trafik akım teorisi, ulaştırma tesislerinin kapasitesi ve trafik işletim kalitesi ile ilgili olan ulaştırmanın bir parçasıdır. Trafik akım teorisinin amacı, bir dizi geçerli koşul verilen bir trafik akımının işletme kalitesini değerlendirmektir. Trafik akımı için matematiksel modeller makroskopik, mezoskopik ve mikroskopik yaklaşımlar olarak üç ana kategoride sınıflandırılabilir. Makroskopik trafik akım modelleri, akışkanlar dinamiği ile analoji kurularak oluşturulmuştur ve sonuçta ortaya çıkan kısmi diferansiyel denklemler, karmaşık trafik olaylarının modellemesinde etkindir. Makroskopik trafik akım modelleri yoğunluk, akım, hız gibi trafik akım parametreleri arasındaki ilişkileri formüle eder. Bu çalışmada, makroskopik birinci mertebe bir hidrodinamik trafik akım modelinin sonlu fark esaslı çizgiler yöntemi ile sayısal çözümü gerçekleştirilmiştir. Sayısal yöntem ile öncelikle kısmi diferansiyel denklemin konumsal değişkeni yarı-ayrıklaştırılmış bir adi diferansiyel denklem sistemi elde etmek için p = 1,2,…,8 hata mertebeli sonlu farklar yaklaşımları ile ayrıklaştırılmıştır. Elde edilen diferansiyel denklemin zaman ayrıklaştırması ise açık Euler, açık orta nokta, lineer kapalı Euler ve lineer kapalı modifiye orta nokta olmak üzere dört farklı yöntemle adaptif olarak yapılmıştır. Sonlu fark esaslı çizgiler yönteminin performansı öncelikle analitik çözümü bilinen Burgers denklemi üzerinden değerlendirilmiştir. Sayısal yöntem bu denklemin çözümünde yüksek doğruluklu ve kararlı sonuçlar vermiştir. Elde edilen sonuçlar, trafik akım modeli için ihtiyaç duyulan referans çözümü belirlerken kullanılacak sonlu fark parametrelerinin belirlenmesinde de yol gösterici bir rol oynamıştır. Birinci mertebe trafik akım modeli için sonlu fark esaslı çizgiler yönteminin doğruluğu, h-kararlılığı, p-kararlılığı ve hesaplama süresi sayısal deneyler ile detaylı olarak incelenmiştir. Maksimum zaman adım değerinin uygun seçimi ile hem kapalı hem de açık yöntemler yüksek doğruluğa sahip sonuçlar vermiştir. Elde edilen sonuçlar kapalı zaman ayrıklaştırma yöntemlerinin her p değeri için h kararlılığına sahip olduğunu gösterirken açık zaman ayrıklaştırma yöntemlerinin h-kararlılığı maksimum zaman adımının seçimi ile ilişkilidir. Kapalı yöntemler için p-kararlılığı konumsal ayrıklaştırma nokta sayısının 100'ün üzerinde olması durumunda elde edilmiştir. Hesaplama süreleri karşılaştırıldığında açık yöntemlerin kapalı yöntemlere göre daha avantajlı olduğu görülmüştür. Adaptif zaman adımlarının belirlenmesinde kullanılan tolerans değerlerinin azaltılması ile hesaplama sürelerinin önemli ölçüde kısaltılması mümkün olmuştur. Sayısal yöntem ile birinci mertebe trafik akım modeli kapsamında zaman bağımlı kısmi diferansiyel denklem farklı sınır ve başlangıç koşulları eşliğinde etkin bir şekilde çözülmüştür. Ayrıca, birinci mertebe modelde sürücü davranışı ve yol kalitesini belirleyen faktörlerin farklı değerleri kullanılarak simülasyonlar yapılmış ve böylelikle sonlu fark esaslı çizgiler yöntemi ile psiko-mekanik etkileri dikkate alan bir trafik modellemesi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.Traffic congestion leads to environmental and societal problems. Traffic flow theory is a part of transportation that is concerned with the capacity of transportation facilities and the quality of traffic operation. The goal of traffic flow theory is to evaluate a traffic flow's operational quality under a set of reasonable criteria. Mathematical models for traffic flow can be classified into three main categories: macroscopic, mesoscopic and microscopic approaches. Macroscopic traffic flow models have been created by analogy with fluid dynamics and the resulting partial differential equations are effective in modelling complex traffic events. The interactions between traffic flow parameters including density, flow, and speed are formulated by macroscopic traffic flow models. In this study, the numerical solution of a macroscopic first-order hydrodynamic traffic flow model is carried out using the finite difference-based method of lines approach. With the numerical method, firstly, the spatial variable of the partial differential equation is discretized with finite difference approximations of having orders of p = 1,2,…,8 to obtain a semi-discretized ordinary differential equation system. Four different methods are adaptively used for the temporal discretization of the resultant differential equations: explicit Euler, explicit midpoint, linear implicit Euler, and linear implicit modified midpoint. The performance of the finite difference-based method of lines approach is first assessed by solving the Burgers equation for which an analytical solution exists. The numerical solution yield highly accurate and stable solutions for this problem. The results obtained also played an instructive role in determining the finite difference parameters for computing the required reference solution of the traffic flow model. Within detailed numerical experiments, the accuracy, h-stability, p-stability, and computation time of the finite difference-based method of lines approach for the first-order traffic flow model were investigated. Both implicit and explicit techniques yielded highly accurate results with the appropriate selection of the maximum time step value. The results obtained show that implicit temporal discretization methods have h-stability for all p values, while the h-stability of explicit-time discretization methods is related to the selection of the maximum time step. p-stability for implicit methods is obtained when the number of spatial discretization points is more than 100. A comparison between the CPU times of explicit and implicit methods reveals that the explicit methods are advantageous to implicit approaches. It is possible to decrease the computation time of the method significantly by decreasing the tolerance values used for adjusting the adaptive temporal steps. Within the scope of the first-order traffic flow model, the time-dependent partial differential equation is solved efficiently with the numerical method under different boundaries and initial conditions. In addition, simulations were performed with different values of factors that determine driver behavior and road quality in the first order model, and thus, a traffic flow modeling that takes psycho-mechanistic effects into account is successfully carried out with the finite difference-based method of lines approach