III. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumunu / III

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

III. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumunu / III. Engineers of Future International Student Symposium (EFIS)

EFIS 2019 PROCEEDING

ISBN NUMBER: 9786059678230

Editör: Arş. Gör. Muhammet KARABULUT

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

CONTENTS / İÇİNDEKİLER TABLOSU DÜZENLEME KURULU (ORGANIZATION COMMITTEE) ...... 6 BİLİM KURULU (SCIENTIFIC COMMITTEE) ...... 7 PROCEEDINGS / BİLDİRİLER ...... 10 Application of Sentinel Remote Sensning Mission for Modeling Surface Changes in Open Cast Mining ...... 10 Sentinel 2A/B Uydu Görüntüleri ile Bursa-Gemlik Bölgesi Tarım Arazilerinin Zaman Serisi Analizi ...... 11 Sanal Küre Verileri ile Fotogrametrik 3B Modelleme ...... 16 Oblik ve Nadir Alim Geometrilerine Sahip Fotoğraflardan 3B Kent Modeli Üretimi ...... 17 Çanakkale-Lapseki Arasındaki Orta-Geç Pleyistosen Yaşlı Çökellerinin Mollusk Faunası ile Stratigrafisi (KB Türkiye) ...... 18 Kireç Katkısının Bentonitin Serbest Basınç Dayanımına Etkisi ...... 19 Alternatif Enerji Kaynağı: Pelet Malzemeler ...... 24 Düşük Maliyetli ve Hafif 3D Baskılı Protez El Tasarımı ...... 29 Aggregate Stockpile Measurements ...... 30 Uzun Süreli Karadeniz Kıyı Şeridi Değişimlerinin İncelenmesi ...... 31 Fosfat Ölçümü İçin Biyosensör Tasarımı ...... 32 Konya Kapalı Havzasındaki İklim Değişiminin GNSS ile İncelenmesi ...... 37 2000 Yılından Günümüze GNSS Bibliyografyası ...... 38 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Farabi ve İbn-i Sina Kampüsü Bahar Dönemi Katı Atık Karakterizasyonunun Belirlenmesi...... 39 Zonguldak İlinin Organik Atıklarından Biyogaz Üretim Potansiyeli ...... 43 2019 Yılında Marmara Bölgesi’nde Gerçekleşen Depremlerine ait Yüzey Gerinimlerinin İncelenmesi ...... 47 GNSS ile Belirlenen Yüzey Gerinimlerinin Depremlerle İlişkilendirilmesi ...... 48 20.02.2019 Ayacık-Çanakkale Depreminin GNSS ile İncelenmesi ...... 49 GNSS ile Yoğuşabilir Su Buharı Kestirimi ve Doğruluk Analizi ...... 50 Küresel Grafitli Dökme Demirlerde Termal Analiz Yöntemi ile Karbon Eşdeğerliğinin Tayini, Mikroyapı ve Mekanik Özelliklere Etkisinin İncelenmesi ...... 51 Akıllı Şehir Uygulamaları İçin NB-IoT ...... 58 Düşük Maliyetli, 3 Boyutlu Yazıcıda Üretilebilen Günlük Yaşama Uygun Protez El Tasarımı ...... 63 Lamel Grafitli Dökme Demirlerde Termal Analiz Yöntemi ile Karbon Eşdeğerliğinin Tayini, Mikroyapı ve Mekanik Özelliklere Etkisinin İncelenmesi ...... 64

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Olumsuz Hava Koşullarının İnşaat Sektörü Üzerindeki Etkisive Zonguldak İli Hava Koşullarının İstatiksel Olarak İnşaat Sektörüne Uygunluğunun Araştırılması ...... 70 Restorasyon Çalışmalarında Yersel Lazer Tekniği Kullanımı; Farabi Heykeli Örneği ...... 71 Düşük Maliyetli, Sessiz Üç Boyutlu Baskili Protez El Tasarimi...... 72 Yılanlı Formasyonunun (Zonguldak – Bartın) Stratigrafik, Sedimantolojik ve Jeokimyasal Özellikleri: Paleoiklimsel Yorumlar ...... 73 Stratigraphic, Sedimentological and Geochemical Features of The Yılanlı Formation (Zonguldak - Bartın): Paleoclimatic Interpretations ...... 74 Kampüs El Ele Atık Yağlar Dönüşüme Projesi ...... 76

Üniversite Kampüsünde Kış Dönemi PM10 Ölçümleri...... 77 Ödeme Sistemlerinde Kare Kod Kullanımına Bir Örnek ...... 78 Giyilebilir Teknoloji Ve Giyilebilir Teknolojinin İnşaat Sektöründeki Kullanim Alanlarinin İncelenmesi ...... 79 Termik Santrallerin Çevresel Etkileri ...... 80 Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Kullanılarak Orman Yangını Risk Alanlarının Belirlenmesi ...... 81 Günlük Kullanım İçin 3d Baskılı Protez El Tasarımı ...... 85 Betonarme Yapılarda Kaçak Kat Çıkılmasının Ve İmalat Hatalarının Sonuçlarının İncelenmesi .... 86 Zonguldak Karayolları Yapım Çalışmalarında Ortaya Çıkan Katı Atıkların Entegre Yönetimi ...... 87 Yapay Zeka Kullanılarak İnsansız Sualtı Aracı ile Alınan Sualtı Görüntülerinin Tanılanması ve Deneysel Uygulanması ...... 91 Gömülü Sistem Tasarımında Bir Alternatif : Yocto...... 92 Common Models Used in Urban Growth Modeling...... 93 Copper Magnetic Heater ...... 94 Propolisin Biyoaktif Özellikleri ...... 97 Jet-Grouting Yöntemi Kullanılarak Zemin Islahı ...... 98 İyonosferdeki Toplam Elektron İçeriğinin GNSS Sinyallerine Etkisi ...... 99 Bir İnsansız Sualtı Aracının Otonomluğu İçin Lazer İle Sualtı Haberleşmesi Ve Uygulaması ...... 100 Sentinel-1 Uydu Verileri Kullanarak DInSAR Tekniği ile Deprem Kaynaklı Deformasyonların Belirlenmesi: Çanakkale Ayvacık Depremi...... 101 Sentinel-2 Uydu Görüntülerine Spektral Şehir İndeksleri Uygulayarak Ankara İlinin Kentsel Gelişiminin İzlenmesi ...... 102 Monitoring Surface Deformations in Zonguldak by DINSAR ...... 103 Uydu Görüntüleri Yardımıyla Batimetri Çalışması...... 104 NanoBoyutlu Malzemelerin Radyasyon Zırhlama Özelliklerinin Araştırılması...... 109

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Mikroyapısal Karakteristiklerin Titanyumun Şekillendirilebilirliğine Etkisi ...... 110 Ti6Al4V Alaşımının Aşınma Davranışına Mo Etkisi ...... 111 Ulutan Baraji’nin Zamansal Değişimi ...... 112 Araç İçi Akıllı PoE Ethernet Switch ...... 113 Titanyumun Özelliklerine Molibdenin Etkisi ...... 114 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinin Geoteknik Açıdan Değerlendirilmesi ...... 115 Temel Eğitimde Mühendislik Uygulamalarının Benimsetilmesi ve Öğrencilere Etkileri ...... 116 Okul Servislerinde Akıllı Güvenlik Çözümleri ...... 117 Uydu Görüntüleri İle Zonguldak İlinde Kiyi Değişimi Analizi ...... 118 El Yatirma Yöntemi İle Üretilen Tanecikli Kompozitlerin Yüzey Pürüzlülüklerinin Değerlendirilmesi ...... 121 Alçak Dünya Yörüngesinde (500 Km) Çalışacak Bir Cep Uydu Tasarımı ve Üretimi ...... 122 Uçucu Kül İle Zemin Stabilizasyonu ...... 123 A Study on Development of Medical Imaging X-Ray Shielding Materials ...... 124 Ormanlik Alanlarda İha İle Sam, Sym Üretimi ...... 126 Bor Atığı Olan Boraks Şlaminin Aerojel Üretiminde Değerlendirilmesi ...... 128 Termal Sprey Yöntemi İle Paslanmaz Çelik Yüzeylerin Kaplanmasi ...... 133 Paslanmaz Çelik Yüzeylerine Termal Sprey Yöntemi İle Karişim Tozlarin Kaplanmasi ...... 134 Duvarların Akustik (Ses) Geçirgenliğinin Zaman Uzayı Sonlu Farklar Yöntemi ile Modellenmesi 135 GNSS Ağlarının Farklı Baz Mesafelerindeki Doğruluk Kriteri İncelemesi ...... 136 Su Ortamındaki Mikro Kirleticiler ve Giderim Yöntemleri ...... 137 Su ve Nütrient Sürdürülebilirliğinde Tuvaletler-ECOSAN Yaklaşımı ...... 138 Stronsiyum Hekzaferrit Katkısının AlNiCo Kalıcı Mıknatısların Manyetik Özelliklerine Etkisi ...... 139 Zonguldak İli Katı Atık Düzenli Depolama Sahası Depo Gazı ve Elektrik Üretimi Potansiyeli ...... 140 Zeminlerde Sıvılaşma Riskine Karşı Jet Grout Uygulaması ...... 141 Sıfır Poligonu Kullanılarak Geçki Araştırılması; Zonguldak-Kilimli Örneği...... 142 Zonguldak İli Evsel Isınmadan Kaynaklanan Hava Kirleticilerinin Emisyon Envanteri ile Hesaplanması ...... 143 Enerji Sanayisinde Oluşan Katı Atıklarin, Atık Düzenli Depolama Zemin İyileştirmesinde Kullanilabilirliği ...... 144 Yeraltı Maden Ocaklarında Havalandırma Ölçümleri ...... 145 Türkiye’deki Açık Ocak İşletme Örnekleri ...... 146 AISC360-05 Yönetmeliğine Göre Çelik Kemer Köprü Tasarımı ...... 147

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Kalpteki Ses Frekansları İle Hastalık Teşhis Eden Yapay Zeka ...... 148 Zonguldak Limanı Gemi Faaliyetlerinden Kaynaklanan Emisyonların Hesaplanması ...... 149 Türkiye Taşkömürü Kurumu Karadon Müessesesinin Jeolojisi (Stratigrafi-Tektonik-Rezerv Durumu) ve Ekonomik Durumun Güncellenmesi ...... 153 Şehir Merkezlerinde Hava Kirliliğinin Drone Yardımıyla Tespit Edilmesi...... 154 Mars Yüzeyine Pasif İniş Yapan Model Uydu Tasarımı ve Üretimi ...... 155 Fotogrametrik Değerlendirme Yazılımlarında Kalibrasyon Çözümü ...... 156 Batimetri Uygulamalarında Düşük Maliyetli IMU Sistemi ...... 157 Android Mobil Cihazlarda Haritacılık Uygulamaları ...... 158 Derinlik Ölçmelerinde İp İskandil Yöntemi ve Enkoder Makara Sistemi ...... 159 Mars Yüzeyine Pasif Auto-Gyro Kontrollü İniş Yapan Model Uydu Tasarımı ve Üretimi...... 160 FarklıOranlarda CuZn30 AlaşımınaİlaveEdilenAluminyumunMekanikveKimyasalÖzelliklereEtkisi ...... 161 HavaalanıStatikveMimariProjelendirme ...... 162 100 Araçlık Betonarme Otopark Tasarımı ...... 163 Selected Applications of Terrestrial Laser Scanning in Engineering Geodesy ...... 164 Ereğli-Devrek(Zonguldak) Karayolu Güzergahı Jeolojik ve Jeoteknik Özellikleri ile İstinat Yapılarının Tasarımı ve Kıyaslama Analizleri ...... 169 Zonguldak İli Merkez İlçesi Mithatpaşa II Karayolu Tüneli Güzergâhındaki Formasyonların Gaz İçeriği ve Alınması Gereken Önlemler ...... 174 Metal ve Metal Ürünleri İhtisas Organize Sanayi Bölgesinin Jeolojisi ve Jeoteknik Özellikleri (Eskipazar/KARABÜK) ...... 179 Batı Anadolu Karbonat Kökenli Mermer-Boyutlu Taş Ocak Atıklarının Endüstriyel Olarak Değerlendirilmesi ...... 183 Çift Fazlı Çeliklerde Mikroyap-Özellik İlişkilerinin Belirlenmesi ...... 188 Effect of High Energy Ball Milling On The Structural and Mechanical Properties of Zn Powders189 Static Load Testing of foundation piles: from field testing to modeling of pile groups ...... 190 Yeraltı Kömür Ocaklarının Havalandırılmasında Kullanılan Vantilatörlerin Debilerinin Ayarlanması ...... 195 Tescilli Kültür Varlıklarının Koruma Alanlarının İmar Uygulamalarında Açık Kaynak Kodlu CBS Yazılımları İle Belirlenmesi ...... 199

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

DÜZENLEME KURULU (ORGANIZATION COMMITTEE)

 Arş. Grv. Engin KOCAMAN (Düzenleme Kurulu Başkanı)

 Arş. Grv. Muhammet KARABULUT

 Arş. Grv. Volkan AKGÜL

 Arş. Grv. Dr. Gökhan GÜRBÜZ

 Çağla Aytaç DURSUN

 Ayşenur YERLİKAYA

 İlayda İrem MUMCU

 Volkan ÇAKIR

 Serdar AKAN

 Mihriban SABIRLI

 Elif ERKAN

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

BİLİM KURULU (SCIENTIFIC COMMITTEE)

Prof. Dr. Şenol Hakan KUTOĞLU Dekan (Dean of Engineering Faculty), Zonguldak Bülent

Ecevit Üniversitesi, Türkiye

Prof. Dr. Uğur ŞEN Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Sakarya Üniversitesi, Türkiye

Prof. Dr. Kaizmierz BECEK Geomatics Engineering, Zonguldak Bulent Ecevit University,

Turkey

Prof. Dr. Hale SÜTCÜ Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Zonguldak Bülent Ecevit

Üniversitesi, Türkiye

Prof. Dr. Krystian PROBİERZ Mine and Geology Engineering, Silesian University of

Technology, Poland

Prof. Dr. Şaduman ŞEN Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Sakarya Üniversitesi,

Türkiye

Prof. Dr. Urszula LITWIN Environmental Engineering and Land Surveying,University of

Agliculture in Krakow, Poland

Prof. Dr. ismail Hakkı ÖZÖLÇER İnşaat Mühendisliği, Zonguldak Bülent Ecevit

Üniversitesi, Türkiye

Doç.Dr. Fatih ÇALIŞKAN Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Sakarya Uygulamalı

Bilimler Üniversitesi, Türkiye

Assoc. Prof. Dr. Iwona JONCZY Mine and Geology Engineering, Silesian University of

Technology, Poland

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Doç.Dr. Saygın ABDİKAN Geomatik Mühendisliği, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi,

Türkiye

Assoc. Prof. Dr. Mrutyunjay PANIGRAHİ Materials and Metallurgical Engineering, Indus

University, India

Dr.Öğr.Üyesi Kurtuluş Sedar GÖRMÜŞ Geomatik Mühendisliği, Zonguldak Bülent Ecevit

Üniversitesi, Türkiye

Asist.Prof.Dr. Piotr GRZEMPOWSKI Wroclaw Universtiy of Science and Technology,

Poland

Dr.Öğr.Üyesi Aycan Murat MARANGOZ Geomatik Mühendisliği, Zonguldak Bülent Ecevit

Üniversitesi, Türkiye

Dr.Öğr. Üyesi Tuna ÜLGER İnşaat Mühendisliği, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi,

Türkiye

Dr. Öğr. Üyesi Seda KARTAL Elektrik Elektronik Mühendisliği, Zonguldak Bülent

Ecevit Üniversitesi, Türkiye

Dr. Öğr. Üyesi Nihat PAMUK Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Bilgisayar

Mühendisliği, Türkiye

Dr. Öğretim Üyesi Hüseyin KEMALDERE Geomatik Mühendisliği, Zonguldak Bülent Ecevit

Üniversitesi, Türkiye

Öğr. Grv. Dr. Selçuk ŞİRİN Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Hendek Meslek

Yüksek Okulu, Türkiye

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Dr. Stanislaw BACIOR Environmental Engineering and Land Surveying,University of

Agliculture in Krakow, Poland

Öğr. Grv. Dr. Bülent KILINÇ Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Arifiye

Meslek Yüksek Okulu, Türkiye

Dr. Hab. Agnieszka Bitner-FIALKOWSKA Environmental Engineering and Land

Surveying,University of Agliculture in Krakow, Poland

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

PROCEEDINGS / BİLDİRİLER

Application of Sentinel Remote Sensning Mission for Modeling Surface Changes in Open Cast Mining

Jaroslaw Wajs*1, Wojciech Milczarek2, Damian Kasza3

ABSTRACT

In the presented work a high-resolution of active and passive remote sensors were used for the monitoring of surface changes. The main aim of this work was to determine the values of pseudovertical movements as well as land cover changes of the PGE GiEK KWB Bełchatów Open Pit Mine (Central Poland, Europe). The developed methodology was matched to the specifics of a lignite open cast mine, whose surface continuously changes within the time. The research part of the dissertation presents the model of remote sensors data integration from Sentinel mission. The main goal of the research was to process the time series of Sentinel-1A/1B SAR data. The Small Baseline InSAR approach was chosen for data processing. The results of SBInSAR processing were integrated with passive remote sensing data. For this purpose, the Sentinel-2 multispectral imagery was used as an independent source of data to determine the land cover changes of the mining area. Processing of the spectral index of areas not covered by vegetation (bare soil index estimation;BSI) resulted in the construction of a mask identifying regions strongly reflecting SAR signals. The final result was a map of cumulative uplifted and subsided areas for a 2-year period as well as mean velocity of the pseudo-vertical changes in the Line Of Sight (LOS) direction. The BSI-SBAS approach allows to detect the mean trend of surface changes in the study area. Application of the Sentinel 1 and 2 satellite missions in this methodology allows for a continuous monitoring of the open-pitmine area in 6-day intervals. An attempt to examine the internal quality control of the estimated subsidence was also undertaken. The obtained results show that the LOS measurement noise does not exceed ±50 mm for unfavorable regions (with a vegetation cover) and ±10 mm for the area of the analyzed dumping site. The developed model provides information on the surface changes with a smaller accuracy than the available classical geodetic surveying techniques. However, the advantage of this study was a high time resolution of the final results and coverage of the entire mining area (~700 km2). The obtained maps of surface changes based on remote sensing data may constitute models for operational purposes.

Keywords: Sentinel1A/1B, Sentinel2a/2B, data fusion, InSAR, SBAS, subsidence

* Jaroslaw Wajs, Wroclaw University of Science and Technology, Wroclaw, Poland, [email protected] . 1 Jaroslaw Wajs, Wroclaw University of Science and Technology, Wroclaw, Poland, [email protected] 2 Wojciech Milczarek, Wroclaw University of Science and Technology, Wroclaw, Poland, [email protected] 3 Damian Kasza, Wroclaw University of Science and Technology, Wroclaw, Poland, [email protected].

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Sentinel 2A/B Uydu Görüntüleri ile Bursa-Gemlik Bölgesi Tarım Arazilerinin Zaman Serisi Analizi

Oya Burcu Akgül*1, Volkan Akgül2, Kazimierz Becek3

ÖZET

Arazi örtüsü ve kullanımı (LULC) kentleşmeye bağlı olarak değişmektedir ve bu değişiklik planlı bir şekilde gerçekleştirilemediği durumlarda birçok sorunu da beraberinde getirmektedir. Bu problemler tarım alanlarının daralması, düzensiz kentleşme ve sanayileşme, kıyı şeridi ve orman sınırlarındaki değişiklikler ile ortaya çıkmaktadır. Günümüzde, arazi örtüsü ve kullanımı zamana bağlı olarak hızla değişmektedir ve bu değişiklikler uzaktan algılama teknikleri kullanılarak gözlemlenebilmektedir. Bu çalışmada, farklı arazi örtüsü türlerini içeren Bursa- Gemlik bölgesinde kullanılan tarım arazilerinin zamansal değişiminin, yüksek spektral ve zamansal çözünürlüğe sahip Sentinel 2 görüntü veri setlerini değerlendirerek analiz edilmesi amaçlanmıştır. Sentinel 2A/B uydu görüntüleri belirli bir zaman aralığı için indirilerek, görüntüler analiz edilmiştir.

Uzaktan algılama ile arazi örtüsü belirlemede kullanılan sınıflandırma yöntemleri çeşitli dejavantajları nedeniyle bu çalışmada tercih edilmemiştir. Manuel olarak belirlenen arazi örtüsü türü alan olarak belirlenmiş, çalışma alanının 2017 yılına ait aylık uydu görüntülerinden bu vektör tabakalara düşen veriler zaman serileri ile analiz edilmiştir. Tanımlanan sınıfa ait öznitelik verilerindeki değişim, iklim, meteorolojik veriler, bölgede yetiştirilen tarım ürünleri gibi destekleyici bilgilerle yorumlanmıştır.

Görüntü analizinde, bitki örtüsü yoğunluğunun değişim miktarını belirlemede yaygın olarak kullanılan NDVI (Normalize Edilmiş Fark Bitki Örtüsü İndeksi) kullanılmıştır. Tarım arazileri için tanımlanan alana ait NDVI değerleri zaman serisi olarak değerlendirildiğinde, zamana bağlı değişimler açıkça gözlemlenmiştir. Bu çalışma, seçilen çeşitli arazi örtüsü ve kullanım sınıflarına ilişkin çalışmalar için yüksek zamansal ve spektral verilerin önemli faydalarının belirlenmesini ele almıştır.

Anahtar Kelimeler: Zaman Serisi Analizi, Arazi örtüsü ve kullanımı (LULC), Gemlik

* Oya Burcu Akgül: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 1 Oya Burcu Akgül: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 2 Volkan Akgül: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 3 Kazimierz Becek Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]@gmail.com

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giriş

Uzaktan Algılama, öncelikle askeri amaçlar için geliştirilmiştir, ancak sonraki yıllarda çevresel incelemeler üzerine daha fazla araştırma yapılmıştır. Özellikle bitki örtüsü alanlarının gözlemlenmesi, su ve hava kirliliği incelemeleri örnek olarak verilebilir. Son yıllarda, doğal afetler sonucu meydana gelen değişiklikleri izlemek için uzaktan algılama yöntemleri kullanılmaya başlanmıştır (Doğan, 2008).

Uzaktan Algılama, nesne ile bir temas olmaksızın, yeryüzünden yansıyan ışınların algılayıcı sistemler tarafından algılanması ile nesne hakkında bilgi çıkarma sanatı ya da bilimidir. 1909 yılında Wilbur Wright tarafından bir uçak kullanılarak ilk defa sıralar halinde Hava Fotoğrafı çekimi ile başlayan uzaktan algılama, 1957 yılında SPUTNIK-1 ile başlayan Uzay Çağı, 1972 yılında LANDSAT uydusunun fırlatılması ile devam etmiş ve günümüze dek uzanmıştır (URL-1). Uzaktan algılamada uydular üzerinde taşınan algılayıcılar ile yapılan gözlem ve ölçümler dikkate alınmaktadır. Uzaktan algılama sistemlerinde ölçülen nicelik, ilgilenilen cisimden yayılan elektromanyetik enerjidir. Uydular veya hava araçları üzerinde taşınan aletlerle yapılan gözlem ve ölçümlerde elektromanyetik enerjiden yararlanılır (Kavzoğlu, 2008).

Uçaklar hız yükseklik ve yön kontrolü sağlayabildiği için hava fotoğrafı çekimine daha elverişlidir. I.Dünya savaşı 1914-1918 hava fotoğrafı teknolojisinin en çok gelişme gösterdiği yıllardır (UBM, 2001). Bunu elektromanyetik spektrumun gözle algılanamayan aralıklarında yapılan yeni keşifler ve çalışmalar takip etmiştir. II. Dünya savaşı 1939-1945 bu çalışmaların en yüksek ivmeyi kazandığı yıllar olmuştur, bu teknolojinin pratikte uygulaması daha sonar gerçekleşmiştir, kızılötesi hava fotoğrafları, uydu görüntüleri vb. 1960 da ilk dünya gözlem uydusu TRIOS uzaya gönderilmiştir (URL-2). Yine aynı dönemde kızılötesi ve mikro dalga aralıklarında havadan gözlem teknolojileri kullanılmaya başlanmıştır. Uzaktan Algılama teriminin ortaya çıkışı bu döneme rastlar.

Landsat bugünkü dünya yörüngeli Uzaktan Algılama uydularının ilk ve temel örneğidir. Landsat dünya yüzeyinin sistematik ve sürekli gözlenebilmesini sağlayan ilk çok-bantlı uydudur. Landsat aynı zamanda dijital veri işleme tekniklerinin ve görüntü işleme yazılımlarının gelişimine de önderlik etmiştir. Günümüze kadar geliştirilen uzaktan algılama uydularında mekânsal, spektral ve zamansal çözünürlük artış göstermiştir. Ancak, mekânsal çözünürlüğü yüksek görüntülerin yüksek maliyetlerle kullanıcılara sunulması en büyük dezavantajdır. Sentinel-2 uydu görüntülerinin spektral ve zamansal çözünürlüğünün yüksek olması aynı zamanda ücretsiz olarak erişilebilmesi nedeniyle bu çalışmada tercih edilmiştir.

Materyal ve Metot

Gemlik Bursa şehir merkezinin 32 km kuzeyinde, Marmara Denizi'nin en sakin ve adını verdiği körfezi kıyısında kurulmuştur. Bölgede Akdeniz ikliminin Marmara Bölgesi tipi görülür. Yazları sıcak, kışları soğuk bir hava hakimdir. En çok yağışını kış, en az yağışını yaz mevsiminde alır. Kışları eskiden çok kar yağdığı halde günümüzde çok az kar yağmaktadır. Bölgenin Meteoroloji Genel Müdürlüğünden teminedilen 2017 yılına ait sıcaklık verileri Şekil 1’de yer verildiği üzeredir.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Şekil 1. Gemlik günlük sıcaklık değerleri, 2017 Bursa, tarım ürünleri yetiştiriciliğinde Türkiye ortalamasının üzerinde bir yerdir. Bursa-Gemlik bölgesinde gerçekleştirilen tarım faaliyetleri, bölgenin ekonomik kaynakları arasında önemli bir yeri vardır. Türkiye İstatistik Kurumu (TUİK) verilerine göre 2017 yılında Gemlik’te tarım arazisi olarak kullanılan alan 104353 dekardır. Gemlik blgesinde en çok yetiştirilen tarım ürünleri ele alındığında %1 üzeri üretim gerçekleştirilen ürünler Tablo 1’de gösterildiği üzeridir. Tablo 1. En çok yetiştirilen tarım ürünleri, Gemlik Ürünler Yıl Dekar Yüzde (%) Arpa 2017 1848 1.77

Buğday 2017 10339 9.91 Şeftali 2017 1316 1.26

Zeytin 2017 81761 78.35

Sınıflandırma; birçok disiplinde kullanılan bir karar verme sürecidir. Görüntü sınıflandırma işleminde amaç, görüntüdeki tüm pikselleri otomatik olarak alanlara karşılık gelen sınıflara atamaktır. Ancak, tanımlanmış her sınıf için nesne yansıma değerleri belirgin bir şekilde farklı olmayabilir. Bu durumda, yansıma değerleri yakın olan nesneler sınıfsal olarak birbirleriyle karıştırılabilir. Bu çalışmada tarımsal araziler manuel olarak seçilerek tarım arazileri için tanımlanan vektör katmanlarındaki zamana bağlı değişim NDVI ile araştırılmıştır. İzlenen bu yöntem sınıflandırma kaynaklı karışıklıkların önüne geçmek adına tercih edilmiştir.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Şekil 2. Tarımsal alanların seçimi ve zaman serisi analizi

Şekil 3. Tarımsal alan standart sapma verilerinin zaman serisi analizi

Sıcaklıkların artış ile klorofil miktarlarındaki artışın doğru orantılı seyretmesi standart sapma değerlerinin yaz aylarına doğru azalmasına neden olurken, kış aylarına doğru düşen sıcaklıklarla beraber azalan klorofil miktarı standart sapmada artışa neden olmaktadır. Tarım alanları için elde

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

edilen max değerler genel olarak 2.7 sigma güven aralığında çıkarken, min değerlerin aykırı değerler olduğu tespit edilmiştir, Şekil 3. “+ +” değerler arası 2.7 sigma güven aralığını temsil ederken, “ * ” sembolleri min ve maksimum NDVI değerlerini temsil etmektedir.

Sonuç

Bu çalışmada Bursa Gemlik bölgesindeki tarımsal arazi kullanımı değişimi zaman serisi analizleri ile incelenmiştir. Bu konuda yapılmış çalışmalar incelendiğinde, arazi kullanımı üzerindeki zamansal değişimler sınıflandırma işlemi sonrasında gerçekleştirilmiştir. Sınıflandırma işlemlerinde, kullanılan sınıflandırma yöntemleri, sınıflarası karışmaları da beraberinde getirmektedir. Bu dezavantajı ortadan kaldırmak adına, belirli bir sınıfı temsil eden objeleri tanımlayan vektör tabakalar oluşturularak, tüm görüntülerde bu alanlara düşen piksel verilerinden zamana bağlı değişimler irdelenmiştir. Çalışmanın işlem adımlarını aşağıdaki gibi sıralamak mümkündür:

 Öncelikli olarak 2017 yılına ait aylık Sentinel 2 görüntülerinin Red ve NIR bandları kullanılarak 13 adet NDVI görüntüsü elde edilmiştir.  Blue, Green ve Red bandları kullanılarak doğal renkli görüntüler elde edilmiştir.  Doğal renkli görüntüler üzerinden tarım alanları belirlenip, vektör tabakalar oluşturulmuştur.  NDVI görüntülerinin “Raster to Point” dönüşümü gerçekleştirildi.  Her bir NDVI görüntüsü, tarım arazisi olarak tanımlanan vektör tabakalara dahil edilerek öznitelik verileri zamansal olarak irdelenmiştir. Şekil 2’de görüldüğü üzere NDVI değerleri nisan ayı itibariyle artış göstermeye başlamaktadır. Haziran ayında ise birden düşüş vardır. Bunun nedeni, bölge yetiştirilen Arpa, Buğday ve şeftali gibi tarım ürünlerinin hasadının Haziranın ortasında yapılıyor olmasından olabilir. Sonrasında tekrardan artış gösteren ortalama NDVI değerleri Kasım ayında tekrar düşüş yaşamıştır. Bunun başlıca nedeni ise toplam tarım alanlarının yaklaşık yüzde 78 ini kaplayan zeytin ağaçlarının Kasım ayında ürünlerinin toplanması olabilir.

Kaynakça

Doğan (2008) Uzaktan Algılama Verileri İle Kıyı Çizgisi Değişiminin Zamansal Olarak Belirlenmesi: Alaçatı Örneği. Yüksek lisans tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul. Kavzoğlu, T, 2008. “Uzaktan algılama ve uygulamaları ders notları” (yayınlanmamış), G.Y.T.E , Yüksek Lisans Programı, Gebze. UBM 2001, “Uzaktan Algılama Teknikleri Kullanılarak Arazi Kullanım Sınıfları Tespiti Çalışması”, Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Toprak ve Su Kaynakları Ulusal Bilgi Merkezi, Ankara. URL-1 , Last Visit: 06.04.2019.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Sanal Küre Verileri ile Fotogrametrik 3B Modelleme

Can Atalay*1, Muhammet Fatih Kar2, Umut Güneş Sefercik3, Üstün Coştur4

ÖZET

Structure-from-motion (SfM) tekniğini kullanan düşük maliyetli dijital fotogrametri, dijital kamera kullanan hemen hemen herkesin fiziksel ortamın yoğun nokta bulutu modelleri oluşturmasını mümkün kılmıştır. Ancak, model üretimi için gerekli fotoğrafların çekimi, kaynakları sınırlı olan veya belirli konumlara sınırlı erişimi olanlara bir sorun olabilir. Bu çalışma, sanal küreler üzerinden Google’ın tescilli yüksek çözünürlüklü 3B modellerinin ekran görüntülerini ve sokak görüntüleri kullanılarak, SfM kullanarak nokta bulutu ve dokulu mesh modelleri oluşturmada kullanmanın uygulanabilirliğini incelemiştir. 3B model üretimi için, Zonguldak Gazipaşa caddesine ait sokak görüntülerinden yararlanılmış ve Google tarafından tescilli model olarak İtalya’nın Pisa şehrindeki tarihi alanlar kullanılmıştır. Elde edilen modellerin görsel karşılaştırmaları ve modellerin sanal küre üzerine entegrasyonu sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Structure-from-motion, Sanal Küre, Digital Fotogrametri

* Can Atalay: ZBEÜ 1 Can Atalay: ZBEÜ 2 Muhammet Fatih Kur: ZBEÜ 3 Umut Güneş Sefercik: ZBEÜ 4 Üstün Coştur: ZBEÜ

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Oblik ve Nadir Alim Geometrilerine Sahip Fotoğraflardan 3B Kent Modeli Üretimi

Semih Şimşek *1, Umut Güneş Sefercik2, Can Atalay3

ÖZET

Günümüzde, hızlı nüfuş artışının bir sonucu olarak arazi kullanımıdaha yoğun bir hal almıştır. Bununla birlikte toprak mülkiyetinin önemi de bir kat daha artmıştır. Bu noktada kadastronun gerekliliği ve zorunluluğu göze çarpmaktadır. Ülkemizde kadastral kayıtlar, parsellerin tespiti ile gerçekleştirilmektedir. Diğer arazi yüzeyinin 2 boyutlu sınırlara bölünmesi ve haritalanması ile kadastral kayıtlar oluşturulmaktadır. Ancak, giderek karmaşık bir hal alan araziye ait hak, kısıtlama ve sorumlulukların mevcut arazi yönetim sistemleri ile üstesinden gelinmesi verimliliğini yitirmeye başlamıştır. Özellikle kentsel alanlardaki yoğun yapılaşmanın olduğu bölgelerde bindirmeli ve kesişmeli yapılar ortaya çıkmıştır. Bunun sonucunda 2 boyutlu parseller aracılığıyla kayıtların tutulduğu kadastral sistemde, bu yapıların yüzeye nasıl iz düşürüleceği sorunu baş göstermiştir. Bu noktada 3B Kadastro kavramı ve 3B mülkiyet verisinin gerekliliği karşımıza çıkmaktadır. Son yıllarda uygulamaları gittikçe yaygınlaşan oblik fotogrametri, 3B veri üretiminde efektif bir yöntem olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, oblik fotogrametrinin kullanım alanları ve oblik götüntülerin 3B Kadastro ve Arazi Yönetimi projelerinde altlık olarak kullanılabilirliği irdelenmektedir.

Anahtar Kelimeler: Oblik, Nadir, Digital Fotogrametri, 3B Model

* Semih Şimşek: ZBEÜ 1 Umut Güneş Sefercik: ZBEÜ 2 Can Atalay:ZBEÜ

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Çanakkale-Lapseki Arasındaki Orta-Geç Pleyistosen Yaşlı Çökellerinin Mollusk Faunası ile Stratigrafisi (KB Türkiye)

Arzu ERTOP*1, Yeşim BÜYÜKMERİÇ2, M. Cihat ALÇİÇEK3, Hülya ALÇİÇEK4

ÖZET

Bu çalışma, TÜBİTAK ÇAYDAG 116Y541 no’lu proje kapsamında gerçekleştirilmiş olup birinci yazarın yüksek lisans tez çalışmasını içermektedir. Çalışma sırasında Çanakkale-Lapseki arasında yüzeyleyen orta-geç Pleyistosen yaşlı çökellerden elde edilmiş mollusk fosillerinin taxonomik, stratigrafik ve tafonomik özellikleri incelenmiştir. Çalışmada dört adet ölçülü stratigrafi kesiti (Sarıyarlar, Umurbey, Çardak ve Karacaören) alınmış ve fosil içeren seviyelerden olabildiğince bol örnek alınmıştır. Elde edilen paleontolojik, sedimantolojik ve stratigrafik verilere göre incelenen istiflerde ilk kez ardışık olarak gelişmiş dört ana transgresif dönemin varlığı gözlemlenmiştir. Çalışma sırasında, önceki çalışmalarda rastlanılmayanlar dahil, toplam 101 adet mollusk türü (50 gastropod ve 51 bivalv türü) belirlenmiştir. Mollusk türleri literatürdeki yeni taxonomik sınıflandırmalar ve revize edilmiş tür isimleri göz önünde bulundurularak tanımlanmış ve sistematik olarak sınıflandırılmıştır. Yine ilk kez bu çalışmada mollusk türleri üzerinde tafonomik analizler gerçekleştirilmiş olup, birey sayısı, renk, doku, aşınma, taşınma, ortamsal etkiler gibi etkenler ortaya konularak, istiflerdeki paleoortamsal değişimler birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Bulunan mollusk toplulukları baskın olarak örihalin Akdeniz kökenli türlerden oluşmaktadır. Akdeniz Tireniyen'inde stenohalin türler olarak bilinen Conus sp., Variaconus sp., Monoplex sp. 'den sadece birer bireye rastlanılmış olması, Tireniyen' özgü tipik türlerin mevcut olmaması ve genel olarak topluluk analizi, incelenen faunaların Karadeniz - Marmara paleocoğrafyası ve stratigrafisi içersinde değerlendirilebileceğini göstermektedir. Buna göre istifler Uzunlariyen - Karangatiyen'le karşılaştırılabilir durumdadır. Yine türlerin paleoekolojik özellikleri incelendiğinde, istiflerde, en bol bulunan türün alg yiyici, sığ denizel gastropod türü olan Bittium reticulatum olduğu dikkati çekmektedir. Bunun yanısıra, Rissoa splendida, Cyclope miglorini, Loripes lacteus ve Mytilaster lineatus türleri bireysel bolluk açısından dikkat çekicidir. Ayrıca, Sarıyarlar istifinde iki seviyede Akdeniz türleri ile beraber pontokaspik havza kökenli tatlı su türleri de bulunmuştur (Dreissena polymorpha ve Dreissena bugensis gibi). Bu fosiller üzerinde yapılan tafonomik incelemelerde, bunların bulundukları seviyeden daha yaşlı oldukları, olasılıkla daha önce ortamın pontokaspik sistemin etkisi altında olduğu kararına varılmıştır. Proje kapsamında çalışmalar paleoortamsal bulguların değerlendirilmesi ve radyometrik tarihlendirme ile duraylı izotop verilerin yorumlanması olarak devam etmektedir.

Anahtar Kelimeler: Geç Kuvaterner, GB Marmara, Transgresif evreler, Bivalvia, Gastropoda, Paleoekoloji, Tafonomi.

* Arzu Ertop: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 1 Arzu Ertop: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 2 Yeşim Büyükmeriç: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 3 M. Cihat Alçiçek: Pamukkale Üniversitesi, e-mail [email protected] 4 Hülya Alçiçek: Pamukkale Üniversitesi, e-mail: [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Kireç Katkısının Bentonitin Serbest Basınç Dayanımına Etkisi

Mehmet Akif İlişik1, Emrah Dağlı*2, Ömer Faruk Çapar3

ÖZET

Zayıf zeminlerin kimyasal yöntemler ile iyileştirilmesi zemin mekaniğinde popüler bir konudur. Literatürde yapılan çalışmalar, killi zeminlerin kimyasal iyileştirilmesinde kirecin etkili olduğunu göstermiştir.

Bu çalışmada kirecin bentonitin serbest basınç dayanımına etkisi incelenmiştir. Yüksek plastisiteli killi zemin (bentonit) ve kireç farklı oranlarda (%3, % 5 ve %7) karıştırılmıştır. Kür süresinin etkisinin incelenmesi için 0, 7 ve 28 gün kür süresine sahip numuneler hazırlanmıştır. Daha sonra bentonit kiline tanımlama deneyleri (özgül ağırlık, hidrometre ve kıvam limitleri) yapılmıştır. Tanımlama deneylerinden sonra optimum su içeriği ve maksimum kuru birim hacim ağırlığın belirlenmesi için standart kompaksiyon deneyi yapılmıştır. Tüm karışımlar bentonit kilinin optimum su içeriğinde hazırlanmıştır. Kür süresi olmayan karışımlar anında, 7 ve 28 gün kür süreli olanlar ise desikatörde bekletildikten sonra, otomatik kontrollü serbest basınç cihazında deneye tabii tutulmuştur.

Elde edilen sonuçlara göre, kimyasal katkı olarak kullanılan kirecin bentonitin dayanımını önemli oranda arttırdığı görülmüştür. 0 gün kür süresinde B7L kodlu karışımın serbest basınç dayanımı, katkısız bentonitin serbest basınç dayanımının yaklaşık 2 katı olmuştur. Kür süresi arttıkça, serbest basınç dayanımı artmıştır. En yüksek dayanım artışı (% 344), B7L kodlu karışımın 28 gün kür süreli olanında görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Bentonit, Kireç, Kür Süresi, Serbest Basınç Dayanımı.

* Sorumlu Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 1 Mehmet Akif İlişik: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 2 Emrah Dağlı: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 3 Ömer Faruk Çapar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giriş

Dünyada hızla artan nüfusa paralel olarak artan beslenme, konaklama vb. ihtiyaçların karşılanması açısından kaynaklar kısıtlıdır. İhtiyaçların günden güne çeşitlenerek artmasından dolayı dünya genelinde gereksinimlere yönelik yapılaşma türü ve sayısı çoğalmıştır. Yapılaşmanın çoğalması ile boş alanların azalmasından dolayı zayıf zeminler üzerine de yapıların yapılması zorunlu hale gelmiştir. Bu durumda zemin iyileştirme konusunun önemi artmıştır. Yapı tasarlanırken, zayıf zeminler ile karşılaşıldığında, projeye başlamadan önce 3 farklı seçenek mevcut olmaktadır. Bu seçeneklerden ilki, başka bir yer seçimi, ikincisi zayıf zeminin kaldırılıp güçlü bir zeminle yer değiştirmesi ve üçüncüsü de zeminin iyileştirilmesidir. Bu durumda zeminlerin iyileştirilmesi en ekonomik yöntemdir. Zayıf zeminleri iyileştirmek için çeşitli yöntemler mevcuttur. Mekanik, hidrolik, fiziksel ve kimyasal iyileştirme yöntemleri kullanılmaktadır.

Bu çalışma kapsamında kimyasal iyileştirme yöntemlerinden biri olan kireç ile iyileştirme tercih edilmiştir.

Çalışma Hakkında Bilgiler

Bu çalışma kapsamında bentonit numunesi çeşitli oranlarda (% 3, % 5 ve % 7) kireç ile karıştırılmıştır. Bu oranların seçilmesinde literatürde konu ile ilgili benzer yayınlardan yararlanılmıştır. Burada kullanılan kirecin miktarı, bentonitin kuru ağırlıkça yüzdesi olarak hesaplanmıştır. İlgili karışımlara kodlar verilmiştir. Buna göre kontrol amaçlı kullanılan bentonit numunesi “B” kodunu almıştır. Bentonit + % 3 kireç içeren karışım “B3L” kodunu, bentonit + % 5 kireç içeren karışım “B5L“ kodunu ve bentonit + % 7 kireç içeren karışım “B7L” kodunu almıştır.

Materyal ve Metot

Bu çalışmada, araştırma malzemesi olarak yüksek plastisiteli kil numunesi (bentonit) kullanılmıştır. Bentonit numunesi Çankırı’da bulunan Çanbensan Bentonit A.Ş. firmasından temin edilmiş olup malzemenin tamamının dane çapı 0,075 mm’den küçüktür (hepsi 200 nolu elekten geçmektedir). Zemin numunesi Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Zemin Mekaniği Laboratuvarı’na getirildikten sonra tanımlama deneylerine (özgül ağırlık, hidrometre, kıvam limitleri ve standart kompaksiyon) tabi tutulmuştur. Öncelikle numunenin özgül ağırlığını belirlemek amacıyla özgül ağırlık deneyi yapılmıştır. Bentonitin özgül ağırlığı 2,52 olarak bulunmuştur. Sonra hidrometre deneyi ile numunenin dane çapı dağılımı belirlenmiştir. Yapılan hidrometre deneyi sonucunda zeminin % 81,17’si kil ve % 18,83’ü silt olarak hesaplanmıştır. Daha sonra yapılan kıvam limitleri deneyi sonucunda numunenin likit limiti 180 olarak bulunmuştur ve bu değer numunenin yüksek plastisiteli olduğunu (likit limit > 50) göstermiştir. Plastik limit değeri 35 olarak tespit edilmiştir. Numune birleştirilmiş zemin sınıflandırma sistemine (USCS) göre CH olarak sınıflandırılmıştır. Standart kompaksiyon deneyi sonucunda numunenin optimum su içeriği % 36,47 ve maksimum kuru birim hacim ağırlığı 12,48 kN/m3 olarak tespit edilmiştir. Kullanılan kireç numunesi ise sönmüş kireçtir. Kireç CL-90 tipi olup % 90’dan fazla CaO+MgO içermektedir.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Serbest Basınç Deneyi

Kohezyonlu zeminlerde yapılan serbest basınç deneyine ait detaylandırmalar ASTM D2166/D2166-M [1] standardında belirtilmiştir. Bu deney ile zeminlere ait serbest basınç mukavemeti ve kohezyon değeri belirlenmektedir. Serbest basınç deney numunelerinin hazırlanması için Harvard mini kompaktör ekipmanı kullanılmıştır. İlgili ekipman; kalıp (33,0 mm çap ve 71,5 mm yükseklik), tokmak ve numune çıkarma düzeneğinden oluşmaktadır. Öncelikle karışımlar küçük bir tepside kendilerine ait optimum su içeriğinde karıştırılmıştır. Su, karışımın her yerine eşit bir şekilde dağıtılmıştır. Karıştırma işlemi tamamlandıktan sonra numuneler Harvard mini kompaksiyon kalıbında 5 tabakada sıkıştırılmıştır. Vuruş sayısı her tabakaya 10 vuruş olacak şekilde seçilmiştir. Burada 5 tabaka ve 10 vuruş seçilmesinin nedeni, standart kompaksiyon deneyinde uygulanan enerjinin verilebilmesi ve yine ilgili deneydeki yoğunluk değerine yakın bir değer elde edilmesi gerekliliğidir. Her tabakaya eşit miktarda numune terazide tartılarak konulmuştur. Daha sonra numune Harvard numune çıkarma düzeneğine konularak çıkartılmıştır. Çıkartılan numunenin yaş kütlesi, yüksekliği ve çapı belirlenmiştir. İlgili çalışmada serbest basınç deneyi için 0, 7 ve 28 gün kür süreleri tercih edilmiştir. 0 gün kür süresine ait olanlar, numune hazırlanır hazırlanmaz, 7 ve 28 gün kür süresine ait numuneler, ise streç film ile kaplanıp, desikatörde kürlendikten sonra deneye tabii tutulmuşlardır. Bulunan sayısal değerlerin tutarlı olması için birbirinin tamamen aynısı (aynı katkı oranı ve kür süresi) olan 3’er adet numune hazırlanarak ortalama değerler tespit edilmiştir.

Sonuç

Yapılan serbest basınç deneylerinden elde edilen sonuçlara göre kürsüz (0 gün kür) bentonit numunesine ait serbest basınç dayanımı 219,86 kPa olarak bulunmuştur. Kireç ilavesi, serbest basınç dayanımını artırmıştır. Kür süresi 0 gün olan sonuçlar değerlendirildiğinde, % 3 oranında eklenen kireç katkısı, dayanımı % 90,32 oranında arttırmıştır. Daha fazla eklenen kireç, dayanımda değişime yol açmamıştır. En yüksek dayanım artışı B7L kodlu karışımda olmuş olup, ilgili karışımın serbest basınç dayanımı bentonitin yaklaşık olarak 2 katıdır. Literatürdeki çalışmalarda [2,3] da belirtildiği gibi kür süresi arttıkça serbest basınç dayanımlarında artış meydana gelmiştir. Bentonit numunesinin serbest basınç dayanımı 28 günlük kür süresinde 364,53 kPa değerine ulaşarak 0 gün kürlü bentonite göre yaklaşık % 65,80 oranında artış göstermiştir. Kür süresi arttıkça özellikle B5L ve B7L kodlu karışımların serbest basınç dayanımında belirgin artışlar gözlenmiştir. B5L kodlu karışımdaki artış % 341 ve B7L kodlu karışımda % 344 seviyesinde gerçekleşmiştir. 28 gün kür süresinden sonra artışın daha keskin olmasının nedeni ise, kil ile kireç arasında gerçekleşen kimyasal reaksiyon için yeterli sürenin bulunmasıdır. Karayolları Genel Müdürlüğü tarafından yayınlanan Karayolları Teknik Şartnamesi’ne [8] göre yol dolgusunda üst yapı tabanında kullanılan malzemeye ait 7 gün kürlü serbest basınç dayanımının en az 5 kg/cm2 (490,50 kPa) olması gerektiği belirtilmiştir. Burada 7 gün kürlü serbest basınç dayanımları incelendiğinde B3L (515,30 kPa), B5L (636,46 kPa) ve B7L (647,05 kPa) kodlu karışımların ilgili şartı sağladığı görülmektedir. Katkısız bentonitin 7 gün kürlü serbest basınç dayanımı ise 318,79 kPa değeri ile yol dolgusunda üst yapı tabanı malzemesi olmak için yeterli mukavemete sahip olmadığı anlaşılmaktadır.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

1000 900 800 700 600 500 0 gün kür 400 7 gün kür 300 28 gün kür 200 100

Serbest Basınç Dayanımı Dayanımı Basınç(kPa) Serbest 0 B B3L B5L B7L Karışımlar

Şekil 1. Tüm karışımlara ait serbest basınç dayanımı deney sonuçları

Elde edilen sonuçlardan optimum kireç içeriğinin % 5 olduğu sonucu çıkmaktadır. Şekil 1’de de açıkça görüldüğü gibi % 5’ten daha fazla eklenen kireç serbest basınç dayanımında gözle görülür bir değişime yol açmamaktadır. Bu sonuca benzer sonuçlar literatürde de mevcuttur [4, 7, 9]

Kireç ilavesi ile bentonit numunesindeki boşluklar azalmıştır. Kilin yapısında bulunan kalsiyum alumina silika hidratları ile kireçteki kalsiyum iyonlarının reaksiyona girmesi sonucunda silica jelleri oluşmaktadır [5]. Bu sayede partiküller arasında daha sıkı bir paketlenmenin oluşması bentonitin serbest basınç dayanımının artmasına yol açmıştır. Kullanılan kirecin içerdiği yüksek CaO yüzdesi, dayanım artış oranında etkili olmuştur. 28 gün kür süresinde problemli bir zemin olan bentonitin serbest basınç dayanımının yaklaşık 4,5 katına çıkması maliyet yönünden düşük ve kullanımı yaygın olan kirecin etkisini göstermektedir. Kirecin kimyasal içeriğine benzer farklı kimyasallar kullanılarak da zeminlere ait dayanım özellikleri arttırılabilir.

Kaynakça

[1] ASTM D2166/D2166-M. “Standard Test Method for Unconfined Compression Strength of Cohesive Soils”, Annual Book of ASTM Standards. 2016. [2] A. S. Muntohar, A. Widianti, E. Hartono, and W. Diana. "Engineering Properties of Silty Soil Stabilized with Lime and Rice Husk Ash and Reinforced with Waste Plastic Fiber." Journal of Materials in Civil Engineering 25, no. 9 , (2013): 1260-1270.

[3] Ghabaee, S., Şenol, A, ve Yıldırım, H. "Kireç ile Stabilize Edilmiş Bentonitin Kür Süresinin Mukavemet Üzerindeki Etkisi." 6. Geoteknik Sempozyumu. Çukurova Üniversitesi, Adana, TÜRKİYE, 2015. [4] H. Güllü, and A. Khudir. "Effect of Freeze–Thaw Cycles on Unconfined Compressive Strength of Fine- Grained Soil Treated with Jute Fiber, Steel Fiber and Lime." Cold Regions Science and Technology 106- 107, (2014): 55-65.

[5] Hausmann, M. R. "Engineering Principles of Ground Modification", Mc Graw-Hill Pub. Company, Singapore, 1990.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

[6] Ingles, O. B., and Metcalf, J. B., "Soil Stabilization Principles and Practices", 1st edition, Butterworths, Sydney, 1972. [7] J. B. Metcfalf. "A Laboratory Investigation of the Strength Age Relations of Fine Soils Stabilized with Hydrated Lime and Ordinary Portland Cement" RN/3435/JBM, DSIR, RRL, (1959). [8] Karayolları Genel Müdürlüğü, "Karayolları Teknik Şartnamesi", Ankara, TÜRKİYE, 2013. [9] Süt, İ., "Kohezyonlu Zeminlerin Kireç ile İyileştirilmesinin CBR Değeri Üzerindeki Etkisinin İrdelenmesi", Yüksek Lisans Tezi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Gazi Üniversitesi, Ankara, 2006.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Alternatif Enerji Kaynağı: Pelet Malzemeler

Alper Atlı*1 Onur Abdullah Akça2, Enes Ertuğ3, Yiğit Ural4, Nergizhan Anaç5

ÖZET

Pelet; endüstriyel ve tarımsal ürün atıklarının kurutulup, öğütüldükten sonra yüksek basınç altında sıkıştırılması işlemleri sonunda elde edilen, enerji kaynağı olarak kullanılan katı malzeme olarak tanımlanmaktadır. Ülkemizde enerji üretmek amacıyla kullanılabilir tarımsal atıkların miktarı 13 milyon ton civarındadır ve bu atıkların ısı enerji değeri yaklaşık olarak 228 PJ’dur Hata! Başvuru kaynağı bulunamadı.. Ayrıca; yıllık endüstriyel odun üretimi 15 milyon 푚3’tür Hata! Başvuru kaynağı bulunamadı. ve üretim esnasında ortaya çıkan talaş orman arazisinde atıl kalarak hammadde kaybına sebep olmaktadır. Bu atıkların pelet haline getirilebilir olması ülkemizin bu konuda yüksek potansiyele sahip olduğunu göstermektedir. Pelet malzemesinin farklı maddelerden üretilebilir olmasıyla birlikte iyi yanma özelliği, yüksek verim, düşük emisyon ve partikül salınımı ile kül ve cüruf atığının da az çıkması sayesinde diğer enerji kaynaklarına güçlü bir rakiptir Hata! Başvuru kaynağı bulunamadı.. Evlerde; sobalarda, kalorifer kazanlarında, ekmek fırınlarında ve sanayinin daha birçok alanında yakıt malzemesi olarak kullanılabilmektedir. Pelet yakıtının; sürdürülebilir, yüksek verimli, ucuz, temiz ve kolay depolanabilir olan kullanımının yaygınlaştırılmasıyla, ülke ekonomisine ve dünya iklimine büyük fayda sağlanılacağı düşünülmektedir. Bu çalışmanın amacı; pelet malzemesinin alternatif enerji kaynağı olarak sağlayacağı avantajların hatırlatılması, atık malzeme kaynaklarımızın enerji elde edilmesiyle değerlendirilmesine vurgu yapılması ve bu maksatla pelet üretiminin teşvik edilmesidir. Çalışma; pelet malzeme üretim tekniğini, kullanım alanlarını ve ekonomi kazanımlarının derlenmesi ile birlikte portatif bir pelet üretim cihazının tasarımını kapsamaktadır.

Anahtar Kelimeler: Biyokütle, Yanma, Pelet, Yakıt, Isınma, Talaş

* Alper Atlı: Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 1 Alper Atlı: Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 2 Onur Abdullah Akça: Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 3 Enes Ertuğ: Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 4 Yiğit Ural: Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 5 Nergizhan Anaç, Bülent Ecevit Üniversitesi

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giriş

Pelet; endüstriyel ve tarımsal ürün atıklarının kurutulup, öğütüldükten sonra yüksek basınç altında sıkıştırılması işlemleri sonunda elde edilen ve enerji kaynağı olarak kullanılan katı malzeme olarak tanımlanmaktadır. Pelet sözlük anlamıyla: toprak, yumak, tablet, misket gibi anlamlarına gelmektedir. Terminolojik olarak ise; küçük silindirik bir forma sahip olan genellikle 6-10 mm çapında ve 10-50 mm arasında uzunluğu olan, sıkıştırılmış; talaş, odun yongaları, ağaç kabuğu, zirai ürünler, ekinlerin sapları, fındık badem, ceviz kabukları gibi doğal ürün ve atıklardan elde edilen bir yakıt türüdür (4). Dünya genelinde kullanılabilecek hammadde çokluğu bakımından en geniş alternatif enerji kaynaklarından birisi pelet yakıtlardır. Her türlü ağaç kabuğundan, meyve çekirdeğinden, meyve kabuklarından pelet yakıtı elde etmek mümkündür. Peletler ısınma ve hayvan yemleme amacıyla kullanılmaktadır. Üretimi için birçok yöntem olmasına rağmen kullanımı pek yaygın değildir.

Şekil 1 Pelet Çeşitleri

Çalışma Hakkında Bilgiler

Odun peletleri odun hammaddelerine kıyasla 4 ile 10 kat daha yoğun bir depolama ve uzak mesafelere uygun ve ucuz kaliteyi sağlar. Enerji üretmede pelet, fuel-oil doğal gaz ve elektrikle ısıtma sonucu atmosfere salınan karbondioksit emisyonlarının kıyanlanması yapılırsa; pelet 68 kg/MW doğal gaz 228 kg/MW, fuel-oil 342 kg/MW ve elektrikle ısıtma 681 kg/MW’lık değerler elde edilir. Özetle 1 MWh enerji üretmede pelete kıyasla doğalgaz 3 katı, fuel-oil 5 katı ve elektrikle ısıtmada ise 10 katı kadar atmosfere karbondioksit salmaktadır (5). Pelet yakıtının farklı maddelerden üretilmesi sebebiyle özellikleri de farklılıklar göstermektedir. Pelet yakıtın kimyasal ve mekanik özellikleri iyi yanma, yüksek verim, düşük emisyon ve partikül salınımı ile kül ve cüruf atığı açısından büyük önem arz etmektedir.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Peletler organik ağaç atıklarından yapılabileceği gibi inorganik evsel atıklardan da yapılabilmektedir. Tablo 1’de yakıt olarak üç adet biyokütle atığından elde edilen peletlerin (domates,zeytin çekirdeği ve kenger) ve orman peletinin ısıl değerleri görülmektedir. Pelet için kullanılacak hammadde orman ürünlerinin talaşlarıdır. Peletlerin kalori değerleri de yapıldığı ağaç türüne göre değişiklik gösterebilmektedir. Bu çalışma; biyoyakıt olarak peletin kullanımı hakkında bilgi ve pelet üreten ve pelet üreten portatif bir makinanın tasarımını içermektedir.

Tablo 1 Çeşitli Pelet Yakıtı Analizleri (6) Orman Zeytin Kenger Analiz Domates Peleti Peleti Çekirdeği Peleti

Elementer Analiz (%)

C 46,5 52,3 46,5 39,1

H 6,8 7,6 6,4 6

N 1,9 3,4 0,4 2

S 0 0,074 0 0,14

Cl 0,03 0,12 0,34 1,21

Üst Isıl Değer(MJ/kg) 18,4 22,7 19,4 14,8

Materyal ve Metot

Tasarımda motordan tahrikli küçük kasnak bir düz kayış aracılığıyla büyük kasnağı 750 devir/dakika hızla çevirmektedir. Motor gücü 585 Watt’dır. Büyük kasnak tasarımdaki ana mille birlikte çalışmaktadır ve dönen mil delikli tablayı döndürmektedir. Dönen delikli tabla üzerinde duran, kenarlarından hazneye sabit olarak yataklanmış bir mil üzerinde duran 2 adet dişli tipi röle tablanın üzerinde dönmekte ve hazneye atılan talaşı sıkıştırıp delikli tablanın 8 mm çaplı deliklerinden geçirerek yer düzlemine göre %25 eğimli tabana sahip toplama haznesine düşmesini sağlamaktadır. Toplama haznesi tabanı hazneye düşen peletlerin içeride kalmayıp haznenin ağzına yönlenmesini sağlamak için %25 eğimli olarak tasarlanmıştır. Tasarımda yapılacak hesaplamalar ve prototipde kullanılacak malzeme olarak AISI 1035 çeliği seçilmiştir. AISI 1035 Çeliği için Çekme Mukavemeti (푆푢푡 = 496 푀푃푎) ve Akma Mukavemeti (푆푦 = 241 푀푃푎) seçilir. Sonlu ömür için tasarımda Goodman kriterine göre emniyet katsayısı hesabı yapılmış ve sistemin emniyeti 3,15 olarak hesapanmıştır. Motor tahrikli milin rezonans hesaplamaları yapılarak sistemin birinci kritik hızı 827 devir/dakika olarak hesaplanmıştır. Motorun maksimum devir sayısı dakikada 750 olmak üzere maksimum devirde dahi sistem rezonansa girmeyecektir. Şekil 2’de tasarlanan pelet makinası katı model çizimi görülmektedir.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Şekil 2 Pelet Makinesi Tasarımı

Sonuç

Pelet yakıtların en önemli özelliği katı yakıtlar içerisinde en düşük kül içeriğine sahip olmasıdır. Kül, yakıtlarda yanmadan kalan inorganik atık maddelerdir. Yakıtlarda kül oranı arttıkça yanma zorlaşır, ısıl değer düşer. Kül, ergime derecesine yaklaşırsa cüruflaşarak ızgaralara yapışıp hava geçiş aralıklarını tıkar ve yanma verimini düşürür. Türkiye‘de toplam linyit rezervinin %85 i kül içeriği %20‘den fazladır. Bu bağlamda Pelet yakıtlarının verimi yüksek olmakta ve emisyon değerleri fosil yakıtlara göre düşük çıkmaktadır. Pelet yakıtların en önemli diğer özelliği kükürt içermemesidir. Kükürt kazanlarda korozyonu artırır.

“Yakıt içeriğinde %2‘den fazla olduğu zaman SO2 gazı şeklinde atmosfere karışarak asit yağmuruna neden olur. Türkiye linyit rezervinin %66‘nın kükürt içeriği %2‘den fazladır [7]. Atmosfere karışan kükürt, asit yağmurlarına sebep olmakta ve çevreyi deforme etmektedir. Yapılan araştırmalardaki bulgulara göre Peletler kükürt içermemektedir dolayısıyla Asit yağmurlarına sebebiyet vermemekte ve atmosferi fosil yakıtlar kadar kirletmemektedir. Bu makine görüleceği üzere çoğunlukla küçük miktarlardaki talepleri karşılamak üzere tasarlanmıştır. Ev tipi pelet makinesi olarak sınıflandırılan makinenin kırsal nüfüsun çoğunlukta olduğu yerlerde ısınma ihtiyacını karşılamak üzere kullanılabileceği düşünülmektedir.

Kaynakça

[1] Öztürk, H.H. and Başçetinçelik, A., Energy exploitation of agricultural biomass potential in Turkey, Energy Exploration and Exploitation 24(4-5): 313-330, 2006

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

[2] T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Orman Genel Müdürlüğü Ormancılık İstatistikleri (2000- 2017), “Ağaç türlerine göre üretim miktarları”

[3] Sungur, B., Topaloğlu, B., Özbey, M., "Pelet yakıtlı yanma sistemlerinin ısıl performans ve emisyon açısından incelenmesi”, Mühendis ve Makina cilt 59, sayı 693, s. 64-84, 2018 [4] Çelik, B., “Pellet üretim tesisinin fizibilitesi: Bartın Örneği”, Bartın Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, 2011 [5] Karayılmazlar, S., Saraçoğlu, N., Çabuk, Y., Kurt, R., “Biyokütlenin Türkiye’de enerji üretiminde değerlendirilmesi”, Bartın Orman Fakültesi Dergisi, Cilt: 13, Sayı: 19, 63-75, 2011 [6] Gonzalez, J. F., Gonzalez-Garcia, C. M., Ramiro, A., Gonzalez, J., Sabio, E., Ganan, J., Rodriguez, M.A., “Combustion Optimisation of Biomass Residue Pellets for Domestic Heating with a Mural Boiler,” Biomass and Bioenergy, vol. 27, p. 145-154, 2004 [7] Tüplek, A., “Odun talaşı ve tozundan pelet biyoyakıt üretilmesi ve yanma analizi”, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 2011

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Düşük Maliyetli ve Hafif 3D Baskılı Protez El Tasarımı

Elza Hüseynova *1, Burkay Arıcan2, Adem Eşme3, Kemal Demir4

ÖZET

El amputasyonu dünyada en çok görülen amputasyon türlerindendir. Günümüzde mevcut olan protez el fiyatları çok yüksek olduğundan dolayı, birçok el amputasyonu geçirmiş insan bunlardan faydalanamıyor. Yüksek ücretin yanısıra, protezin ağırlığı, parçalarının kolay temin edilip, değiştirilememesi de sorunlar arasında yer almaktadır. Projemizin amacı günlük ihtiyaçları karşılamaya yardımcı olacak düşük maliyetli, kişiye özel, üretimi kolay, 3D baskılı ve hafif bir protez el tasarımı öne sürmek. Tasarım için gerekli olan kinematik analizler MSC ADAMS yazılımıyla, mukavemet analizleri MSC SimExpert yazılımıyla, katı model tasarımı ise Solidworks yazılımıyla gerçekleştirilmiş olup, gerekli parçaların 3D yazıcıdan çıktıları alınmıştır. Bütün parmaklar birbirinden bağımsız olarak hareket edebilmektedir. Geliştirme aşamasında protez elin hassaslığınıın arttırılmasına ve temizlik probleminin giderilmesine yönelik çalışmalar yapılacaktır. Projemiz ülkemizde uygun fiyatlı protez üretimini teşvik etmeyi amaçlamaktadır.

Anahtar Kelimeler: 3D baskılı protez el, Uygun fiyatlı protez, Hafif protez el, Protez tasarımı, El amputasyonu

* Elza Hüseynova: Bülent Ecevit Üniversitesi, Makine Mühendisliği, [email protected] 1 Elza Hüseynova: Bülent Ecevit Üniversitesi, Makine Mühendisliği, [email protected] 2 Burkay Arıcan: Bülent Ecevit Üniversitesi, Makine Mühendisliği, [email protected] 3 Adem Eşme: Bülent Ecevit Üniversitesi, Makine Mühendisliği, [email protected] 4 Kemal Demir: Bülent Ecevit Üniversitesi, Makine Mühendisliği, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Aggregate Stockpile Measurements

Tolga Akbostancı*1, Ahmet Özarslan2, Umut Güneş Sefercik3

ABSTRACT

In the mining industry the aggregates sector has an important size in terms of production quantity. Most of the aggregates produced are from natural resources (sand, gravel, crushed rock) in surface quarries. Using traditional ground-based surveying methods to calculate the volume of aggregate stockpiles means a surveyor team must take their equipment on site and capture the coordinates and elevation of multiple points. The points are selected around the base of the stockpile, on top of the stockpile and along the break lines. Once these points have been captured, the surveyor generate surface models. The models are compared against a baseline surface to calculate volume changes. Measuring all the stockpiles in a large stockyard using this method is time consuming and expensive. The surveyor is also exposed to various dangerous conditions (walking near heavy equipment, climbing up unstable stockpile surfaces, etc.). An alternative is using unmanned aerial vehicles (UAV), known as drone, to calculate stockpile volumes. The more points that are captured, the more accurate a surface model will be and a drone can capture more points than a surveyor using traditional methods, in a fraction of the time. As an added important benefit, site working operations can continue uninterrupted. The most common question considering using drones for stockpile volume determination is the accuracy of measurements and calculations. In this study, a stockpile made up of gravel aggregate material was measured to compare volume calculations based on data obtained from GNSS point surveys and UAV drone surveying methods. The obtained results showed that UAV’s are suited for fast and safe stockpile volume measurements with an acceptable difference of cubic meters when compared to volume calculation based on surfaces obtained with GNSS measurement points.

Keywords: Aggregate, Measurement, Stockpile, Volume

* Tolga Akbostancı, [email protected] 1 Tolga Akbostancı: Provincial Special Administration, Zonguldak, Turkey, [email protected] 2 Ahmet Özarslan: Zonguldak Bülent Ecevit University, Zonguldak, Turkey, [email protected] 3 Umut Güneş Sefercik: Zonguldak Bülent Ecevit University, Zonguldak, Turkey, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Uzun Süreli Karadeniz Kıyı Şeridi Değişimlerinin İncelenmesi

F. İpek Börekçi*1, Meryem Nergiz2, Şule Erbaş3, Gökhan Gürbüz4, Ş. Hakan Kutoğlu5

ÖZET

Dünyamızın üst katmanı levha adı verilen parçalardan oluşmuştur. Magmanın yukarı yönlü hareketi levhaların hareketini ve yeryüzü şekillerinin oluşumunu sağlamaktadır. Tarih boyunca bu levhaların kesişim bölgelerinde tektonik olaylar yaşanmış ve yaşanmaya devam etmektedir. Ülkemiz Afrika, Arap levhaları ile Avrasya levhası arasında yer almaktadır. Ülkemizin oluşumu ise Afrika ve Arap levhalarının, Avrasya levhasına doğru hareket etmesiyle üç levha arasında kalarak kıvrılma etkisi ile yükselmesi sonucu gerçekleşmiştir. Avrupa ile Asya’nın birleşim bölgesinde yer alan Karadeniz, oldukça ilgi çekici bir jeolojik yapıya sahiptir. Kuzey Anadolu Deprem Kuşağı’nın büyük bir kısmı bu bölgede yer almaktadır. Bu kuşak üzerindeki Kuzey Anadolu Fay hattının hareketleri sonucunda Karadeniz Bölgesi’nde büyük depremler meydana gelmiştir. Plakaların çarpıştığı aktif alanlarda sürekli deformasyonları gözlemlemek için GNSS sürekli gözlem ağları bulunmaktadır. Ülkemizde bu amaçla kurulmuş olan TUSAGA-Aktif ağı, istasyonlar arası 70-100 km arası uzaklıkla homojen dağılımlı 147 sabit GNSS istasyonlarından ve kontrol merkezlerinden oluşmaktadır. Ülkemizin Karadeniz kıyısı çevresinde bulunan 30 farklı istasyon noktasına ait konum ve hız bilgileri kullanılarak kıyı şeridinin 1000, 5000, 10000, 25000 ve 50000 yıl sonrası için değişimleri incelenmiştir. Bu incelemeler sonucunda kıyı şeridinin artan yıllar doğrultusunda Kuzeydoğu yönünde hareketi gözlemlenmektedir. Çalışma boyunca belirlenen yıllar arasındaki değişime bakıldığında ise yüzyıllar geçtikçe Karadeniz kıyı şeridinde kırılmaların başladığı ve kopmaların gerçekleştiği görülmektedir. Bu kırılmalar zamanla şeridin doğu yönünde itilmesi veya üst üste gelmesi olarak gözlemlenmiştir. Ülke sınırı doğu yönünde kırılarak ilerlerken Kuzey yönüne doğru da hareketi izlenmektedir. Zaman ilerledikçe şu an var olan sınırın ciddi bir değişime uğrayacağı incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Hız Bileşenleri, Karadeniz, Kıyı Şeridi Değişimi, Levha tektoniği.

* F. İpek Börekçi: ZBEÜ 1 F. İpek Börekçi: ZBEÜ 2 Meryem Nergiz : ZBEÜ 3 Şule Erbaş: ZBEÜ 4 Gökhan Gürbüz: ZBEÜ 5 Ş. Hakan Kutoğlu: ZBEÜ

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Fosfat Ölçümü İçin Biyosensör Tasarımı

Saliha Göl1, Şeyda Korkut*1, Muhammet Samet Kılıç2

ÖZET

Yüzeysel sulardaki fosfat konsantrasyonunun tespiti için bir biyosensör tasarımı yapılmıştır. Bu tasarımda Poli(pirol-co-pirol-2-karboksilik asit) kopolimeri ve enzim olarak pirüvat oksidaz enzimi kullanılmıştır. Pirüvat oksidaz enzimi kopolimerik film üzerine kimyasal olarak immobilize edilmiştir. Deneyler diferansiyel puls voltametri tekniği kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sudaki fosfat iyonundan -0.15 V’da sinyal alınmıştır. Tasarlanan biyosensörün fosfat konsantrasyonu için lineer aralığı 0.05-5 mM, ölçülebilir minimum konsantrasyonu (LOD) 13.3 µM, ölçüm hassasiyeti 0.17 µA/mM, relatif standart sapması % 0.07(n=7) ve doğruluğu %101’dir. Optimize edilen fosfat biyosensörü ile Zonguldak ili, Üzülmez deresinden alınan numunenin fosfat konsantrasyonu tespit edilmiş ve 3 mg/L olarak ölçülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Fosfat, Yüzeysel Su, Biyosensör, Diferansiyel Puls Voltametrisi

Giriş

Organik veya inorganik formda bulunabilen, önemli çevresel parametrelerden biri olan fosfat, deterjanlardan, temizlik malzemelerindeki kimyasallardan, gübrelerden, insan ve hayvan atıklarından, endüstrilerin ve atıksu arıtma tesislerinin yüzeysel sulara deşarjından ve zengin fosfor içeriğine sahip kaya oluşumlarından yüzeysel sulara ve göllere karışmaktadır [1]. Yüzeysel sularda ve gölde konsantrasyonu artan fosfat ötrofikasyona yol açmaktadır [2]. Fosfatın geleneksel olarak ölçüm yöntemlerinde gravimetrik, volumetrik, kolorimetrik ve kromatografik gibi birçok tayin yöntemi vardır. [3] Geleneksel yöntemlerin maliyetli oluşu, toksik kimyasalların kullanımı, ön arıtım ve hazırlık sürelerinin uzun olması nedeniyle bu yöntemlere alternatif olarak elektrokimyasal ölçüm yapan biyosensörler geliştirilmektedir [4]. Biyosensörlerin avantajları arasında hızlı, güvenilir ve hassasiyetinin yüksek olması biyosensörleri tercih edilebilir yapmaktadır. Bu çalışmada ise elektrokimyasal ölçüm tekniği olan diferansiyel puls voltametri tekniği kullanılarak bir fosfat biyosensörü tasarlanmıştır. Biyosensör elektrodu yüzeyinde gerçekleşen reaksiyonlar aşağıda verilmiştir[1] ;

푃푦푂푥 -3 Piruvat + [PO4] + O2 → Asetilfosfat + CO2 + H2O2…………………(1)

+ - H2O2 → O2 + 2H + 2e …………………………………………………………..……(2)

* Şeyda Korkut, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 1 Saliha Göl, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 2 Muhammet Samet Kılıç

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Materyal ve Metot

Kullanılan Ekipmanlar ve Elektrokimyasal Ölçümler

Biyosensör sistemi 2 mm çapında altın bir çalışma elektrodu, platin bir karşıt elektrot ve Ag/AgCl (3 M NaCl) referans elektrodundan oluşmaktadır. Elektrokimyasal ölçümler için CH Instruments 1040B cihazı kullanılmıştır. 2 mm çapındaki enzim immobilize edilmiş çalışma elektrodu, Ag/AgCl referans elektrodu ve platin elektrottan oluşan üçlü elektrot sistemi 10 mL 20 mM pH 7 sitrat tamponu ile hazırlanmış biyosensör hücresindeki çözelti içine daldırılmıştır. Çözelti, 1 mM magnezyum klorür hekza hidrat (MgCl2.6H2O), 0.7 mg/mL lityum perklorat (LiCLO4), 0.5 mM sodyum pirüvat (C3H3O3Na), 5 µM flavin adenin dinükleotid(FAD), 50 µM tiamin pirofosfat (TPP) ve değişen konsantasyonlarda disodyum fosfat (Na2HPO4) içermektedir. Biyosensör hücresi elektrokimyasal ölçüme başlamadan önce saf oksijen ile üç dakika boyunca havalandırılmıştır. -1 V ile +1 V arası diferansiyel puls voltametri tekniği kullanılarak fosfat ölçümleri yapılmıştır. Enzimatik reaksiyon sonucu açığa çıkan hidrojen peroksitin (Reaksiyon 1) -0.15 V’daki oksidasyon sinyallari (Rekasiyon 2) potansiyostat tarafından akım değerlerine dönüştürülerek, kaydedilmiştir.

Elektrot Hazırlama

Elektropolimerizasyon işleminden önce altın çalışma elektrodu bir dizi temizleme işleminden geçirilmiştir. Öncelikle sırasıyla 1, 0.3, 0.05 mikron boyutundaki alüminyum tozlarıyla zımparalanmış ve ultra saf su ile yıkanmıştır. Daha sonra %25’lik hidrojen peroksit ve 50 mM potasyum hidroksit 10 mL ultra saf suda karıştırma altında çözülmüştür. Elektrot hazırlanan çözelti içinde 10 dakika bekletilmiş ve tekrar ultra saf su ile yıkanmıştır. Son olarak 50 mM potasyum hidroksit 10 mL ultra saf su içinde çözülmüş ve -1.2 V ile -0.2 V arasında, 50 mV/s tarama hızında 2 dakika dönüşümlü voltametride(CV) temizleme işlemi gerçekleştirilmiş, elektrot ultra saf su ile tekrar yıkanmıştır. Elektropolimerizasyon için 10 mM pirol-2-karboksilik asit, 5 mM pirol ve 20 mM TBAFB 10 mL asetonitril içinde çözülmüştür. Deney, dönüşümlü voltametri tekniği ile 100 mV/s tarama hızında -0.5 V ile +1 V arasında 40 segment olarak yürütülmüş ve elektropolimerizasyon işlemi tamamlanmıştır. Kaplanan elektrot ultra saf sudan geçirilip 5 mL ultra saf suda hazırlanmış 15 mM [N-(3- Dimetilaminpropil)-N-(Etilkarbodiimid hidroklorit)](EDC) ve 300 mM N-Hidroksisüksinimid (NHS) çözeltisinin içerisinde 3 saat hafif karıştırma altında bekletilmiştir. Sonrasında sitrat tamponu ile yıkanıp 2 mg/mL konsantasyonundaki pirüvat oksidaz enziminin içinde enzim immobilizasyonunun gerçekleştirilmesi için 20 saat boyunca buzdolabında (+4oC) bekletilmiştir.

Sonuç

Poli (Py-co-PyCOOH) kopolimeri kullanılarak yapılan enzimatik elektrokimyasal ölçümler sonucunda biyosensörün, fosfat iyonu için lineer ölçüm aralığının 0.05-5 mM olduğu gözlenmiştir. Artan fosfat konsantrasyonuna karşı ölçülen akım değerleri Şekil 1’de sunulmuştur.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Şekil 1. Artan fosfat konsantrasyonundan elde edilen sinyaller

Şekil 1’den -0.15 V’da fosfatın artan konsantrasyonla sönümlendiği tespit edilmiştir. Şekil 1’den elde edilen lineer eğri Şekil 2’de verilmiştir.

2.6E-06

2.4E-06 y = -2E-07x + 2E-06 2.2E-06 R² = 0,9857

) 2.0E-06

A ( 1.8E-06

kım 1.6E-06 A

1.4E-06

1.2E-06

1.0E-06 0 1 2 3 4 5 6 Fosfat konsantrasyonu (mM)

Şekil 2. Fosfat biyosensörünün kalibrasyon eğrisi

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Fosfat kalibrasyon eğrisinden faydalanılarak hesaplanan ölçüm hassasiyeti 0.17 µA/mM, ölçülebilir minimum konsantrasyon (LOD) 13.3 µM’dır. Relatif standart sapması % 0.07(n=7) ve doğruluğu %101’dir. Üzülmez deresinden alınan numunenin fosfat konsantrasyonu geliştirilen biyosensör ile ölçülmeden önce 0.45 µm whatman membran askıda katı madde seti ile süzülmüş ve sonrasında ölçüm gerçekleştirilmiş, numunenin fosfat konsantrasyonu 3 mg/L bulunmuştur. Şekil 3’de numunenin biyosensör ile ölçülen sonucu verilmiştir.

Şekil 3. Üzülmez deresi su numunesinin -0.15 V’da biyosensör sonucu

Üzülmez su numunesinin fosfat konsantrasyonu standart metot olan kalay klorür metodu ile ölçülmüş ve çıkan fosfat konsantrasyonu 3.33 mg/L tespit edilmiştir. Sensör sonucu ile kıyaslandığında sensörün verimliliği %90.1 çıkmaktadır. Ayrıca geliştirilen sensörün düşük standart sapma, düşük tayin sınırı ve geniş lineer aralığına sahip olması yüzeysel sularda fosfat iyonunun tespit edilebilmesi için uygun olarak tasarlandığının göstergesidir. Şimdiye kadar yapılan fosfat biyosensör çalışmalarında fosfatın elektrokimyasal olarak tespit edildiği voltaj değeri netleştirilememiş ve araştırmacılar negatif ve pozitif aralıkta değişen birçok farklı voltaj değerinde fosfatı belirlemişlerdir. Bu çalışmada, fosfat iyonundan kaynaklanan sinyallerin net voltaj değeri belirlenmiştir. Bu durum, ortamda bulunan muhtemel metabolitlerin ölçüme girişim yapma olasılıklarını ortadan kaldırmıştır.

Teşekkür

“Yüzeysel Sulardaki Fosfatın Tespiti İçin Biyosensör Tasarımı” adlı tez çalışmamı finanse eden 2018- 77047330-3 numaralı BAP (Bilimsel Araştırma Projeleri)’a teşekkürlerimi sunarım.

Kaynakça

[1] Ogabiela, E., S.B. Adeloju. “A Potentiometric Phosphate Biosensor Based on Entrapment of Pyruvate Oxidase in Polypyrrole Film.” Analytical Methods 6, (2014):5290-5297.

[2] Moust, C., S. Cosnier, D. Shan, and S. Mu. “Trienzymatic biosensor for the determination of inorganic phosphate.” Analytica Chimica Acta 443, (2001): 1–8.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

[3] Law al, A.T., S.B. Adeloju. ” Progress and recent advances in phosphate sensors: A review.” Talanta 114, (2013): 191-203.

[4] Gilbert, L., A.T.A. Jenkins, S. Browning, and J.P. Hart. “Development of an amperometric, screen- printed, single-enzyme phosphate ion biosensor and its application to the analysis of biomedical and environmental samples.” Sensors and Actuators B: Chemical 160, (2011):1322-1327.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Konya Kapalı Havzasındaki İklim Değişiminin GNSS ile İncelenmesi

Pınar Yiğit*1, Ceyda Yılmaz2, Gökhan Gürbüz3

Özet

İklim, yeryüzünün herhangi bir yerinde uzun yıllar boyunca yaşanan ya da gözlenen tüm hava koşullarının ortalama özelliklerinin yanı sıra, onların oluşma sıklıklarının zamansal dağılımlarının, gözlenen aşırı değerlerin, şiddetli olayların ve tüm değişkenlik tiplerinin bireşimidir. İklimin temel elemanları sıcaklık, yağış, nispi nem, güneşlenme süresi ve şiddeti, basınç, rüzgar hızı ve buharlaşma gibi parametrelerdir. Bunlar gözlenebilen ve ölçülebilen parametrelerdir. İklimlerin oluşmasında bu parametreler üzerine doğrudan veya dolaylı olarak etkili olan; fakat ölçülemeyen bazı etkileşimler de söz konusudur. İklim değişikliğinin nedenleri ise karbon ayak izi, sera gazı, kimyasal kirlilik, ozon, sera etkisidir. Su buharı, yeryuvarının su çevriminde yer alır. Su buharı yoğunlaşır, yağmur veya kar biçimini alır, tekrar incelerek ve buharlaşarak başlangıç haline döner. Bu değişimleriyle su buharı atmosferdeki süreçlerde temel etken rolü oynar. Su buharı, atmosferde birçok kimyasal sürece neden olur ve süreçleri etkiler. Su buharı önemli bir sera gazıdır ve ozon tabakasının oluşmasında etkendir. Konum ve zamanda hızlı değişim göstermesi nedeniyle, troposferik su buharı dağılımını çözmek güçtür. Bu nedenle, troposferik su buharının izlenmesi yöntemlerinin geliştirilmesi, yoğuşmanın daha doğru ve önceden kestirilmesini ve küresel iklimin daha iyi anlaşılmasını sağlayacaktır. Global Navigasyon Uydu Sistemleri (GNSS) ile yoğuşabilir su buharı (PWV) kestirimi yüksek doğruluk ile yapılabilmektedir. GNSS sinyallerinin troposferde aldığı yol boyunca yaşadığı gecikme olarak adlandırılan toplam zenit gecikmesi (ZTD) kullanılarak farklı matematiksel yöntemlerle PWV değerleri kestirilmektedir. Bu çalışmada Konya Kapalı Havzası’nda bulunan GNSS istasyonlarından yapılan uzun süreli gözlemler kullanılarak bölgedeki yoğuşabilir su buharı miktarları kestirilerek havzanın iklimsel değişimleri incelenmesi amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: İklim değişimi, PWV, GNSS, Konya kapalı havzası.

* Pınar Yiğit, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, [email protected]

2 Ceyda Yılmaz ,ZBEÜ 3 Gökhan Gürbüz, ZBEÜ

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

2000 Yılından Günümüze GNSS Bibliyografyası

Işıl Ulubay*1, Emre Demirci2, Atakan Çağlı3, Gökhan Gürbüz4

Özet

Akademik çalışmalarda, metnin içerisinde bir başka bilimsel çalışmanın kaynak gösterilmesine atıf denilmektedir. Yazar metnin içerisinde geçmişte kendi yaptığı çalışmalara ve bir başkasının yaptığı çalışmalara atıfta bulunabilir. Yapılan bu atıflarla, atıf yapılan çalışmaların yazarların çalışmaları akademik çevrelerde yayılmakta ve yazarın saygınlığı artmaktadır. Atıf yapılan çalışmaların türü ve kapsamı da önem teşkil etmektedir. Ülkemizde Yüksek Öğretim Kurulu akademik yükselme kriterlerinden biri olarak, tanınmış indeksler tarafından taranan dergilerdeki makalelerden aldığı atıflar gibi kriterler değerlendirilmektedir. Bu indekslere örnek olarak Science Citation Index (SCI), Science Citation Index - Expended (SCI-Exp) verilebilir. Ülkemizde 2001 yılından itibaren akademik yükselmeler için bu indekslere sahip dergilerde yayın yapmış olma zorunluluğu getirilmiştir. Yayınlanan bir makalenin etkisini anlamak için atıf sayısına bakılırken, bir derginin etkisini anlamak için yayınladığı makalelerin ortalama atıf sayısına bakılır. Bu etki, taranan dergilerdeki makalelerin aldığı atıf durumlarıyla ilgili bir kavramdır. Ortalama atıf sayılarından yararlanılarak dergilere ait yıllık, beş yıllık ve on yıllık etki değerleri hesaplanmaktadır. Atıf, günümüz akademik çalışmalarında özellikle yapılan çalışmanın temelini oluşturan teorik bölümlerde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu sebeple yazarların, akademik çalışmaları öncesinde geçmişte yayınlanmış bu makalelere ulaşarak gerekli bilgilerden yararlanması gerekmektedir. Yazarlar bu çalışma kapsamında önceden belirlenmiş konu başlıklarında (troposfer, iyonosfer, yoğuşabilir su buharı, toplam zenit gecikmesi, meteoroloji, iklim, toplam elektron içeriği, gerinim, deformasyon) SCI ve SCI-Exp indekslerine ait makalelerde tarama yaparak, bu başlıklara ait olası çalışmalara ait güncel teorik altyapı temellerini oluşturmuşlardır. Bu sebeple 2000 yılından itibaren günümüze kadar yapılmış olan yaklaşık 21.000 makaleye ait bilgilere ulaşılmış ve depolanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Atıf, SCI, SCI-Exp, İndeks.

* Işıl Ulubay, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

2 Emre Demirci, ZBEÜ 3 Atakan Çağlı,ZBEÜ 4 Gökhan Gürbüz, ZBEÜ

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Farabi ve İbn-i Sina Kampüsü Bahar Dönemi Katı Atık Karakterizasyonunun Belirlenmesi

Yunus Altun*1, Yılmaz Yildirim2

ÖZET

Son yıllarda artan nüfus, teknolojik gelişmeler ve hayat standartları, atık miktarı ve çeşitliliğinde hızla artışa neden olmuştur. Bu gelişmeler sonucu çevreye olan zararlar ve çevre kirliliği artmakta, doğal kaynaklardaki azalma ileri boyuta ulaşmaktadır. Bu çalışmada; Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi’nin iki büyük kampüsünde (Farabi ve İbn-I Sina) oluşan atıkların karakterizasyonu belirlenmiştir. İnceleme, eğitim ve öğretimin devam ettiği Şubat- Haziran 2019 tarihleri arasında bahar dönemimi temsil edecek şekilde, kampüslerin içerisindeki farklı çöp konteynırlarından alınan numuneler ile yapılmıştır. Yapılan çalışmalarda, katı atık karakterizasyonu Amerika Standartları Teknik Metotlarınca (ASTM) belirlenmiştir. Bakanlık tarafından kabul gören “Katı Atık Karakterizasyonu ve Katı Atık Bertaraf Tesisleri Kitapçığı” kullanılmıştır. İncelemelerde, Farabi kampüsünden alınan atıkların %40,51’i kağıt-karton, %16,75 plastik, %29,24 cam, %1,7 metal, %7,83 organik, %3,7 septik kişisel kullanım, %0,27 tekstil, %0 tehlikeli maddeler olarak, İbn-i Sina kampüsünden alınan atıkların ise %10,43’ü kağıt-karton, %32,95 plastik, %3,73 cam, %0,39 metal, %17,37 organik, %27,54 septik kişisel kullanım, %7,59 tekstil, %0 tehlikeli maddelerinden oluştuğu belirlenmiştir. Çalışma ile Bülent Ecevit Üniversitesi’nin sıfır atık ve geri dönüşüm odaklı atık yönetimi planlarının uygulanmasında miktar, atık niteliği ve atıkların nasıl değerlendirileceği üzerine fayda sağlaması amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Farabi Kampüsü, İbn-i Sina kampüsü, Karakterizasyon, Atık, Atık Yönetimi

Giriş

Hızlı büyüyen nüfus, hızlı ekonomik büyüme ve topluluj içi yaşam standartlarının artması, yönetimi dünya çapında büyük bir sorun haline gelen katı atıkların üretim hızını arttırmaktadır. Atıkların su, toprak ve atmosferin kirlenmesine yok açtığı ve halk sağlığına önemli bir etkisi olduğu bilincinin artması ile birllikte bu konunun aciliyetle ele alınmasına yol açmıştır.

Atıklar özellikler ifarklı olmasına göre sınıflandırılmaktadır. Bu sınıflandırma atıkların geri kazanılması açısından oldukça önemlidir çünkü her tip atığın toplanması, depolanması, geri kazanılması sürecinde yapılması gereken işlemler farklılık göstermektedir [1]. Bu çalışmada; Zonguldak Bülent Ecevit

*1 Yunus ALTUN, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

2 Yılmaz Yildirim, ZBEÜ

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Üniversitesi’nin (ZBEÜ) iki büyük kampüsü Farabi ve İbn-i Sina kampüslerinin katı atık karakterizasyonlarının belirlenmesi amaçlanmış bu doğrultuda bir takım çalışmalar yapılmıştır.

Materyal ve Metot

Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Zonguldak merkezi ile Kozlu, Kilimli, Alaplı, Karadeniz Ereğli, Çaycuma, Devrek ve Gökçebey ilçelerinde toplam 12 kampüste faaliyetlerini sürdürmektedir. Üniversite toplam arsa alanı 2523677 m2, 2017 yılı itibari ile fiziki kapalı alanları 273672 m2’dir. 2017 yılında Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Ön Lisans programına katılan öğrenci sayısı 12993, Lisans programına katılan öğrenci sayısı 19994, Lisansüstü programına katılan öğrenci sayısı 2784’dür.

Katı atık karakterizasyonu, mevsime bölgeye ve sosyo-ekonomik duruma göre değişiklik gösterdiği için belli sıklıkta ve farklı noktalarda yapılmaldır. Bu çalışmada ASTM Standard D5231 yöntemi kullanılmıştır. Analiz için gerekli malzemeler; Kantar, Sabit haci kabı (1m*1m*1m veya 1m*1m*0,5m), Plastik Örtü (5m*10m), Plastik kap, Kişisel koruyucu donanım, Kürek, Tırmık, Süpürge, Not defteri, Kalem. Karakterizasyon çalışması Farabi ve İbn-I Sina kampüsü içerisindeki farklı çöğ konteynırlarından alınan numuneler ile gerçekleştirilmiştir. Numunelerin homojenliğine önem verilmiştir. Çalışma sırasında sağlık ve güvenlik açısından eldiven, maske, tek kullanımlık kıyafet, bot gibi kişisel kullanım malzemeleri kullanılmasına dikkat edilmiştir.

Katı atık karakterizasyonu için belirlenen atık bileşenleri; Kağıt-Karton, Plastik, Cam, Metal, Organik, Kişisel Kullanım, Tekstil, Tehlikeli. Karakterizasyon çalışması üniversite kampüsü içerisinde yapıldığından karakterizasyon metodundaki hacimli metal, hacimli kartın, park ve bahçe atıkları, kül ve cüruf gibi bileşenler karakterizasyon çalışmasına dahil edilmemiştir. Kampüs içerisinde sıkça kullanılan kağıt mendil, peçete, tuvalet kağıdı ve ıslak mendil farklı zaman ve kampüslerde değişiklik göstereceği için kişisel kullanım atıkları olarak bileşen grubuna dahil edilmiştir.

Bulgular ve Tartışma

Şekil 1’de ZBEÜ Farabi kampüüsü atık karakterizasyonu sonuçlaru grafik olarak verilmiştir.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

FARABİ KAMPÜSÜ ATIK KARAKTERİZASYONU KARŞILAŞTIRILMASI

70 63

60 49

50 47.29

31.95 31.6

24.25

AĞIRLIKÇA % AĞIRLIKÇA

23.79

22.47 20.86

20 17.1

13.16

11.82 11

10 8.84

5.52

3.6

1.98 1.98

1.93

1.8

1.1

0.94

0.89

0.38

0.25

0 0 0 0 0 0 0 KAĞIT - PLASTİK CAM METAL ORGANİK Kİ Şİ SE L TEKSTİL TEHLİKELİ KARTON KULLANIM ATIK BİLEŞENİ

I.Karakterizasyon II.Karakterizasyon III.Karakterizasyon IV.Karakterizasyon

Şekil 3 ZBEÜ Farabi kampüsü atık karakterizasyonu sonuçları (%) ZBEÜ Farabi kampüsünde öğrencilerin ara sınavlara çalışma faaliyeti ve sıcaklık karakterizasyon sonuçlarındaki en önemli etken olarak görülmektedir. II. Karakterizasyon hariç kağıt-karton atıklarının büyük bir bölümü tek kullanımlık bardaklardan oluşmaktadır. Plastik atıklar hacim olarak fazla olduğu görüşmüştür. Sıcaklık yükselişi en fazla metal ve cam atıklarına etki etmiştir. Tekstil atıklarına en fazla temizleme faaliyetleri etki etmiştir. Kişisel kullanım atıkları öğrencilerin kütüphanedeki çalışmaları ile artış göstermiştir. ZBEÜ Farabi kampüsünde tehlikeli atıklara rastlanılmamıştır. Şekil 2’de ZBEÜ İbn-i Sina kampüsü atık karakterizasyonu sonuçları verilmiştir.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

İBN-İ SİNA KAMPÜSÜ ATIK KARAKTERİZASYONU

KARŞILAŞTIRILMASI

36.88

35.57

32.49

26.26

26.1

20.7

20.26

18.7

18.53

18.15

17.7

17.38

% AĞIRLIKÇA

13.04

12.3

11.69

11.2

9.87

9.49

7.38

6.88

4.8

4.35

4.2

2.79

2.6

0.69

0 0 0 0 0

KAĞIT - PLASTİK CAM METAL ORGANİK Kİ Ş İ S E L TEKSTİL TEHLİKELİ KARTON KULLANIM ATIK BİLEŞENİ

I.Karakterizasyon II.Karakterizasyon III.Karakterizasyon IV.Karakterizasyon

Şekil 4 ZBEÜ İbn-i Sina kampüsü atık karakterizasyonu sonuçları (%) ZBEÜ İbn-i Sina kampüsünde yapılan karakterizasyon çalışmasında hastaların temizlik için kullandığı kişisel kullanım atıklar fazla miktarda gözlemlenmiştir. Sıcaklığın artışı en çok kişisel kullanm ve cam atıklarının artışına neden olmuştur. İbn-i sina kampüsünde karakterizasyon sonuçlarına en çok hasta ve hasta yakınları etki etmektedir.

Sonuç

Farabi kampüsünde kağıt-karton atıkları çoğunlukla öğrencilerin sınavlara hazırlık aşamasında kullandıkları müsvedde kağıt ve tek kullanımlık bardaklardan oluşmaktadır. Sınav dönemlerinde öğrencilerin kütüphane ve kantin içerisindeki yoğun kullanımlarıyla birlikte kağıt-karton atıklarında artış gözlenmektedir. İbn-i Sina kampüsünde ise kağıt-karton atıkları çoğunlukla boş ilaç kutusu ve yine tek kullanımlık bardaklardan oluşmaktadır. Farabi kampüsünde yapılan karakterizasyon çalışmalarına en fazla etki eden etkenler öğrencilerin sınav döneminde yoğun olarak kullandıkları kütüphane ve kantinlerden çıkan atıklar, sınav dönemi sonunda öğrencilerin memleketlerine dönmesi ile üniversite içerisinde öğrenci sayısının azalması ve sıcaklık artışıdır. İbn-i Sina kampüsünde yapılan karakterizasyon çalışmalarına en fazla etki eden etkenler ise öğrencilerden çok hasta ve hasta yakınları tarafından oluşturulan atıklar ve sıcaklık artışıdır. Kaynakça [1] Yılmaz, F. (2012). İstanbul ili Pendik ilçesi atık yönetimi ve evsel katı atık karakterizasyonunun belirlenmesi. İstanbul: Yüksek lisans tezi.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Zonguldak İlinin Organik Atıklarından Biyogaz Üretim Potansiyeli

Emre Demirbağ*1, Mustafa Başpinar2, Ayten Genç3

ÖZET

Biyogaz, organik atıkların oksijensiz ortamda bozunması sonucu oluşan bir gazdır. Organik atıklardan biyogaz üretimi doğal kaynakların kirliliğinin önlenmesinde önemli bir katkısı olmakla birlikte enerji kaynağıdır. Biyogaz hayvansal, bitkisel, kentsel katı atıklar, arıtma çamuru gibi farklı biyokütlelerden elde edilebilir. Dünya genelinde biyokütleden üretilen elektrik enerjisi toplamı 493 TWh’tir [2]. Enerji çoğunlukla kömür, petrol, doğalgaz gibi fosil yakıtlardan elde edilmektedir ve fosil yakıtların sonlu bir kaynak olduğu unutulmamalıdır. Biyogaz fosil yakıtlara alternatif bir enerji kaynağıdır ve ısıtmada, aydınlatmada ve araçlarda yakıt olarak kulanılmaktadır. Bu çalışmada TÜİK nüfus ve kentsel katı atık verileri kullanılarak Zonguldak ilinin 2020-2055 yılları için kentsel katı atık miktarları belirlenerek biyogaz projeksiyonları yapılmıştır. Zonguldak ili nüfusu azalış gösterdiği için maksimum biyogaz üretiminin 2020 yılında elde edilebileceği öngörülmüştür. Zonguldak ili kentsel katı atıklarından %55’lik kısmın organik atıklardan oluştuğu ve bu organik atıkların %12 (14232 ton/yıl) oranında kaynağında ayrı toplanabileceği, 2020 yılında biyogaz potansiyelinin 1138564 Nm3/yıl ve elektrik enerjisi potansiyelinin 5351 MWh/yıl olduğu hesaplanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Biyogaz, Enerji, Organik Atık, Biyokütle, Yenilenebilir Enerji

* Emre Demirbağ, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

2 Mustafa Başpinar, ZBEÜ 3 Ayten Genç, ZBEÜ

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giriş

Biyogaz, birçok biyokütleden elde edilen bir enerji kaynağıdır. Böylece biyogaz çeşitli organik maddelerden veya organik atıklardan üretilebilen bir enerji kaynağı olarak karşımıza çıkmaktadır. Biyogaz üretimi sonucunda oluşan gaz saf bir gaz değildir. Bu gazın içeriğinde yaklaşık olarak % 55-75 CH4 gazı, % 25-45 CO2 gazı, % 1-10 H2 gazı, % 0-0,3 N2 gazı ve % 0-3 H2S gazı içermektedir [1]. Biyogaz, havadan daha hafiftir ve havaya göre yoğunluğu 0.94 kg/m³, oktan sayısı yaklaşık 110, yanma sıcaklığı 700°C, alev sıcaklığı 870°C ve ısıl değeri 5.96 kWh/m³ olan bir gaz karışımıdır [2].

Biyogaz Üretimi için Çeşitli Biyokütle Kaynakları

Biyokütle terimi çok geniş anlamda yaşayan organizmalardan üretilen madde anlamına gelir. Örneğin, odun, tarımsal atıklar (saman, mısır kocanları, pamuk atıkları v.b.), şehir kanalizasyon atıkları, endüstriyel organik atıklar (kağıt endüstrisindeki siyah likör, şeker sanayisinden küspe) v.s. Geleneksel olarak biyokütle, birkaç bin yıldır enerji kaynağı olarak zaten bilinmektedir. Örneğin, odunun direkt yakılmasıyla elde edilen ısı enerjisi yemek pişirmede ve ısınmada zaten kullanılmaktadır. 21. yüzyılda biyokütlenin modern kullanımı ise enerji yoğunluğunun artırılarak fuel yakıta çevrilmesini içerir (Üçgül ve Akgül, 2010). Tablo 1’de 2015 yılı dünya geneli ülkelerin biyokütle enerjisinden elektrik üretimi (TWh) gösterilmiştir [3].

Tablo 1. 2015 yılı dünya geneli ülkelerin biyokütle enerjisinden elektrik üretimi (TWh) [3]

Biyokütle Enerji Kaynak Çeşitleri Ülke Kentsel Endüstriyel Katı Sıvı (TWh) Biyogaz Atık Atık Biyoyakıt Biyoyakıt ABD 16,6 2,82 48,6 13,6 0,21 81,8 Çin 0 13 44,4 0 0 57,4 Brezilya 0 0 45,4 0,56 0 46 Japonya 4,83 1,77 28,9 0 0 35,5 Hindistan 1,54 0 22,9 0,97 0 25,4 Tayland 0,32 0 7,67 0,55 0 8,54 Kanada 0,27 0 4,12 0,97 0 5,36 Avustralya 0 0 1,88 1,64 0 3,51 Diğer Ülkeler 45,14 7,21 109,13 61,81 6,1 229,49 Toplam (TWh) 68,7 24,8 313 80,1 6,31 493

Çalışma Hakkında Bilgiler

1990 yılında 653739 kişi olan Zonguldak ili nüfusu 2018 yılına gelindiğinde 599698 kişidir [4]. 2020 yılında 596754 kişi olacağı tahmin edilen Zonguldak nüfusu aritmetik artış metoduna göre 2055 yılına gelindiğinde 545234 kişiye kadar gerileyeceği öngörülmektedir. 2020 yılında Zonguldak’ta 216701 Ton/Yıl kentsel katı atık oluşacak, bu katı atığın 118600 tonu (%55,15) organik atıklardan oluşacak ve bu organik atıkların %12’lik kısmının kaynağında ayrı toplanması karşılığında 14232 tonluk miktarı

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

biyogaz üretiminde kullanılabilecektir. 2020 yılında potansiyel olarak, 1138564 Nm3 biyogaz üretilebileceği ve üretilecek biyogazdan da 5351 KWh elektrik enerjisi üretilebileceği hesaplanmıştır.

Materyal ve Metot

Çalışmada ilk olarak Zonguldak ili nüfus projeksiyonları yapılmış ve en uygun metodun aritmetik artış metodu olduğu görülmüştür. T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığınca “Ulusal Atık Yönetimi ve Eylem Planı 2023” hazırlanmış ve bu Eylem Planında Karadeniz Bölgesi kentsel katı atık karakterizasyonu yapılmıştır. Zonguldak kentsel katı atıklarının organik atık oranı %55,15 [5] ve TÜİK 2016 yılı Zonguldak kişi başı atık miktarı 0,99 kg/kişi-gün verisi alınarak [4] 2020-2055 yılları organik atık miktarı belirlenmiştir. Organik atıkların %12’lik kısmının kaynağında ayrı toplanabileceği, 1 ton yaş organik atıktan 80 Nm³ biyogaz elde edilebileceği kabulü [6] ve Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü’nden 1 m³ biyogazın 4,70 kWh elektrik enerjisine eşdeğer olduğu verisi kullanılarak [7] Zonguldak ilinin kentsel katı atıklarından biyogaz ve elektrik üretim potansiyeli tahmin edilmiştir.

Sonuç

Zonguldak ili kentsel katı atıklarının organik atık bileşeninin miktar olarak belirlenmesi ve bu miktar esas alınarak potansiyel olarak üretilebilecek biyogaz miktarı ve elektrik enerjisi miktarları hesaplanmıştır. Zonguldak nüfusu gün geçtikçe azalış göstermekte birlikte 1990 yılında 653739 kişi olan nüfus 2018 yılına gelindiğinde 599698 kişidir. 2020 yılında 596754 kişi olacağı tahmin edilen Zonguldak nüfusu aritmetik artış metoduna göre 2055 yılına gelindiğinde 545234 kişiye kadar gerileyeceği öngörülmektedir. 2018 yılı TÜİK Zonguldak katı atık miktarı olan 0,99 kg/kişi. gün verisi baz alındığında 2020 yılında Zonguldak’ta 216701 Ton/Yıl kentsel katı atık oluşacağı öngörülmüştür. Bu katı atık miktarının %55’inin (Ulusal atık yönetimi ve eylem planı 2016-2013) organik atıklardan oluştuğu ve bu organik atığın %12’lik kısmının kaynağında ayrı toplanabileceği kabulü yapılarak hesaplama yapılmıştır. Zonguldak ilinde 2020 yılında 118600 ton organik atık oluşacağı ve bu organik atıkların 14232 tonunun kaynağında ayrı toplanabileceği hesaplanmıştır. Kaynağında ayrı toplanacak organik atıklardan da 2020 yılında potansiyel olarak, 1138564 Nm3 biyogaz üretilebileceği ve üretilecek biyogazdan da 5351 KWh elektrik enerjisi üretilebileceği hesaplanmıştır. Tablo 2’de Zonguldak ilinin biyogaz ve elektrik üretim potansiyeli gösterilmiştir.

Tablo 2. Zonguldak İlinin Biyogaz ve Elektrik Üretim Potansiyeli

Organik Atık %12*Organik Atık Biyogaz U retimi Elektrik U retimi Yıl (Ton/Yıl) (Ton/yıl) (Nm³/Yıl) (MWh/Yıl) 2020 118600 14232 1138564 5351

2025 117138 14057 1124521 5285

2030 115675 13881 1110479 5219

2035 114212 13705 1096437 5153

2040 112749 13530 1082394 5087

2045 111287 13354 1068352 5021

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

2050 109824 13179 1054310 4955

2055 108361 13003 1040267 4889

Hesaplamalarda kullanılan %12 kaynağında ayrı toplanacak organik atık oranı 2055 yılına kadar %24 oranına kadar arttırılabilirse 2020 yılında üretilebilecek biyogaz ve elektrik enerjisi potansiyeli sırasıyla 1138564 Nm3 ve 5351 kWh iken 2055 yılına gelindiğinde üretilebilecek biyogaz ve elektrik enerjisi potansiyeli sırasıyla 2080420 Nm3 ve 9778 kWh olabilecektir.

Zonguldak ilinde kentsel katı atık miktarının azaltılması, kaynağında organik atıkların ayrı toplama oranının artırılması, toplanan organik atıkların biyolojik proses ile bertarafının yapılması ve enerji elde edilmesi, depolama sahasına gönderilen atık miktarının minimuma indirilmesi amacına yönelik olarak; 20000-25000 ton/yıl kapasiteli %100 kaynağında ayrılmış evsel atık bertarafı gerçekleştiren bir tesis planlanabileceği gibi Zonguldak ili ve ilçelerinin fiziki şartları ve toplanacak atıkların nakliye maliyeti de göz önüne alınarak 10000-15000 ton/yıl kapasiteli %100 kaynağında ayrılmış evsel atık bertarafı gerçekleştiren 2 adet tesis iki ayrı noktada da planlanabilir.

Kaynakça

[1] Şenol H., Elibol A.E., Açıkel Ü., Şenol M. “Türkiye’de Biyogaz Üretimi İçin Başlıca Biyokütle Kaynakları” BEÜ Fen Bilimleri Dergisi, cilt 6, sayı 2, (2017): 81-92.

[2] İlkılıç C., Deviren H. “Biyogazın Üretimi ve Üretimi Etkileyen Faktörler” 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), 16-18 May 2011,Elazığ,Turkey

[3] Koç A., Yağlı H., Koç Y., Uğurlu İ. “Dünya’da ve türkiye’de enerji görünümünün genel değerlendirilmesi.” Mühendis ve Makina Dergisi, cilt 59, sayı 692, (2018): 86-114.

[4] URL-1, http://www.tuik.gov.tr, Hazine ve Maliye Bakanlığı (Son Erişim: 05.08.2019)

[5] URL-2, UAYEP (2016-2023) https://yalova.csb.gov.tr/ulusal-atik-yonetimi-ve-eylem-plani- 2016-2023-yayinlandi-haber-221261, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, (Son Erişim: 04.08.2019).

[6] Christensen, T.H. (eds.) (2010): Solid Waste Technology & Management, John Wiley & Sons, Ltd, Chichester (IBSN:978-1-405-17517-3).

[7] URL-3, http://www.yegm.gov.tr/yenilenebilir/biyogaz.aspx, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, (Son Erişim: 05.08.2019).

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

2019 Yılında Marmara Bölgesi’nde Gerçekleşen Depremlerine ait Yüzey Gerinimlerinin İncelenmesi

Adem Yıldırım*1, Gökhan Gürbüz2

Özet

Deformasyona neden olan etkilerin araştırılması, sebeplerinin ve sonuçlarının irdelenmesi sürekli güncelliğini koruyan bir araştırma konusudur. Deformasyonların başlıca sebepleri su, petrol veya gaz çıkarılması nedeniyle oluşabilecek yer çökmeleri ve depremlerdir. Deprem, yerkabuğu içindeki kırılmalar nedeniyle ani olarak ortaya çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılarak geçtikleri ortamları ve yer yüzeyini sarsma olayıdır depremler en fazla yıkıcı etkiye sahip etkenlerdir. Depremlerin yarattığı etkileri azaltabilmek için günümüzde erken uyarı sistemleri konusunda çalışmalar sürdürülmektedir. Gerinim bileşenleri, İyonosferdeki değişimler, radon gaz salınımı gibi deprem öncül parametreleri bu erken uyarı sistemlerinin geliştirilmesinde önemli adımlardandır. Türkiye aktif deprem kuşağında yer alması sebebiyle gün içerisinde deprem, heyelan, obruk, krip hareketleri gibi birçok jeodinamik ve sismik aktivite gerçekleşmektedir. Çalışma kapsamında Marmara Bölgesi’ne ait 2019 yılının ilk aylarında gerçekleşen depremlerin öncesi, sırası ve sonrasındaki gerinimlerin incelenerek yüzeyde gerçekleşen gerinimler ile depremler arasında ilişki kurulması amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Gerinim, Deprem, Marmara, Deformasyon.

* Adem Yıldırım, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

2 Gökhan Gürbüz, ZBEÜ

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

GNSS ile Belirlenen Yüzey Gerinimlerinin Depremlerle İlişkilendirilmesi

Mustafa Candemir*1, Emre Kömürcü2, Gökhan Gürbüz3

Özet

Depremler kökeni yerin içinde olan yer kabuğu hareketleridir. En yıkıcı ve ölümcül felaketlerden birisidir. İnsanoğlu yeryüzünde ortaya çıkışından bu güne, depremlerle sık sık yüz yüze gelmesine rağmen bilgisizlik, unutkanlık, çaresizlik, kadercilik, yoksulluk ve çıkarcılık gibi çeşitli nedenlerle bu önemli doğa olayını göz ardı etmiştir. Doğada sürekli tekrarlanan bu olaylar her defasında acı felaketlerle kendisini hatırlatmıştır. Depremler “çökme”, “volkanik” ve “tektonik” depremler olmak üzere sınıflandırılırlar. Bunlardan çökme ve volkanik depremler yereldir. Yerleşim yerlerine rastladığı takdirde can ve mal kaybına sebep olurlar. Tektonik depremler, yer kabuğunun hareketli kısımlarında meydana gelirler. Çeşitli sebeplerle yerin derinliğinde dengenin bozulmaya hazır hale gelmesi ya da yer kabuğundaki gerilmeler gibi olaylarla oluşan potansiyel enerjinin kinetik enerjiye dönüşmesiyle “tektonik depremler” gerçekleşir. Türkiye, yeryüzünün en aktif deprem kuşaklarından birisi olan, Akdeniz, Alp, Himalaya deprem kuşağı içerisinde yer almaktadır. Alp sıradağları Asya ile Avrupa kıtalarının birbirlerine göre göreceli hareketlerinin oluşturduğu sıkıştırıcı kuvvetlerin etkisiyle meydana gelmiştir. Benzer şekilde Himalayalar da Hindistan ile Asya kıtasının birleşmesi sonucunda oluşmuştur. Türkiye, Avrupa- Asya, Arabistan ve Afrika gibi üç büyük tektonik plaka ile Ege ve Anadolu plakaları gibi iki küçük plaka arasında yer almıştır. Türkiye'de sürekli olarak yapılan, Global Navigasyon Uydu Sistemleri (GNSS) ölçümleri ile plaka hareketleri ve plaka sınırlarını oluşturan büyük fay zonlarındaki yıllık yer değiştirme oranları hakkında önemli bilgiler elde edilmektedir. Çalışma kapsamında 2019 yılında gerçekleşen ve 4.5 Mw’den yüksek büyüklüğe sahip depremler öncesi, sırası ve sonrası yüzeyde gerçekleşen gerinimlerin incelenmesi amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Deprem, GNSS, Yüzey gerinimleri.

* Mustafa Candemir, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

2 Emre Kömürcü, ZBEÜ

3 Gökhan Gürbüz, ZBEÜ

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

20.02.2019 Ayacık-Çanakkale Depreminin GNSS ile İncelenmesi

Kerim Öksüz*1, Gökhan Gürbüz2

Özet

Deprem, yerkabuğu içindeki kırılmalar nedeniyle ani olarak ortaya çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılarak geçtikleri ortamları ve yer yüzeyini sarsma olayıdır. Yerkabuğu, birbirine göre hareket eden çeşitli boyutlardaki levha adı verilen parçalardan oluşmaktadır. Levha ve fay hareketleri yüzünden yerkabuğunda hareketlilikler meydana gelmektedir. Tektonik ve volkanik hareketler ile levha ve fayların iki taraflarındaki noktalar birbirine göre hareket etmekte olup oluşan yatay ve düşey doğrultudaki konum değişiklikleri deformasyon olarak adlandırılmaktadır. Bu değişimlerin belirlenmesi için yapılan ölçmelere deformasyon ölçmeleri denilmektedir. Deformasyon ölçmeleri yerkabuğunda, yapılarda veya makine tesislerinde var olan bir problemin tespit edilmesi ya da henüz ortaya çıkmamış fakat daha sonra problem oluşturabilecek bir durum olup olmadığını ortaya çıkarmak amacıyla yapılmaktadır. Türkiye, Anadolu levhasının kuzeyi Avrasya Levhası, güneyi Afrika ve Arap levhaları, doğusu Doğu Anadolu Bloğu ve batısı Ege Bloğu ile çevrilidir. Türkiye’nin bu coğrafik konumu nedeni ile ve tektonik yapı bakımından topraklarının % 98’i deprem riski altında bulunan bir ülkedir. Bu çalışmada, 20 Şubat 2019 tarihinde Ayacık-Çanakkale’de 21:23 ‘de büyüklüğü Mw=5.4 olan bir deprem incelenmiştir. Depremin olduğu bölgede ki TUSAGA-Aktif istasyonlarından alınan Global Navigasyon Uydu Sistemleri (GNSS) veriler kullanılarak deprem öncesi ve deprem sonrası tektonik hareketlilikler araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Deformasyon, Deprem, GNSS, TUSAGA-Aktif.

* Kerim Öksüz, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected].

2 Gökhan Gürbüz, ZBEÜ

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

GNSS ile Yoğuşabilir Su Buharı Kestirimi ve Doğruluk Analizi

Ertan Pehlivan*1, Gökhan Gürbüz2

ÖZET

Troposfer, atmosferin yere temas eden ve gazların en yoğun olduğu en alt katmanıdır. Kalınlığı kutuplarda 6, ekvatorda 16 km civarındadır ve mevsimlere göre değişiklik göstermektedir. Ekvator üzerindeki kalınlığı 16–17 km, 45° enlemlerinde 12 km, kutuplardaki kalınlığı ise 9–10 km’ye ulaşmaktadır. Normalde troposfer, atmosferin %75 ağırlığına ve su buharının büyük çoğunluğuna sahiptir. Su döngüsü, troposferde suyun dünya yüzeyinden atmosfere olan değişim ve hareketi ile meydana gelmektedir. Güneş enerjisi suyun buharlaşmasını sağlar ve rüzgâr da nemi hareket ettirmektedir. Su partiküllerinin büyüklüğüne ve derecesine göre çeşitli türlerde yağışlar meydana gelmektedir. Sonuç olarak, troposferdeki su buharı miktarı ve yoğunluğu, geçici ve mevsimsel varyasyonlara göre değişmektedir. Troposferde bulunan gazlar havada her zaman bulunan ve miktarı değişmeyen gazlar (azot, oksijen ve asal gazlar), havada her zaman bulunup, miktarı zaman içinde azalıp-çoğalan gazlar (karbondioksit, su buharı), havada her zaman bulunmayan gazlar (ozon, bazı tozlar). Bunlardan başka, troposferin içinde miktarı fazla olmayan amonyak, iyot, kükürtdioksit ve azot oksitler de bulunur. Troposferdeki bu gazlar ve yağış olayları, Global Navigasyon Uydu Sistemleri (GNSS) sinyallerini etkilemektedir. Bu etkiler kuru hava ve su buharından kaynaklanmaktadır. Bu etkiler GNSS sinyallerinden bağımsız olarak tüm sinyalleri etkilemektedir. Bu etkilerden kuru bileşen, atmosferdeki gaz yoğunluğuna, gaz dağılımındaki değişimlere bağlı olup, toplam atmosferik gecikmenin %90'ına neden olur. Alıcı ile uydu arasındaki, sinyal yolu boyunca, mevcut su buharı bileşeninin modellenmesi, su buharının yere ve zamana göre hızla değişim göstermesi nedeniyle çok daha zordur. Su buharı bileşeni nedeniyle, gecikme orta enlemlerde, 0–60 mm olup, yaklaşık 2 mm doğrulukla belirlenebilmektedir. Çalışma kapsamında bu doğruluğun test edilmesi amaçlanmış olup Türkiye’de bulunan 9 adet radyosonda istasyonundan elde edilen yoğuşabilir su buharı miktarları ile GNSS gözlemleri sonucunda elde edilen su buharı miktarları karşılaştırılmıştır. Değerlendirmeler sonucunda, konumdan ve istasyon yüksekliğinden bağımsız olarak 1.5-2.2 mm doğruluk ile yoğuşabilir su buharı miktarları elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Su buharı, GNNS, Troposfer, Radyosonda.

* Ertan Pehlivan, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected].

2 Gökhan Gürbüz, ZBEÜ

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Küresel Grafitli Dökme Demirlerde Termal Analiz Yöntemi ile Karbon Eşdeğerliğinin Tayini, Mikroyapı ve Mekanik Özelliklere Etkisinin İncelenmesi

Ali Yalçın Yılmaz *1, Ahmet Özel2

ÖZET

Bu çalışmada; termal analiz yöntemi ile küresel grafitli dökme demirlerde karbon eş değerliğinin yeri ve önemi ile mikroyapı ve mekanik özelliklere olan etkisi incelenmiştir. Aşılama ile malzemenin karbon eşdeğerinin değiştiğini ve mikroyapıda ferrit yapıcı etkisi gösterdiği bilinmektedir. Bu araştırmada, bu etkinin hangi oranlarda nasıl olduğu araştırılmıştır.

Araştırmada elde edilen bulgulara göre, malzemenin karbon eşdeğerliğinin aşılama miktarı ile birlikte artması, perlitik yapı oluşması ve bununla birlikte mekanik özelliklerinde artış (sertlik yüksek, dayanma gücü ve kopması yüksek) görülürken, kullanılan aşı miktarının azalması ile birlikte karbon eşdeğerliğinin düşmesi sonucu ferritik yapı oluşması ve buna bağlı olarak da mekanik özelliklerinde düşüş (sertlik düşük, dayanma gücü düşük ve kopması düşük) görülmüştür. Aşı tiplerine göre bakıldığında ise; Zirkon esaslı ZM-6 aşısının baryum esaslı SB-5 aşısına nazaran perlit yapıcı özelliğinin fazla olması ile mekanik özelliklerinin iyileştiği görülmektedir.

Anahtar Kelimeler: Karbon eş değeri, Termal analiz yöntemi, Küresel grafitli dökme demirler

Giriş

Aşılamanın amacı, ötektik katılaşmanın başlangıcında grafit kristalleşmesi için yeterli miktarda çekirdeğin mevcut olduğunu garanti altına almak ve bu şekilde demir karbür (sementit, Fe3C) oluşumunu engellemektir. Dolayısıyla aşı ilavesi, grafit kristalleşmesinin Östenit-Grafit denge sıcaklığında veya çok az altında bir sıcaklıkta (alt soğuma) gerçekleşmesini sağlayacak oranda yapılmalıdır. Bunun sağlanabilmesi durumunda; lamel grafitli dökme demirlerde eşit büyüklüklerde ve homojen dağılmış A tipi grafit, küresel grafitli dökme demirlerde ise çok sayıda, küçük ve tam yuvarlak görünümlü nodüller içeren mikro yapılar elde edilir [1]. Aşılama ayrıca ötektik grafit yapısının ve dağılımının kontrolü, dolayısıyla dokudaki ferrit ve perlit düzeylerinin kontrolünde de önemli rol oynar. Küresel grafitli dökme demirlerde aşılama, zayıf grafit fazının sürekliliğini azaltarak kopma dayanımını arttırırken östenit-küresel grafit ötektiğinin hücre büyüklüğünü de düzenler. Genellikle, Ferrosilis alaşımları dökümhanelerde aşılayıcı olarak kullanılmaktadır. Ferrosilislere, aşılama etkinliğini arttırmak için, oksijen’e karşı afinitesi yüksek Kalsiyum, Alüminyum, Baryum, Zirkon, Stronsiyum ve Nadir Toprak Metalleri gibi elementler ilave edilir. Bunun sebebi, başarılı bir aşılama için, sıvı metal içinde çözülen oksijenin bağlanması gerekliliğidir. Bunun yanısıra, bazı aşılayıcılar, grafit çekirdeklenmesi üzerinde olumlu etkiye sahip Bizmut, Titanyum, Mangan, Kükürt ve Oksijen gibi elementler de içerir. Bunların yanısıra, grafit ilave edilmiş FeSi aşılama malzemeleri de vardır. Bu tür aşılayacılar, oksit oluşturmanın yanısıra, metale grafit çekirdekleri ilave edilmesini sağlar. Grafit,

* Ali Yalçın Yılmaz, Sakarya Üniversitesi.

2 Ahmet Özel, Sakarya Üniversitesi

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

aşılayıcı olarak kullanılacaksa, bunun yüksek ısılarda (2500°C) üretilen kristalleşmiş grafit olduğundan emin olmak gerekir [1].

Küresel grafitli dökme demirlerde aşılama;

 Özellikle ince kesit ve köşelerdeki ötektik karbürlerinin oluşumunu önlemek,

 Homojen yapıda ve üniform bir grafit dağılımı sağlamak,

 Aşırı soğumuş grafit ve bundan kaynaklanan dokuda yumuşak, serbest ferrit oluşumunu önlemek için yapılır.

Grafitin eklenen aşı partikülleri üzerinde çekirdeklendiği yönünde yanlış bir algı mevcuttur. Aşı eklendikten sonra sıvı içinde nelerin olup bittiğine dair bazı farklı kuramlar olsa da, teknik literatürde en çok kabul gören kuram, oksit ve sülfit oluşumuna dayanır (Şekil 1.). Bu kurama göre sıvı içine eklenen aşı ilk olarak çözünür. Ardından, sıvı içinde boyu yaklaşık 1 µm civarında CaS ve MgS gibi inklüzyonların oluştuğunu görülür. Daha büyük olanlar cürufa gider, küçük olanlar sıvı içinde kalır. Devamında gelen süreçte bu sülfit inklüzyonlarının üzerinde MgO.SiO2 gibi silikatların oluştuğunu görülür. Sonrasında bu silikatların üzerinde de Al, Ba, Ca ve Sr gibi elementleri içeren farklı silikatlar çekirdeklenir ve grafit, işte son aşamada oluşan bu silikat katmanı üzerinde çekirdeklenir. Zaten bu yüzden küresel grafitli dökme demir üretiminde kullanılan aşıların Al, Ca ve Ba gibi elementleri içermesi gerekmektedir [2].

Şekil 1. Küresel grafit çekirdeklenmesi için sıvıda oluşması gereken fazlar.

Termal analiz yöntemi ile karbon eşdeğerliği hesaplanması ise ergimiş sıvı haldeki demirin 0,80 cm. modüle sahip kum kap içerisinde (Şekil 2.) soğumaya bırakılıp zaman içerisinde sıcaklığındaki değişimin takip edilmesi, kritik noktalar ve bölgelerin sayısal olarak tanımlanıp değerlendirilmesi esasına dayanmaktadır [3].

Şekil 2. Termal analiz için kullanılan kum kap.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Sıvı demirin iki aşamalı yapılan kontrollerinden spektrometre ile elementlerin miktarları, termal analiz de ise element ve bileşiklerin katılaşmaya yani soğuma eğrisine olan etkileri tespit edilir (Şekil 3.). Bu etkileri bilmek metalin proses kontrolü için çok önemlidir [3].

Şekil 3. Spektrometre ve termal analiz yöntemleri ile belirlenebilen element ve bileşikler.

Element ve bileşiklerin miktarlarındaki değişim sıvı demirin katılaşması sırasında dönüşüm noktaları ve grafit ile ilgili özellikler üzerinde etkili olmaktadır. Termal Analiz aracılığı ile bu iki değişken kontrol altında tutularak çekinti boşluğu oluşumları engellenmekte ve stabil mekanik özellikler sağlanmaktadır.

%푆𝑖 + %푃 퐶퐸푉 = %퐶 + 3 eşitliğinde CEV = 4,25 – 4,35 olduğunda ötektik, 4,25 altında ötektik altı, 4,35 üstünde ötektik üstü olmaktadır. Ergitme prosesindeki değişkenlere bağlı olarak sıvı demir içinde çözünmüş oksijen miktarı değişmekte ve buna bağlı olarak elementlerin oksijen ile yaptığı bileşik miktarları da değişmektedir. Bu nedenle spektrometrede ölçülen element miktarlarına göre hesaplanan CEV ile termal analiz sonucu her zaman aynı olmamaktadır. Güvenilir ve doğru olan termal analiz sonucudur, çünkü oksijen miktarının dönüşüm noktaları ve grafit özellikleri üzerinde etkisi çok büyüktür.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Şekil 4. Ötektik dönüşüm sıcaklığının belirlenmesinde C, Si, P, O2 ve Al miktarına göre değişimi (TL).

Şekil 4.’te görüldüğü gibi demirin ötektik, ötektik altı ya da ötektik üstü olup olmadığını belirleyici olan TL dönüşüm noktasının sıcaklığı C, Si, P miktarları dışında O2 ve Al miktarına göre değişimini göstermektedir. Bu iki element CEV formülünde bulunmadığı için ancak termal analiz ile etkileri takip edilebilmektedir [3, 4].

Çalışma Hakkında Bilgiler

Bu çalışmada; termal analiz yöntemi ile küresel grafitli dökme demirlerde karbon eş değerliğinin yeri ve önemi; mikroyapı ve mekanik özelliklere olan etkisi incelenmiştir. Bu çalışmada, 2 farklı tip standart küresel graftili dökme demir malzemeye 2 farklı tip aşılama malzemesinin 2 farklı oranda kullanılarak ATAS termal analiz cihazı ile karbon eşdeğerliği tayin edilmiş, herbirinden çekme çubukları dökülerek çekme testi ile uzama ve kopması araştırılmış ayrıca mikroyapıları incelenerek karbon eşdeğerliği değişiminin malzemelere nasıl bir etki yaptığı araştırılmıştır. Ayrıca tüm bunlara ek olarak alüminyum dökümde tane inceltici olarak kullanılan AlTiB alaşımının malzemeler üzerindeki etkiside araştırılmıştır. Küresel grafitli dökme demirler, Karbon eşdeğerliği tayininde ‘C’ ve ‘Si’ in üçte birinin toplamının 4,3 olduğu dökme demirlerdir. Aşıdan gelecek olan ‘’Si’’ karbon eşdeğerliği üzerinde önemli bir etki yarattığı için alaşımın katılaşma sürecini de etkilediğinden önemli yere sahiptir. Bunun için Atas marka cihazı kullanılmıştır. Cihaza uyumlu 400 gr. kapasiteli 0.8 modüllü kaplar kullanılmıştır. Indüksiyon ocaklarında eriyen ve analizi GGG40 ve GGG50 olarak ayarlanan ocaktan kaplara ilk etapta %0.10, sonrasında %0.20 oranlarında aşılar ilave edilerek karbon eşdeğerliği tayin edildi. Bu çalışma esnasında her bir deneme için çekme çubukları dökülmüştür. 2 farklı tip aşı için aynı çalışma tekrar edilerek ve karşılaştırmak için toplamda 8 veri elde edilmiş olup 8 veri ile karşılaştırma yapılmıştır.

Materyal ve Metot

2 farklı tip aşıların (SB-5, ZM-6) 2 farklı oranda (%0.10, %0,20) kullanılarak ATAS termal analiz cihazı ile karbon eşdeğeri tayin edilmiş ve her birinden çekme çubukları dökülerek mekanik özellikler karşılaştırılmıştır.

Tablo 1. Deneyde kullanılan aşılama malzemesi oranları

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Döküm Kullanılan Kullanılan AlTiB Numune Malzemesi Aşı Tipi Aşı Miktarı Kullanımı

1 GGG40 SB-5 0,10 -

2 GGG40 SB-5 0,20 -

3 GGG40 SB-5 0,20 Var

4 GGG40 ZM-6 0,10 -

5 GGG40 ZM-6 0,20 -

6 GGG40 ZM-6 0,20 Var

7 GGG50 SB-5 0,10 -

8 GGG50 ZM-6 0,20 -

Tablo 2 . Deneyde kullanılan aşılama malzemesi kimyasal kompozisyonları

Element (%) SB-5 ZM-6

Si 65-70 62-68 Zr - 3-4 Mn - 3-4 Ba 2-2,5 - Al 1-1,5 1-1,5 Ca 1-1,5 1,2-1,8 Boyut (mm) 0,2-0,7 0,2-0,7 Tablo 3. Termal analiz sonuçları

ACEL

(Karbon C TL TS TElow R S1 Numune dTdtTES TEhigh No Eşdeğerliği)

1 4,24 3,73 1146,9 -0,01 1102,2 1146,9 1148,4 1,54 0

2 4,19 3,61 1152,6 -0,27 1100,5 1147,6 1149,5 1,87 21

3 4,23 3,68 1148,4 0,03 1106 1148,4 1150,8 2,36 0

4 4,24 3,71 1147 -0,02 1103,7 1147 1148,4 1,47 0

5 4,21 3,59 1151,1 -0,21 1098,9 1147,7 1149 1,23 21

6 4,25 3,69 1145,7 0 1103,5 1145,7 1148,3 2,63 0

7 4,27 3,7 1143,8 0,04 1092,7 1143,8 1148,8 5,01 0

8 4,28 3,72 1142,7 -0,05 1099,3 1142,7 1148,1 5,44 0

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Numune Primary Peak S2 S3 GRF2 Metallurgical Oxidation No GRF1 Austenite dTdtTS Temp Quality Factor

1 41 59 64 65 0 -2,62 1298,9 38 41

2 24 55 74 60 2 -2,79 1317,7 40 30

3 30 70 82 43 0 -3,21 1277,8 58 30

4 39 61 70 36 0 -3,53 1282,7 59 39

5 21 58 78 42 1 -3,26 1301,1 49 27

6 33 67 78 32 0 -3,71 1248,3 62 33

7 38 62 59 92 0 -2,48 1278,2 40 38

8 41 59 61 73 0 -2,67 1226,5 48 41

Tablo 4. Çekme deneyi ve sertlik sonuçları

Rp02 E Modül Sertlik Numune Rm Değeri (N/mm2) % Uzama (N/mm2) (N/mm2) (HB)

1 491,65 5,6 391,13 80.478 229

2 500,81 5,8 380,32 83.150 259

3 441,34 3,6 360,04 83.150 255

4 596,53 7,5 420,21 84.403 257

5 626,93 8,4 434,67 76.898 209

6 356,33 8 303,06 79.772 202

7 617,39 4,8 455,59 76.336 289

8 664,84 8,1 455,94 75.463 284

Sonuç

Araştırmada elde edilen bulgulara göre, malzemenin karbon eşdeğerliğinin artması ile perlitik yapı oluşmakta ve mekanik özelliklerinde artış görülürken, karbon eşdeğerliğinin azalmasıyla ferritik yapı oluşarak mekanik özelliklerin düşmesini sağlamaktadır.

Aşı tiplerine göre bakıldığında ise; Zirkon esaslı ZM-6 aşısının baryum esaslı SB-5 aşısına nazaran perlit yapıcı özelliğinin fazla olması ile mekanik özelliklerinin iyileştiği görülmektedir. (ZM-6 %0.10 gr ile SB- 5 %0.10 gr 1 ve 4 no’lu numuneler).

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Şekil 5. GGG40 Malzemede %0,10 oranında SB-5 aşısı kullanılarak elde edilen dağlanmış ve dağlanmamış mikroyapı görüntüleri (1 no’lu numune X100 büyütme).

Şekil 6. GGG40 Malzemede %0,10 oranında ZM-6 aşısı kullanılarak elde edilen dağlanmış ve dağlanmamış mikroyapı görüntüleri (4 no’lu numune X100 büyütme).

Genel olarak aşı oranı arttıkça (%0.10 - %0.20) perlitte azalma, ferritte artış görülmüştür. Ayrıca, Rm (Uzama) değeri düştükçe parçanın sertliğinde artış görülür. Bunun sebebi perlitik yapının gevrek ferritik yapının ise sünek davranış göstermesidir.

Aşılama metalin katılaşmasını değişik şekillerde etkiler. Aşılamanın etkisi; baz metaldeki çekirdek miktarına ve aşının analizine göre değişmektedir. Kullanılacak aşıyı seçerken önemli nokta dökümhanenin ihtiyacını tesbit ederek, ihtiyaca uygun aşıyı seçmektir. Örneğin sadece çil problemi var ise: TElow parametresi önem kazanmaktadır. Eğer grafitleşme ile ilgili bir problem var ise; TElow ile birlikte R, GRF1 ve GRF2 parametreleri de önem kazanmaktadır. Eğer ters çil problemi var ise; TS’ yi arttıran bir aşı seçilmelidir.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Akıllı Şehir Uygulamaları İçin NB-IoT

1. Ercüment Türk*

ÖZET

Modern şehirlerde kentleşmenin çarpıcı yayılımı, mobilite, sağlık, enerji ve sivil altyapı gibi kritik meseleleri ele almak için akıllı çözümler gerektirir. Nesnelerin İnterneti (IoT), elektronik, yazılım, sensörler ve ağ bağlantısı ile gömülü, dünya çapında muazzam bir birbirine bağlı fiziksel nesneler ağı oluşturarak bu zorlukların üstesinden gelmek için en umut verici teknolojilerden biridir. Muhtemelen, IoT, sürdürülebilir iletişim teknolojilerinden yararlanma potansiyeli nedeniyle, yeni nesil akıllı şehirlerin temel taşı haline gelmektedir. Günümüzde IoT birçok bilimsel ve mühendislik çalışmasının odağındadır.

Düşük Güç Geniş Haberleşme Ağı (Low Power Wide Area Network, LPWAN) teknolojileri yaklaşık 10 yıldır hayatımızda bulunmaktadır ve oldukça büyük ve gelişmelere açık bir pazardır. Bu pazarı destekleyen mevcut teknolojiler ve çözümler parçalanmış ve standartlaştırılmamıştır. Bu nedenle bu teknolojilerde ve geliştirilen iş modellerinde düşük güvenilirlik, düşük güvenlik, yüksek işletme ve bakım maliyetleri gibi eksiklikler vardır. Dar Bant Nesnelerin İnterneti (Narrow Band IOT, NB-IOT), geniş alanlı her yerde kapsama alanı, mevcut ağın hızlı bir şekilde yükseltilmesi, 10 yıl pil ömrünü garanti eden düşük güç tüketimi, yüksek bağlantı, düşük maliyetli uygulama, kolay kullanım, yüksek güvenilirlik gibi tüm avantajlarla yukarıdaki kusurların üstesinden gelmektedir. Özellikle Nesnelerin İnterneti konseptli çalışmalarda ilk ağ yatırım oldukça önemlidir ve çoğu kez bu maliyet uygun iş modelleri olmaksızın karşılanamaz. NB-IoT mevcut hücresel ağı kullandığı için ilk yatırım maliyetini önemli ölçüde düşürmektedir.

Bu çalışma, akıllı şehirlerin sürdürülebilir kalkınmasını desteklemek için IoT paradigmasının iletişim teknolojilerinden olan Dar Bant Nesnelerin İnternetinin (NB-IoT) öne çıkan özelliklerinin kapsamlı bir incelemesini sunmaktadır. Son olarak, IoT tabanlı akıllı şehir uygulamaları için zorluklar ve gelecek yönergeleri tartışıldı.

Anahtar Kelimeler: Akıllı Şehirler, Nesnelerin İnterneti, NB-IoT

Giriş

Akıllı Şehirler, IoT uygulamaları içerisinde en çok çalışılan alandır. Akıllı bir şehir, çeşitli şekillerde tanımlanabilir. İyi kabul gören tanımlardan biri, “kentin ortak zekasını güçlendirmek için fiziki altyapı, bilgi-teknoloji altyapısı, sosyal altyapı ve iş altyapısını” birbirine bağlayan bir varlık olarak

* Ercüment Türk: Ege Üniversitesi Uluslararası Bilgisayar Enstitüsü, e-mail: [email protected].

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

nitelendirmektir [5]. Akıllı bir şehir ayrıca, daha iyi kamu hizmetlerini ve kaynakların daha etkin kullanımını sağlamak için dijital veri kullanan teknolojilerin kullanıldığı bir şehir merkezi olarak da görülebilir. Akıllı şehir, akıllı yönetim, akıllı ekonomi, akıllı vatandaşlar, akıllı mobilite, akıllı ortam ve akıllı yaşam gibi altı ana bileşenden oluşmaktadır. Genel olarak, IoT teknoloji odaklı iken, akıllı şehirler kullanıcı odaklıdır. Her biri, modern şehirlere daha iyi hizmet sunabilmek için ortak bir amaç doğrultusunda hareket eder [6]. Akıllı Şehir yaklaşımının temelinde şüphesiz ki IoT yatar ve IoT uygulamaları için oldukça çok sayıda kablosuz haberleşme teknolojisi bulunmaktadır. Bu teknolojiler arasından doğru seçim yapmak uygulamaların başarısı için son derece önemlidir. Çünkü seçilecek teknolojinin kısıtları, maliyeti ve uygunluğu doğrudan sonucu etkileyecektir. Bu bağlamda bu çalışmada genel hatlarıyla Akıllı Şehir kavramından ve son zamanlarda popülerliği artmaya başlayan kablosuz haberleşme teknolojilerinden olan Dar Bant IoT’den bahsedilmiştir.

Akıllı Şehirler

Teknolojik gelişmeler, akıllı şehirleri insan odaklı bilişime yönlendirmiştir. Akıllı Şehir (Smart City) 1.0, ana uygulama senaryoları olarak e-Devlet ve e-ticaret içeren kişisel bilgisayarlar ve İnternet'e dayanırken, Akıllı Şehir 2.0, ana uygulama senaryosu olarak mobil ödemeli akıllı telefonlara ve mobil İnternet'e dayanıyordu. IoT’nin dar bantlı büyük bir bağlantı teknolojisi olan Dar Bant Nesnelerin İnternet’inin (NB-IoT) ortaya çıkması, Akıllı Şehir 3.0'ı getirdi. Bu Akıllı Şehirler neslinde, IoT kentin sinir ağı ve yapay zekâ (Artificial Intelligence, AI) ise kentin beyni olarak hizmet etmektedir. Akıllı Şehir 3.0, hem nesneler hem de insanlar arasında ve nesneler ile nesneler arasında kapsamlı bağlantılara adanmıştır. Bu dönem, akıllı su, akıllı rögar kapağı, akıllı çevre koruma, akıllı yangın söndürme, akıllı ulaşım, akıllı aydınlatma gibi uygulamalar dahil olmak üzere birden fazla uygulama senaryosuna sahiptir. Mobil IoT, Akıllı Şehir 3.0'ın temelidir.

Şehirleşme hızlandıkça, artan sayıda insan şehirlere taşınıyor ve küresel Gayri Safi Yurt İçi Hasıla (GSYİH)’nın %70'inden fazlasına katkıda bulunuyor. Akıllı Şehirler verimli belediye yönetimi, kaliteli kamu hizmetleri ve inovasyon odaklı endüstriyel dönüşüm sağlar. Parlak geleceğine ve devam etmekte olan çok sayıda projeye rağmen, Akıllı Şehirler hala gelişme için şu üç büyük zorluk ile karşı karşıyadır:

 Akıllı şehirlerdeki ilgi alanımızda olan nesneler şehirlerin her köşesine, binalardan ve sokaklara koridor köşelerine, bodrumlara ve yer altı kanalizasyon hatlarına kadar her yere dağılmış durumdadır. Bu, şebeke sinyallerinin kapsama alanı için yüksek gereksinimler ortaya koymaktadır. Mevcut 2G, 3G ve 4G ağları tüm bu senaryoları kapsamaz. 2G ağları, sınırlı bağlantı kapasitesi, yüksek güç tüketimi gibi birçok sorunla karşı karşıyadır. Wi-Fi, Bluetooth ve Radyo frekansı tanımlama (RFID) gibi lisanssız spektrumlardaki geleneksel kısa mesafeli bağlantı teknolojileri, yalnızca küçük alanları kapsar ve derin kapsama alanında düşük performans gösterir. Ek olarak, bu teknolojiler girişime karşı hassastır ve düşük güvenliklidir. Bu, geleneksel bağlantı teknolojilerinin, geniş kapsama alanı, düşük güç tüketimi ve düşük maliyetli sayısız bağlantı gerektiren Akıllı Şehirlerin ihtiyaçlarını karşılayamayacağı anlamına gelir.

 Şu anda Akıllı Şehir uygulamalarında faaliyet gösteren bir endüstri yönetim platformu bulunmamaktadır. Endüstriler bağımsız uygulama yönetim sistemlerine, ara yüz standartlarına, veri formatlarına ve hatta ağlara sahiptir. Sonuç olarak, birbirleriyle bağlantı kuramazlar ya da veri toplayamazlar ve birleştiremezler; bu da şehir kararlarını destekleyen bütünsel veri sağlayamadıkları anlamına gelir. Akıllı Şehirler, endüstriler ve satıcılar arasında birleşen bir IoT yönetim platformu oluşturmalıdır.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

 Akıllı Şehir uygulama senaryoları temel olarak kamu tesislerinde (yangın muslukları ve rögar kapakları vb.) ve diğer kamu hizmetlerinde (su ölçümü ve sokak lambası aydınlatması vb.) şekillenmiştir. Bu uygulama senaryoları topluma faydalar sağlar, ancak başlangıçtaki yatırım tutarları büyüktür ve ticari değerleri belirsizdir. Bu alanlara giriş maliyetlerinin azaltılması ve kamu ile özel sektör arasındaki fayda dengesinin gözetilmesi için hükümet, özel şirketler ve operatörler arasında bir iş modelinin ortaya konması gerekir. Bu, Akıllı Şehirler ‘in büyümesinde bir patlama yaşanmasını önleyen kilit bir konudur.

Akıllı dönüşüm, kent gelişiminin kaçınılmaz bir eğilimidir. Birden fazla taraf, burada belirtilen zorlukları ele almak için somut çaba sarf etmektedir. Bu taraflar arasında, hükümetler ve telekomünikasyon operatörleri Akıllı Şehir ‘in gelişiminde hayati bir rol oynamıştır.

Genel şehir gelişimi hedeflerine göre, hükümet, kaynak entegrasyonunu, endüstri uygulamalarını, teknik standartları, ağları ve hatta iş modellerini kapsayan sorunsuz şehir operasyonlarını sağlamak için üst düzey bir Akıllı Şehir tasarımı üretmelidir. Hükümet ayrıca, finansal sübvansiyonlar, rehberlik fonları veya inovasyon için teşvikler sunmalı, teknokentler ve sanayi merkezleri inşa etmeli ve akademi ile sanayi ittifakına liderlik etme gibi politikalar yoluyla doğrudan destek sağlamalıdır.

Telekomünikasyon operatörleri önemli bir katılımcıdır. Operatörler ve servis sağlayıcıları mobil IoT'yi planlar ve oluşturur ve çeşitli IoT hizmetleri sağlamak için ağ teknolojilerinden yararlanırlar. Çeşitli endüstriler için IoT hizmetleri sağlamak adına endüstri uygulamalarını entegre eden bir IoT servis platformu oluştururlar.

Dar Bant Nesnelerin İnterneti

NB-IOT, 3GPP tarafından Rel.13 [1] 'de tasarlanan hücresel Düşük Güçlü Geniş Alan Ağı (LPWAN) teknolojisidir. NB-IoT'nin ana tasarım hedefleri şunlardır:

 Genişletilmiş kapsama alanı ve gecikme duyarlılığı. [2]’deki simüle edilmiş verilere göre, NB- IoT'nin kapsama gücünün bağımsız dağıtım modunda 164 dB'ye ulaşabileceği doğrulanabilir. Simülasyon testi hem bant içi dağıtım hem de koruyucu bant dağıtım için gerçekleştirilmiştir. Kapsama geliştirmeyi gerçekleştirmek için, yeniden iletim (200 kez) ve düşük frekans modülasyonu gibi mekanizmalar NB-IoT tarafından benimsenmiştir. Şu anda, 16QAM için NB- IoT desteği halen tartışılmaktadır. 164 dB'lik kuplaj kaybı için, eğer güvenilir bir veri iletimi sağlanırsa, gecikme, verilerinin yeniden iletilmesinden dolayı artar. Şu anda, 3GPP IoT'deki tolere edilebilir gecikme süresi 10 sn'dir. Aslında, maksimum bağlama kayıpları için yaklaşık 6 saniyelik düşük gecikme süresi de desteklenebilir.

 Uzun pil ömrü (10 yıldan fazla). Güç tasarrufu modunu (PSM) ve genişletilmiş süreksiz alımı (eDRX) kullanarak, NB-IoT'de daha uzun bekleme süresi elde edilebilir. Bunun üzerine, PSM teknolojisi Rel-12'ye yeni eklendi, burada güç tasarrufu modunda terminal hala çevrimiçi olarak kayıtlı, ancak terminalin güç tasarrufunu sağlamak için daha uzun bir süre derin uykuda kalması için sinyal vererek erişilememektedir. Öte yandan, eDRX, uyku modunda terminalin uyku döngüsünü daha da uzatan ve alıcı hücrenin gereksiz başlangıcını azaltan Rel-13'e yeni eklenmiştir. PSM ile karşılaştırıldığında, eDRX uydu yer bağı (downlink) erişilebilirliğini önemli ölçüde arttırır.

 Çok sayıda bağlı cihaz (yaklaşık 180 kHz hücre başına yaklaşık 50000 adet cihaz)

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

 Düşük cihaz maliyeti (5 doların altında) [4].

Bu nedenle, NB-IoT için birincil kullanım durumları, cihaz sayısı, güç tüketimi ve sinyal kapsamının gecikme veya veri oranlarından daha önemli bir rol oynadığı Masif IoT kategorisine (varlık takibi, uzaktan izleme vb.) girer. NB-IoT tasarımı Uzun Süreli Evrim (Long Term Evolution, LTE)'nin temel işlevlerini kullanır. Bununla birlikte, NB-IoT için sinyal ve kontrol kanalları yenidir. Ayrıca, NB-IoT'de, frekans bölmeli çiftleme (FDD) yarı dupleks B tipi dupleks mod olarak seçilirken, eski LTE de tam dubleks modunu destekler [3]. FDD Yarım dupleks, uplink ve downlink'in frekansla ayrıldığı ve kullanıcının ya aldığı veya ilettiği, yani her iki işlemi aynı anda gerçekleştirmediği anlamına gelir.

Sonuç

Nesnelerin İnterneti ile her geçen gün hayatımıza giren Akıllı Şehir çalışmalarında kullanılacak iletişim teknolojisi projelerin başarısı için hayati önem arz etmektedir. Kurulum maliyeti, ölçeklenebilirlik, sürdürülebilirlik bu uygulamalar için göz önünde bulundurulması gereken başlıca konulardır. Ayrıca şehir içerisindeki akıllı nesnelerin güç tüketimi konusunda kısıtlı kaynaklara sahip olduğu ve zorlayıcı ortam koşullarında haberleşme ihtiyacı duydukları gibi konular da göz ardı edilmemesi gereken konulardır. Bu nedenle iletişim teknolojisi seçilirken güç tüketimi, maliyet, güvenlik, güvenilirlik, kullanım kolaylığı, sürdürülebilirlik, ölçeklenebilirlik gibi kriterlere dikkat edilmelidir. Bu bağlamda NB- IoT, geniş kapsama, düşük güç tüketimi, düşük maliyet, çok sayıda cihaz bağlanabilirliği ve göreceli gecikme toleransı konuları göz önüne alındığında alternatif bir teknolojiler arasında güçlü bir adaydır.

Dar Bant IoT standardı mevcut hücresel ağ alt yapısını kullandığından göreceli olarak kurulum maliyeti düşüktür. Ancak pratikte telekomünikasyon operatörleri bu hizmet için bazı çalışmalar yaptığından yine bir maliyet söz konusu olmaktadır. Ayrıca ülkemizde hala bu teknoloji pek yaygın sayılmaz. Bunun nedeni ise hem tüketicilerin operatörlerden bu hizmeti alamaması hem de operatörleri yatırım yapmaya itecek talebin henüz oluşmamasıdır. Bu aslında bir döngü şeklinde mevcut hizmetin yaygınlaşmasını önlemektedir. Ayrıca 2020 yılında resmen kullanılmaya başlanacak 5G teknolojisi nedeniyle kullanıcılar ve operatörler NB-IoT’nin yaşam ömrünü kestirmeye çalışmaktadırlar.

Teşekkür

Yazarlar, bu çalışmaya maddi ve laboratuvar olanakları açısından verdiği destek için Kentkart Ege Elektronik A.Ş.’ne teşekkür eder.

Kaynakça

[1] 3GPP, "Standardization of NB-IOT completed", http://www.3gpp.org/news-events/3gpp-news/1785- nb_iot_complete, Accessed: 01.10.2018 [2] 3GPP TR 45.820. Cellular System Support for Ultra Low Complexity and Low Throughput Internet of Things. Technical Report; 2015 [3] Malik ., Ghoraishi M., Tafazolli R., “Suboptimal Radio resource management for full-duplex enabled small cells.” IEEE International Conference on Communications Workshops 2017 ; p.942-947. [4] J. Schlienz and D. Raddino, "Narrowband Internet of Things Whitepaper.", p. 42, 2016.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

[5] C. Harrison, B. Eckman, R. Hamilton, P. Hartswick, J. Kalagnanam, J. Paraszczak, P. Williams, Foundations for smarter cities, IEEE IBM J. Res. Dev. 54 (4) (2010) 1–16. [6] C. Perera, A. Zaslavsky, P. Christen, D. Georgakopoulos, Context aware computing for the Internet of Things: a survey, IEEE Commun. Surv. Tutorials 16 (1) (2014) 414–454.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Düşük Maliyetli, 3 Boyutlu Yazıcıda Üretilebilen Günlük Yaşama Uygun Protez El Tasarımı

1. Çağdaş BAYDAR1, 2. Furkan KÜÇÜK2, 3. Mehmet BAYINDIR3, 4. Kağan DEMİRHAN4, 5.Ahmet CEYLAN5

ÖZET

Her sektörde kendini geliştirmeyi gereksinim haline getiren mühendislik mesleğin, kendini sağlık sektöründe de önemli teknolojik faaliyetleri tasarlamaya ve üretmeye adamıştır. biz mühendis adayları olarak uzvunu kaybetmiş veya doğuştan böyle bir sorunla karşılaşan insanların hayatını değiştirebilecek kolay ulaşılabilen bir protez elin tasarımını ve çalışma prensibini geliştirmek için çalışıyoruz. Günümüz teknolojisi doğrultusunda protez sektöründe çok büyük adımlar atılmıştır ve birçok insan bu sayede uzuv kayıp problemlerini çözmüşlerdir ancak maliyet bu noktada çok büyük bir sorun oluşturmaktadır. Dünyada insanların refah seviyesinin farkındalığı göz önünde bulundurulduğunda birçok insan ihtiyacı olsa da bu ürünlere ulaşamamaktadır. Bu projede günlük işlerinde temel ihtiyaçlarını karşılamak için yardımcı olacak şekilde kişiye uygun düşük maliyetli bir protez el tasarımı yapılması amaçlanmıştır. Üç boyutlu yazıcı yardımı ile üretilmesi planlanan proje kolay ulaşılabilmesi açısından avantajlıdır. Tasarımdaki öncelikli hedef kişinin temel ihtiyaçlarını karşılaması olduğu için çok yüksek bir iş potansiyeli yerine daha basitleştirilmiş bir tasarım hedeflenmiştir. İnsan elinin boyutları göz önünde bulundurularak ortalama bir boyutta tasarım gerçekleştirilmiştir. Bu tasarımı aşmadan gerekli olan mekanizmalar en uygun konumda yerleştirilip bir el için beklenen hareketler sağlanmıştır. Analizleri ADAMS VİEW programında yapılan mekanizmanın çalışma prensibi ip-makara sistemi şeklinde olup avuç içerisinde bulunan mikro dc motorun ucundaki makaranın ipi sarması sonucunda parmağın kapanma hareketinin gerçekleşmesi sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Protez, Maliyet, Üç boyutlu yazıcı, El, Sağlık

1 Birinci Yazar:Çağdaş BAYDAR B. Ecevit Üniversitesi, Telefon:05383826730, [email protected] . 2 İkinci Yazar:Furkan KÜÇÜK B.Ecevit Üniversitesi, Telefon:05343168773, [email protected] . 3Üçüncü Yazar:Mehmet BAYINDIR B. Ecevit Üniversitesi, Telefon:05416029938, [email protected] 4Dördüncü Yazar:Kağan DEMİRHAN B. Ecevit Üniversitesi, Telefon:05452600644, [email protected] 5 Beşinci Yazar:Ahmet CEYLAN B. Ecevit Üniversitesi, Telefon:05459613048, [email protected] .

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Lamel Grafitli Dökme Demirlerde Termal Analiz Yöntemi ile Karbon Eşdeğerliğinin Tayini, Mikroyapı ve Mekanik Özelliklere Etkisinin İncelenmesi

1. Bünyamin Kurt 1*2, 2. Ahmet Özel3

ÖZET

Bu çalışmada; termal analiz yöntemi ile dökme demirlerde karbon eş değerliğinin yeri ve önemi; mikroyapı ve mekanik özelliklere olan etkisi incelenmiştir. Bu çalışmada, 3 farklı tip aşıların 3 farklı oranlarda kullanılarak ATAS termal cihaz analiziyle karbon eşdeğeri tayin edilmiş ve herbirinden çekme çubukları dökülerek çekme testi ile uzama ve kopması araştırılmıştır. Gri dökme demirler ,Karbon eşdeğeri tayininde ‘C’ ve ‘Si’ in üçte birinin toplamının 4,3 olduğu dökme demirlerdir.Aşıdan gelecek olan ‘’Si’’ bu otektik noktayı sağa ya da sola kaydırdığını biliyoruz.Bu yüzden aşılama ile ötektik nokta sağa yada sola kayacağından yani karbon eşdeğeri açısından önemli yere sahiptir.Dolayısıyla aşının tipi, miktarı ve içeriği malzemenin de mekanik özelliklerine yansıyacaktır.Aşılama ile malzemenin karbon eşdeğerinin değiştiğini ve mikro yapıda ferrit yapıcı etkisi gösterdiğini biliyoruz. Bu araştırmada, bu etkinin hangi oranlarda nasıl olduğu araştırılmıştır.

Bunun için Atas marka cihazı kullanılmıştır. Cihaza uyumlu 400 gr lık kapasiteli 0.8 modüllü kaplar kullanılmıştır. Indüksiyon ocaklarında eriyen ve analizi GG 25 olarak ayarlanan ocaktan kaplara ilk etapta %0.12, sonrasında %0.15 ve en son da %0.20 oranlarında aşılar konarak karbon eşdeğeri tayin edildi. Bu çalışma esnasında her bir deneme için çekme çubukları dökülmüştür .3 farklı aşı için aynı çalışma tekrar edilerek ve aşısızla karşılaştırmak için toplamda 10 veri elde edilmiştir.

Araştırmada elde edilen bulgulara göre,malzemenin karbon eşdeğerinin sola kayması ile ferritik yapı oluşması ve bununla birlikte mekanik özelliklerinde düşme (sertlik düşük, dayanma gücü ve kopması düşük) görülürken,saga kaymasıyla perlitik yapı oluşması ve buna bağlı olarak da mekanik özelliklerinde iyileşme(sertlik yüksek, dayanma gücü yüksek ve kopması yüksek) görülmüştür.Aşı tiplerine göre bakıldığında ise; Zr esaslı ZM-6 aşısı diğerlerine nazaran perlit yapıcı özelliğinin fazla olması ile mekanik özelliklerinin iyileştiği görülmektedir.

Anahtar Kelimeler: Karbon eş değeri, Termal analiz yöntemi, Lamel grafitli dökme demirler

* Sorumlu Yazar: Sakarya Üniversitesi, 05549399679. [email protected] 1 Birinci Yazar: Sakarya Üniversitesi, 05549399679. [email protected] 2 İkinci Yazar: Sakarya Üniversitesi, 05322420390. [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giriş

Aşılama; pul, küresel ve ara grafitli dökme demirlerin katılaşması sırasında ötektik grafitinin gelişebileceği çekirdeklenme noktalarının sayısını arttıran işlem şeklinde tanımlanabilir. Aşılamanın temel amacı ötektik katılaşma sırasında sıvı demirin aşırı soğuma derecesini en aza indirmek, dolayısıyla nihai döküm mikroyapılarında ötektik karbürlerinin oluşmasını önlemektir. Aşılama ayrıca ötektik grafit yapısının ve dağılımının kontrolü, dolayısıyla dokudaki ferrit ve perlit düzeylerinin kontrolünde de önemli rol oynar. Lamel (pul) grafitli dökme demirlerde aşılama, zayıf grafit fazının sürekliliğini azaltarak kopma dayanımını arttırırken östenit-pul grafit ötektiğinin hücre büyüklüğünü de düzenler. Düşük mukavemetli gri dökümlerin üretiminde kullanılan karbon eşdeğeri yüksek dökme demirlerde normal olarak aşılama yapmaya ihtiyaç yoktur, ancak 250-400 N/mm2 arasında en düşük kopma dayanımı gerektiren karbon eşdeğeri düşük bileşimlerde aşılama bir zorunluluktur.

Gri (lamel grafitli) dökme demirlerde aşılama;

 Özellikle ince kesit ve köşelerdeki ötektik karbürlerinin oluşumunu önlemek,

 A tipi ince ve üniform bir grafit dağılımı sağlamak,

 Aşırı soğumuş grafit ve bundan kaynaklanan dokuda yumuşak, serbest ferrit oluşumunu önlemek için yapılır.

Bir dökme demir kompozisyonunun, ötektik noktaya kıyasla nerede bulunduğunu değerlendirmek için karbon eşdeğerinden faydalanılır. Alaşımda bulunan bazı elementler, dökme demirin sıvılaşma (likidüs) sıcaklığını, dolayısıyla da ötektik noktanın konumunu tıpkı karbon gibi etkileyebilmektedirler. En dikkate değer etkiyi yaratan elementler ise silisyum ve fosfordur. Her iki element de ötektik noktanın denge faz diyagramı üzerinde bir miktar sola doğru kaymasına yol açarlar. Diğer bir deyişle, ötektiğin içerdiği karbon miktarının azalmasına sebebiyet veriyorlar. Silisyum, örneğin, sıvılaşma (likidüs) sıcaklığı üzerinde karbona kıyasla 1/4 oranında bir etki yaratırken, fosfor karbonun yarattığı etkinin yarısı kadar bir etki ortaya çıkartıyor. Yani, dökme demirdeki silisyum miktarını %0,8 arttırmak, aslında karbon miktarını %0,2 arttırmakla aynı işeleme denk gelmektedir. Benzer şekilde, fosfor miktarını %0.04 arttırdığımız zaman, sıvılaşma sıcaklığı sanki karbon %0.02 artmış gibi etkilenir. Kompozisyonun ötektik noktadan ne kadar uzakta olduğunu bilmemiz, birçok döküm hatasından korunabilmemiz için büyük önem taşımaktadır. Örneğin karbon eşdeğerini doğru analiz edemez de ötektik üstü (hiperötektik) bir kompozisyon dökerseniz, küresel grafitli dökme demirde karbon yüzmesi sorununa ortaya çıkabilir, lamel grafitli dökme demirde ise kiş (Kish) grafit (C tipi grafit) oluşumunu tetikleyerek, işlem sonunda malzemenin pürüzlü bir yüzey sergilemesine yol açabilir.

Çalışma Hakkında Bilgiler

Bu çalışmada; termal analiz yöntemi ile dökme demirlerde karbon eş değerin yeri ve önemi ile mikroyapı ve mekanik özelliklere olan etkisi incelenmiştir. Aşılama ile malzemenin karbon eşdeğerinin değiştiğini ve mikroyapıda ferrit yapıcı etkisi gösterdiği bilinmektedir. Bu araştırmada, bu etkinin hangi oranlarda nasıl olduğu araştırılmıştır.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Materyal ve Metot

3 farklı tip aşıların (VP-316,ZM-6,SB-5) 3 farklı oranlarda(%0.12,%0,15,%0,20) kullanılarak ATAS termal cihaz analiziyle karbon eşdeğeri tayin edilmiş ve her birinden çekme çubukları Şekil 1’ de görüldüğü gibi dökülmüştür.

Şekil 1. Elde edilen çekme çubukları Elde edilen bu çekme çubuklarının çekme testi ile uzama ve kopmaları araştırılmıştır. Ayrıca mikroyapı incelenerek aralarındaki değişimler gözlemlenmiştir. Mikroyapı görüntüleri Şekil 2’ de görülmektedir.

Şekil 2. Mikroyapı görüntüleri Parçanın mikroyapısına baktığımızda; A tipi grafitleri çok nadir görmekle birlikte genelde D ve E tiplerini görmekteyiz. Bu da bize parçanın çok sert olduğunu aynı zamanda da kırılgan olduğunu göstermektedir

Sonuç

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Şekil 3. Çekme test raporlarının karşılaştırılması

Tablo 1. Termal analiz cihazından elde edilen veriler

C TL dTdtTES TS TElow TEhigh R MaxRrate

ACEL (Karbon ACEL

NumuneNo Eşdeğerliği) S1

AŞISIZ 4.13 3.63 1159 -0.61 1151.7 1140.4 1146.2 5.78 0.17 29

VP316 %0.12 gr 3.88 3.54 1188 -0.99 1171.9 1146.5 1150.8 4.35 0.19 41

SB5 %0.20 gr 3.93 3.56 1181.5 -0.81 1173.6 1150.5 1154.1 3.6 0.14 37

ZM6 %0.12 gr 3.95 3.59 1179.2 -0.69 1167.7 1149.2 1152.7 3.53 0.13 38

ZM6 %0.20 gr 3.96 3.57 1179.1 -0.75 1168.2 1148.8 1152.5 3.64 0.12 38

SB5 %0.12 gr 3.93 3.56 1182.6 -0.74 1171 1150 1154 3.95 0.14 39

VP316 %0.20 gr 3.88 3.56 1188 -1.08 1171.9 1145.4 1150.5 5.11 0.2 39

S2 S3 GRF1 GRF2 Primary dTdtTS Temp Peak Oxidation

NumuneNo Austenite TS Metallurgica Quality l Factor

AŞISIZ 33 38 47 27 7 -3.71 1094.6 1282.9 55 46

VP316 %0.12 gr 24 35 68 23 16 -4.03 1110.6 1322.2 87 41

SB5 %0.20 gr 23 40 71 32 12 -3.42 1112.4 1377 89 37

ZM6 %0.12 gr 29 33 63 21 12 -4.27 1114 1321.3 84 47

ZM6 %0.20 gr 25 37 72 21 12 -4.24 1113.4 1333.6 89 40

SB5 %0.12 gr 23 38 75 25 13 -3.81 1116.3 1357.2 89 38

VP316 %0.20 gr 27 34 62 26 16 -3.78 1107.8 1344.7 87 44 Aşı tiplerine göre bakıldığında ise; Zr esaslı ZM-6 aşısı VP 316 aşısına nazaran perlit yapıcı özelliğinin fazla olması ile mekanik özelliklerinin iyileştiği görülmektedir. (ZM6 %0.12 gr ile VP316 %0.12 gr) Fakat aynı aşının (ZM-6) SB 5 karşısında aynı şeyleri söylemek mümkün değil. SB-5 aşısı ZM-6 aşısına nazaran

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

perlit yapıcı özelliğinin fazla olması ile mekanik özelliklerinin iyileştiği görülmektedir. (SB-5 %0.20 gr ile ZM-6 %0.20 gr)

Genel olarak oran arttıkça (%0.12,0.15,0.20) perlitte azalma, ferritte artış görülmüştür. (ZM6- %0.12,0.15,0.20) Genel olacak Rm (Uzama) düştükçe parçanın sertliğinde de düşüş görülür. Arttıkça da sertlikte artış görülür.

Şekil 4. Deneylerden elde edilen sertlik değerleri

Aşılama metalin katılaşmasını değişik şekillerde etkiler. Aşılamanın etkisi; baz metaldeki çekirdek miktarına ve aşının analizine göre değişmektedir. Kullanılacak aşıyı seçerken önemli nokta dökümhanenin ihtiyacını tesbit ederek, ihtiyaca uygun aşıyı seçmektir. Örneğin sadece çil problemi var ise: Telow önem kazanmaktadır. Eğer grafitleşme ile ilgili bir problem var ise; Telow ile birlikte R, GRF1 ve GRF2 değerleri de önem kazanmaktadır. Eğer ters çil problemi var ise; TS’yi arttıran bir aşı seçilmelidir.

Aşılama ile malzemelerden beklediğimiz ötektik karbürlerin oluşumunu engellemesi, sertliklerinde düşüş ve üniform grafitli (A tipi) grafitlerin oluştuğu görülmektedir.

Sertliklerine baktığımızda; genel olarak aşının malzemenin sertliğini düşürdüğünü görmekteyiz.

Aynı tip aşının (ZM6) miktarları arttırıldığında ilk başta sertliklerinde düşüş görülürken oranın fazla arttırıldığında sertlikte yükselme görülmeye başlanmıştır.

Farklı tip aşının aynı oranda kullanılması halinde malzemede farklı sertlikler görülmüştür. (VP316- ZM6) (SB5-ZM6)

VP316 aşısına baktığımızda malzemenin sertliğinde artış olduğunu görüyoruz. Bu bize aşının çalışmadığını (aşı sönümü) göstermektedir.

Her bir aşı; her dökümhanenin proses şartlarına göre oran ve tiplerine göre değişkenlik göstermektedir.

Bu da bize aşıların malzemenin mekaniksel özellikleri üzerindeki etkisini açıkca göstermektedir.

Kaynakça

A. de A. Vicente, J. R. Sartori Moreno, T. F. de A. Santos, D. C. R. Espinosa, and J. A. S. Tenório, “Nucleation and growth of graphite particles in ductile cast iron,” J. Alloys Compd., vol. 775, pp. 1230–1234, 2019

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

C. Özgür, “Dökme dem i ̇rlerde sert faz olu ş umunun önlenmes i ̇ve g i ̇der i ̇lmes i,̇” Sakarya üniversitesi, 2006. I. Chakrabarty, Alloy Cast Irons and Their Engineering Applications. Elsevier Ltd., 2018. J. M. Borrajo, R. A. Martínez, R. E. Boeri, and J. A. Sikora, “Shape and Count of Free Graphite Particles in Thin Wall Ductile Iron Castings.,” ISIJ Int., vol. 42, no. 3, pp. 257–263, 2008. K. B. Rundman and F. Iacoviello, “Cast Irons,” Ref. Modul. Mater. Sci. Mater. Eng., no. July 2015, pp. 1–11, 2016. L. R. R. da Silva, R. S. Ruzzi, V. C. Teles, W. F. Sales, W. L. Guesser, and A. R. Machado, “Analysis of the coefficient of friction at the workpiece-tool interface in milling of high strength compacted graphite cast irons,” Wear, vol. 426–427, no. January, pp. 1646–1657, 2019. P. David, J. Massone, R. Boeri, and J. Sikora, “Mechanical Properties of Thin Wall Ductile Iron-Influence of Carbon Equivalent and Graphite Distribution,” ISIJ Int., vol. 44, no. 7, pp. 1180–1187, 2008. T. Alp, A. Wazzan, and F. Yilmaz, “Microstructure-property relationships in cast irons,” Arab. J. Sci. …, vol. 30, no. 2, pp. 163–175, 2005.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Olumsuz Hava Koşullarının İnşaat Sektörü Üzerindeki Etkisive Zonguldak İli Hava Koşullarının İstatiksel Olarak İnşaat Sektörüne Uygunluğunun Araştırılması

Halil Şahbaz1

ÖZET

Dört mevsimin yaşandığı ülkemizde hava koşulları bölgeden bölgeye büyük değişiklikler gösterebilmektedir. Örneğin; kış aylarında İç Anadolu ve Doğu Anadolu Bölgesindeki ortalama sıcaklıklar sıfırın altında seyrederken, gece ile gündüz arasında da önemli sıcaklık değişimleri yaşanabilmektedir. Aynı şekilde Karadeniz Bölgesinde de yılın büyük kısmı yağmurlu geçerken Akdeniz Bölgesinde kış ayları nispeten ılık geçip yaz aylarında ise nem oranı ile sıcaklıklar çok yüksek değerlere ulaşabilmektedir. Bu kadar farklı iklimlerin yaşandığı ülkemizdeki ve diğer kıtalardaki olumsuz hava koşullarının inşaat sektöründeki önemi de büyüktür. Olumsuz hava koşullarının inşaat sektöründeki işlerde etkisi ile ilgili yaptığım bitirme çalışmamda; beton dökümünden çelikte oluşabilecek korozyona, boya badana işlerinden kule vinç kullanımına, kazı işlerinden iş kazalarına, inşaatın planlanmasından malzeme depolamasına kadar kaba ve ince inşaat işlerindeki olumsuz hava koşullarının yaratmış olduğu problemler araştırıldı. Bu proplemlerin çözümü ve en aza indirilmesi için hangi mevsimlerin bu işler için uygun olup olmadığı araştırıldı. Uygun olmayan hava koşullarında inşaat sektöründeki işlerin yapılması gerektiğinde ise hangi yöntem ve uygulamaların yapılarak problemlerin daha aza indirilebildiği araştırılarak paylaşıldı. Bunun dışında ise Zonguldak iline ait son 10 yıldaki bütün günlerin 3er saatlik sıcaklık, nem miktarı, rüzgâr hızı, yağış miktarı ve yeryüzündeki kar kalınlığının verileri toplanarak Zonguldak iline ait yılın her gününün ortalama sıcaklık, minimum ve maksimum sıcaklıklar, ortalama nem ve yağış miktarları, ortalama kar kalınlığının istatistikleri çıkarıldı. Çıkarılan bu verilere göre, Zonguldak ili için ortalama yılın hangi ay ve günlerinin hangi iş kalemlerine göre uygun olup olmadığı, farklı inşaat işlerinin hangi aylarda daha uygun olduğu ve bu inşaat işlerinde uygun olmayan koşullarda yapıldığında alınması gereken önlemler araştırıldı. Bu istatiksel veriler sayesinde Zonguldak ilindeki farklı inşaat işlerinin yılın hangi bölümlerinde yapılması gerekteği ve yılın kaç gününün bu işler için daha elverişli olduğu araştırılmış olundu. Farklı yıllar içerisindeki aynı aylarda bazı büyük iklimsel değişiklerin yaşandığı ve bu yüzden inşaat planlaması ve uygulaması süresi boyunca meteoroloji ile sürekli bilgi alışverişinde bulunulması gerektiği göz önüne daha çok çıkmış oldu. Yapılan bu araştırmalar ve istatiksel veriler sonucunda inşaat sektöründeki işlerin planlama ve uygulama aşamasında bir rehber olması, farklı iklim koşullarının ve olumsuz hava şartlarının hem ülkemizde hem de dünyadaki inşaat sektöründe etkilerinin anlaşılması ve tedbirlerinin alınması amaçlanmıştır.

1 Halil Şahbaz

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Anahtar Kelimeler: İklim, İnşaat, Sıcaklık, İstatistik, Zonguldak

Restorasyon Çalışmalarında Yersel Lazer Tekniği Kullanımı; Farabi Heykeli Örneği

1. Edanur ÇETİN*1, 2. İrem SARIBIYIK2 , 3. K. Sedar Görmüş3, 4. Mustafa ÖZENDİ4

ÖZET

Bilim ve teknoloji alanındaki gelişmeler, ölçme tekniklerindeki gelişmeleri de beraberinde getirmektedir. Ölçme alanında gerçekleştirilen en son tekniklerden birisi de Yersel Lazer Tarama (YLT) tekniğidir. Değişik alanlarda, insan yaşamını kolaylaştırmak amacıyla, geçmişten günümüze kadar gerçek dünyamız sürekli olarak modellenmek istenmiştir. Gerçek dünyadaki bu nesneler üç boyutlu olduğundan dolayı, yapılacak modellerin direkt olarak üç boyutlu tasarlanması büyük avantaj sağlar.

Diğer ölçme yöntemleriyle kıyaslandığında, YLT ile, ölçülen alanın 3 boyutlu (3B) nokta verileri çok kısa sürede ve istenilen sıklıkta elde edilebilmektedir. Bu nedenle 2000 li yılların başlarında geliştirilen YLT’nin arazi ölçmelerinde ve mimari çalışmalarda kullanımı giderek yaygınlaşmıştır. YLT, diğer ölçme teknikleriyle kıyaslandığında 3B nokta verilerinin çok yüksek hızda elde edilebildiği bir ölçme yöntemidir. Hızlı ve minimum giderle, eksiksiz üç boyutlu geometrik ve görsel bilgiye sahip olmak yapılan çalışmalar açısından büyük önem taşır.

Günümüzde birçok mühendislik ve mimari projelerde belli amaçlar için bazı nesnelerin mevcut koşullarını yakalamak amacıyla üç boyutlu bilgi çıkarımı önemlidir. Bu bağlamda, YLT’ler pek çok ölçme uygulamasında, multidisipliner alanlarda, restorasyon çalışmalarında, deformasyon analizi vb. alanlarda ve özellikle tarihi yapıların röleve çalışmalarında sıklıkla kullanılmaktadır.

Bu çalışmada Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Farabi Kampüsünde bulunan Farabi Heykeli YLT tekniği kullanılarak üç boyutlu olarak modellenmiştir. Heykelin yüzeyinde oluşan çatlaklar belirlenmeye çalışılmıştır. Oluşturulan 3B model kullanılarak, 3B yazıcı ile heykenin ölçeklenmiş modelinin oluşturulması amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Yersel Lazer Tarayıcı, Nokta Bulutu, 3B, 3B Modelleme

*1 Sorumlu Yazar: ZBEÜ, 05399543221:, [email protected] 2 İkinci Yazar : ZBEÜ 3 Üçüncü Yazar: ZBEÜ, [email protected] 4 Dördüncü Yazar: ZBEÜ, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Düşük Maliyetli, Sessiz Üç Boyutlu Baskili Protez El Tasarimi

1. Özgenur Bayrak*1, 2. Suna Şevval Karabuğa2

ÖZET

Protez el mekanizması özelliklerine göre ses, maliyet, temizlenebilirlik, ağırlık, insan vücuduna uyum (kullanılan malzeme ve sensörler), sınırlı hareket kapasitesi gibi sorunların çözümlenebilmesi için günümüzde yoğun şekilde araştırılmaktadır. Bu çalışmada, esnek iletim elemanları kullanılarak protez el tasarımı yapılarak; maliyet, ağırlık ve ses sorunlarına çözüm bulunmaya çalışılmıştır. Öncelikle, detaylı araştırmalar sonucu malzeme seçimi yapılmış ve seçim sonucunda tasarım süreçleri belirlenmiştir. Ardından, MSC ADAMS dinamik simülasyon yazılımı kullanılarak bir parmağın kinematik analizi yapılmıştır. Kinematik analizimizde güç ve hareket gereksinimleri karşılanarak, diğer parmakların hareketine uyarlanmıştır. Çizilen parmak modelinde iki kayış-kasnak sistemi kullanılarak toplamda dört adet esnek iletim elemanı kullanılmıştır. Her bir parmak için MSC ADAMS programında burulma momenti ve kuvvet değişimi analizi yapılmıştır. Dört parmağın kinematik analizi tamamlandıktan sonra parçaların boyutlandırılması Solidworks yazılımı kullanılarak tamamlanmıştır. Protez el için üç boyutlu yazıcıdan çıkarılmak üzere kullanılacak malzemelerin maliyet hesabı yapılmıştır. Yapılan analiz ve tasarım faaliyetleri sonucunda esnek iletim elemanları ile daha ucuz, sessiz ve kolay üretilebilir bir model oluşturulabileceği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Protez el, Tasarım, MSC ADAMS

* Sorumlu Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, 0536 833 78 82, [email protected]

2 İkinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi , 0538 647 81 69:, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Yılanlı Formasyonunun (Zonguldak – Bartın) Stratigrafik, Sedimantolojik ve Jeokimyasal Özellikleri: Paleoiklimsel Yorumlar

1. Abdifatah Farah Ahmed1, 2. Yeşim Büyükmeriç*2

ÖZET

Türkiye'nin kuzeybatı bölümünde (Batı Pontitler), birbirlerinden Intra-Pontit Sütür zonuyla ayrılmış, iki tektonik birlik mevcuttur: İstanbul - Zonguldak zonu ve Sakarya zonu. İntra-Pontid sütür zonunun kuzeyinde yer alan Zonguldak zonu, Geç Devoniyen ve Erken Karbonifer döneminde, Paleotetis okyanusunun orta bölümünde ve Lavrusya kıtasının güney kenarı boyunca gelişmiştir (Okay vd. 2006). Sözkonusu döneme ait birimler, inceleme alanında başlıca kireçtaşı fasiyesleri ile temsil edilen karbonat kayalardan oluşur ve Yılanlı formasyonu olarak bilinir (Saner vd. 1979; Yılmaz, 2002). Zonguldak ve Bartın yörelerinde yüzlek veren Yılanlı formasyonunda zengin makro ve mikro fauna toplulukları gelişmiştir (Ralli, 1895; Charles 1933; Tokay, 1954; Okuyucu, 2013; Okay vd. 2008; Denayer, 2014, 2016). Formasyondaki paleontolojik bulgular arasında en dikkat çekici olanı oldukça zengin rugosa ve tabulata mercan topluluklarıdır (Denayer, 2014, 2016). Zengin çeşitlilik gösteren mercanlar, aynı zamanda iklimsel değişikliklere karşı da en hassas organizmalardır. Yakın zamanda yapılan çalışmalarda, mercan fosillerinin özellikle Yılanlı formasyonunun orta ve üst seviyelerinde bulundukları en üst Famenniyen (Struniyen) ve Alt Tournasiyen dönemlerini temsil eden iki farklı topluluk olarak gelişim gösterdikleri ve ani ortamsal değişiklikler nedeniyle ortadan kayboldukları ortaya konulmuştur (Denayer, 2014, 2016). Mercan topluluklarının yok olmalarına neden olan faktörlerin Devoniyen sonu ile Devoniyen - Karbonifer geçişinde küresel ölçekte gerçekleşmiş büyük iklimsel krizler (örneğin, Hangenberg olayı gibi) olduğu düşünülmektedir (Denayer, 2014). Bunlardan Hangenberg olayı, jeolojik zamanlar boyunca gerçekleşmiş beş büyük yok olma olayından birisidir. Hangenberg olayına neden olan etkenin genel olarak küresel deniz seviyesi değişimi ve karbon çevrimindeki pertürbasyon olduğu düşünülmektedir (Kaiser vd. 2008, 2010). Küresel ölçekte bu olaylar araştırılmakla birlikte, çalışma bölgesinde karbonatlı fasiyeslerde (Yılanlı formasyonunda) sözkonusu iklimsel kriz dönemlerinin varlığı, etkileri ve olası sonuçları şimdiye kadar sedimantolojik ve jeokimyasal yönden incelenmemiştir. Bu çalışmanın amacı, küresel ölçekte etki etmiş büyük iklimsel olayların çalışma bölgesinde varlığını araştırmak ve özelliklerini ayrıntılı olarak ortaya koymaktır. Böylelikle Gökgöl mağarası – Gökgöl tüneli civarında yaptığımız arazi çalışmalarında, formasyonun özellikleri detaylı olarak incelenmiştir. İnceleme alanındaki birimler başlıca koyu renkli, yer yer kötü kokulu (olasılıkla metan gazı) kireçtaşları ile aralarda ince seviyeler halinde çamurtaşları ve şeyllerden oluşmaktadır. Formasyondaki tabaka doğrultu ve eğimlerinin hızla değişmesi ve yerel faylar, tektonizmanın oldukça şiddetli olduğunu göstermektedir.Kesit güzergahı boyunca, formasyonun üst seviyelerinden çeşitli fasiyeslere ait örneklemeler yapılmış ve yolun her iki tarafından stratigrafi kesitleri ölçülmüştür.. İncelenme alanında çalışmalarımız devam etmektedir. Tez konusunun önemi, Yılanlı formasyonuna ait Geç Devoniyen - Erken Karbonifer yaşlı çökellerin ilk kez paleoiklimsel açıdan ayrıntılı olarak incelenecek olmasıdır. Elde edilecek yeni bulguların bölgesel stratigrafiye ve korelasyona önemli katkılar sağlaması beklenmektedir. Anahtar Kelimeler: Üst Devoniyen, Alt Karbonifer, Paleoortamlar, Paleoiklim, Toplu yok olmalar

1 Birinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversite * Sorumlu Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversite, 0372 2574010-1433:, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Stratigraphic, Sedimentological and Geochemical Features of The Yılanlı Formation (Zonguldak - Bartın): Paleoclimatic Interpretations

1. Abdifatah Farah Ahmed1, 2. Yeşim Büyükmeriç*2

ABSTRACT

The northern part of Turkey – the Pontides – is composed of two tectonic units: the Istanbul-Zonguldak Zone and the Sakarya Zone, separated from each other by a major fault named the Intra-Pontide “Suture”. Zonguldak zone, located to the north of the Intra-Pontide suture zone, is supposed to be situated in the middle part of the ocean of Paleotethys along the southern edge of the Lavrusya continent in the Late Devonian and Early Carboniferous periods (Okay & Tüysüz, 1999; Okay vd. 2006). The units of this period consist of carbonate rocks represented by limestone facies in the study area and are known as Yılanlı formation (Saner vd. 1979; Yılmaz, 2002). A rich macro and micro fauna community has been developed in the Yılanlı formation, which is exposed in the Zonguldak and Bartın regions (Ralli, 1895; Charles 1933; Tokay, 1954, Okuyucu, 2013; Okay vd. 2008; Denayer, 2014, 2016). One of the most remarkable paleontological findings of the formation is the presence of rugose and tabulata coral assemblages of, rich in different species (Denayer, 2014, 2016). Recent studies have shown that coral fossils are particularly present in the middle and upper levels of the Yılanlı formation and that they evolve as two different communities representing the Upper Famennian (Strunian) and Lower Tournasians times and disappeared because of sudden environmental changes (Denayer, 2014, 2016). The factors leading to the destruction of the coral communities are thought to be the globally large climatic crises (such as the Hangenberg event) at the end of the Devonian and the Devonian - Carboniferous transition. Among them, the Hangenberg event is one of the five major extinctions of geological times. The cause of the Hangenberg event is generally thought to be global sea level change and perturbation in the carbon cycle (Kaiser vd. 2008, 2010). Although these phenomena have been investigated on a global scale, the presence, effects and possible consequences of the climatic crisis periods in the carbonate zone of the study area (Yılanlı formation) have not been investigated sedimantologically and geochemically. Thus, in the field studies we made in Gökgöl cave near Gökgöl tunnel, the characteristics of the formation were examined in detail. These units in the study area mainly consist of dark colored, occasionally malodorous (possibly methane) limestones and thin levels of mudstones and shales. The rapid changes of the direction and slope of the layers in the formation and local faults indicate that the tectonism is very severe. Along the section route, samples from various facies were collected from the upper levels of the formation and stratigraphic sections were measured on both sides of the road. Our investigations are currently ongoing in the study area. The aim of this study is to investigate the existence of large climatic events that have effected on a global scale and to present their features in detail. The importance of the thesis subject is that the Late Devonian - Early Carboniferous sediments belonging to the Yılanlı formation will be examined for the first time in terms

1 Birinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversite * Sorumlu Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversite, 0372 2574010-1433:, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

of paleoclimatical point of view. New findings are expected to contribute significantly to regional stratigraphy and correlation. Keywords: Upper Devonian, Lower Carboniferous, paleoenvironments, paleoclimate, mass extinctions

Kaynakça

Charles, F. 1933. Contribution à l’étude des terrains paléozoïques de l’Anatolie du Nord-Ouest (Asie mineure). Mémoires in 4° de la Société géologique de Belgique 7, 54–152.

Denayer, J. 2014. Viséan Lithostrotionidae (Rugosa) from Zonguldak and Bartın (NW Turkey). Bulletin of Geosciences 89(4), 737–771 (19 figures, 1 table). Czech Geological Survey, Prague. ISSN 1214-1119. Manuscript received December 27, 2013; accepted in revised form January 21, 2014; published online September 9, 2014; issued September 30, 2014.

Denayer, J. 2016. Rugose corals across the Devonian–Carboniferous boundary in NW Turkey. Acta Palaeontologica Polonica 61 (1): 51–70.

Kaiser, S.I. Becker, R.T. Steuber, T. and Aboussalam, S.Z. 2010. Climate-controlled mass extinctions, facies and sea-level changes around the Devonian–Carboniferous boundary in eastern Anti-Atlas (SE Morocco). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 310: 340–364.

Kaiser, S.I. Steuber, T. and Becker, R.T. 2008. Environmental change during the Late Famennian and Early Tournaisian (Late Devonian–Early Carboniferous): implications from stable isotopes and conodont biofacies in southern Europe. Geological Journal 43: 241–260.

Okay, A.I., SATIR, M. & SIEBEL,W. 2006. Pre-Alpide Palaeozoic and Mesozoic orogenic events in the Eastern Mediterranean region, 389–405. In GEE, D.G. & STEPHENSON, R.A. (eds) European Lithosphere Dynamics. Geological Society of London, Special Publication 32.

Okay, A.I., Bozkurt, E., Satır, M., Yİğİtbaş, E., Crowley, Q.G. & Shang, C.K. 2008. Defi ning the southern margin of Avalonia in the Pontides: geochronological data from the Late Proterozoic and Ordovician granitoids from NW Turkey. Tectonophysics 461, 252–264.

Okuyucu, C. Vachard, D. & Göncüoğlu, M.C. 2013. Refinements in biostratigraphy of the foraminiferal zone MFZ11 (late early Viséan, Mississippian) in the Cebeciköy Limestone (Istanbul Terrane, NW Turkey) and palaeogeographic implications. Bulletin of Geosciences 88(3), 621–645.

Rallı, G. 1895. Le Bassin Houiller d’Héraclée. Annales de la Société géologique de Belgique 23, 151–267.

Saner, S. Taner, I. Aksoy, Z. Siyako, M. ve Bürkan, K. 1979. Karabük-Safranbolu Bölgesinin Jeolojisi, TPAO Rap. No. 1322.

Tokay, M. 1954. Géologie de la Région de Bartin (Zonguldak – Turquie du Nord). Bulletin of the Mineral Research and Exploration Institute of Turkey (MTA Bulletin) 46–47, 46–63.

Yılmaz, İ. Ö. 2002. Applications of cyclostratigraphy and sequence stratigraphy in determination of the hierarchy in peritidal and pelagic successions (NW, SW and WNW of Turkey) by using sedimentology and sedimentary geochemistry (stable isotopes). Thesis (PhD), METU, Ankara.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Kampüs El Ele Atık Yağlar Dönüşüme Projesi

1. Elif ERKAN*1, 2. Özgür ZEYDAN2, 3. Nizamettin ÖZDOĞAN3

ÖZET

“Kampüs El Ele Atık Yağlar Dönüşüme” Projesi, Zonguldak Bülent Ecevit Ünivertesi’nde SSP 900 Sosyal Sorumluluk Projesi kapsamında başlatılmış olan bir projedir. Bu projede, bitkisel atık yağlar (BAY) ve potansiyel zararları hakkında üniversite öğrencilerinin bilgilendirilmesi ve bu yağların toplanarak lisanslı geri dönüşüm firmasına gönderilmesi amaçlanmıştır. Proje kapsamında, kampüsteki öğrencilerin, akademik ve idari personelin BAY ile ilgili bilgi düzeylerini ölçmek ve konu hakkında onları bilgilendirmek amaçlı anket çalışması yapılmıştır. Sıfır atık projesi kapsamında kağıt israfına önlemek için, online anket uygulaması geliştirilmiştir. Şekil 1’de yer alan karekod ile ankete ulaşmak mümkündür. Anketteki toplam 11 soru, 27 Mart – 5 Mayıs 2019 tarihleri arasında 201 kadın ve 192 erkek, toplam 393 kişi tarafından yanıtlanmıştır. Ankete katılanlardan %75’i BAY kullandıklarını söylemiştir. BAY kullananların %41’i her gün, %29’u haftada 3 gün, %14’ü haftada 1 ve %16’sı ise ayda birkaç kez BAY kullandıklarını belirtmiştir (Şekil 2). 393 katılımcının 298’i “artan yağlarınız oluyor mu?” sorusunu evet olarak yanıtlamıştır. Bertaraf yöntemi olarak artan yağların ne yapıldığı sorusuna yanıt veren katılımcıların %44’ü BAY’ı şişe veya cam kavanozda biriktip çöpe attığını, %39’u BAY’ı lavaboya döktüğünü ve %17’si ise BAY’ı biriktirip geri dönüşüme gönderdiğini belirtmiştir (Şekil 3). Ankete katılan 267 kişi BAY’ın tehlikeli atık sınıfına girdiğini bildiğini belirtirken, 121 kişinin bu konu hakkında bilgisi yoktur. Atıkların geri dönüşümü ile ilgili buna benzer çalışmaların yapılması Türkiye’nin sıfır atık hedefine daha kolay ulaşmasını sağlayacaktır.

%17 %16 %41 %39 %14 %44 %29

Şekil 1. Anketin Karekodu Şekil 2. BAY Kullanım Sıklığı Şekil 3. BAY Bertaraf Yöntemi

Anahtar Kelimeler: Bitkisel atık yağlar, geri dönüşüm, üniversite kampüsü, Zonguldak

* Sorumlu Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected] 1 Birinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected] 2 İkinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:+903722912574, e-mail: [email protected] 3 Üçüncü Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:+903722912572, e-mail: [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Üniversite Kampüsünde Kış Dönemi PM10 Ölçümleri

1. Elif ÖZTÜRK*1, 2. Merve Kudret GÜLTEKİN2, 3. Özgür ZEYDAN3

ÖZET

Partikül maddeler, atmosferde katı veya sıvı halde bulunan 0.0002 μm’den büyük ve 500 μm’den

küçük maddelerdir. Aerodinamik çapı 10 m ve aşağısında olan parçacıklar PM10 olarak adlandırılır. Partikül maddelerin insan sağlığına çok sayıda olumsuz etkileri bulunmaktadır [1]. Bu çalışmada, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi’nin ana giriş kapısında (Şekil 1), kış döneminde 15 gün boyunca partikül madde (PM10) ölçümleri MCZ UMWELTTECHNIK marka düşük hacimli MicroPNS LVS1 tipi cihazla yapılmıştır. 12 Mart – 26 Mart 2019 tarihleri arasında yapılan ölçümlerde 3 ortalama PM10 konsantrasyonu 64.4 (±28.3) g/m olarak bulunmuştur. En yüksek PM10 3 3 konsantrasyonu 126.1 g/m ve en düşük PM10 konsantrasyonu da 30.6 g/m olarak ölçülmüştür. 06.06.2008 tarih ve 26898 sayılı Resmî Gazete’de yayımlanan Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Yönetmeliği’ndeki PM10 sınır değeri (24 saatlik ortalama) 9 kez, Kış Sezonu PM10 sınır değeri ise 12 kez aşılmıştır. Sadece 3 güne ait ölçüm sonuçları sınır değerlerin aşağısındadır (Şekil 2). Bu sonuçlara göre, PM10 kirleticisi bakımından hava kalitesinin mevzuata uygun olmadığı ve halk sağlığı açısından risk oluşturduğu söylenebilir.

Şekil 1. Ölçüm Noktası Uydu Görüntüsü Şekil 2. Kış Dönemi Ölçüm Sonuçları

Anahtar Kelimeler: Partikül madde, PM10 ölçümü, Hava kalitesi, Zonguldak

Kaynakça [1] Anderson, J.O., Thundiyil, J.G., Stolbach, A., Clearing the Air: A Review of the Effects of Particulate Matter Air Pollution on Human Health, J. Med. Toxicol., 2012, 8, 166–175. doi:10.1007/s13181-011-0203-1.

* Sorumlu Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected] 1 Birinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected] 2 İkinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected] 3 Üçüncü Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon: +903722912574, e-mail: [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Ödeme Sistemlerinde Kare Kod Kullanımına Bir Örnek

1. Burak Şahan*1, 2. Ercüment Türk2

ÖZET

Toplu taşıma sistemleri esnasında kullanılan ödeme yöntemleri güvenilir olmalıdır. Bu amaç doğrultusunda birden farklı yöntem ücret toplama sistemi içerisinde yer almaktadır. Bu çalışma, toplu taşıma sistemlerinde kare kod kullanarak ücret toplama sistemleri üzerinde durmuştur. Yolcuların herhangi bir toplu taşıma kartı veya isterse bilet olmadan sadece cep telefonu ile toplu ulaşım aracını kullanması amaçlanmaktadır. Araç içerisinde bulunan ücret toplama cihazı yolcuların cep telefonları veya QR kodlu biletleri ile ücretlendirme işlemini gerçekleştirir. Kare kod baskılı kağıt bilet uygulamaları, tiyatro ve sinema bileti, otobüs bileti, hayvanat bahçesi ve müze girişleri gibi farklı alanlarda kullanılmaktadırlar. Tüm bu alanlarda kullanılan biletlerin amacı nakit kullanmadan kayıp kaçak geçişlerin önüne geçebilmektedir. Her ne kadar bu yöntemler ile çok yüklü miktarlarda para akışı olmasa da aktarılan miktarların güvenli bir şekilde gerçekleşebilmesi gerekmektedir. Bu amacı gerçekleştirmek için benzer çalışmalar yapılmıştır. Kâğıt üzerine basılan QR kod desenleri, kolay şekilde kopyalanabilmektedir. Kopyalamanın önüne geçebilmek için ek güvenlik önlemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, kâğıt üzerine basılan QR kod desenine ek olarak, morötesi ışıkta görünebilen mürekkep ile basılan farklı bir QR kod daha basılmaktadır. Bu çalışma alternatif olarak Ultraviyole teknolojisi ile oluşturulan QR kodlu biletler üzerinde durmaktadır. Kağıt bilet üzerine basılacak morötesi ışıkta görünebilen başka bir karekod ile oluşturulan biletler, Linux temelli bir gömülü sistem cihazında bulunan kamera ile algılanmaktadır. Algılan görüntü Otsu algoritması kullanılarak analiz edilmiş ve üçlü veri şifreleme yöntemiyle çözümlenmiştir. Gömülü sistem tasarımlarında çevresellerin belirlenmesi ihtiyaca uygun olarak gerçekleşmektedir. Bellek seçimi, işlemci gücünün belirlenmesi, güç tüketim senaryoları, yazılımsal ihtiyaçlar gibi faktörler sistemin tasarımında etkili rol oynamaktadır. Akıllı saatler, cep telefonları, araç takip cihazları, asansör kontrol üniteleri, satış noktası (ing. Point of Sale, POS) cihazları gibi birçok özel işlev yürüten sistemler gömülü sistem olarak isimlendirilmektedir ve amacına uygun olarak tasarlanmaktadır. Bu çalışmada bahsedilen gömülü sistem; toplu taşıma araçlarını kullanan yolcuların nakit para kullanmadan ücret ödemeleri için geliştirilmiştir. Geliştirilen sistem kaçak binişlerin önüne geçmekle birlikte, kayıp para oluşumunun önüne geçme, yolcu bilgilerinden elde edilebilecek özel analizlerin yapılabilmesi gibi avantajlar da sağlamıştır. Uzak sunucu yazılımı yolcuların ücret toplama ve kimlik doğrulama işlemleri çevrimiçi olarak yapmaktadır. Çalışma akıllı ulaşımın geleceği için son derece önemli bir yere sahiptir.

Anahtar Kelimeler: Karekod, Toplu Taşıma, Tek Kullanımlık Bilet, Ödeme Sistemi, Otsu, Üçlü Veri Şifreleme

* Ercüment Türk: Ege Üniversitesi Uluslararası Bilgisayar Enstitüsü, e-mail: [email protected]. 1 Burak Şahan: Ege Üniversitesi Elektril Elektronik Mühendisliği, e-mail: [email protected]. 2 Ercüment Türk: Ege Üniversitesi Uluslararası Bilgisayar Enstitüsü, e-mail: [email protected].

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giyilebilir Teknoloji Ve Giyilebilir Teknolojinin İnşaat Sektöründeki Kullanim Alanlarinin İncelenmesi

Gazi Tunç*1

ÖZET

Teknolojinin gelişimi ve elektronik devrelerin küçülmesi ile sadece bilgisayarlar ve akıllı telefonlar değil aynı zamanda günlük hayatta veya iş kıyafetlerinde kullanılan kıyafet ve aksesuarlara sensör vb. donanımlar eklenerek akıllı cihaza dönüştürülebilmekte ve bunlar da kendi aralarında haberleşebilmektedir. Bu nedenle, kullanıcı veri alışverişi ve hesaplama gibi işlemlerini, daha büyük bilgisayarlara ihtiyaç duymadan vücuduna monte durumda bulunan elektronik devreler veya üzerine giydiği kıyafetlerinin hesaplama ve haberleşme yeteneği kazanması sonucunda kolayca sağlayabilmektedir. Tüm bu işlem ve faliyetlerin oluşmasının genel adı olarak giyilebilir teknoloji ifadesi kullanılabilir. Giyilebilir teknolojiler günlük hayatımızda daha çok yer almakta ve insanlar için önemli teknolojilerden birisi haline gelmektedir. Giyilebilir teknolojiler birçok alanda ve sektörde olduğu gibi inşaat sektöründe de kullanılan teknolojilerdir. Bu düşünceden hareketle çalışmanın amacı giyilebilir teknolojinin inşaat sektöründeki uygulama alanlarının kullanımı olarak belirlenmiştir. Bu teknolojiler ile oluşabilecek yeni tehditler de üzerinde durulması gereken önemli bir konudur. Veri gizliliğinden, büyük veri sorununa kadar farklı tehditler insanların hayatına giren bu yeni teknolojinin bir yan etkisi olarak görülebilmektedir. Mevcut durumun betimlenmesine yönelik olarak gerçekleştirilen çalışmada gelişimci araştırma yöntemi kullanılmıştır. Araştırılan süreç içerisinde belirli zaman dilimlerinde giyilebilir teknolojinin nasıl değiştiğine, geliştiğine ve aynı zamanda diğer sektörler gibi inşaat sektörünede nasıl entegre olduğuna vurgu yapıldı. Araştırma kapsamında veriler toplanmış olup çözümleme işlemlerine başlanmıştır. Çalışmada öncelikle giyilebilir teknolojinin en fazla hangi amaçlarla kullanıldıklarına ve inşaat sektöründeki kullanım alanlarıyla ortak noktaları belirlendi. Ayrıca, giyilebilir teknolojinin inşaat sektöründe kullanılması ile ortaya çıkabilecek olumlu ve olumsuz sonuçları irdelenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Giyilebilir Teknoloji, İnşaat Sektörü

*1 Gazi Tunç, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühedisliği Bölümü

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Termik Santrallerin Çevresel Etkileri

Sena İnceoğlu*1, Özgür Zeydan2

ÖZET

Kömür yakıtlı termik santraller, çok sayıda çevresel etkisi olan tesislerdir. Türkiye’deki termik santrallerde yakıt olarak kullanılan linyit kömürünün ısıl değerinin düşük olması sebebiyle daha fazla miktarda kömür kullanılmakta ve çevresel etkiler de daha fazla olmaktadır. Başlıca etkiler termal su deşarjı, oluşan kül ve cüruflar, havaya salınan gazlar, tozlar ve radyoaktif elementlerden kaynaklanır. Kömür yakıtlı termik santrallerin oluşturduğu bu etkiler sonucunda, hava kirliliği ve iklim değişikliği, toprak kirliliği ve sucul ekosistemin bozulması gerçekleşir. Tüm bunların insan ve çevre sağlığına olumsuz etkileri söz konusudur. Termik santrallerin en önemli çevresel etkisi hava kirliliğidir. Kömürün yanması sonucu kükürt oksitler (SOx), azot oksitler (NOx), karbon monoksit (CO), uçucu organik bileşikler ve partikül maddeler gibi kirleticiler atmosfere salınır. Bir başka yanma ürünü olan karbondioksit (CO2) ise sera gazı olup iklim değişikliğine sebep olmaktadır. SOx ve NOx asit yağmurlarına sebep olur. Yanma sonucu ortaya çıkan uçucu küllerin toprak yüzeyinde birikmesi ve yağışlarla yeraltı suyuna karışmasıyla su kalitesinin bozulması, toprak asitlenmesi, tarım ürünlerinde verim kaybı ve bitki gelişiminin yavaşlaması hatta türlerin kaybı gibi durumlar görülür [1]. Bu çevresel etkilerin önüne geçebilmek için baca gazı kontrolü etkin bir şekilde yapılmalı, CO2 bacadan salınmadan tutulmalıdır. Ayrıca yanma sırasında kömür içerisinde bulunan 238U, 226Ra ve 210Pb gibi çeşitli doğal radyoaktif elementler ile Cu, Pb, Hg, Se gibi ağır metaller de atmosfere karışabildiği gibi dip külü ve cürufta da birikebilmektedir [2]. Uçucu küllerin bacadan çıkış noktalarına yaklaşırken serbest formdaki Hg0 klor, sülfür ve kalsiyumla reaksiyona girerek oksitlenmesi sonucu Hg+2 formuna dönüşür ve uçucu kül içinde tutunur. Toprak ve su ortamında inorganik civa ise organik metil civaya dönüşmektedir [2]. Uçucu küllerin bacadan salınmadan filtrelenmesi ile bu etkileri azaltmak mümkündür. Termik santral çevriminde kullanılan soğutma suyunun alıcı ortama deşarjı sırasında dengede olan sucul ekosistemin sıcaklığı 2-3 C’den fazla artmamalıdır. Bu limit değer sağlanmak amacıyla termik santralin soğutma suları soğutma kulelerinde veya havuzlarda dinlendirilmelidir [1].

Anahtar Kelimeler: Termik santral, Kömür, Çevresel etkiler, Hava kirliliği

Kaynakça [2] Sert, Y., Yurteri, C., Kömür Yakıtlı Termik Santrallerde Başlıca Çevre Sorunları, Elektrik Mühendisliği Dergisi, 35 (376): 267-268, 1990. [3] Mondal, T., Sengupta, D., & Mandal, A., Natural radioactivity of ash and coal in major thermal power plants of West Bengal, India, Current Science, 91(10), 1387-1393, 2006. [4] Uslu, İ., Gökmeşe, F., Termik Santral Kaynaklı Civa Kirliliği, TUBAV Bilim Dergisi, 2 (1): 10-13, 2009.

*1 Sena İnceoğlu: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 2 Özgür Zeydan: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Kullanılarak Orman Yangını Risk Alanlarının Belirlenmesi

Semra Dilekçi*1, Aycan Murat Marangoz2, Ayhan Ateşoğlu3

ÖZET

Dünyada ve ülkemizde orman yangınları her geçen gün artmaktadır. Ülkemizde doğal ve beşeri nedenlerle artan orman yangınlarının çoğunun insan kaynaklı olduğu görülmektedir. Orman yangınları dünyada ve ülkemizde ciddi can ve mal kayıplarına neden olmaktadır. Yangın öncesi ve sonrası için yapılacak planlamalar bu kayıpları tamamen yok edemese bile en aza indirecektir. Uzaktan Algılama (UA) elemanları ve Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) bileşenleri bu planlamalara yardımcı olacak çok önemli bir araçtır. Arazi sınıflarındaki insan faktörüne ilişkin kullanımlar başta olmak üzere yangına neden olan faktörler, UA teknolojileri ile CBS ortamında oluşturulacak risk haritaları yardımıyla ortaya konmaktadır.

Bu çalışmada test alanı olarak Zonguldak ve Ereğli Orman İşletme Müdürlükleri (OİM) seçilmiştir. Çalışma alanında orman yangınına neden olan faktörler belirlenmiş ve her bir faktörün ağırlık derecesi AHP yöntemiyle belirlenmiştir. Oluşturulan sonuçlar CBS ortamında analiz edilmiştir ve çalışma alanı için orman yangını risk haritası oluşturulmuştur. Bu şekilde oluşturulan risk haritaları orman yangınlarında yapılacak müdahale ve planlamalara katkı sağlayacaktır. Orman yangınlarına müdahalede ilgili bölge için önemli bir altlık oluşturacak bu çalışma, yangına hassas diğer bölgeler için de geliştirilebilecek olup, ülkemiz ormancılığına katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: Orman Yangını, Uzaktan Algılama, CBS, AHP, Orman Yangını Risk Haritası

Giriş

Orman yangınları; doğal, kaza, ihmal, kasıt, yeniden yanma ve bilinmeyen nedenlerle ortaya çıkabilmektedir. Bu yangınlar, doğal veya beşeri nedenlerle olduğuna bakılmaksızın doğal kaynaklara ve insan yaşamına ciddi zararlar verir. Yangının olumsuz etkilerini en aza indirebilmek için yangına eğilimli alanların önceden belirlenmesi önemlidir. UA’nın sağladığı uydu teknolojileri ve CBS teknikleri,

*1 Semra Dilekçi: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Geomatik Mühendisliği ABD, Zonguldak, Türkiye, [email protected]. 2 Aycan Murat Marangoz: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Geomatik Mühendisliği Bölümü, Zonguldak, Türkiye, [email protected]. 3 Ayhan Ateşoğlu: Bartın Üniversitesi, Orman Fakültesi, Orman Mühendisliği Bölümü, Bartın, Türkiye, aatesoglu@bartın.edu.tr.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

yapılacak müdahale ve planlamalar için oldukça önemli bir hale gelmiştir. UA ve CBS sayesinde istenilen bilgilere ulaşmak daha hızlı, kolay, doğru ve ekonomik olmaktadır.

Yangın riski, yangının meydana gelmesine neden olan faktörlerin varlığı ve etkisine bağlı olarak yeni bir yangının başlama ihtimalidir. İnsan yoğunluğunun fazla olduğu yerlerde (yollar, piknik alanı, tarla ve yerleşim alanı-orman ara kesitleri) yangın riski yüksektir. Yangın riskini sıfıra indirmek mümkün değildir ancak alınacak önlemlerle yangının olumsuz etkileri en aza indirilebilir. Ülkemizdeki orman yangınlarını kontrol altına alabilmek için ormanlık alanlardaki risk grupları incelenerek yüksek yangın riskine sahip bölgeler belirlenmelidir (Sepetçi 2014).

Çalışma Hakkında Bilgiler

Literatürdeki çalışmalar incelendiğinde ülkemizde ve dünyada orman yangını risk alanlarının belirlenmesinde UA ve CBS’nin kullanılmasıyla ilgili birçok çalışma yapıldığı ve yapılmaya devam edildiği görülmektedir. Literatürdeki bazı çalışmalar aşağıda sunulmuştur.

Mahdavi vd. (2012) tarafından yapılan bir çalışmada, çalışma alanı olarak İran’ın İlam eyaleti seçilmiştir. Çalışmanın başlıca amaçları, çalışma alanı için orman yangını risk potansiyeli üzerindeki en önemli faktörlerin rolünü belirlemek ve orman yangınları açısından risk bölgelerini tespit etmek olmuştur. Bu amaçla bölgede yangın oluşumunda ve yayılmasında etkili faktörler analiz edilmiştir. Orman yangını risk haritasını oluşturmak için kullanılan parametre ve oluşturulan haritalar; arazi örtüsü, yola mesafe, su kaynaklarına mesafe, eğim, bakı, yükseklik, nüfus yoğunluğu, sıcaklık ve yağış haritalarıdır. Bu faktörlerin orman yangını oluşumunu ne kadar etkilediğini belirlemek için Expert Chocie yazılımında bir AHP tekniği uygulanmıştır. Her faktör kendi içinde ağırlıklandırılarak çalışma alanı için risk haritası üretilmiştir. Sonuçta, ileride yapılan çalışmalara rüzgar gibi faktörlerin de eklenilerek modelin geliştirilebileceği belirtilmiştir.

Ateşoğlu vd. (2015) tarafından yapılan çalışmada Bartın OİM için orman yangını risk haritası oluşturulmuştur. Çalışma alanında, 2002-2011 yılları içerisinde toplam 97 adet orman yangınına ilişkin yangın sicil formlarını incelemiştir. İlgili işletme şeflerinin görüşleri alınarak çalışma alanında yangına neden olan faktörler belirlenmiştir. Çalışmada AHP yöntemi kullanılarak yangına neden olan her bir faktörün ağırlık katsayısı belirlenmiştir. CBS ortamında orman yangını risk haritası oluşturulmuştur. Ayrıca çalışma alanı içerisinde, yangın emniyet yol ve şeritleri dahil tüm yollar ile bölgedeki yangınlara arazözlerin müdahale durumu araştırılmıştır. Ve sonuçta Bartın OİM için yangın risk haritasına ek olarak yangın risk bölgeleri için arazözle müdahale alanları haritası da oluşturulmuştur.

Bu çalışmada, çalışma alanı olarak Zonguldak ve Ereğli OİM seçilmiştir. CBS ortamında bölgenin orman yangını risk haritası oluşturularak düşük, orta ve yüksek risk alanları belirlenmiştir. Çalışmanın başlıca amaçları; Zonguldak ve Ereğli OİM için orman yangını risk bölgelerinin tespit edilmesi, risk haritası oluşturma işlemlerinde UA ve CBS tekniklerinin öneminin sunulması ve orman yangınlarında yapılacak müdahale ve planlamalara katkı sağlanmasıdır.

Materyal ve Metot

Çalışma alanında yangına neden olan faktörlerin belirlenmesi amacıyla ilk olarak Zonguldak Orman Bölge Müdürlüğü (OBM) ile Zonguldak ve Ereğli OİM’de arşiv araştırması yapılarak 2008-2018 yılları içerisindeki yangın sicil formları incelenmiştir. Uzman kişilerin görüşleri, yangın sicil formları ve literatürdeki çalışmalar yardımıyla; çalışma alanında yangına neden olan en önemli faktörler

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

belirlenmiştir. Bu faktörler önem derecelerine göre AHP yöntemiyle ağırlıklandırılmıştır. AHP, sade, kolay kullanılabilir ve anlaşılabilir bir yöntem olduğu için çok kriterli karar verme metotları arasında sıkça başvurulan bir tekniktir.

Çalışma alanında yangına neden olduğu tespit edilen altı faktör; arazi örtüsü/kullanımı, eğim, bakı, yükseklik, yerleşime mesafe ve yola mesafedir. Bu altı faktörün CBS ortamında haritaları oluşturularak kendi içerisindeki önem dereceleri tespit edilmiştir. Arazi örtü tipini belirlemek amacıyla Landsat 8 uydu görüntüsü ile bir sınıflandırma haritası oluşturulmuştur ve yangına konu olan sınıflar belirlenmiştir. Bunun için kullanılan Landsat 8 uydu verisi Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırmaları Kurumu’nun (USGS) internet sitesi üzerinden ücretsiz olarak temin edilmiştir (URL 1). Eğim, bakı, yükseklik haritaları için kullanılan ASTER DEM uydu görüntüsü de USGS internet sitesi üzerinden ücretsiz olarak temin edilmiştir (URL 2). Bu uydu görüntüleri çalışma alanı sınırlarından kesilerek kullanılmıştır. Köyler dahil yerleşim verileri Google Earth üzerinden vektörleştirilerek CBS ortamında tampon analizi yapılmış ve belirli aralıklarla yerleşim koridorları oluşturulmuştur. Yol verileri, Zonguldak OBM’den alınan meşcere haritasından temin edilmiş ve eksik kalan kısımlar ise Google Earth programından vektörleştirilerek tamamlanmıştır. Haritaları oluşturulan tüm faktörler CBS ortamında bir arada analiz edilmiştir ve Denklem 1 yardımıyla orman yangını risk haritası oluşturulmuştur.

푌푎푛𝑔횤푛 푇푒ℎ푙𝑖푘푒 İ푛푑푒푘푠𝑖 = 0.41퐶1 + 0.18퐶2 + 0.06퐶3 + 0.11퐶4 + 0.06퐶5 + 0.18퐶6

Denklem 1

Denklem 1’de C1 arazi örtü tipi, C2 eğim, C3 bakı, C4 eğim, C5 yerleşime mesafe, C6 yola mesafe durumunu göstermektedir. Katsayılar ise ilgili faktörün orman yangınına etki derecesini ifade etmektedir.

Sonuç

Zonguldak ve Ereğli OİM için CBS ve UA teknikleri kullanılarak oluşturulan yangın risk haritası Şekil 1’de verilmiştir. Elde edilen sonuçlar analiz edildiğinde toplam alanın %39’unun yangına en hassas olan yüksek risk sınıfında, %43’ünün orta risk sınıfında ve %18’inin düşük risk sınıfında yer aldığı görülmüştür.

UA uydu görüntüleri kullanılarak CBS tabanlı yazılımların çok kriterli analizler yardımıyla yangın risk haritalarının oluşturulması ve belirli periyotlarda tekrarlanması faydalı olacaktır. Bu çalışmada orman yangınlarını etkilediği belirlenen arazi örtü tipi, eğim, bakı, yükseklik, yerleşim, yol faktörlerine ek olarak iklim, rüzgar, nem gibi faktörler de eklenerek kullanılan denklem ve modeller geliştirilebilir.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Şekil 1. Zonguldak ve Ereğli OİM İçin Orman Yangını Risk Alanları

Teşekkür

Çalışma alanı ile ilgili harita verileri ve yangın sicil fişlerinin temini için destek sağlayan ayrıca çalışma alanına konu olan orman yangınları ile ilgili görüşlerini bizimle paylaşan Orman Genel Müdürlüğü, Zonguldak OBM, Zonguldak ve Ereğli OİM kurum ve çalışanlarına teşekkür ederiz.

Kaynakça

Ateşoğlu, A., K. Melemez, ve B. Uğur. “Orman yangınına hassas bölgelerde arazöz ile müdahale oranının belirlenmesi (Bartın Orman İşletmesi örneği).” Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi 16, sayı. 2 (2015): 132-143. Doğanay H., ve S. Doğanay. “Türkiye’de Orman Yangınları ve Alınması Gereken Önlemler.” Doğu Coğrafya Dergisi 9, sayı. 11 (2004): 31-48. Küçük Ö., ve E. Bilgili. “Coğrafi Bilgi Sistemleri Yardımıyla Yangın Davranışının Uygulamaya Aktarılması: Kastamonu Örneği.” Gazi Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi 6, sayı. 2 (2006): 262-273. Mahdavi A., S.R.F.Shamsi, ve R.Nazari. “Forest and rangelands’ wildfire risk zoning using GIS and AHP techniques.” Caspian Journal of Environmental Sciences 10, sayı. 1 (2012): 43-52. Sepetçi V. (2014) Coğrafi Bilgi Sistemi Yardimiyla Orman Yanginlarina İlk Müdahale Sürelerinin Değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Anabilim Dalı, Afyon, 101 s. URL 1: https://earthexplorer.usgs.gov/ URL 2: https://gdex.cr.usgs.gov/gdex/

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Günlük Kullanım İçin 3d Baskılı Protez El Tasarımı

Murat Sönmez*1, Orçun Kaplan2, Mustafa Şahin3, Ömer Öz4, Mertcan Tursun5

ÖZET

Biz bu projemizde bu insanların günlük yaşantılarında ihtiyaçlarını rahatlıkla karşılayabilecekleri ve kullanabilecekleri bir protez el tasarlamayı amaçladık. Proje başlangıcında daha önce protez el kullanan insanların şikayetlerini baz alıp proje hedeflerini belirledik. Örneğin protez ellerle ilgili, pil ömrünün kısa olması, el hissiyatı vermemesi, hijyenik olmaması gibi kullanıcı sorunlarıyla karşılaştık. Tasarımın mekanik kısmında daha önce yapılmış ve makale halinde sunulmuş projeleri inceledik ve tasarımı oluşturduk. Ekonomiklik, hijyeniklik (yıkanabilirlik), hafiflik, ergonomiklik ve yeterli kavrama kuvveti gibi gereksinimler hedeflerimizdir. Bu hedefleri belirleyip tasarımın sınırlarını çizdik.

İncelenen projelerde beğenilen bir tasarım üzerinde gerekli iyileştirilmeleri yapıp, mekanik tasarımı belirledik. Temeli dört çubuk mekanizmasına dayanan ama onun farklı bir versiyonu olan bir mekanizmadır. Ilerleyen süreçte mekanizmada gerekli burulma momenti ihtiyacının fazla olması ve parmak boyutunun dışına çıkması gibi sorunlarla karşılaştık. Bu sorunları mekanizmayı daha basit hale getirip fazla olan parçaları mekanizmadan çıkardık. Tasarımın bilgisayar ortamında paket programlar yardımıyla simülasyonunu ve gerekli olan analizlerini yaptık. Yapılan analizde ortaya çıkan gerilmeler bazı parçalarda kritik değerleri geçtiğinden dolayı o parçaların boyutları üzerinde iyileştirilmeler yaptık. Analiz bize bazı parçaların malzemesinin ne olacağı hakkında bir bilgi verdi ve bu doğrultuda malzemelerin ne olacağı hangi parça hangi malzemeden yapılacak karar verdik. Yapmış olduğumuz sadece bir parmak için gerekli tasarımı diğer üç parmağa da (başparmak hariç) aynı şekilde uygulayıp bir elin dört parmağını oluşturduk. Burada parmak mekanizması aynı olup parmak boyutları üzerinde değişiklikler yaptık. Başparmak tasarımı için farklı bir mekanik tasarım belirlendi ve diğer dört parmağa göre el aynasında konumladırdık. Son aşama olarak 3D baskılı yazıcıda tasarım parçalarını yazdırıp protez elde kullanacağımız diğer gerekli parçaları da temin ederek montajladık.

Sonuç olarak, tasarım başlangıcında belirlediğimiz hedeflere ulaşmak için en doğru yaklaşımlarla projeyi tamamladık. Gerekli olan burulma momenti 480 Nmm ve kavrama kuvveti 10N dur.

Anahtar Kelimeler: Protez, el, tasarım, parmak, analiz

*1 Murat Sönmez, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 2 Orçun Kaplan, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 3 Mustafa Şahin, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, sahinmmustafaa@gmailcom 4 Ömer Öz, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 5 Mertcan Tursun, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Betonarme Yapılarda Kaçak Kat Çıkılmasının Ve İmalat Hatalarının Sonuçlarının İncelenmesi

Onur Ateş*1, Hüseyin Karabacak2

ÖZET

Ülkemizde, yapı inşaatlarında eksik veya yanlış malzeme kullanımı ve kaçak kat çıkılması durumu görülebilmektedir. Özellikle 1999′ da ülkemizde meydana gelen depremlerden sonra yapılan incelemelerde ince agrega olarak kullanılan kumun doğrudan hiçbir eliminasyon ve yıkanma işlemi görmemiş deniz kumu olduğu tespit edilmiştir ve beton mukavemetinin %34 oranında düşürücü bir etkiye sahip olduğu araştırmalar sonucu ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada, 3 katlı bir betonarme yapı güncel yönetmeliklere göre tasarlanmıştır. Tasarlanan yapının üzerine 2 adet kaçak kat inşa edilmesi durumu göz önünde bulundurulmuş ve sonuçları incelenmiştir. Daha sonra oluşan 5 katlı betonarme yapının eksik veya yanlış malzeme kullanılması durumu ve sonuçları da analiz edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Betonarme, Tasarım, Kaçak Kat, Malzeme.

1 Hüseyin Karabacak, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 2 Onur Ateş, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected].

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Zonguldak Karayolları Yapım Çalışmalarında Ortaya Çıkan Katı Atıkların Entegre Yönetimi

Mehtap Yücel1*,Ersin Aytaç2

ÖZET

Bütün dünyada olduğu gibi, ülkemizde de özellikle büyük yerleşim birimlerinde insanların karşılaştığı en büyük çevre sorunlarından biri de katı atıklardır. . Atıkların geri kazanımı, kaynağında önlenmesi ve bertarafının belirli bir düzen altında yapılmasını sağlayan atık yönetim politikaları ortaya çıkmıştır.

Atıkların geri kazanımı, kaynağında önlenmesi ve bertarafının belirli bir düzen altında yapılmasını sağlayan atık yönetim politikaları ortaya çıkmıştır. Atıklar kaynaklarına ve etkilerine göre çeşitlerine ayrılmış olup katı atıklar bu türün en önemli kısmını oluşturmaktadır. Entegre Katı Atık Yönetimi; evsel, tıbbi ve tehlikeli atıkların minimizasyonu, kaynağında ayrı toplanması, ara depolanması, transfer istasyonları oluşturulması, taşınması, geri kazanılması, bertarafı, tesislerin işletilmesi, kapatma ve izleme-kontrol süreçlerini içeren bir yönetim biçimidir (Tchobanoglous ve ark, 1993).

KGM’nin halihazırda uygulamada olan ve gelecekte hayata geçirmeyi planladığı bir çok hizmet ve projesi için, fizibilite ve planlama, kontrol, koordinasyon ve karar destek aracı olarak kullanılmak üzere Türkiye Karayolu Ağını kapsayan güncel veri havuzu ve sisteminin oluşturulması amacı ile “Karayolu Coğrafi Altlığı Oluşturulması Projesi” çalışmalarına başlanmış olup, altlık oluşturma aşamasında yukarıda yer alan çevre katmanlarının da ele alınması gerekmektedir. Buna göre söz konusu riskleri asgari düzeyde tutmak üzere AB Mevzuatı ile Çevre ve ġehircilik Bakanlığı ile uyumlu, teknik, ekonomik ve sosyal bakımdan sürdürülebilir bir Entegre Katı Atık Yönetimi Sistemi bu tez çalışmasında önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler: Katı Atık, Entegre Atık Yönetimi, Atık Bertaraftı, Karayolları

1 Mehtap Yücel, ZBEÜ

2 Ersin Ayta., ZBEÜ

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giriş

Her türlü insan (evsel, tarımsal, endüstriyel) ve hayvan faaliyetlerinden kaynaklanan, üreticisi ya da kullanıcısı için herhangi bir kullanım değeri kalmadığı içi "istenmeyen" yada "kullanışsız" olarak atılan ve normal halde katı olan tüm atıklar katı atık olarak nitelendirilir. Günümüzde atık yönetimi politikaları önem sırasına göre; önleme, azaltma, yeniden kullanım, geri dönüşüm, atık hacmini azaltma ve daha az atık depolama şeklindedir. Katı atıklar, düzensiz depolanarak, gömülerek veya yakılarak bertaraf edilmesi yerine yeniden kullanılması ve geri kazanılması gereken kaynaklar olarak değerlendirilmeye başlanmalıdır [2].

Katı atıklar oluştukları yere göre sınıflandırılır ise; a) Evsel nitelikli katı atıklar b) Endüstri kaynaklı atıklar c) Tehlikeli atıklar d) Özel atıklar e) Tıbbi atıklar f) Tarımsal ve bahçe atıkları g) İnşaat artığı ve moloz atıklar şeklinde sıralanabilirler [2].

Belirlenen bir atık yönetimi hedefi doğrultusunda teknoloji ve uygun metodun belirlenmesiyle işletme sisteminin oluşturulması entegre atık yönetimi için önemli bir adımdır.

Çalışma Hakkında Bilgiler

Karayolu projeleri, genellikle karayolu kullanıcılarının veya hizmetinden yararlananların, ekonomik ve sosyal refahını arttırmak amacıyla gerçekleştirilmektedir. Karayolu projeleri bu olumlu yanlarına karşın, civarındaki topluluklar ve doğal çevre üzerinde, trafik kazaları, gürültü, hava kirliliği, su kirliliği, enerji harcaması, biyotopun tahribi gibi olumsuz etkilerde yarattığından, karayolu projelerinin hazırlanmasında çevre faktörü önemli bir husus olarak göz ardı edilmemelidir. Erozyon, şevlerde toprak dengesinin bozulması, yol projesinin arazi ve toprak kalitesi üzerinde neden olduğu çevresel etkilerdir.

Karayolu çalışmaları, yüzey suları ve yer altı yüzey sularının akış ve kalitesinde değişikliklere, bazen su taşkınlıklarının artışına, erozyona, birikintiye veya doğal yer altı su seviyesinin düşmesine, yer altı sularının kirlenmesine, yol yüzeyinde biriken suların tahliye edilmemesi ise kaymalardan dolayı trafik kazalarına neden olmaktadır. Projecilerin, proje hazırlarken bu konuların bilincinde olması, çevre sorunlarının çözümüne yardımcı olacaktır.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Materyal ve Metot

Yol yapımı esnasında çıkan katı atıklar;

‐ Şantiye sahalarında ikamet eden personelden kaynaklanan evsel nitelikli katı atıklar

‐ Şantiyede bulunan inşaat makinelerinin atıkları (lastik, üstübü v.b.)

‐ Şantiyede oluşan büro atıklarıdır.

Yapım çalışmalarında kullanılan araç ve makineler için bakım ve yakıt ikmallerinin yapılma sırasında atık yağlar açığa çıkmaktadır. Her ne kadar iş makinelerinin yağ ve filtre değişimlerinin en yakın akaryakıt istasyonunda veya en yakın servis noktalarında yapılsa bile bunun mümkün olmadığı durumlarda, iş makinelerinden kaynaklanacak filtre ile atık yağların değişimleri şantiyede yapılmaktadır.

Sorumluluk sahası içerisinde birçok çevre sorunu mevcuttur. Bu sorunlar arasında; hava kirliliği, su kirliliği, toprak kirliliği, gürültü kirliliği, atıklar ve yeşil alanların mevcut durumu ve geliştirilmesini sayabiliriz.

Tablo 1. Zonguldak Karayolunda Çıkan Bazı Atık Beyan Formu

Katı atık yönetimi hizmetlerini yüklenici firmalar sayesinde yerine getirmektedir. Oluşan evsel katı atıklar genel olarak üreticileri tarafından düzenli bir şekilde biriktirilmekte ve belediye tarafından belirtilen saatlerde dışarıya bırakılmaktadır. Belirli bölgelerinde atıkların düzenli bir şekilde toplanması için özel toplama bölümleri oluşturulurken, bazı yerleşim mahallerinde belirli noktalara çöp poşetleri içerisinde bırakılmaktadır. Bazı bölgelerde ise halen evsel atıklar için konteynerler bulunmaktadır.

İnşaat atıkları ve hafriyat toprağı üreticileri,yüklenici firma kontrolünde ürettikleri hafriyat toprağı ve inşaatı atıklarını belirli bir sahada toplamakta ve kendi imkânları ile Belediyenin belirlediği izinli döküm alanlarına transfer etmektedirler.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Sonuç

Entegre atık yönetiminin en önemli ve öncelikli basamaklarından biri atığı oluşturan halkın ve kurumların, toplama, taşıma ve bertaraf da görevli olan personelin, bütün sistemden sorumlu olan yönetimin bilinçlendirilmesidir.

Ortaya çıkan bu atıkların çevre ve insan sağlığı gözetilerek toplanması, taşınması, bertarafı ve geri dönüşümü görevleri, atıkların üretildikleri mahalde bulunan yerel yönetimlere verilmiştir. Dünya genelinde olduğu gibi Türkiye’de de bu görevler yerel yönetim birimi olan belediyelere verilmiştir. Rekreasyon alanlarının düzenlenmesi ve işletilmesi, kanalizasyon sistemi, yolların yapımı, doğal gaz hizmetleri vb. birçok faaliyet hali hazırda özel sektör kuruluşlarına devredilmiş durumdadır. İncelendiği üzere bu sistemin gelecek yıllarda bu şekilde ilerlemesi çok ciddi çevre problemlerine yol açacaktır. Bunlar dikkate alındığında katı atık yönetiminin çevreci bir yaklaşımla planlanması ve sistemli bir temel oluşturulması gerekmektedir.

Kaynakça

Alpaslan N., 2006. “Katı Atık Yönetimi” TMMOB ÇMO İzmir Şb. ARMAĞAN, Bülent, İbrahim Demir, Özlem Demir, Nuray Gök, (2006), Katı Atıkların Ekonomide Değerlendirilmesi, İstanbul: İstanbul Ticaret Odası. Atık Yönetimi Eylem Planı (2008-2012), 2008. Çevre ve Orman Bakanlığı Çevre Yönetimi Genel Müd. Atık Yönetimi Daire Başkanlığı Yayını, Ankara

BEYHAN, Mehmet, (1997), Isparta Evsel ve Ticari Katı Atıkların Geri Kazanılabilir

Maddelerin Potansiyelinin Araştırılması, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri

Enstitüsü, İstanbul.

ERDİN, Ertuğrul, (2005), Ambalaj Atıkları Toplanması Taşınması ve Değerlendirilmesi,

Dokuz Eylül Üniversitesi Bilgi Sistemi Katı Atık Web Sitesi. http://web.deu.edu.tr/erdin/en/pubs.htm, Erişim Tarihi: 03.02.2013.

Steiner M., Wiegel U., 2009. Katı Atık Yönetimi - Atık Yönetiminin Temellerine Yönelik Rehber Kitap

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Yapay Zeka Kullanılarak İnsansız Sualtı Aracı ile Alınan Sualtı Görüntülerinin Tanılanması ve Deneysel Uygulanması

Recep Fatih Cantekin*1, Berna Erol2,Çağdaş Demirtaş3,Doğa Nalcı4

ÖZET

Dünyanın yüzde 70’inin sularla çevrili olmasından dolayı su ile ilgili gerek sivil gerekse askeri alanda uygulamalar oldukça yaygındır. Su altı ortamı çok değişken olmasından dolayı, sualtı çalışmalarını yürütebilmekte bir o kadar zordur. Sualtı çalışmaları, uzun zaman alabilen karanlık ve derin sularda olabilmektedir. İnsan hayatını tehlikeye atan durumlarda dalgıç kullanmak yerine insansız sualtı araçlarını kullanmak hem güvenli hem de az maliyetli bir iştir. Sualtı kablo boru döşeme çalışmaları, limanların muhafaza edilmesi ile ilgili uygulamalar, jeolojik jeofizik alanlar, balıkçılık gibi sivil alanlardaki uygulamalar ile ve askeri alanlardaki (mayın tanılama, düşman gemi tanılama, gemi güvenliğ i, kıyı güveliğ i, ceset tanılama) uygulamanın başarılı bir şekilde gerçekleşmesi için, sualtında nesne tanılaması önem arz etmektedir. Sualtında nesne tanılamalarında, şimdiye kadar kullanılan klasik görüntü işleme algoritmaları ve Haar Cascade eğ itici yöntemleri kullanılmakta idi. Bu çalışmada, özgün bir çalışma olarak, insansız sualtı aracına entegre kamera ile alınan görüntüler, yapay zeka algoritmaları kullanılarak tanılanmıştır ve deneysel uygulaması yapılmıştır. Mevcutta kullanılan algoritmalar ile de aynı iş yapılarak karşılaştırılmıştır ve sonuç olarak yapay zekâ algoritmalarının diğ er yöntemlere göre çok başarılı olduğ u gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Yapay zeka

*1 Recep Fatih Cantekin Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü 2 Berna Erol Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü 3 Çağdaş Demirtaş Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü 4 Doğa Nalcı Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Gömülü Sistem Tasarımında Bir Alternatif : Yocto

Ercüment Türk*1

ÖZET

Gömülü sistem pazarı, farklı ortamda çalışan geniş cihaz yelpazesiyle bilinir; ev kullanıcıları, endüstriyel cihazlar, tıbbi kullanım veya veri merkezleri. Bu cihazlar ortamlarına göre uyarlanmıştır ve bağlantı yetenekleri, giriş ve çıkış yöntemleri ve işlem gücü, bellek kapasitesi ve kullanılabilir veri depolama gibi özellikler bakımından büyük farklılıklar gösterir. Bu sistemlerin çalışması için yazılıma ihtiyacı vardır ve Linux uyarlanabilirliği, işlevselliği, kalitesi ve telif ücreti modelinden dolayı istenmektedir. Pazar, hem açık kaynak hem de tescilli çözümler kullanılarak benimsenen yazılıma birçok farklı yaklaşımla oldukça parçalı ve dağılmış durumdadır. Her pazar alt segmenti tercih edilen bir yaklaşıma sahip olma eğilimindedir, ancak kabul edilmiş standartlar yoktur. Bu pazarda çalışan herkes bu parçalanma ile uğraşmaya çalışırken bazı zor sorunlarla karşılaşır. Geneksel yöntem tüm bu sorunları ayrı ayrı çözme eğilimidir ve bu çok pahalı bir yöntemdir. Standart bir paradigma ile yaşanan tüm bu sorunların çözülmesi beklenmektedir. Alternatif olarak, Yocto Linux tarafından sunulan çoğu gömülü sistem dünyasının yazılım gereksinimlerini karşılayan ortak bir en iyi uygulamalar altyapısı oluşturmaktır. Ortak bir araç seti ve bir referans gömülü Linux yığını oluşturmak yani şu anda herkesin yaptığı farklılaşma dışı ortak bir proje biçiminde paylaşılabildiği bir çalışma anlamına gelir. Organizasyonlar ortak bir gömülü sistem geliştirme başlangıcından sonra amaçlarına veya daha iyi oldukları kısımlara odaklanabilirler. Amaç, şu anda gömülü sistemlerde bulunan tüm çözümlere bakmak ve sonra mevcut olandan en iyi şekilde yararlanmak, eksik olan herhangi bir işlevselliği doldurmak ve pazarı yönlendirebilecek bir şey yaratmaktır. Bunu yaparak, proje kullanıcıları referans yığının maliyetini paylaşırlar ve herkesin kendisinin yapmak zorunda kalmasından ziyade pazar tarafından kullanılan ortak bir standart araç seti oluştururlar.

Bu çalışmada Yocto Linux dağıtımı kullanılarak amaca uygun ARM tabanlı bir gömülü sistemin tasarım aşamalarından bahsedilmiş ve Yocto projesi referans alınıp toplu taşıma ve ödeme sistemlerinde kullanılmak üzere bir gömülü sistem için dağıtımın oluşturma aşamalarından bahsedilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Yocto, Linux, ARM, Gömülü Sistem, Önyükleyici.

*1 Ercüment Türk: Ege Üniversitesi Uluslararası Bilgisayar Enstitüsü, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Common Models Used in Urban Growth Modeling

Elaheh Zadbagher*1, Ömer Sarı2, Aycan Murat Marangoz 3

ABSTRACT

Urbanization is an inevitable process brought on by population growth, industrialization and migration of people from rural areas. Many developing countries are exposed to adverse impacts of unplanned and unmanaged urban growth. That is why, with the urban growth, concerns have been raising about the environmental, ecological, and social structure. The urban growth models coupled with GIS and remote sensing are useful tools to simulate and predict urban growth to understand growth dynamics, impacts of driving factors and optimum land use planning. In this research the types of urban growth prediction models, their advantages and limitations were examined. Over the last few decades, various models have been developed in order to model urban growth. Although most of these models have a common goal, they may vary in terms of implementation methodology or theoretical assumptions. Generally, there are six main urban growth modeling categories including cellular automata (CA), agent based, artificial neural networks (ANN), logistic regression (LR), fractals and decision trees. From six urban growth modeling above, the most popular model is CA model. The CA model has good simulation accuracy due to the application of spatial areas of cells that are in various sizes of the environment and it is able to simulate the temporal and spatial evolution process of complicated systems. In addition, CA models are commonly used by integrating other models such as LR, ANN, SLEUTH and Markov Chain.

Keywords: Urban growth, Modeling, Cellular Automata

*1 Elaheh Zadbagher: Department of Geomatics Engineering, Zonguldak Bulent Ecevit University, Turkey, [email protected] 2 Ömer Sarı: Department of RS and GIS, Cukurova University, Adana, Turkey, [email protected]. 3 Aycan Murat Marangoz: Department of Geomatics Eng., Zonguldak Bulent Ecevit University, Turkey, [email protected].

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Copper Magnetic Heater

Emad Udwan *1

ABSTRACT

The magnetic system is based on the principle of natural law (Lentz law) copper as non ferro metal reacts to magnetic induction by creating heat.

The system is based on magnetic induction, so the electric motor runs the aluminum disk in which a number of magnets has been integrated. The field of magnetic induction is created when the disk reaches a certain speed and the copper reacts on that with heating up. So the copper cauldron heats up due to the magnetic induction and the heat is transferred to water or thermal oil. The principle of operation is simple and all of the energy used is by electric motors. the magnetic heating system is reliable and economical on the long run, plus easy to install and maintain. We can, from personal experience, say that the magnetic system meets all the requirements expected of modern technology era. The system is installed by using the existing hot and cold water pipes., buil-tin electronics regulate automatic switching the motor on and off which helps save energy.

in addition it is an builtin security that the system will not overheat. There is no need for maintenance and cleaning, nor is there exhaust gas in the house.

Keywords: induction heater, copper electromagnatic motor, econamical , enviromental friendly , lentz law

*1 Emad Udwan, Zonguldak, TURKEY, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Introduction

The magnetic system is a multifunctional system designed for central heating. This means that it can be adapted to existing central heating systems, as well as different applications. One of the ways the system works is that it heats the water that heats your home. The other option is to heat thermal oil, which then heats the water in the buffer which then heats your home. It is the choice of the user, we must specify that the option of heating the thermal oil brings greaterefficiency in spending the energy

Information About The Study

The magnetic system is based on the principle of natural law (Lentz law) copper as non ferro metal reacts to magnetic induction by creating heat.

Material and Method

Parts of magnetic heater:

1. Aluminum disk with magnets

2. Copper boiler

3. Electromotor

4. Construction which holds all parts

5. Electric parts, such as thermostat and on/off switch

Results

We are proud to say that the magnetic heating system is reliable and economical on the long run, plus easy to install and maintain. We can, from personal experience, say that the magnetic system meets all the requirements expected of modern technology era.

The system is installed by using the existing hot and cold water pipes., buil-tin electronics regulate automatic switching the motor on and off which helps save energy. in addition it is an builtin security that the system will not overheat. There is no need for maintenance and cleaning, nor is there exhaust gas in the house.

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

In short we are satisfied, and we want you the have the same experience.

Figure 5. Copper Induction Heater

Acknowledgments

This study is supported by zonguldak Bulent Ecevit University electrical and electronic engineering student under the management of Dr. Öğr. Üyesi Necati BAŞMAN.

References https://www.emolio.com/Magnetic-Heater

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Propolisin Biyoaktif Özellikleri

Edanur ÇAL*1, Elif DAĞCI2, Özge ALGAN CAVULDAK3 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, Zonguldak, TURKEY

ÖZET

Propolis, bal arılarının (Apis mellifera) huş ağacı, diş budak, karaağaç, çam, meşe, okaliptüs, kavak ve kestane gibi ağaçlardan topladıkları bitki reçineleri, müsilaj, zamk, lateks ve polen gibi maddeleri kendi enzim ve bal mumları ile karıştırarak oluşturdukları mumsu bir arı ürünüdür. Bal arıları, propolisi kovandaki yarık ve çatlakların kapatılması, kovanın ve petek gözlerinin dezenfeksiyonu, kovanın soğuktan korunması, yabancı canlıların girişinin önlenmesi, kovana giren ve kovandan atılamayacak büyüklükte olan yabancı canlıların mumyalanarak kokuşmasının engellenmesi gibi amaçlarla kullanmaktadır. İnsanoğlu da propolisi çok eski çağlardan beri ölülerin mumyalanması, yara ve diş çürüklerinin tedavisi gibi farklı amaçlar için kullanmıştır. Propolisin kaynağı bulunduğu bölgenin bitki örtüsü, mevsim ve iklim kuşağına göre değişmektedir. Bu farklılıklar da propolisin kimyasal içeriğini etkilemektedir. Propolisin antioksidan aktivitesi, içerisinde bulunan flavonoidler ve fenolik asitler gibi yüksek orandaki fenolik bileşiklerin miktarından ileri gelir. Propolisin bileşiminde C, E, B1, B2, B6 gibi vitaminler, CAPE (kafeik asit fenetil ester), kafeik asit, ferulik asit, pinosembrin, kuarsetin ve luteolin gibi doğal antioksidanlar bulunur. Bu antioksidanların insan sağlığı üzerinde birçok olumlu biyolojik etkisi bulunmaktadır. Bu çalışmada propolisin içeriğindeki fenolik bileşiklerin; antioksidan, antifungal, antibakteriyel, antiviral, antitümör ve antiinflamatuar gibi etkilerinden yararlanılarak gıda, tıp, farmakoloji ve kozmetik endüstrilerinde kullanım alanlarının araştırılıp günümüzde yararlılığının tüketiciler tarafından benimsenip, kullanımının yaygınlaşmasını sağlamak amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Propolis, fenolik bileşikler, antioksidan aktivite, antibakteriyel aktivite, antiviral aktivite

*1Edanur Çal, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 2 Elif Dağcı, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 3 Özge Algan Cavuldak, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Jet-Grouting Yöntemi Kullanılarak Zemin Islahı

Rüveyda Seda ŞENGÜL1, Tolunay ÖZVURAL 2, Zeynep BADEMLER3, A.Bengü SÜNBÜL4

ÖZET

Bu çalışmada, şevli bir arazide yapılması planlanan 2 bodrum+ zemin+ 2 normal katlı bir yapı temel altında uygulanan zemin iyileştirme yöntemi; jet grouting kolonu ile oturum alanında iyileştirme yapılan temel altındaki zemin tabakalarında meydana gelen parametre değişimleri incelenmiştir. İncelelen yapı projesi ve temel altı zemin profili, özel bir firmadan temin edilen zemin etüdü ve geoteknik rapordan elde edilen veriler yardımıyla belirlenmiştir. Elde edilen veriler literatürde geçen parametrik çalışmalardan faydalanılarak sayısal model hazırlanırken kullanılmıştır. Sonlu elemanlara dayalı hazırlan sayısal modelde gerçek durumu en iyi şekilde yansıtacak parametreler seçilmiş ve modele yansıtılmıştır. Yapı temel altında izin verilebilir oturma değerleri dışında kalan oturma miktarlarını azaltmak amacıyla; zemin iyileştime yöntemi olarak jet-grouting yöntemi seçilmiştir. Ayrıca; çeşitli zemin iyileştirme yöntemleri arasında jet-gouting yöntemi çok yönlü ve pek çok zemin türünde uygulanabilir bir yöntem olması dolayısıyla tercih edilmiştir. Jetgrout kolonun taşıma gücünün belirlenmesi için yaygın olarak kullanılan bir metot bulunmamaktadır. Yapılan çalışmalarda jetgrout kolonu taşıma gücünün hesabı için iki farklı yol izlenmiştir. İlk yol; jetgrout kolonunu kendi içinde izole bir yapısal eleman olarak ele almak ve jetgrout kolonunun taşıma gücünü kazık taşıma gücü gibi hesaplayarak modellemektir. Bu yöntemde jetgrout kolonlarının imalat şeklinin bir sonucu olarak jetgrout kolonu ile temas halinde olan zemin sıkıştırılmış olmaktadır. Jetgrout kolonun kesiti üniform olmaması sonucu olarak ince daneli veya kaba daneli zeminlerde, doğal zemin ile jetgrout kolonu arasındaki temas çakma veya fore kazıklardan çok daha sık elde edilmektedir. İkinci yol ise, jetgrout kolonun taşıma gücünün hesabı için jetgrout yöntemi bir zemin iyileştirme yöntemi olarak ele alınır. Bu şekilde uygulama alanı kompozit malzeme olarak tanımlanmaktadır. Zemin iyileştirmesi çeşitli uygulamalarla geniş bir zemin kütlesinin davranışını değiştirmektir. Jetgrout uygulamasının zemin iyileştirmesi olarak ele alınması durumunda jetgrout kolonlarının taşıma gücü grup taşıma gücü olarak ele alınır. Böylece bir grup jetgrout kolonunun taşıma gücü blok taşıma gücü olarak da hesaplanır. Yapılan çalışmada taşıma gücü hesabı için blok taşıma gücü yöntemi kullanılmıştır. Çalışmanın amacı jet-grouting uygulamasının sıklık ve jet-gout kolon çaplarına bağlı olarak zemindeki iyileştirmeye etkisini belirlemektir. Sayısal model analizlerinde; sonlu elemanlar yöntemini kullanan Plaxis v8.6 2D programı kullanılmıştır. Sonuçları bu bildiri kapsamında sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler: Jet-grout kolonu, oturma, zemin iyileştirme yöntemi, sonlu elemanlar yöntemi.

*1Rüveyda S. Şengül: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 2 Tolunay Özvural: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 3Zeynep Bademler: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 4 A. Bengü Sünbül: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

İyonosferdeki Toplam Elektron İçeriğinin GNSS Sinyallerine Etkisi

Raif Naci Uygun*1, Gökhan Gürbüz1

ÖZET

Dünya atmosferi çeşitli gaz ve küçük parçacıklardan oluşmaktadır. GNNS uydularından yayınlanan sinyaller, uzay boşluğunu geçtikten sonra, dünya atmosferinde önce iyonosferden daha sonrada troposferden geçerek yeryüzeyindeki GNNS alıcılarına ulaşmaktadır. Bu nedenle de troposferin yanı sıra, iyonosferin neden olacağı iyonosferik gecikmenin çok iyi bir şekilde tayin edilmesi gerekmektedir. İyonosfer yeryüzeyinden itibaren yaklaşık 60 km yükseklikten başlayıp, 1100 km’ye kadar uzanan, iyonize gazlardan oluşmuş bir atmosfer tabakasıdır. Bu tabaka kendi içerisinde iyonlaşma miktarına bağlı olarak D, E ve F katmanlarına ayrılır. İyonosferin elektromanyetik dalgalar üzerindeki etkisi güneşten dolayı gündüz daha fazla olmaktadır. İyonosfer, dağıtıcı özelliğe sahiptir ve sinyal bağımlıdır. Bu nedenle iyonosfer sinyal kodunu ve faz modülasyonunu ters yönde etkiler. Sinyal yolu üzerinde bulunan iyonosfer veya parametresi olan TEC (toplam elektron içeriği), serbest elektronların sayısına bağlı olarak farklılık gösterir. Serbest elektronların sayısı iklim koşulları, zaman, coğrafi enlem, güneş ve jeomanyetik değişim gibi faktörlere bağlıdır. Yeryüzüne dağılmış çok sayıda GNSS gözlem istasyonu ve GNSS uydusu yardımıyla iyonosfer elektron yoğunluğu profili elde edilebilmekte, iyonosfer saçıcı bir ortam olduğundan L1 ve L2 taşıyıcı sinyalleri yardımıyla TEC değerleri belirlenebilmekte ve iyonosferik düzensizlikler araştırılabilmektedir. Bu çalışma kapsamında 2019 yılı ilk periyodunda Muğla ve çevresindeki TUSAGA-Aktif istasyonlarına ait GNSS verileri değerlendirilerek TEC miktarlarındaki değişimlerin incelenmesi amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: İyonosfer, İyonosferik etki, GNNS Sinyalleri

*1 Raif Naci Uygun,Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]. 2 Gökhan Gürbüz, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Bir İnsansız Sualtı Aracının Otonomluğu İçin Lazer İle Sualtı Haberleşmesi Ve Uygulaması

Hüseyin Can Karamelek1*,Büşra Akpınar2,Buçe Nur Başaran3,Ayşe Öztürk4,Fatih Sungur5,Seda Kartal6

ÖZET

Elimizde bulunan uzaktan kumandalı sualtı aracının otonomlaşması için haberleşme probleminin çözülmesi gerekmektedir. Bu amaç doğrultusunda, akustik modemler uzun süredir sualtı uygulamaları için varsayılan kablosuz iletişim yöntemi olmasına rağmen, uzun mesafeler nedeniyle yüksek hızlı iletişim ihtiyacı, daha önce uzaklık sınırlamaları nedeniyle göz ardı edilen akustik olmayan yöntemlerin araştırılmasını sağlamıştır.

Bu çalışmada, lazer diyotların (LD) kullanıldığı sualtı optik iletişim, yüksek hızda ve düşük güç gerektiren, ancak sadece sınırlı mesafelerin gerekli olduğu, daha yüksek veri oranları ve daha az karmaşık iletişim sistemlerinin istenildiği senaryolar için akustik modemlere göre bir gelişme olarak sunulmuştur. Optik haberleşme sistemi verici ve alıcı devrelerinden oluşmakta olup, veri transferi sağlamak için iki adet bilgisayar kullanılmıştır. Optik iletişim sisteminin verici kısmı bir sürücü devresi ve ışık kaynağı olarak yarı iletken bir lazer diyot içerirken, alıcı kısmı ise bir fotodiyot ve bir yükseltme devresi içerir. Optik iletişim sisteminin sonuçları lazerin iletilen gücü kullanılarak, bir bilgisayardan diğerine bir ikili rakam dizisi (0/1) gönderilmesi ile elde edilmiştir.

Bu çalışma kapsamında yeni bir araştırma alanı olan sualtı kablosuz optik iletişimi olarak da bilinen ışık tabanlı sualtı kablosuz iletişimi, insansız bir sualtı aracının otonomluğu için, akustik ve radyo frekansı (RF) iletişim yöntemlerine alternatif veya tamamlayıcı olarak önerilmiştir. Gerçekleştirmiş olduğumuz sualtı kablosuz optik haberleşme sisteminden elde edilen sonuçların bu yöntemlerden daha iyi olup olmadığını görmek amacı ile bir deney yapılmıştır. Deney mavi-yeşil lazerlerin sualtı iletişimi için en iyi oldukları bilinmesine rağmen, mavi-yeşil lazerlere neredeyse eşdeğer olan 655nm kırmızı lazer kullanılarak gerçekleştirilmiş ve veri iletimi sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Sualtı, Optik İletişim, Veri Transferi, Lazer Diyot, Alıcı-Verici.

*1Hüseyin Karamelek:Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 2 Büşra Akpınar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 3 Buçe Nur Başaran: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 4 Ayşe Öztürk: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 5 Fatih Sungur: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 6 Seda Kartal: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

100

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Sentinel-1 Uydu Verileri Kullanarak DInSAR Tekniği ile Deprem Kaynaklı Deformasyonların Belirlenmesi: Çanakkale Ayvacık Depremi

Metin Can ÜÇEREN1, Çağlar BAYIK*2, Saygın ABDİKAN3

ÖZET

Birçok fay hattı üzerinde yer alan ülkemiz için depremler en önemli doğal afetlerin başında gelmektedir. Çok sayıda can ve mal kaybına neden olması nedeniyle deprem öncesi ve sonrası incelemeler ve gözlemler günümüzde oldukça önemlidir. Yapay Açıklıklı Radar (SAR) teknolojisi bu tür doğal afetlerin izlenmesi ve incelenmesi için sık kullanılan bir yöntemdir. Bu çalışmada 6 Şubat 2017 tarihinde 5,5 şiddetinde meydana gelen Çanakkale Ayvacık depremi Diferansiyel İnterferometrik SAR (DInSAR) tekniği ile incelenmiştir. Bu teknik yer kabuğunun deformasyondan kaynaklanan hareketlerinin belirlenmesi için kullanılan önemli tekniklerinden bir tanesidir. DInSAR, aynı yörünge üzerinden farklı zamanlarda elde edilen SAR uydu görüntülerinden elde edilen faz bilgisi yardımıyla mekânsal değişimin belirlenmesini sağlar. Böylece deprem ve heyelan izlenmesi, volkanik ve tektonik araştırmalar, buzul hareketleri vb. doğal afetler sonucu oluşan yüzey hareketlerinin neden olduğu deformasyonların belirlenmesi bu teknik sayesinde gerçekleştirilebilir. Bu çalışmada Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından ücretsiz olarak kullanıcılara sunulan Sentinel-1 SAR uydu verileri ve açık kaynak kodlu SNAP yazılımı kullanılmıştır. Biri deprem öncesi diğeri deprem sonrası olmak üzere 2 adet Ascending (yükselen) ve 2 adet Descending (alçalan) uydu verileri ile bölgede meydana gelen deformasyon incelenmiştir. Yükselen ve alçalan yörüngelerin birlikte sağladığı bilgi, belirli matematik ve geometrik temellere göre yukarı-aşağı (yükselme-çökme) doğrultuda deformasyon miktarları tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda Çanakkale Ayvacık depremi sonrası oluşan deformasyon çökme olarak tespit edilmiştir. Çanakkale’nin Ayvacık ilçesinde Tuzla ve Assos arasındaki bölgede meydana gelen depremde yukarı-aşağı doğrultuda -8 ile 5 cm arasında bir yer değiştirme belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: SAR, Deprem, DInSAR, Deformasyon, Sentinel-1

1 Metin Can Üçeren, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi *2 Çağlar Bayık, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, caglarbayı[email protected] 3 Saygın Abdikan, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

101

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Sentinel-2 Uydu Görüntülerine Spektral Şehir İndeksleri Uygulayarak Ankara İlinin Kentsel Gelişiminin İzlenmesi

Çiğdem SERT*1, Saygın ABDİKAN2

ÖZET

Kentsel gelişim genel olarak kırsal alandan yersel alana geçiş olarak adlandırılmaktadır. Dünyamızda şehirlere olan talep artışı ile birlikte şehirsel alanların genişlemesi yol, yerleşim, yeşil alan, sanayi vb. alanlara olan inşa ile betonlaşma artmakta ve bu sebeple tarım alanları ve doğal alanlar zarar görmektedir. Zamanla kentlerdeki boş arazilerin yetersiz kalması ile eğimli yamaçlar, vadi tabanları, tarım alanları, ormanlık alanlar yerleşme baskısına maruz kalmıştır. Bu nedenle doğal kaynakların, tarım alanlarının, sanayi alanlarının vb. alanların en iyi şekilde kullanılabilmesi için kentsel gelişimin zamansal değişimini inceleyerek sonuçları doğrultusunda planlamalar yapılıp, yönetilmesi gerekmektedir. Günümüzde kentsel gelişim değişimlerinin tespitinde farklı uzaktan algılama tekniklerinden yararlanılmaktadır. Bu çalışmada Ankara ilinin zaman içerisindeki kentsel gelişimindeki değişimi incelemek amaçlanmıştır. Şehre ait 14 Kasım 2015 ve 3 Kasım 2018 yıllarına ait farklı Sentinel- 2 uydu görüntüleri materyal olarak kullanılmıştır. Kullanılan görüntülere şehirlerin belirlenmesine katkı sağlayan 3 tane spektral şehir indeks, NDBI (Normalleştirilmiş Fark Artış İndeksi), BAEI (Yerleşik Alan Çıkarma İndeksi), BSI (Çıplak Toprak İndeksi) uygulanmıştır. Üç indeksin değişim analizi incelenerek ortaya çıkan sonuçlar karşılaştırılmıştır. Karşılaştırılan sonuçlar doğrultusunda en iyi sonucu BSI (Çıplak Toprak İndeksi) indeksi vermiştir. En iyi sonucu veren indeks yardımı ile Ankara ilindeki kentsel gelişim 2015 yılından 2018 yılına kadar 32 ha bir alanda değişim olduğu gözlenmiştir.

Anahtar Sözcükler: Kentsel Gelişim, Sentinel-2, Spektral Şehir İndeksler, Uzaktan Algılama

*1 Çiğdem SERT, 0539 557 94 96 : [email protected] : . 2 Saygın Adbikan, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

102

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Monitoring Surface Deformations in Zonguldak by DINSAR

Rabia ALTINDAĞ*1, Hüseyin KEMALDERE2

ABSTRACT

Zonguldak is the most famous mining region of Turkey. Underground coal mine extraction in the basin was initiated in 1848. Currently, Turkish Hardcoal Enterprises (TTK) is the company authorized for mine production in the basin. According to the official records of TTK, the hard coal production is about 2.5 million tons per year, and has totally reached about 400 million tons since 1848. There are widespread coal seams located between the levels of +155 m and −550 m under the city.

Due to these activities, wide subsidence constitutions have been observed in different locations of the basin. Also, the basin is quite rich in cave systems, and this case causes trigger subsidence and increases its rate. Because of the subsidence constitutions, the city infrastructure and superstructure have been experiencing major damages. In this respect, the surface deformations on the basin must be monitored to determine the subsidence effects on the existing settlements.

Along with the conventional and terrestrial deformation determination methods, Differential Radar Interferometry (DInSAR) which uses phase difference of synthetic aperture radar data acquired in two different times have begun to be employed in monitoring tectonic movements, land slides, volcano eruptions and subsidence etc.

In this study, X band TerraSAR X data which are efficient in urban areas were utilized. The images are taken on June 2012 and December 2012. SRTM HGT, Aster 1sec and HGM DEMs are used to substract the topographic phase from the interferogram and 3 cm, 3.75 cm and 4.5 cm deformations are obtained respectively. Altough the same area was processed, different results are obtained because of the resolutions of the DEMs.

KEY WORDS: DEM, Deformation, Sythetic Aperture Radar, Interferometry

* Rabia ALTINDAĞ: Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 1 Rabia ALTINDAĞ: Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 2 Hüseyin KEMALDERE: Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

103

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Uydu Görüntüleri Yardımıyla Batimetri Çalışması

Beste Kılıç Güngör*1, Eray Köksal2, Can Atalay3

ÖZET

Kıyı bölgeleri, dünyanın sürekli değişkenlik gösteren bölgelerindendir. Bu değişiklerin incelenmesi ve ölçülmesi, kıyı bölgelerinin, limanların, boru hatlarının ve diğer kritik altyapıların inşaası için büyük öneme sahiptir. En önemli parametrelerden biri de su derinliği hakkında elde edilen bilgidir. Batimetri, deniz tabanının topoğrafyasını belirleme bilimidir. Yıllar geçtikçe, batimetrik verileri elde etme tekniği, klasik yöntemler ve Akustik İskandil, LİDAR Batimetri gibi modern yöntemlerden daha çok günümüzde uydulardan gelen kazanımlar kullanılarak geliştirilmiştir. Uydudan Türetilmiş Batimetri (SDB), son zamanlarda hidrografik ölçme endüstrisinde yeni bir gelecek vaat eden multispektral uydu görüntülerinden batimetrik veri elde eden bir alan kazanım tekniğidir.

Bu çalışma Landsat-8 uydu görüntüleri üzerinden bilgi içeriği analizi kapsamında batimetrik harita üretiminin yapılan çalışmalar üzerinden araştırmaya yönelmiştir. Log Ratio Transformation (LRT) yöntemi kullanılarak oran dönüşüm algoritmasını kıyı ve yeşil bantlara uygulayıp Zonguldak Kozlu Limanının batimetri haritasını belirlemeye çalışmaktadır. Uydu görüntülerinden elde edilen batimetrik verilerin, çeşitli model karşılaştırma ve istatistiksel analizi gerçekleştirilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Batimetri, Uydu Görüntüleri, Akustik İskandil, LİDAR, Landsat

*1 Beste Kılıç Güngör: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]. 2 Eray Köksal: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 3 Can Atalay: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected]

104

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giriş

Uydudan Türetilmiş Batimetri (SDB), sadece spektrum bantlarının birleşimi üzerine bazı benzersiz matematiksel algoritmaları benimseyerek yararlı ve güvenilir deniz tabanı ve hidrografi alanında bilgiler sunan temel araştırma alanlarından biridir. Klasik derinlik ölçmelerinin yanında modern ölçme yöntemi olan Akustik İskandil ve LİDAR Batimetri her ne kadar yüksek hassasiyetli batimetri verileri sağlamak için birinci sınıf bir seçim olsa da, sınırlı kapsama alanı, zaman ve yüksek işletme maliyeti olarak sorun oluşturmaya devam etmektedir. Bu nedenle, her yıl yeni uyduların piyasaya sürülmesi ve yeni sensörlerin geliştirilmesi ile SDB hakkında, tekniklerinin değerlendirilmesi ve analiz edilmesi için önemli sayıda araştırma yapılmaya başlanmıştır [1]. Genel olarak SDB; ucuz, hızlı, pratik, ayrıntılı, sayısal, evrensel ve günceldir [2].

Çalışma Hakkında Bilgiler

Çalışma alanı olarak Zonguldak Kozlu Limanı seçilmiştir. Bu alan 31°44'17.59"- 31°45'1.68" Doğu boylamları ile 41°26'13.66"- 41°26'43.51" Kuzey paralelleri arasındadır. Literatürde yer alan bazı çalışmalar aşağıda sunulmuştur.

Şekil 6. Zonguldak Kozlu Limanı

Lyzenga (1985) su derinliğini belirlemek için uydu görüntüsü kullanma olasılığı üzerine doğrusal bir teknik geliştirmiştir. Bu teknik, su ve taban yansıtmasının optik özelliklerinin sabit olduğu durumlarda, yansıtılan parlaklık ve su derinliği arasındaki ilişkiyi tanımlamak için tek bir bant kullanmıştır. Bu teknik iki varsayım altında gerçekleştirmiştir. İlk varsayım, su özelliklerinin homojen olduğu ve zayıflama katsayısının her zaman sabit olduğu anlamına gelir. İkinci varsayım, ışığın su kolonundaki derinliğinin üssel olarak azaldığını belirten Beer Yasasını kullanmıştır. Log Linear Transformations (LLT), su derinliği ve spektral bantların derin sularda düzeltilmiş parlaklıkları arasında doğrusal bir ilişki oluşturur [3].

Stumpf vd. (2003) tarafından yapılan çalışmada, çalışma alanı olarak ABD’de yer alan Kuzeybatı Hawaii Adaları seçilmiştir. Çalışmanın başlıca amacı pasif sensörlerden gelen temiz sudaki derinliği belirlemektir. Su derinliğini belirlemek için kullanılan beş parametrenin ayarlanması ve su tabanının düşük bir albedo içerdiği derinliklerin ölçülememesi gibi sorunların oluştuğu görülmüştür. Bu sorunları gidermek için iki ayarlanabilir parametreye sahip ve düşük albedo özellikleri uygulanabilen yansıma

105

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

oranlarını kullanarak ampirik bir çözüm geliştirilmiştir. Doğrusal Dönüşüm (Log Linear Transformations) ile Oran Dönüşüm (Log Ratio Transformations) algoritmalarıyla, IKONOS uydu görüntülerinin Lidar Batimetrisine göre analizi ile karşılaştırıldığı belirtilmiştir. Doğrusal Dönüşüm’ün, 15 m’den daha büyük derinliği ayırt edemediği; Oran Dönüşümü’nün ise temiz suda 25 m’den daha büyük sudaki derinlikleri belirlediği ve farklı alanlar arasında daha fazla kararlılık gösterdiği belirtilmiştir [4].

Su vd. (2008) yaptıkları çalışmalarında, önceden yapılan çalışmaların çoğunda çoklu spektral görüntüleri batimetrik verilere çevirmek için Log Linear Transformations modeli kullanıldığını düşünerek IKONOS multispektral görüntüleriyle doğrusal olmayan bir inversiyon modeli için parametreleri kalibre ederek otomatik bir yöntem geliştirmişlerdir. Modellerinden elde edilen derinlik verilerini geleneksel Log Linear Transformations modeli kullanılarak tahmin edilenlerle karşılaştırmışlardır. Doğrusal olmayan inversiyon modelinden türetilen batimetrik veriler, genel performansları çok benzer olmasına rağmen, özellikle derin bentik habitatlar için, geleneksel bir log- lineer modelden üretilenlere göre biraz daha doğru ve kararlı olduğu sonucuna varmışlardır [5].

Smith ve Hess (2017) yaptıkları çalışmalarında Log Linear Transformations (LLT) ve Log Ratio Transformations (LRT) yöntemlerini karşılaştırmış olup sığ sularda LRT yönteminin daha başarılı sonuçlar verdiğini bulmuşlardır [6].

Materyal ve Metot

Landsat 8 uydu görüntülerinin kullanılması için gerekli olan radyometrik düzeltmeleri ENVI Classic yazılımı ile kullanılarak hesaplanmıştır [7]. Çalışmada LRT yönteminde kıyı ve yeşil bantlar kullanılmaktadır. Bu bantlar, Landsat 8 uydusunun 1 ve 3 numaralı bantlarına karşılık gelmektedir [8]. Aynı yazılım içerisinde bulunan SPEAR Relative Water Depth modülü kullanılarak rölatif derinlik bilgileri üretilmiştir. Bu modülün kullandığı Denklem 1’de yer alan LRT yöntemi su derinliğini taban albedodan bağımsız olarak ampirik bir formülle hesaplamaktadır [4].

푙푛(푛퐿(휆2)) 푧 = 푚1 − 푚0 푙푛(푛퐿(휆1))

Denklem 1 Burada; n, m1, m0 değerleri sabit katsayılar, L(λi) ve L(λj) bantların radyans değerleridir.

Şekil 7. Landsat 8 Bantları Dalga Boyları Grafiği [9]

Çalışma aşağıda verilen Tablo 1’e göre yapılmıştır.

106

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Tablo 2 İşlem Adımları Uydu Görüntüsünün Temini 1. ADIM Dijital Numara Değerlerini Parlaklığa Çevirme VERİ ÖN İŞLEME Parlaklık Değerlerinin Sudan Yansıma Değerlerine Dönüştürme 2. ADIM ROI Alanının Belirlenmesi VERİ İŞLEME Rölatif Su Derinliğinin Hesabı Hatalı Ölçülerin Temizlenmesi Hesaplanan Rölatif Derinlikleri Referans Deriniklerden Çıkarma 3.ADIM Karesel Ortalama Hatanın Hesaplanması DEĞERLENDİRME VE Hesaplanan Rölatif Derinliklerin IHO Standartlarına Göre ANALİZ Değerlendirilmesi Doğruluk Analizi Uydu Görüntüleri ile Elde Edilen Batimetri Haritası

Sonuç

Literatürdeki çalışmalara bakıldığında; ilk olarak Lyzenga (1985) suyun derinliğini belirlemek için LLT yöntemini kullanmış ve bu yöntemi geliştirmek için daha sonraki yıllar içinde çeşitli çalışmalar yapmıştır. Ardından Stumpf vd. (2003), LRT yöntemini geliştirerek yöntemin daha derin sularda iyi sonuçlar verdiğini göstermişlerdir. Daha sonra yapılan çalışmalarda da bu yöntemler karşılaştırılmış, hangi yöntemle daha başarılı sonuçların elde edilebileceği üzerine farklı çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalardan, uydu görüntüleri kullanılarak batimetri bilgisi üretilmesinin başarılı sonuçlar verdiği, özellikle de sığ sularda kaliteli sonuçlar alınabileceği ortaya çıkarılmıştır. Ancak günümüzde halen geliştirilmeye açık bir yöntemdir. Gelecekteki çalışmalar veri kalitesinin arttırılması, çeşitli bant kobinasyonları ve görüntü filtreleme algoritmalarının geliştirilmesine yönelik olacaktır. SDB çalışmalarının, ülkemizde sadece göllerde uygulaması yapıldığı görülmektedir. Denizlerde olan uygulaması ise tez çalışmamızda denenecektir.

Teşekkür

Uydu görüntüleri ile batimetri çalışması yapabilmek amacıyla Landsat 8 uydu görüntülerini ücretsiz olarak temin etmemizde katkısı olan Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırmaları Kurumuna (USGS) teşekkür ederiz.

Kaynakça

[1] Najhan, M.S., R.M. Mohd ve C.H. Rozaimi ”Satellite-Derived Bathymetry: Accuracy Assessment on Depths Derivatıon Algorithm for shallow water area.” The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences 42, sayı. W5 (2017): 159-164 [2] Uysal, E., “Uzay Fotogrametrisi.”Geomatik Dergisi 1. Sayı 1 (2016):24-38. [3] Lyzenga D.R. “Shallow-Water Bathymetry Using Combined Lidar and Passive Multispectral Scanner Data.” International Journal of Remote Sensing 6, sayı. 1 (1985): 115-125.

107

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

[4] Stumpf, R.P., K. Holderied ve M. Sinclair. “Determination of Water Depth with High-Resolution Satellite Imagery over Variable Bottom Types.” Limnology and Oceanography 48, sayı.2 (2003): 547-556. [5] Su, H., H. Liu, ve W.D.Heyman, “Automated Derivation of Bathymetric Information from Multi-Spectral Satellite Imagery Using a Non-Linear Inversion Model.” Marine Geodesy 31, sayı. 4 (2008): 281-298. [6] Smith F.G.F. ve M.L. Hess “Optimization of Multi-date Strategies for Calculating Bathymetry Using Multispectral Imagery.” MDA Information Systems LLC, U.S.A, 2017. [7] Canty, M.J. "Image Analysis, Classification and Change Detection in Remote Sensing, With Algorithms for ENVI/IDL and Python." 2014. [8] Akgül, M.A., M. Dağdeviren ve İ. Biroğlu. “Çok Zamanlı Uydu Görüntüleri Kullanılarak Uydu Kaynaklı Batimetri.” DSİ Teknik Bülteni, sayı. 127 (2018): 14-21. [10] USGS “LANDSAT 8 (L8) Data Users Handbook., Department of the Interior US Geological Survey”, 2016.

108

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

NanoBoyutlu Malzemelerin Radyasyon Zırhlama Özelliklerinin Araştırılması

Ali Murat SÜRÜCÜ*1

ÖZET

Teknoloji dünyasındaki gelişmeler radyasyon çeşitlerinin kullanımını birçok sektöre yaymıştır. Radyasyonun doğru veya yanlış kullanımının canlı varlıklar üzerinde doğrudan etkili olduğu bilinmektedir. Radyasyondan faydalanırken zararlı etkilerinden korunma konusu birçok araştırmaya konu olmuştur. Radyasyondan korunmada zaman, mesafe ve zırhlama olmak üzere 3 kural vardır. Zırhlama kuralı, radyasyon kaynağı ile çevre arasına zırhlama malzemesi koyarak zararlı ışınlardan korunma esasına dayanır. Radyasyon zırhlamada şimdiye dek geleneksel malzemeler (kurşun, beton, çelik vb.) kullanılmıştır. Bu malzemeler her ne kadar zırhlama konusunda başarılı sonuçlar vermiş olsalar da toksik etki, ağırlık, yüksek maliyet gibi farklı problemler ortaya çıkmıştır. Bu sebeple radyasyon zırhlama konusu gelişimini sürdürmeye devam etmektedir. İki veya daha fazla malzemenin bir araya gelerek üstün özellikli yeni malzeme oluşturma amacını taşıyan kompozit malzemeler, zırhlama konusunda araştırmacıların ilgisini çekmeyi başarmıştır. Kompozit malzemeler genel olarak matris ve takviye fazlarından oluşmaktadır. Matris fazı, kompozit yapıyı bir arada tutan ve yükü paylaşan fazdır. Takviye fazı ise ikincil faz olarak yapıda bulunur ve kompozit malzemeden beklenen özellikleri (dayanım, rijitlik vb.) sağlayan fazdır. Bu derlemede radyasyonun tanımı, çeşitleri ve kullanım alanlarından bahsedilmiş; Nanoboyutlu malzemelerin (Grafen, CNT) takviye fazı olarak kullanıldığında kompozit malzemelerin zırhlama özelliklerine etkileri irdelenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Grafen, kompozit, nanomalzeme, radyasyon, zırh

*1 Ali Murat Sürücü, Düzce Üniversitesi Kompozit Malzeme Teknolojisi, [email protected]

109

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Mikroyapısal Karakteristiklerin Titanyumun Şekillendirilebilirliğine Etkisi

Enes Yildiz*1, Rıdvan Yamanoğlu2

ÖZET

Günümüzde yapılan bilimsel çalışmalar genellikle insanoğlunun en büyük ihtiyacı olan temiz doğa, sürdürülebilir temiz kaynaklar ve daha az enerji kullanımı üzerinden ilerlemektedir. Bilim insanları da bu alanlara en çok hafif metaller ve bu metallerin uygulama alanlarının arttırılması yönünde hizmet vermektedirler. Hafif metaller denince akla daha çok Al ve Mg gelse de demir esaslı malzemelerin yaklaşık %60 yoğunluk değerine sahip titanyum da bu alandaki önemli metallerden bir tanesidir. 4,51 g/cm3 yoğunluk değerine sahip olan titanyum çeşitli alaşım elementleri ile yüksek spesifik mukavemet değerlerine ulaşabilmektedir. Titanyuma ilave edilen bu alaşım elementleri titanyum mikroyapısını α, α+β ve β olmak üzere 3 ana gruba ayırır ve titanyum çeşitli kullanım alanlarına bu 3 farklı mikroyapıya göre hizmet eder.

Yapılan alaşımlandırma ve ısıl işlemler sayesinde sahip olduğu üstün özellikleri nedeniyle birçok uygulamada tercih edilen titanyum alaşımlarından özellikle karmaşık şekilli ürünlerinin elde edilebilmesi oldukça zordur. Titanyumun şekillendirilebilirliği de kristal yapısı üzerinden kontrol edilir. titanyum HSP yapısındadır ve şekillendirilebilirliği bu yapı halinde sınırlıdır ancak HMK yapıdaki β fazları alaşım elementleri ile birlikte yapıda kendini göstermeye başladığı zaman titanyum daha şekillenebilir bir hal almaktadır. Sonuç olarak şekillendirilmesi zor olan titanyum alaşımları büyük ölçüde sıcak şekillendirme prosesleri ile üretim gerçekleşir. Bu çalışmada titanyuma ilave edilen farklı elementler üzerinden değişen kristal yapı nedeniyle şekillendirilebilirlik özellikleri incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Titanyum, Kristal yapı, Şekillendirme

*1Enes YİLDİZ, Kocaeli Universitesi, [email protected] . 2Rıdvan YAMANOĞLU, Kocaeli Universitesi, [email protected] .

110

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Ti6Al4V Alaşımının Aşınma Davranışına Mo Etkisi

Fatma Nur Şengül*1, Rıdvan Yamanoğlu2

ÖZET

Titanyum ve alaşımları düşük yoğunluk, yüksek mukavemet, üstün korozyon direnci ve biyouyumululuk özellikleri nedeniyle özellikle havacılık, otomotiv ve biyomedikal uygulamalarda sıklıkla kullanılmaktadır. Uygulama alanına göre seçilen titanyum alaşımlarının özellikleri sahip oldukları mikroyapısal karakteristikler üzerinden kontrol edilir. Bu doğrultuda titanyum alaşımları α, α+β ve β alaşımları olmak üzere mikroyapısal açıdan üç ana gruba ayrılırlar. alaşımları daha çok kriyojenik uygulamalarda tercih edilirken, kristal yapı nedeniyle şekillendirilebilirlikleri zordur. Ancak yapıya β fazı yapıcı elementlerin takviyesiyle alaşımların sertleşebilirlikleri ve şekillendirilebilirlikleri gelişmektedir. Ayrıca biyomedikal malzemeler açısından bakıldığında ise yapıcı elementlerin titanyuma eklenmesi elastisite modülünde bir azalmaya neden olmaktadır.

Titanyum alaşımlarının geliştirilmesi üzerinde durulan en önemli konulardan bir tanesi de zayıf aşınma özellikleridir. Titanyumun üstün birçok özelliği yüzeyindenki oksit tabakası üzerinden elde edilirken bu oksit tabakasının ana malzemenin yüzeyine olan zayıf bağlantısı sürtünmeli uygulamalarda yüksek malzeme kaybına neden olmaktadır.

Bu çalışmada endütriyel uygulamalarda en fazla kullanım alanı bulan Ti6Al4V alaşımına bir yapıcı olan molibden ilavesi gerçekleştirilmiştir. Mo hem yapıcı etkiye sahiptir hem de ilave edildiği malzemelerin yüksek sıcaklık dayanımı ve korozyon özelliklerini geliştirmeye katkı sağlamaktadır. Bu doğrultuda Ti6Al4V ön alaşımlı tozlara ağırlıkça % 1, 5 ve 10 oranlarında Mo ilavesi yapılmıştır. Elde edilen karışımlar toz metalurjik üretim yöntemlerinden biri olan sıcak pres yöntemiyle yoğunlaştırılmışlardır. Üretilen numunelerin kuru sürünmeli aşınma davranışları incelenmiş, sonuçlar aşınma oranları üzerinden değerlendirilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Ti6Al4V, Molibden, Sıcak Pres, Aşınma

*1Fatma Nur ŞENGÜL, Kocaeli Universitesi, Muhendislik Fakultesi, Metalurji ve Malzeme Muhendisliği Bölümü, e- mail: [email protected] . 2Rıdvan YAMANOĞLU, Kocaeli Universitesi, Muhendislik Fakultesi, Metalurji ve Malzeme Muhendisliği Bölümü, Telefon: 0262 303 3083, e-mail: [email protected] .

111

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Ulutan Baraji’nin Zamansal Değişimi

Büşra Damgacıoğlu*1, Ali Bozkır2, Gizem Yapıcı3, Murat Oruç4, Aycan Murat Marangoz 5

ÖZET

Ülkemizdeki su kaynakları, bilinçsiz kullanıma önlem alınmadığı ve küresel ısınma nedeniyle tükenme tehdidiyle karşı karşıyadır. Barajlar, su ihtiyacı ve ekolojik çeşitlilik açısından sağladığı imkânlar nedeniyle insan ve doğal hayat için önemlidirler. Barajlar suyu tasarruflu kullanarak büyük bir enerji üretimi ile doğru sulama alanları yaratmaktadır. Bu çalışmanın amacı, Zonguldak İli, Kozlu İlçesi’nde bulunan Ulutan Barajı’nın 32 yıllık su seviyesinin değişim analizi ile su rezervinin değişiminin incelenmesidir. Çalışmanın hedeflerine ulaşmak için görüntü işleme tekniği kullanılarak farklı tarihlerdeki görüntüler üzerinde sınıflandırma işlemi yapılmıştır. Landsat 4-5 TM, Landsat 7 ETM+, ve Landsat 8 OLI uydularına ait görüntüler, 1987 ile 2018 yılları arasında 5’er yıllık periyotlarla incelenerek meydana gelen değişimler detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Yapılan analiz sonuçlarına göre, Ulutan Barajı’nın zamansal su seviyesi ve rezervinde az oranda bir azalış olduğu gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Ulutan Barajı, Landsat, Uzaktan Algılama, Su Yüzey Alanı

1 Büşra Damgacıoğlu: Bülent Ecevit Üniversitesi: bü[email protected]. 2 Ali Bozkır: Bülent Ecevit Üniversitesi: [email protected]. 3 Gizem Yapıcı: Bülent Ecevit Üniversitesi. 4 Murat Oruç: Bülent Ecevit Üniversite: [email protected]. 5 Aycan Murat Marangoz : Bülent Ecevit Üniversitesi: [email protected] .

112

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Araç İçi Akıllı PoE Ethernet Switch

Cihan Yolcu*1

ÖZET

Günümüzde modern şehirlerde akıllı şehir kavramı vazgeçilmez olmuştur. Akıllı şehir denince aklı ilk toplu ulaşımda sağlanan kolaylıklar gelmektedir. Toplu ulaşımda sunulan çözümler gün geçtikçe artan ulaşım karmaşası için en iyi çözümdür. Aynı zamanda akıllı şehir çözümleri toplu taşıma güvenliği ve daha iyi bir hizmet vermek için yolcu istatistikleri gibi verilerimde işleyerek gün geçtikçe daha da iyi hizmet vermeye amaçlamaktadırlar. Buda akıllı şehirlerin temelini oluşturan toplu taşımaların birçok farklı teknolojilerin beraber kullanılması gerektiği anlamına gelmektedir. Toplu taşımanın akıllı hale gelmesi için toplu taşımada kullanılan araçlarında akıllı hale gelmesi gerekir. Bunun için elektronik ücret toplama sistemleri, kamera kayıt sistemleri, araç konum ve durum takip sistemleri, yolcu yoğunluğu anlaşılabilmesi kafa sayıcı sistemler, yolcu bilgilendirme sistemleri yolcu güvenliği için panik buton ve şoför paneli gibi birçok sistemlerin birleşmesi ile oluşmaktadır. Sayıca fazla olan bu sistemlerin güç hatları ve haberleşme hatları taşıt içinde yoğun bir kablo trafiği oluşturmaktadır. Bu kablo trafiğinin araç için önemli bazı elektronik kontrol birimlerini de tehdit etmektedir. Ethernet üzerinden güç aktarımı anlamıma gelen PoE (Power over Ethernet) teknolojisi ile birçok farklı çözümlerin ortak çalışma platformu haline gelmiştir. PoE ile haberleşme ve güç hattı daha güvenli bir şekilde tek kablo ile taşınabilmektedir. Bu kablolama maliyeti ve çok fazla bulunan kablo trafiğini azaltarak taşıt güvenliğini arttırarak daha hızlı kurulum ve daha ekonomik hale getirmektedir. Bu çalışmada kablo maliyeti ve uluslararası kabul görmüş birçok standartta uygunluk sağlayabilecek ve araçtan okunması gereken acil durum butonları, kontak bilgisi, kapı durumları gibi bir çok giriş çıkış bilgilerini yönetebilen “Akıllı PoE Ethernet Switch” tasarımı ve araç içinde uygulamalarından bahsedilmiştir.

Anahtar Kelimeler: PoE, Ethernet Switch, FreeRTOS, Gömülü Sistem, ARM.

* Cihan Yolcu: Ege Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği e-mail: [email protected].

113

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Titanyumun Özelliklerine Molibdenin Etkisi

Selin Fırat1*, Rıdvan Yamanoğlu2

ÖZET

Endüstriyel uygulamalar göz önüne alındığında yüksek spesifik mukavemetleri ve üstün korozyon dirençleri nedeniyle titanyum ve alaşımları birçok uygulamada tercih edilmektedirler. Titanyum alaşımlarının kullanımının kısıtlı olmasının altında yatan en önemli sebep yüksek maliyetleridir. Titanyum doğada oldukça fazla bulunmasına rağmen oksijene olan afinitesinin yüksek olması nedeniyle saflaştırılması zor ve maliyetli prosesler gerektirmektedir. Ayrıca saflaştırılan titanyumun alaşımlandırılması ve şekillendirilmesi sürecinde de kimyasal bileşimin kontrol altında tutulup gerekli standartların sağlanması için vakum altında üretim koşulları gerekmektedir.

Titanyumun özelliklerinin geliştirilmesi, uygulama alanlarındaki sınırlı kullanımına neden olan zayıf özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla alaşımlandırma ve farklı ısıl işlemler tercih edilir. Titanyuma ilave edilen farklı elementler kristal yapıda değişimlere neden olarak özelliklerin kontrollü bir şekilde geliştirilmesini sağlamaktadır. Saf titanyum α yapısındadır. Mikroyapısal karakteristikleri β yapısına doğru değiştirecek şekilde yapılan element takviyeleri son yıllarda titanyum üzerine yapılan çalışmaların büyük bir bölümünü teşkil etmektedir. Faz yapısını α’dan β’ya dönüştüren en önemli elementlerden birisi de molibdendir. Molibden sadece titanyumun değil, farklı birçok metalik malzemenin özelliklerini geliştirmek için de ilave edilmektedir. Mo ilavesi özellikle yüksek sıcaklık dayanımı ve korozyon direnci gibi özellikleri geliştirmektedir.

Bu çalışmada saf titanyum ve farklı elementler içeren titanyum alaşımlarına molibden ilavesi ile mikroyapı üzerinden özellikle mekanik özellikler, aşınma davranışı ve korozyon direncindeki değişimler incelenmiştir. Gerek saf titanyum gerekse endüstriyel uygulamalarda yoğun bir şekilde kullanılan farklı titanyum alaşımlarına ilave edilmesi gereken optimum molibden içerikleri tanımlanarak, elde edilen özellikler mikroyapısal karakteristikler üzerinden değerlendirilecektir.

Anahtar Kelimeler: Titanyum, Molibden, Mekanik özellikler, Korozyon direnci

*1Selin FIRAT, Kocaeli Universitesi, Muhendislik Fakultesi, Metalurji ve Malzeme Muhendisligi Bölümü, e-mail: [email protected] . 2 Rıdvan Yamanoğlu

114

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinin Geoteknik Açıdan Değerlendirilmesi

Saliha Seylan1, Ahmed Alhuthaifi2, Ömer Çağlan3, Murat Sönmez4, Mustafa Kabakçı5,

Ayşe Bengü Sünbül6

ÖZET

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY – 2018), son yirmi yılda deprem mühendisliğinde meydana gelen gelişmeleri, ülkenin giderek gelişen ve karmaşık hale gelen ihtiyaçlarının karşılanması doğrultusunda, depreme dayanıklı bina tasarım pratiğine aktarmak amacı ile AFAD tarafından oluşturulan komisyonlarca hazırlanan geniş kapsamlı bir dökümandır.TBDY (2018), mevcut binaların değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi amacı ile 2007’de eklenen yeni bir bölüm ve çelik binalar bölümünde yapılan sınırlı değişiklik bir tarafa bırakılırsa, 1997 Yönetmeliği’nden 21 yıl sonra ilk kez yenilenmektedir. Bu süre zarfında deprem mühendisliğindeki önemli gelişmeler yanında ülkede bina teknolojisinde meydana gelen yenilikler, bu bağlamda yüksek binaların, deprem yalıtımlı binaların, zayıf zemin koşullarında yapılan kompleks binaların sayıca hızla artması, kaçınılmaz olarak yönetmeliğin kapsam ve içeriğinde önemli değişikliklere neden olmuştur. Bu bağlamda Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY – 2018)’in ülkedeki deprem dayanıklı tasarım pratiğini önemli derecede etkilemesi ve gelişmesine katkıda bulunması beklenmektedir. Yeni Deprem Yönetmeliğinde, deprem etkisi altında tasarımı yapılacak yeni binalar ile deprem performansı değerlendirilecek veya güçlendirilecek mevcut binalar için, geoteknik tasarıma ilişkin hususlardan ayrıntılı olarak yer almaktadır.TBDY (2018)’in getirdiği en önemli yeniliklerden biri, taşıyıcı sistemin modellenmesi için ayrıntılı kuralların tanımlanmasıdır. Bu kural geoteknik açıdan oldukça önemlidir.

Anahtar Kelimeler: Türkiye Deprem Yönetmeliği, Geoteknik Anabilim Dalı

1 Saliha Seylan, ZBEÜ 2 Ahmed Alhuthaifi, ZBEÜ 3 Ömer Çağlan, ZBEÜ 4 Murat Sönmez, ZBEÜ 5 Mustafa Kabakç, ZBEÜ 6 Ayşe Bengü Sünbül, ZBEÜ

115

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Temel Eğitimde Mühendislik Uygulamalarının Benimsetilmesi ve Öğrencilere Etkileri

Betül Yılmaz*1, Emrah Kantaroğlu2, Ahmet Alper Yontar3

ÖZET

Türk Milli Eğitimi’nin temel amaçlarından biriside, analitik düşüncenin öğrencilere ve öğretmen adaylarına benimsetilmesidir. Böylece Türk Milli Eğitim sisteminde yetiştirilen bireyler, ilk ve orta dereceli eğitimleri sırasında almış oldukları bu eğitimi üniversitedeki eğitim ile de birleştirerek, mesleki seçimlerinin mühendislik disiplinleri ile ilgili olması durumunda analitik düşünce gerekliliklerine daha yatkın olmaktadır. Bu amaçla sınıf öğretmenliği programlarında öğretmen adaylarına, mesleki yaşamlarında öğrencilerine aktarmaları için analitik düşünce gereği mühendislikte problem belirleme ve çözme olgusu aktarılmaktadır. Temel eğitimde, mühendislik becerilerinin oluşturulması ve bu becerinin ileriye dönük yansımalarının görülebilmesi için öncelikle, sınıf öğretmeni adaylarına STEM uygulamalarının yaptırılması ve mühendislik tasarım süreci ile ilgili bilgi ve becerilerinin kavratılması gereklidir. Bu amaçla üniversite programlarında sınıf öğretmeni adaylara mühendislik ve teknoloji konusunda bir algı oluşturulmaktadır. Böylece geleceğin mühendislerini yetiştirecek olan sınıf öğretmenlerinin daha efektif bir şekilde mesleklerine hazırlanması sağlamaktadır.

STEM eğitim süreci öğrencilere analitik düşünceyi benimseterek, bilimsel bilginin nasıl elde edileceğini, bu bilgilere nasıl sahip olunacağını ve elde edilen bilgilerin nasıl kullanılacağını anlatan bir süreçtir. Teknolojinin tasarlanması ve üretime geçirilmesi, eğitimlerini yeteri kadar almış bireyler sayesinde yapılmaktadır. Bu nedenle STEM eğitim süreçleri, çok yakında robot teknolojisinin artık evlerimize kadar gireceği ve Toplum 5.0’ ın konuşuluyor olacağı çağımızda oldukça önem arz etmektedir. Son yıllarda yapılan STEM uygulamaları çalışmalarında sınıf öğretmeni adaylarında mühendislik becerileri kazanımı gözlenmiştir.

Literatürde bulunan çalışmalar incelendiğinde, üniversite eğitim fakültelerinde oldukça yaygın hale getirilen STEM eğitm süreçleri sayesinde, sınıf öğretmeni daylarının mühendislik tasarım süreci ile geçirdikleri zamanın onların mühendislik ve teknoloji algılarını pozitif yönde geliştirmektedir. Bu da geleceğin mühendislerini yetiştirecek olan öğretmen adaylarının yetiştirilmeinin önünü açmaktadır.

Anahtar Kelimeler: STEM, Mühendislik Algısı, Teknoloji Algısı, Fen ve Mühendislik Teknolojileri

1 Betül YILMAZ: Kırıkkale Üniversitesi, e-mail: [email protected] . 2 Emrah KANTAROĞLU: Kırıkkale Üniversitesi, e-mail: [email protected] . 3 Ahmet Alper YONTAR: Princeton University, e-mail: [email protected] .

116

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Okul Servislerinde Akıllı Güvenlik Çözümleri

Cihan Yolcu*1

ÖZET

Günümüz şartlarında çocukların okullara ulaşım konusu çalışma şartlarından dolayı servis araçları ile gerçekleşmektedir. Okul servisleri kentleşmenin getirmiş olduğu zorluklardan küçük yaştaki öğrenciler için bir kurtarıcıdır. Son zamanlarda sıkça ve duymaya başladığımız üzüntü verici olaylar servis araçları için tüm ebeveynlerde soru işareti oluşturmaya başlamıştır. Popülerliğini koruyan bu konu için günümüzde varlık algılama sistemleri oluşturulmuş ve farklı örnekleri bulunmaktadır. Bunların en yaygın kullanılanı koltuk sensörleri olarak göz önüne gelmektedir. Farklı olarak khareket algılayıcı sensörler kemer sensörleri veya giriş çıkış bilgilerini gösteren kafa sayıcı sensörler bulunmaktadır.

Mevcutta çalışır durumda olan binlerce çeşit servis aracı bulunmaktadır. Bu çeşitlilik her bir araç için varlık algılama sistemleri farklılık göstermesi gerekmektedir. Bu da varlık algılama sistemlerinin araç içine kurulum aşamasında karmaşalara yol açmaktadır. Ayrıca her koltuk için cihazın konfigüre edilmesi işlemi ise üretim maliyetlerini de arttırmaktadır.

Bu çalışma ile özel konfigürasyonlara ihtiyaç duymadan koltuk sıralamalarını otomatik olarak atama yapabilen varlık algılayıcı sistem tasarımı anlatılmıştır. Ayrıca kurulum aşamasını basitleştiren Algılayıcı kontrol birimi tasarımı ve bu birimin sisteme dahil edilmesi ve otomatik konfigüre olması için geliştirilen yöntemler ve aşamaları anlatılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Koltuk sensörleri, RS485, Otomatik ID,Besleme Anahtarlaması

* Cihan Yolcu: Ege Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği e-mail: [email protected].

117

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Uydu Görüntüleri İle Zonguldak İlinde Kiyi Değişimi Analizi

Numan Bertuğ Şekerci1, Furkan Eser2, Sedat Oflazoğlu3, Aycan Marangoz4 , Murat Oruç5

ÖZET

Yeryüzünde en hızlı değişime uğrayan birimler kıyı alanlarıdır. Özellikle son yıllarda, iç ve dış yoğun nüfus artışı baskısı altına girmesi, ikinci konut ve kum ocağına dönüştürülen kumsallar, arazi kazanmak için yapılan dolgular, ulaşım sorununun çözümü adına gerçekleştirilen yollar ve daha birçok uygulama kıyılarımızın günümüzde büyük baskı altında olduğunu göstermektedir. Zonguldak ilinde son yıllardaki hızlı ve plansız kentleşme sorunuyla karşılaşılan yerlerden biridir. Bu çalışmada uzaktan algılama yöntemi kullanılarak farklı tarihlerde çekilmiş uydu görüntülerinin değerlendirilmesi ile Zonguldak ilinde, seçilen çalışma alanında kıyı çizgisi ve kıyı bölgesinde mevcut yapı sayısındaki değişim analizi belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma sonucunda 2004-2018 yılları arasında kıyı çizgisindeki zamansal değişimler saptanarak dolgu yapılan alanlar ile kıyı erozyonu, kum çekimi, vb. nedenlerle meydana gelen kıyı alanı kayıplarının büyüklükleri tespit edilmiş.

Anahtar Kelimeler: Kıyı, Kıyı Bölgesi, Uzaktan Algılama, Zamansal Değişimler, Quickbird-2

1: Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected] 2: Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] .

118

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giriş

Dünyadaki doğa olaylarının izlenmesi, karşılaşılabilecek sorunları çözme-karar verme sürecinde yardımcı bilgilerin üretilmesi ve yönetilmesinde uzaktan algılama disiplininin kullanılması, elde edilen bilgilerin takibi ve kontrolü için son derece önemlidir. Ayrıca doğal kaynakların saptanması, envanterlerinin çıkartılması, bu kaynakların planlı olarak kullanılması ve ekolojik dengenin korunması bir ülkenin gelişmişliğinde ele alınan önemli ölçütlerdendir. Ülkelerin doğal kaynaklarının mevcut varlıklarının ve potansiyellerinin belirlenmesi, zamansal değişimlerinin izlenmesi, güncelleştirilmesi amacıyla yapılacak çalışmalarda, yersel çalışma destekli, amaca uygun uzaktan algılama verilerinin kullanılması doğru, hızlı ve düşük maliyetli veri/bilgi elde edilmesi açısından çok büyük önem taşımaktadır (Musaoğlu, 1999).

Günümüzde çoğu disiplinler için, güvenilir bir altlık olması nedeniyle uzaktan algılama, vazgeçilmez bir kaynak olmuştur. Uzaktan algılanmış uydu verileri yardımıyla bilgiye çok kısa sürede, güvenilir ve ekonomik bir şekilde ulaşılabilmektedir. Bunun sonucunda yapılacak çalışmalar ve alınacak önlemler kısa sürede planlanabilmektedir. Büyük doğa olaylarının uzaktan algılama yöntemleriyle izlenmesi, verdiği veya verebileceği zararların tekerrür etmemesi ve minimum zararla son bulması açısından önemlidir. Kıyı alanları, kıyı şeridi, kıyı(art kıyı, ön kıyı), yakın kıyı ve açık kıyı unsurlarından oluşur. Kıyı, kıyı kenar çizgisi ve kıyı çizgisi ile sınırlanır. Kıyı şeridi: Deniz, doğal ve yapay göl ile akarsularda, taşkın durumları dışında suyun karaya değdiği noktaların birleştiği çizgidir. Alçak kıyılarda örneğin kumsal ve deltalarda dalgalar kıyı çizgisinden kumsal üzerine ilerler ki ulaşılan sınır kıyı kenar çizgisini oluşturur. Diğer yandan uzaktan algılama ve coğrafi bilgi teknolojilerindeki gelişmeler ile yüksek çözünürlüklü uydu verilerinin ulaşılabilir hale gelmesi ise kıyı araştırmalarınında nitelik ve nicelik artışına sebeb olmuştur. (İkiel ve Ustaoğlu 2011).

Çalışma Hakkında Bilgiler

Zonguldak Test Alanı; Türkiye’nin Kuzeybatısında yer alan, Kuzeyinde Karadeniz ve Güneyinde ormanlık alanlar arasında dar bir sahil şeridine kurulmuş bir endüstri şehridir. Bölge; bir madencilik, demir-çelik ve orman endüstri merkezidir. Alan oldukça engebeli, değişken bir topoğrafyaya sahiptir. Şehir bir tarafında denizle iç içeyken diğer tarafında yer yer 800 metre yüksekliğe varan sık ormanlarla kaplı dağlarla çevrilidir. (Karakış, 2005) Çalışma alanı Zonguldak ili ve kozlu ilçesini kapsayan uzunluğu yaklaşık 10 km yakın olan kıyı çizgisindeki zamansal değişimi belirlenmeye çalışılmıştır. Türkiye’nin diğer kıyılarında olduğu gibi Zonguldak kıyıları da geçmişte başlayıp günümüze kadar değişen ve gelişen ekonomik faaliyetlerle karşı karşıya kalmıştır.

Materyal ve Metot

Bu çalışmada (23 Mayıs 2004), (7 Mart 2008), (4 Mayıs 2013), (13 Mayıs 2018), tarihli Google Earth Pro’dan elde edilen Yüksek Çözünürlüklü QUICKBIRD-2 uydu görüntüleri yardımıyla 12 yıllık kıyı değişimi ve mevcut yapı değişim analizi belirlenmiştir. Kullanılan uydu görüntüleri seçilirken aynı mevsim hatta mümkün olduğunca aynı ayların seçilmesine özen gösterilmiştir.

119

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Uzaktan algılama teknolojisinde uydu görüntüleri kullanılarak vektör harita üretimi için manuel vektörleştirme işlemleri tercih edilmektedir. Yöntemlerin tercihi çalışmanın büyüklüğü, yapım süresi, ekonomikliği, doğruluğu gibi niteliklerine göre değişiklikler göstermektedir. Çalışmanın amacı olan detay çıkarımı ve zamansal değişim analizi işlemleri, görüntü üzerinden manuel vektörleştirme yöntemiyle yapılmış olup sonuçları bir CAD ortamında değerlendirilecektir.

Sonuç

Fotogrametri, dijital fotogametri ve uzaktan algılama, kıyı alanlarına ilişkin verilerin hızla elde edilmesi, zamansal değişiminin izlenmesi, ekolojik ve çevresel kaynakların bu zamansal değişimlerle takibi gibi konularda yarar sağlamaktadır. Günümüzde giderek kaybolmaya başlayan kıyı alanlarında planlama büyük önem arz etmektedir. Kıyı alanlarında planlama yapılmadan önce; kıyı alanlarının fiziki yapısı, jeolojisi, mevcut kullanımı, v.b. ortaya konulması gerekmektedir. Uzaktan algılama ve fotogrametri teknolojileri yardımıyla bu verilerin büyük bir kısmı kolay ve kısa sürede belirlenebilmektedir. Kıyı Alanlarının Yönetimi çalışmaları için Fotogrametri, Uzaktan Algılama ve CBS gibi bilgi teknolojilerinin kullanımı, internet teknolojilerinin sağladığı bilgi paylaşımı ve bilgiye kolay erişim olanakları ile entegre edilerek değerlendirilmelidir.

KAYNAKÇA

İlkel C, Ustaoğlu B. (2011) Sakarya Deltasının Doğu Kesiminde Kıyı Çizgisi Değişiminin Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Uzaktan Algılama Yöntemleriyle Analizi, Fiziki Coğrafya Araştırmaları, Sistematik ve Bölgesel, Türk Coğrafya Kurumu Yayınları, No:5, 483-492 İstanbul 2011.

İ. Çölkesen1 , F. A. Sesli2 (2007). TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası, Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi, KTÜ, Trabzon, KIYI ÇİZGİSİNDE MEYDANA GELEN ZAMANSAL DEĞİŞİMLERİN BİLGİ TEKNOLOJİLERİ İLE BELİRLENMESİ: TRABZON ÖRNEĞİ,

Karakış, S., (2005) Yüksek Çözünürlüklü Uydu Görüntülerinden Kentsel Ayrıntıların Nesne- Tabanlı Sınıflandırma Tekniğiyle Otomatik Olarak Belirlenmesi ve Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) Ortamında Bütünleştirilmesine Yönelik Araştırma, Yüksek Lisans Tezi, ZKÜ Fen Bilimleri Enstitüsü.

Musaoğlu, N. 1999. Elektro-Optik ve Aktif Mikrodalga Algılayıcılardan Elde Edilen Uydu Verilerinden Orman Alanlarında Meşcere Tiplerinin ve Yetişme Ortamı Birimlerinin Belirlenme Olanakları. Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 112 s. S. Yılmaz , A. M. Marangoz , A. Şekertekin , M. Oruç , Ş. H. Kutoğlu .,2015. UZAKTAN ALGILAMA TEKNİKLERİ İLE ZONGULDAK İLİ KENTSEL GELİŞİMİNİN İZLENMESİ VE ALTERNATİF YERLEŞİM ALANLARININ BELİRLENMESİ, TUFUAB VIII. Teknik Sempozyumu, Bülent Ecevit Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı, 67100, Zonguldak,

120

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

El Yatirma Yöntemi İle Üretilen Tanecikli Kompozitlerin Yüzey Pürüzlülüklerinin Değerlendirilmesi

İrem Kolenoğlu1, Nihal Ekmekci*

ÖZET

İstenen amaç için belirli oranlar ve koşullarda bir araya gelmiş iki ya da daha fazla malzemenin fiziksel olarak makro yapıda birleşmesiyle oluşan kompozit malzemeler günümüzde birçok alanda yaygın kullanıma sahiptir. Bir anafaz malzemesi ve istenen amaca yönelik çeşitli yöntemlerle içine katılmış takviyelendirici malzeme temel olmak üzere iki bileşenden oluşmaktadırlar. Anafaz ve takviyelendirici sayısı artırılarak farklı kombinasyonlarda hibrit kompozitler de yapılabilir. Anafaz malzemeleri genellikle plastik esaslı reçineler olmakla beraber seramikler ve metaller de kullanılmaktadır. Takviyelendiriciler ise çeşitli tozlar, fiberler, levhacıklar şeklinde çok çeşitli malzemelerden oluşmaktadır. Bir plastik reçine içine gömülen seramik veya metal tozlarından oluşan kompozitler özellikle havacılık ve uzay sanayiinde; sertlikleri, yüksek sıcaklık dayanımları ve hafiflikleri nedeniyle tercih edilmektedirler.

Bu çalışmada el yatırma yöntemiyle matris malzemesi olarak polyester reçine ve takviyelendirici olarak renkli deniz kumlarından oluşan kompozit malzemeler imal edilmiştir. Yöntemde farklı boyutlarda tozlar kullanılarak imal edilen kompozitler daha sonra torba kalıplamaya tabi tutulmuş ve yüzey pürüzlülüklerindeki değişimler değerlendirilmiştir. Kullanılan deniz kumlarının ortalama tane boyutları 0.3-1.25 mm arasında değişmektedir. Deneylerde el yatırma yöntemiyle, aynı koşullarda polyester reçine içine 4 farklı tane boyutuna sahip kum katılarak 4 farklı kompozit malzeme oluşturulmuştur. Akabinde, aynı numune üzerinden farklı noktalardan 15 adet yüzey pürüzlülük ölçümü alınarak her bir numunenin ortalama yüzey pürüzlülük değeri hesaplanmıştır. Burada 1.3-6 µm arasında değişen yüzey pürüzlülük değerlerine ulaşılmıştır. Yapılan incelemelerde tane boyutu arttıkça ortalama yüzey pürüzlülüğünün azaldığı görülmüştür. Bu durum iri taneli kompozitlerde katılaşma sırasında reçinenin tanelerin arasını doldurarak daha pürüzsüz yüzey elde edilmesini sağlaması olarak açıklanabilir. Ayrıca büyük ve küçük çaplı tozlar karıştırılarak elde edilen kompozitlerde ise yüzey pürüzlülüğünün daha da azaldığı görülmüştür. Akabinde vakum uygulanarak torba kalıplamaya alınan kompozitlerde ise en iyi pürüzlülük değerleri elde edilmiştir. Bunun sebebi ise vakumla fazla reçinenin alınması ve hava boşluklarının minimize edilmesidir.

Anahtar Kelimeler: El yatırma yöntemi, Tanecikli kompozitler, Yüzey pürüzlülüğü, Torba kalıplama

1 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:0 372 2911339, e-mail:[email protected]. * Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:0 372 2911238, e-mail:[email protected].

121

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Alçak Dünya Yörüngesinde (500 Km) Çalışacak Bir Cep Uydu Tasarımı ve Üretimi

Muzaffer Duysal*1, Çağla Aytaç Dursun1, Özgür Tuzcu2, Serdar Doğan3, Kerim Uslu4, Durdali Atılgan5, Bülent Ekmekçi6 ,Serkan Karakış7 , Hakan Kaya8, Engin Kocaman9, Ferdi Kara10

ÖZET

Günümüzde uzay çalışmalarının uzun süreli ve yüksek maliyetli olması nedeniyle daha düşük bütçeli [1] ve daha kısa sürede yapılabilen uydulara ihtiyaç duyulmuştur. Bu nedenle 1999 yılında Amerika Birleşik Devletlerindeki Stanford ve California Polytechnic Üniversitelerinin girişimi ile ilk küp uydu (CubeSat) standardı ortaya çıkmıştır. Kenar uzunluğu 10 cm [2] ve ağırlığı 1kg’ın altında olan uydular, küp uydu standardında tanımlanmıştır. Günümüzde istenilen görev yükleri doğrultusunda bir birim (10x10x10 cm3), iki birim (10x10x20 cm3) ve üç birim (10x10x30 cm3) olmak üzere yeni küp uydu ölçüleri geliştirilmiştir. Küp uydular üzerinde çalışmalar, düşük maliyetli ve kısa sürede üretilebilir olmasından ötürü, son 10 yılda hızla artarak devam etmektedir. Günümüzde küp uyduları farklı görevler doğrultusunda asteroitlere ve farklı gezegenlere gönderildiği [3] gibi, alçak dünya yörüngesine gözlem ve farklı görev yüklerinin test edilmesi amacıyla da fırlatılmaktadır. Proje ile alçak dünya yörüngesinde (500 km) konumlandırılacak 5x5x5 cm boyutlarında bir cep uydusunun tasarımı ve üretimi hedeflenmektedir. Üretilmesi planlanan cep uydusu sahip olduğu algılayıcılar ve kamera aracılığı ile elde ettiği verileri yeryüzüne aktaracaktır. Cep uydusunun dünya yörüngesi üzerinde yaklaşık 3 yıl süre ile hizmet verecek özellikte üretimi planlanmaktadır. Cep uydusu alüminyum gövde içerisine konuşlu Elektrik Güç Alt Sistemi (EGS), Yerleşik Bilgisayar Alt Sistemi (YBS), Haberleşme Alt Sistemi (HS), Yönelim Belirleme ve Kontrol Alt Sistemi (YBKS) ve Faydalı Yük Alt Sistemi (FYS) olmak üzere toplam 5 alt sistemden oluşacaktır. Sistemlerin tamamı Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi bünyesinde bulunan laboratuvarlarda tasarlanıp üretilecektir. Üretim sürecinde uydu sistemleri üzerine tecrübesi bulunan İstanbul Teknik Üniversitesi ve Hollanda/TU Delft Üniversitesi’nden teknik destek alınacaktır. Uydu ile iletişim sağlanması için üniversitemiz bünyesinde yer istasyonu kurulacaktır. Yer istasyonu aracılığı ile elde edilecek verilerin internet üzerinden paylaşımı sağlanacaktır. Anahtar Kelimeler: uzay, uydu, cep uydusu, haberleşme, elektronik sistemler

* Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi e-mail: [email protected]

1 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: aytaç[email protected] 2 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected]

3 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected]

4 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected] 5 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected]

122

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Uçucu Kül İle Zemin Stabilizasyonu

Samet YAPRAK1, Samet KAZAN 2, Muhammed ASLAN 3, A.Bengü SÜNBÜL4

ÖZET

Bu çalışma organik temelli bir atık ürünün mühendislik çalışmlarında kullanılabilirliğinin araştırılması amacı ile yapılmıştır. Mühendislik çalışmalarında birinci öncül malzeme ve bu malzemenin özellikleridir. Geçtiğimiz yıllarda ülkemizde üretimi hacmi ve buna bağlı olarak atık ürününün de artış gösterdiği zeytinyağı fabrikaları mühendislik çalışmalarının ilgisini üzerine toplamıştır. Zeytinyağı fabrikalarının atık ürünü olan zeytin çekirdekleri (prina) özellikle Akdeniz ve Ege bölgelerinde konut ısıtma ve küçük sanayi kazanlarında yakıt olarak kullanılmaktadır. Yıllık üretimi 400,000TON olan bu atık ürünün yakıt olarak kullanıma geçmesi 2015 yılı ve sonrasını kapsamaktadır. Elbette yakıt olarak doğadan uzaklaştırılan bu atık ürünün ikincil bir atığı olan külü ise halen herhangi bir kullanım için açıklığı netleşmemişken çevre için zararı diğer katı yakıtlara eş değer düzeydedir. Yapılan çalışmalar sonucu kül oranı %10 olan bu numunenin mühendislik çalışmalarına malzeme olabileceği fikri üzerine çalışmalar yaptıldı. Kül numuneler üzerinde yapılan XRF-XRD analizleri sonucu içeriğinde hidrolik bağlayıcılığı sağlayan CaO ve agregalar ile bağlayıcı jel oluşturabilecek SiO2 ,Fe2O2,AlO2 oksitlerine rastlanmıştır. Bu, inşaat mühendisliği alanında; tıpkı çimento gibi agrega arasında bağ kurup rijit bir kütle oluşturulabilirlik demektir. Zemin mekaniği alanında üzerine yapı inşa edilecek veya kendi kütlesinin stabilizasyonunu sağlaması gerekecek arazilerde aranan öncül değerlerin; iyileştirilmesi ve güçlendirilmesi için yukarıda bahsedilen kül numunenin içerdiği oksitleri, bahsi geçen zemine enjeksiyonu sonucu partiküller arasında bağlayıcı olarak kullanılmasının çalışması için gerekli deneyler gerçekleştirildi. Yapılacak bu sunumda ülkemizde üretimi ciddi değerlerde olan ve çevreden uzaklaştırılması gereken bu ikincil yan ürünün zemin iyileştirilmesinde kullanılabilirliğine, deney sonuç ve yorumlarımız ile açıklık getirilecektir. Sunumun ilerleyen kısmında ise aynı malzemenin beton teknolojisinde kullanılabilirliğinin çalışması ve sonuçları ile de bilgilendirme yapılacaktır

. Anahtar Kelimeler: Uçucu kül, zemin stabilizasyonu, atık ürün.

1BirinciYazar:ZonguldakBülentEcevit Üniversitesi, Telefon:05395206733, e-mail: [email protected] 2 İkinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:054668437381, e-mail: [email protected] 3ÜçüncüYazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi,Telefon:05416685026, e-mail: [email protected] 4 Dördüncü Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:05336267033, e-mail: [email protected]

123

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

A Study on Development of Medical Imaging X-Ray Shielding Materials

1st Ali Gül*1, 2nd Halil İbrahim uzun2, 3rd Yasin Gaylan3, 4rd Barış Avar4

ABSTRACT

Exposure to ionizing radiation can take place in a great number of fields such as industrial dosimetry, research laboratory, agriculture, space technology, medical imaging, radiotherapy, and nuclear medicine [1-3]. In this study, mass attenuation coefficients of some lead alloys were investigated by Monte Carlo Simulation to develop X-ray shielding material. In order to reduce the toxic effect of pure lead used in X-ray shielding and to develop alternative material for pure lead, the mass attenuation coefficients of Pb-Cu (Figure 1), Pb-Sn (Figure 2), Pb-Sn-Cu (Figure 3), Pb-B4C (Figure 4) alloys at 80, 100 and 150 keV were calculated. The Beer-Lambert equation was used to calculate mass attenuation coefficients. It was observed that the mass attenuation coefficients increased between 80 keV and 100 keV, while decreased between 100 keV and 150 keV in Pb-Sn, Pb-Cu, Pb-Sn-Cu and Pb-B4C alloys. The obtained results were discussed on the effects of the X-ray radiation shielding.

0.6

0.4

0.2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 keV 150 keV 80 keV

Figure 2. Pb-Cu mass attenuation

* Corresponding Author: Zonguldak Bülent Ecevit University, Department of Metallurgical and Materials Engineering, 67100 Zonguldak, Turkey, e-mail: [email protected] 1 First Author: Zonguldak Bülent Ecevit University, Department of Metallurgical and Materials Engineering, 67100 Zonguldak, Turkey, e-mail: [email protected] 2 Second Author: Zonguldak Bülent Ecevit University, Department of Metallurgical and Materials Engineering, 67100 Zonguldak, Turkey, e-mail: [email protected] 3 Third Author: Affiliation, Zonguldak, Turkey, e-mail: [email protected] 4 Fourth Author: Zonguldak Bülent Ecevit University, Department of Metallurgical and Materials Engineering, 67100 Zonguldak, Turkey, e-mail: [email protected]

124

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Figure 2. Pb-Sn mass attenuation

Figure 3. Pb-Sn-Cu mass attenuation

Figure 4. Pb-퐵4퐶 mass attenuation

Keywords: X-ray mass attenuation coefficient, Monte Carlo simulation

References [5] Kerur, B.R., Manjula, V.T., Lagare, M.T., Kumar, S.A., 2009. Mass attenuation coefficient of saccharides for X-rays in the energy range from 8keV to 32keV. Radiat. Meas. 44, 63–67. [6] Biswas, R., Sahadath, H., Mollah, A.S., Huq, MdF., 2016. Calculation of gamma-ray attenuation parameters for locally developed shielding material: Polyboron. J. Radiat. Res. Appl. Sci. 9, 26–34. [7] Ambika, M.R., Nagaiah, N., Suman, S.K., 2017. Role of bismuth oxide as a reinforcer on gamma shielding ability of unsaturated polyester based polymer composites. J. Appl. Polym. Sci. 134, 44657.

125

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Ormanlik Alanlarda İha İle Sam, Sym Üretimi

1. E. Selek , *,2. S. Karakış 1

ÖZET

Günümüzde İnsansız Hava Aracı (İHA) sistemleri yardımıyla fotogrametrik yöntemle elde edilen ölçümlerle çeşitli alanlarda çözümler üretilmiştir. Bu sistemler orman alanlarında amenajman çalışmaları, orman sınırı tespiti ve orman kadastro harita verilerinin üretiminde kullanılmaktadır [1]. Ormanlık arazilerin sayısal arazi modellerinin yersel yöntemler ile çıkartılması hem zaman alıcı hem de yüksek maliyetlidir [2]. Bu sebeple sayısal arazi modellerinin çıkartılması için farklı yöntemler denenmektedir. Bu yöntemlerden biri hava fotogrametrisidir. İHA ile üretilen sonuç ürünlerde otomatik ağaç tespiti yapılmaktadır [3]. Bu çalışmada İHA yardımıyla elde edilen bindirmeli fotoğraf setlerinden ormanlık alanların ortofoto, sayısal arazi modeli ve sayısal yüzey modeli çıkarılması amaçlanmıştır. Üretilen bu sayısal verilerin BUSKİ'den temin edilen ortofoto ve sayısal arazi modeli ile karşılaştırılması yapılmıştır. Bu amaçla Bursa ili Orhaneli ilçesi Yörücekler Köyü’nde 1 km2'lik ormanlık alanda İHA ile aynı güne ait, 150m yükseklikten sırasıyla 80*50 ve 90*70 bindirme oranı ile uçuşlar gerçekleştirilmiştir. DJI Phantom Pro 4 ile elde edilen bindirmeli görüntüler optik izdüşüm temellerine dayalı Agısoft yazılımda otomatik değerlendirilmiştir. Arazide belirlenen yer kontrol noktaları, GPS Cors yöntemiyle koordinatları belirlenmiştir. İki farklı bindirme değeri ile alınan görüntüler değerlendirme programında arazide işaretlenen yer kontrol noktaları eklenerek işlenmiştir. Yazılım programında, ilk olarak İHA içerisinde bulunan GPS ile elde edilen yükseklik değeri ile fotoğraflar işlenmiştir. İkinci adımda ise CORS yöntemiyle belirlenen elipsoidal yükseklik değerinin bütün fotoğraflara eklenmesiyle değerlendirme yapılmıştır. Yapılan çalışmada mevcut alana ait, İHA-CORS ile elde edilen yükseklik farkının tüm fotoğraflara eklenmesiyle YKN’lerin daha hassas değerler bulunması öngörülmüştür. Söz konusu hava aracıyla 07 Kasım 2018 tarihinde yapılan uçuş sonrası YKN değerleri Tablo 1’de gösterilmiştir. BUSKİ’den temin edilen DEM modeli ile 12 noktaya ait ortometrik yükseklik değerleri Tablo 2’de karşılaştırılmıştır. Analiz ve sonuç olarak orman envanter verisi elde edilmesi, orman yollarının belirlenmesi, eş yükseklik eğrilerinin belirlenmesi, ağaç sayısı, ağaç boyu gibi ormancılık faaliyetlerinde yüksek hassasiyette harita verisi sağlayacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: İHA, Hava Fotogrametrisi, Sayısal Arazi Modeli, Sayısal Yüzey Modeli, Ormancılık

* Tarım ve Orman Bakanlığı 2. Bölge Müdürlüğü/Bursa, [email protected] 1 BEUN Mühendislik Fakültesi, Geomatik Mühendisliği Bölümü/Zonguldak

126

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Tablo 1: Fotoğraf yüksekliğine bağlı olarak elde edilen YKN Ormanlık Alan Yükseklik East (m) North(m) Alt. (m) Error(m)

İHA 0.011379 0.013096 0.011218 0.020660 90x70 GNSS Alıcısı 0.009101 0.007144 0.002775 0.011898

İHA 0.009712 0.005702 0.009669 0.014844 80x50 GNSS Alıcısı 0.002034 0.003024 0.000463 0.003673

Tablo 2: İHA-BUSKİ12 noktaya ait ortometrik yükseklik değerleri ORTOMETRİK YÜKSEKLİK ORTOMETRİK YÜKSEKLİK

Nokta No İHA(m) BUSKİ(m) Fark Değeri(m) Nokta No İHA(m) BUSKİ(m) Fark Değeri(m)

1 584.365 584.552 -0.187 7 607.624 607.698 -0.074

2 589.789 589.773 0.016 8 657.201 657.236 -0.035

3 594.67 594.576 0.094 9 688.954 688.73 0.224

4 599.03 598.85 0.18 10 678.855 678.759 0.096

5 635.447 635.052 0.395 11 682.437 682.262 0.175

6 737.527 737.041 0.486 12 688.899 688.705 0.194

127

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Bor Atığı Olan Boraks Şlaminin Aerojel Üretiminde Değerlendirilmesi

1. Mehmet Gürsoy*1, 2. Nil Toplan1, 3. Hüseyin Özkan Toplan2

ÖZET

Bu çalışmada, ETİ MADEN A.Ş.' den temin edilen sodyum içerikli boraks şlamı atığı hammadde olarak kullanılmıştır ve sol-jel üretim tekniğiyle borasilikat aerojellerin üretilmesi amaçlanmıştır. Yapılan çalışma ile bor atığının endüstriyel olarak kullanılabilirliğinin arttırılması hedeflenmiştir. Boraks şlamı atığını sol-jel üretim tekniği kapsamında; HCl asitle çözeltiye alınarak sol çözeltisi elde edilmiştir ve NaOH baz katalizörü ilavesiyle jelleşme meydana getirilmiştir. Jelleşme meydana geldikten sonra olgunlaşma aşamasına tabii tutulmuştur ve sonrasında çeşitli kimyasallar kullanılarak jel içindeki istenmeyen maddeler uzaklaştırılmış, jelin bağ yapısının dayanımının arttırılması sağlanmıştır. Atmosferik şartlar altında kurutma yapılması ile borasilikat aerojel tozları sentezlenmiştir. Sentezlenen aerojel tozları karakterize edilmiştir. Analizler sonucunda, borasilikat aerojel tozlarının yapısında yüksek miktarda gözeneklerin olduğu gözlenmiştir ve buna bağlı olarak düşük yoğunluğa, iyi derecede toz akışına, B-Si ve B-O bağlarına ve iyi termal iletkenlik katsayısı gibi özelliklere sahip katma değeri yüksek bir yalıtım malzemesi elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Borasilikat aerojel, sol-jel üretim tekniği, boraks şlamı.

* Mehmet Gürsoy: Sakarya Üniversitesi, 02642955774, [email protected]. 1 Nil Toplan: Sakarya Üniversitesi, 02642955776, [email protected]. 2 Hüseyin Özkan Toplan: Sakarya Üniversitesi, 02642955774, [email protected].

128

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giriş

Katı bir malzeme olarak bilinen aerojel, geniş yüzey alanlarına sahip ve buna sebep olan yüksek poroziteli yapısından dolayı, yoğunluğu düşük hafif bir malzemedir. Aerojel, sentez sırasında içerisinde bulundurduğu sıvı madde ile havanın yer değiştirmesiyle oluşan, yüksek miktardaki nano poroziteli

(%99) katı malzemedir [1]. SiO2 aerojeller en iyi bilinen ve en çok çalışılan aerojel türlerinden birisidir.

Aerojel üretiminde SiO2 dışında kullanılan hammaddeler de bulunmaktadır. Farklı türdeki maddelerden elde edilen aerojellerin fiziksel özellikleri de farklılık gösterdiğinden kullanım yerleri değişmektedir [2].

Yapılan çalışmalar sonucunda borasilikat cam ve cam seramikler, mikroelektronik paketlemede tabanlara ilave edilen katkı malzemeleri olarak kullanılmaktadır ve bunlara bağlı olarak amorf oksit yapıdaki malzemeler arasında özellikleri ile ön plana çıkmıştır [3]. Gözenekli malzemeler, cam seramikler, camlar ve aerojellerin de içinde bulunduğu malzemelere, sol-jel üretim tekniği kullanılarak üretimleri yapılabilmektedir. Sol-jel tekniği kullanılarak üretimi yapılan malzemelerin artması ve bu teknik hakkında daha fazla bilgiye sahip olunmasıyla beraber sol-jel tekniğini yaygın hale gelmiştir [4]. Bora-silikat aerojel tozlarının sol-jel tekniği kapsamında üretim kademeleri:

 Jelin oluşturulması  Jelin olgunlaştırılması  Jelin kurutulması

Çalışma Hakkında Bilgiler

Ülkemizde bulunan bor madenlerinden elde edilen ürünlerin üretimi sırasında ortaya çıkan atıkların, endüstriyel olarak kullanılabilirliği arttırmak amaçlanmıştır. Çalışma sonucunda tamamen atıktan üretilen katma değeri yüksek bir yalıtım malzemesi elde edilecektir. Ayrıca atıkların değerlendirilmesiyle çevre kirliliği ve atık miktarı azaltılmış olacaktır. Bor atığı olan boraks şlamının sol-jel tekniği ile bora-silikat esaslı aerojel tozu üretiminde değerlendirmek ve sentezlenmiş aerojel tozlarının yapısını ve morfolojisini karakterize etmektir. Ayrıca sentezlen bora-silikat esaslı aerojel tozlarının termal iletkenlik katsayısı tespit edilmiştir.

Materyal ve Metot

Bu çalışmada, ETİ MADEN A.Ş.’den temin edilen sodyum içerikli boraks şlamı atığı hammadde olarak kullanılmıştır ve sol-jel üretim tekniğiyle borasilikat aerojellerin üretilmesi amaçlanmıştır. Aerojel üretiminde çoğunlukla inorganik ve organik gibi doğaya zararı düşük olan malzemeler kullanılarak jeller sentezlenmektedir.

Sonuç

Yapılan bu çalışmada, başlangıç malzemesi olarak boraks şlamı kullanılmıştır ve tercih edilen sol-jel tekniği ile bora-silikat aerojel tozları sentezlenmiştir. Üretimde hammadde olarak kullanılan boraks şlamının ve sentezlenen aerojel tozlarının kimyasal bağ yapılarını belirlemek için FTIR analizi, yapılarında bulunan bileşik ve fazların belirlenmesi için XRD analizi, yüzey morfolojisini ve mikro yapısını incelemek için SEM-FESEM, tane boyutunun belirlenmesi için tane boyut analizi yapılmıştır.

129

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Şekil 1. Boraks şlamının tane boyut dağılımı.

Tablo 1. Boraks şlamının tane boyut analizi.

Başlangıç hammaddesinin tane boyut dağılımı 1-1000 mikron arasındadır ve boraks şlamı tozlarının %90'nın tane boyutu 446,6 µm'dur.

%Geçirgenlik

Dalga sayısı ( cm-1) Şekil 2. (a) Boraks şlamı ve (b) bora-silikat aerojelin FTIR analizi.

FTIR analizi ile yapıda bora-silikat bağ yapıların varlığı tespit edilmiştir. Ting ve arkadaşları, mezo- makro poroziteli borasilikat monoliti ilk defa sol-jel tekniği kullanılarak üretmişlerdir. Çalışmada 1390 cm-1 'de B-O bağı, 1080 cm-1 'de asimetrik Si-O esnemesi, 950 cm-1 'de Si-OH bağı, 920 cm-1 'de B-O bağı, -1 -1 800 cm 'de SiO4 tetrahedron yapısı, 670 cm 'de Si-O-B deformasyonu tespit edilmiştir [5]. Yapılan çalışma ile mevcut çalışmlarda elde edilen spektrum değerleri birbiri ile eşleşmektedir.

(a)

130

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

(b)

Şekil 3. (a) Boraks şlamının SEM ve (b) borasilikat aerojel tozunun FESEM mikroyapı görüntüsü.

Sentezlenen aerojel tozları nano boyutta ve küresel şekildedir. Aerojel, gözenekli bir mikroyapıya sahiptir. Li ve arkadaşları, fosforik asit, borik asit ve TEOS kullanarak sol-jel tekniği ile borofosfosilikat cam seramik tozunu sentezlemişlerdir. Sentezlenen aerojel tozunda BPO4 kristallerinin ortalama büyüklüğü 100 nm bulunmuştur [6]. Yapılan çalışma ile mevcut çalışmaların değerleri birbirinin

doğruluğunu göstermektedir.

Şiddet

2Ɵ Şekil 4. (a) Boraks şlamının ve (b) bora-silikat aerojelin XRD grafiği.

Başlangıç hammaddesi olarak atık kullanılmasından dolayı içerisinde çok sayıda fazların varlığı tespit edilmiştir ve bu hammaddeden sentezlenen borasilikat aerojelin XRD analizinde amorf gibi davranması, jelin tane boyutunun nano seviyelerde olduğunu göstermektedir. Shen ve arkadaşları, silika aerojeli açık atmosferde sentezleme çalışmasında yaptıkları XRD analizinde 22˚’de amorf bir yapı olduğunu tespit etmişlerdir [7].

Kaynakça

Vareda, J. P., Lamy-Mendes, A., & Durães, L. A reconsideration on the definition of the term aerogel based on current drying trends. Microporous and Mesoporous Materials, 258, 211-216, 2018. Öztürk, B., Metal katkılı karbon aerojel üretimi ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Fakültesi, Kimya Mühendisliği, 2012. Yoldas, B. E. J. Mater. Sci., 14, 1843, 1979.

131

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

S. Sakka, Sol–gel Science and Technology, Applications of sol–gel technology, vol.III, Kluwer Academic Publishers, 2005. Wang, S. T., Chen, M. L., & Feng, Y. Q., A meso-macroporous borosilicate monolith prepared by a sol–gel method. Microporous and Mesoporous Materials, 151, 250-254, 2012. Li, B., Yue, Z., Zhou, J., Gui, Z., & Li, L., Low dielectric constant borophosphosilicate glass–ceramics derived from sol–gel process. Materials letters, 54(1), 25-29, 2002. Xiaodong, W., Maohong, F., Gang, T., Xiaodong, S., A novel low-cost method of silica aerogel fabrication using fly ash and trona ore with ambient pressure drying technique, Powder Technology, 310-322, 2018.

132

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Termal Sprey Yöntemi İle Paslanmaz Çelik Yüzeylerin Kaplanmasi

Y.Y.Özbek1, M. Y.Yiğit2, O.Karahan3, G.Solmaz4

ÖZET

Termal Sprey yöntemi çok uzun süredir çelik yüzeylerin kaplanması için başarılı olarak uygulanmaktadır. Yapılan bu çalışmada paslanmaz çelik altlık olarak seçilmiştir. Çelik yüzeyleri Sulzer- Metco diamalloy 2002 (Ni 66%-Cr 18%) toz ile kaplanmıştır. Stereo mikroskopla kaplamaların üst yüzeylerinden görüntüler alınmıştır. Kaplama yüzeyleri metalografik olarak hazırlanmış optik mikroskopla yüzey kesit görüntüleri alınmıştır. Yüzeylere XRD analizi, SEM-EDS analizi yapılmıştır. Mikrosertlik ölçümleri yüzeyden başlayarak alınmıştır. Sertlik değerlerinde 4 kat artış görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: paslanmaz çelik, termal sprey, sertlik, toz

1 Sakarya University, Metallurgical and Materials Eng. Esentepe Campus, Sakarya, Turkey [email protected], 2 M. Y.Yiğit 3 O.Karahan 4 G.Solmaz

133

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Paslanmaz Çelik Yüzeylerine Termal Sprey Yöntemi İle Karişim Tozlarin Kaplanmasi

Y.Y.Özbek1, M. Y.Yiğit2, O.Karahan3, G.Solmaz4

ÖZET

Çeliklerin yüzey özelliklerini geliştirmek amacıyla Termal Sprey yöntemi çok uzun süredir ülkemizde ve dünyada uygulanmaktadır. Yapılan bu çalışmada paslanmaz çelik altlık olarak seçilmiştir. Çelik yüzeyleri %50 Sulzer-Metco diamalloy 2002 (Ni 66%-Cr 18%)+%50 Toz olarak %100 woka 7202 tozu (Ni 78-82% Cr 18-22) tozları karıştırılarak homojen olacak biçimde karıştırılmış ve paslanmaz çelik yüzeylerine kaplanmıştır. Stereo mikroskopla kaplamaların üst yüzeylerinden görüntüler alınmıştır. Kaplama yüzeyleri metalografik olarak hazırlanmış optik mikroskopla yüzey kesit görüntüleri alınmıştır. Yüzeylere XRD analizi, SEM-EDS analizleri Mikrosertlik ölçümleri yapılmıştır. Sertlik değerlerinde 5 kat artış görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: paslanmaz çelik, termal sprey, sertlik, toz karışım

1 Sakarya University, Metallurgical and Materials Eng. Esentepe Campus, Sakarya, Turkey [email protected], 2 M. Y.Yiğit 3 O.Karahan 4 G.Solmaz

134

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Duvarların Akustik (Ses) Geçirgenliğinin Zaman Uzayı Sonlu Farklar Yöntemi ile Modellenmesi

Refik Alemdar*1

ÖZET

Bu çalışmada bir duvarın akustik (ses) geçirgenliği iki boyutlu kartezyen koordinatlarda Zaman Uzayı Sonlu Farklar, ZUSF (Finite Difference Time Domain, FDTD) yöntemi kullanılarak modellenmiştir. Bu modellemede dalga denklemi ZUSF yöntemi ile zamanda iteratif ve nümerik olarak çözülmüştür. Özel olarak boş uzayda ve oda içerisinde duvarın akustik geçirgenliği duyulabilir ses frekans bölgesinde hesaplanmıştır. Boş uzayda sayısal çözümlerin yapılabilmesi için MUR türü yutucu sınır koşulu kullanılmıştır. Ses kaynakları dar bandlı türünde seçilmiştir. Zaman uzayı analizleri ile birlikte Ayrık Fourier Dönüşümü kullanılarak frekans uzayı analizleri de yapılmıştır. Elde edilen sayısal sonuçların, teorik ses geçiş kaybı değerleri ve/veya daha önce yapılmış laboratuvar ölçümlerileri ile doğrulaması yapılmıştır. Böylece duvarın kalınlığı ve duvarın yapıldığı malzemelerinin akustik parametrelerinin ses geçirgenliği üzerindeki etkisi, hangi frekansların geçirgen, hangi frekansların yansıtıcı olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Akustik, Ses Azaltım İndisi, Ses Geçiş Kaybı, Zaman Uzayı Sonlu Farklar Yöntemi (ZUSF)

* Refik ALEMDAR: Gebze Teknik Üniversitesi, Telefon: 0553 246 71 17, e-mail: [email protected]

135

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

GNSS Ağlarının Farklı Baz Mesafelerindeki Doğruluk Kriteri İncelemesi

Sezgin GÖKDEMİR1 Muhammed Fatih ÖZTÜRK1, K. Sedar GÖRMÜŞ1

ÖZET

GNSS, küresel konumlama uydu sistemleri anlamına gelen herhangi bir zaman diliminde, dünyanın herhangi bir yerinde konumun belirlenmesini sağlayan ve en az 4 uydudan kod-faz varış zamanın ölçülmesi esasına dayanan yüksek doğrulukta gerçek zamanlı konumsal bilginin elde edilmesinde rol üstlenen bir uydu ölçme sistemidir. Birçok ülke ve kurum tarafından farklı GNSS sistemleri kurulmuştur. Ülkemizde bu alanda sabit GNSS istasyonlarından ve kontrol merkezlerinden oluşan TUSAGA-Aktif adı verilen bir sistem geliştirilerek jeodezik ağlar oluşturulmuştur. TUSAGA-Aktif Sistemi, sabit GNSS istasyonlarından ölçüm yapılan doğruluğu hassas uzun süreli verileri ile, nokta koordinatların belirlenmesi, değerlendirilmesi, karşılaştırılması ve yorumlanması açısından büyük bir katkı sağlamaktadır. Sistem ile yüksek doğruluk elde edilmek istendiğinde statik ölçü yöntemi kullanılmalıdır. Bakanlıklararası Harita İşlerini Koordinasyon ve Planlama Kurulu (BHİKPK) Yönetmelikler Komisyonu tarafından güncellenen "Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği (BÖHHBÜY)" 26 Haziran 2018 tarihli ve 30460 sayılı Resmi Gazete`de yayımlanarak, yürürlüğe girmiştir. Bu yönetmeliğin 23. Maddesinde “TUSAGA-Aktif istasyonları ile baz uzunluğuna bağlı olmaksızın statik ölçü yöntemi kullanılarak nokta koordinatlarının belirlenmesi” standartları açıklanmıştır. Bu çalışmada yönetmeliğin ilgili maddesi esas alınarak farklı baz mesafelerine sahip olarak kurulan ağlardaki konum doğrulukları araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler: GNSS, TUSAGA-Aktif, Statik ölçü, BÖHHBÜY

136

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Su Ortamındaki Mikro Kirleticiler ve Giderim Yöntemleri

1. Sibel Çevik*1, 2. Kadir Özdemir2

ÖZET

Bu çalışmada, su ortamlarında ve su arıtma proseslerinde bulunan mikrokirleticiler ve bunların giderim yöntemleri araştırılmıştır. Mikrokirleticiler genellikle atıksu arıtma tesislerinde, kanalizasyon sistemlerinden gelen arıtılmamış atık sularda ve yüzey su kaynaklarında bulunmaktadırlar. Özellikle mikrokirleticilerin yüzey su kaynaklarında bulunması önemli bir sorun ortaya çıkarmaktadır. Çünkü yüzey suları genellikle içme suyu üretmek için arıtma tesislerinde kullanılmaktadırlar. Su ortamlarında bulunan mikrokirleticiler genellikle ng/L ile μg/L arasında çok küçük konsantrasyonlarda analiz edilen bileşiklerdir. Su ortamında bulunan pestisitler, kozmetik ürünleri, su yalıtım maddeleri, yalıtım köpükleri, parfümler ve ilaçlar gibi mikrokirleticiler farklı ve değişik maddelerden meydana gelmiştir. Özellikle diğer mikrokirleticiler ilaçlar, kişisel bakım ürünleri ve endokrin bozucular su ortamında en fazla görülen mikrokirletici türlerindendir. İçme suyu ve atık su arıtımında kullanılan konvensiyonel prosesler mikrokirleticileri gidermek için dizayn edilmediklerinden birçok mikrokirletici arıtma tesisi çıkışlarında belirli konsantrasyonlarda bulunabilirler. Bununla beraber özellikle endokrin bozucu maddeler ve antibiyotikler gibi mikrokirleticiler su ortamında kısa ve uzun süreli önemli toksik etkilere sahiptirler. Bu kirleticilerin giderimi, hem çevresel ekosistemlerin hem de insan sağlığının korunması için büyük bir önem taşımaktadır. Koagülasyon, klorlama ve adsorpsiyon gibi konvasiyonel arıtma yöntemleri su ortamında bulunan bu mikrokirleticileri istenilen verimde gidermede yetersiz kalmaktadırlar. Bu kirleticilerin gideriminde kullanılan en etkili yöntemlerden biri ozonlama prosesi ile beraber kullanılan ileri oksidasyon prosesleridir.

Anahtar Kelimeler: Mikrokirleticiler, Su Arıtma Tesisleri, İleri Oksidasyon Prosesleri, Konvansiyonel Arıtım Prosesleri

* Sorumlu Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected] 1 Birinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected] 2 İkinci Yazar: Zonguldak Bülent EcevitÜniversitesi,Telefon:+903722912568, e-mail: [email protected]

137

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Su ve Nütrient Sürdürülebilirliğinde Tuvaletler-ECOSAN Yaklaşımı

1. Muhammet Ali Güve1, 2. Elif Öztekin2, 3. Hatice İnan3

ÖZET

Gelişen endüstrileşme ve buna bağlı olarak artan dünya nüfusu çeşitli çevre sorunlarının ortaya çıkmasına neden olmuştur. Modern atıksu yönetiminde geleneksel arıtma sistemlerinin kullanılması ile özellikle evsel atıksulardaki değerli maddelerin geri kazanımı imkansız hale gelmiştir. Dünyada yaklaşık olarak 2,4 milyar insan sağlıklı bir atıksu arıtma sistemi kullanamamakta ve bu sayının %70’ini kırsal kesimde yaşayanlar oluşturmaktadır (Unicef, 2015). Arıtılmadan alıcı ortamlara ulaşan evsel atıksular ötrofikasyon başta olmak üzere birçok çevre sorununa yol açmaktadır. Evsel atıksuların önemli bir kısmını oluşturan insan idrarı içerdiği azot ve fosfat miktarı bakımından önemli nütrient kaynağıdır. Doğadaki nütrient kaynaklarının tükenmekte olması ve arıtma tesislerinde evsel atıksularının sebep olduğu kirlilik yükünün azaltılması ihtiyacından dolayı insan idrarından nütrient geri kazanımı küresel olarak önem taşımaktadır. Sürdürülebilir su yönetimi veya ekolojik sanitasyon olarak bilinen Eco San yaklaşımı atıksuların yeniden kullanımı, geri dönüşümü, nütrient (besin) geri kazanımı ve tarımsal alanlarda kullanımını kapsayan bir yönetim yaklaşımıdır. Eco San yaklaşımında kaynağında ayrı toplanan ve sarı su, gri su, siyah su gibi fraksiyonlara ayrılan evsel atıksulardan geri kazanılan organik maddeler tarımsal faaliyetlerde kullanılabilmektedir. Sürdürülebilir atıksu yönetimini sağlayan Eco San yaklaşımının uygulanması için evsel atıksuların kaynağında ayrı toplanması oldukça önemlidir. İnsan idrarının ayrı toplanması için kullanılan tuvaletlere ‘‘ No-mix’’ tipi tuvalet adı verilmektedir. Gelişmiş ülkelerde yaygın bir şekilde kullanılmakta olan bu tuvaletlerin günümüzde farklı tasarımları üretilmektedir. Nütrient bakımından oldukça değerli olan insan idrarının kaynağında ayrı toplanarak içerdiği değerli maddelerin geri kazanım sürecine girmesi, birleşik kanalizasyon sistemler ile karşılaştırıldığında birçok avantaja sahiptir. Evsel atıksuyu bir kirletici olarak değil, değerlendirilebilecek ve tekrar kullanılabilecek bir madde olarak gören Eco San yaklaşımının kabul edilme ve uygulama hızı, günümüzde hala tartışılan konulardandır. Bu nedenle Eco San yaklaşımının gereksinimlerinin araştırılması ve avantajları ile dezavantajlarının ortaya konulması büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmanın amacı, evsel atıksuların kaynağında ayrılmasını sağlayan tuvaletlerin ve Eco San yaklaşımı doğrultusunda su ve nütrient (besin) geri kazanımının avantajlarını ortaya koymaktır. Anahtar Kelimeler: Eco San, Nütrient, Kaynakta Ayırma, Sürdürülebilirlik, İnsan İdrarı.

Kaynaklar UNICEF and WHO, 2015. Progress on Sanitation and Drinking Water: 2015 Update and MDG Assessment. UNICEF and World Health Organization.

1 Birinci Yazar: Zonguldak Bulent Ecevit Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Telefon: 05316826368, e-mail: [email protected]. 2 İkinci Yazar: Zonguldak Bulent Ecevit Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Telefon: 05324822702, e-mail: [email protected]. 3 Üçüncü Yazar: Gebze Teknik Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Telefon: 05333350038, e-mail: [email protected].

138

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Stronsiyum Hekzaferrit Katkısının AlNiCo Kalıcı Mıknatısların Manyetik Özelliklerine Etkisi

Berkay AKSOY*1, Hasan PALA1, Rümeysa SAKİN1, Semih ENGÜN1, Gülten SADULLAHOĞLU1

ÖZET

Kalıcı ve yüksek manyetik özellik gösteren mıknatıs malzemeler günlük yaşantıda sıklıkla kullanılan elektronik eşyalarda, sağlık alanında, otomotiv endüstrisinde ve daha birçok alanda önemli rol oynamaktadır. Yaygın olarak kullanılan kalıcı mıknatıs malzemeleri, AlNiCo, stronsuyum hekzaferrit, nadir toprak elementi mıknatısları (REPM) Samaryum Kobalt (SmCo) ve Neodium Demir Bor (NdFeB) ‘dur. Sürekli mıknatıs teknolojisindeki ilk gelişme Alüminyum-Nikel-Kobalt (AlNiCo) alaşımının manyetik özelliklerinin gelişimi ile başlamaktadır. AlNiCo alaşımları alüminyum, nikel, kobalt, bakır, demir, ve az miktarda titanyum içeriğine sahip alaşımlardır. AlNiCo alaşımının en önemli özelliklerinden biri yüksek kalıcı manyetik akı yoğunluğu ve düşük sıcaklık sabitine sahip olması, korozyona karşı dirençli olmasıdır. Ayrıca, AlNiCo alaşımları sabit sıcaklık ve yüksek enerjiye sahip olmasının yanı sıra oksidasyon direnci, nem direnci ve iyi çalışma kararlılığına sahiptir. Öte yandan, fiziksel özelliği zayıf olan AlNiCo mıknatıslar sert ve kırılgan olduklarından dolayı mekanik zorlanmalara ve çarpmalara karşı mıknatıslık özelliklerini kaybederler. M tipi ya da hekzaferritler olarak bilinen sert ferritler seramik esaslı malzemeler olup genel olarak karmaşık oksitlerden meydana gelirler. En yaygın olanları BaO.6Fe2O3 veya SrO.Fe2O3 ‘tir. Stronsuyum hekzaferrit, AlNiCo alaşımından daha yüksek zorlayıcı kuvvete sahip olmasının yanı sıra düşük kalıcı manyetik akı yoğunluğu AlNiCo ‘dan daha düşüktürler.

Bu çalışmada, farklı oranlardaki stronsuyum hekzaferrit (SrO-6 (Fe2O3)) ilavesiyle stronsuyum hekzaferrit katkısının, AlNiCo kalıcı mıknatıslarının manyetik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Elde edilen fazların oranları X-ışınları difraksiyon (XRD) cihazı ile belirlenmiştir. Numunelerin morfolojik ve elementel analizleri taramalı elektron mikroskobunda (SEM) incelenmiştir. Manyetik özellikler ise titreşimli örnek manyometre (VSM) cihazı ile elde belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: AlNiCo, stronsuyum hekzaferrit, manyetik özellik, sürekli mıknatıs.

* Berkay AKSOY: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi,+90(543) 765 8295, [email protected] 1 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Zonguldak, TÜRKİYE

139

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Zonguldak İli Katı Atık Düzenli Depolama Sahası Depo Gazı ve Elektrik Üretimi Potansiyeli

1. Mehmet Fatih Koç*1, 2. Sefa Kocabaş 2

ÖZET

Düzenli atık depolama sahalarında oluşan metandan enerji değerlendirmesi günümüzde yaygınlaşarak kullanılan atık değerlendirme yöntemlerden biri haline gelmektedir. 2008 yılından itibaren faaliyete başlayan Zonguldak İli Katı Atık Düzenli Depolama Sahası 1.Lotunda bugüne kadar 1 310 512 ton evsel katı atık depolanmıştır. Sahada 2.Lot açma çalışmaları sürmektedir. Bu çalışmada mevcut depolama sahasında 2015 yılı son üç ayında başlanan ve halen süren metan gazı ve elektrik üretimi incelenmiş, 2029 yılına kadar oluşabilecek depo gazı potansiyeli ve üretilebilecek elektrik miktarları (Tabasaran & Rettenberger, LandGEM modelleri) yardımı ile hesaplanmıştır. Model çalıştırmaları ile bugüne kadar üretilen elektrik miktarları karşılaştırılarak projeksiyonlar yapılmıştır.

Tabasaran & Rettenberger modeli ve LandGEM modeli çalıştırılmış, her iki model daha sonra saha verileri ile çalıştırılarak sahadan elde edilen elektrik enerjisi üretim değerleri ile karşılaştırılmıştır. Model CAA sonuçları uyumlu görülmemiştir. Her iki model karşılaştırıldığında Tabasaran & Rettenberger modeli ile yapılan hesaplamalar sahada gerçekleştirilen elektrik üretim miktarları ile daha uyumlu sonuçlar vermiştir. Gaz toplama sistemi verimliliğinin % 40’larda olması 2015 yılından önce toplama sisteminin olmaması ve örtü toprağının serilmemesinden kaynaklandığı düşünülmektedir.

Çalıştırmalarda en uygun olan Tabasaran & Rettenberger modeli ile 2029 yılına kadar oluşabilecek depo gazı potansiyeli ve üretilebilecek elektrik miktarları hesaplanmış, sırasıyla 225 708 293 m3 depo gazı ve 197 743 MW elektrik üretimi değerleri elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Katı atık depolama, Depo gazı, Modelleme, Tabarasan

*Sorumlu Yazar: Sefa Kocabaş, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, +903722912567, [email protected] 1 Mehmet Fatih KOÇ, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, +905301127461, [email protected] 2 Sefa Kocabaş, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, +903722912567, [email protected]

140

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Zeminlerde Sıvılaşma Riskine Karşı Jet Grout Uygulaması

1. Onur ORHAN*1, 2. Mustafa SAĞLAM2, 3. Ethem BAYRAKTAR3, 4.Emre KAYA4, 5.Ayşe Bengü SÜNBÜL5,

ÖZET

Günümüzde nüfüs artışına bağlı, sanayileşme, hızla ve dağınık büyüyen kentleşme gelişmiş ülkelerde olduğu gibi ülkemizde de yerleşim alanlarının hızla tükenmesine neden olmuştur. İhtiyaçların artmasıyla sağlam yapı-temel-zemin özelliği gösteren yerleşim alanları dışında kalan ve sağlam olmayan zeminlerede (zayıf zemin koşullarına sahip ) mühendislik yapıları inşa edilmesi zorunlu hale gelmiştir. Zayıf zeminlerde karşılaşılan düşük taşıma gücü, yüksek deformasyon ve oturma problemlerine karşı zemini güçlendirme veya zemin özelliklerini iyileştirme konusunda çalışmalar yaygınlaşmıştır. Zeminin durumuna göre zayıf zeminin yerine sağlam zemin yerleştirilebilir, yapı yükleri derin temeller aracılığıyla yüzeyden daha aşağıda bulunan sağlam zemine taşıtılabilir ya da mevcut zemin özellikleri zemin iyileştirme yöntemleriyle iyileştirilebilir. Bu yöntemlerinden bu çalışma kapsamında incelenecek iyileştirme yöntemi jet grout kolonu uygulaması; taşıma gücü yetersiz zeminlerin, üzerine inşaat yapılmasına elverişli hale getirilmesi amacıyla, su ve çimento karışımının(su/çimento:1/1 olur genelde, projeye göre 0,7 ye kadar inebilir) basınçlı hava ile zemine enjekte ederek zemin özelliklerinin iyileştirilmesi esasına dayanır. Aynı zamanda bu kolonların literatürde yapı temellerinin oturduğu zeminlerde sismik hareketlerin etkisiyle oluşan zemin sıvılaşma olasılığı problemlerini azaltmak için de kullanıldığı gösterilmiştir. Bu bildiri kapsamında zemin özellikleri açısından sismik etkiler altında zemin sıvılaşma potansiyeli taşıyan zeminde yer alan yapı grubu, yapıya gelen yüklerin temel zeminine aktarılacak yüklerin zemin ortamın taşıma gücü ve oturma değerleri açısından değerlendirilmiştir. İnceleme alanından alınan sondaj loğları ve bunlara dayalı hazırlaln zemin etüdü sonuçlarından yararlanılarak zeminde iyileştirme öncesi ve sonrası elde edilen geoteknik parametreler kıyaslanarak, yapı temeli altında düşey yer değiştirme değerleri sonlu elemanlara daylı sayısal modelde tahmin edilmiştir. Aynı zemin altında uygulanan zemin iyileştirme sonucunda statik durumda analiz edilmiş ve düşey yerdeğiştirme değerlerinde azalma gözlenmiştir. Sayısal model analiz sonuçlarına göre bu özellikte bir zemin ortamının iyileştirilmesi için, jet grout kolonu yöntemi kullanılarak, söz konusu yetersizliklerin giderilmesi planlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Zemin sıvılaşması, Jet grout kolonu yöntemi, sonlu elemanlar modeli.

* Ayşe Bengü Sünbül, ZBEÜ, [email protected] 1 Onur Orhan 2 Mustafa Sağlam 3 Ethem Bayraktar 4 Emre Kaya 5 Ayşe Bengü Sünbül

141

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Sıfır Poligonu Kullanılarak Geçki Araştırılması; Zonguldak-Kilimli Örneği

Ebrar Şimşek1, Çağla Uçak2, K. Sedar Görmüş3

ÖZET

Yol, ülke kalkınmasına toplumun sosyal-ekonomik gelişimine temel oluşturan en önemli altyapı sistemlerinden biridir. Karayolları yüzyıllar boyunca medeniyetleri birbirine bağlamıştır. Köyleri şehirlere, şehirleri birbirlerine ve ülkelere bağlayan karayolları ulaşımda her zaman başlıca bir öneme sahip olmuştur. İçinde bulunduğumuz 21. Yüzyılda yol yapım teknikleri büyük bir hızla gelişen sanayi ve teknoloji ile birlikte önemli bir ilerleme göstermektedir.

Yol tasarımında sıfır poligonu tasarım aşamasında önem arz etmektedir. Sıfır poligonu doğal zeminle çakışarak giden ve eğimi değişmeyen bir geçkidir. Bu poligon, eşyükselti eğrili haritada, eşyükselti eğrisi ile kesiştiği her noktada doğrultu değiştiren kırık bir çizgidir. Bu çalışmada Zonguldak ili ve Kilimli ilçesi arasında alternatif bir yol tasarımı yapılmıştır. Devlet Karayolları proje tasarım standartlarına uyulmuş, maliyet ve güvenilirlik açısından en doğru çözüm bulunmaya çalışılmıştır. Proje günümüzde sıkça kullanılan Autocad Civil 3D programı ile tasarlanmış ve çalışmada detaylı olarak açıklanıp görsellerle desteklenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Autocad civil 3D, Yol Tasarımı, Tasarım Standartları

1 Ebrar Şimşek: Bülent Ecevit Üniversitesi, 5399797297, [email protected]. 2 Çağla Uçak, ZBEÜ 3 K Sedar Görmüş, ZBEÜ

142

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Zonguldak İli Evsel Isınmadan Kaynaklanan Hava Kirleticilerinin Emisyon Envanteri ile Hesaplanması

1. Kübra Yıldırım*189, 2. Sefa Kocabaş190

ÖZET

Emisyon envanteri, belirli bir coğrafi alandan birim zamanda atmosfere verilen hava kirleticilerin miktarlarının kaynaklarına göre listesidir. Hava kalitesinin belirlenmesi için kullanılan emisyon envanterleri, yeterli ve güvenilir verilerin bulunması durumunda kolay uygulanabilir olduğundan sıklıkla tercih edilen bir yöntemdir. Bu çalışmada Zonguldak ilinde konutların ısıtılmasından kaynaklanan hava kirleticilerine (NOX, NMVOC, SOX ve PM10) ait emisyon miktarları ortaya konulmuştur. Emisyon miktarlarının hesaplanmasında ildeki konut sayıları resmi istatistiklerden elde edilmiştir. Konutlarda ısınma amaçlı kullanılan kömür ve doğalgaz miktarları hesaplamalarla elde edilmiştir. İlde kömür kullanımından kaynaklanan emisyonların hesabında lavvarlanmış ve lavvarlanmamış kömür için ayrı ayrı hesaplama yapılmıştır. Emisyon miktarlarının hesaplanabilmesi için gerekli emisyon faktörleri güncel literatürden derlenerek kullanılmıştır. Sonuç olarak 2018 yılında Zonguldak’ta evsel ısınmadan kaynaklanan toplam NOX emisyonu 1042,45 ton/yıl, NMVOC emisyonu 4301,96 ton/yıl, SOX emisyonu 7995,36 ton/yıl ve PM10 emisyonu 3590,4 ton/yıl olarak hesaplanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Emisyon Envanteri, Evsel Isınma, Zonguldak, Hava kirleticileri

1*Kübra Yıldırım, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü +905317216311, [email protected]. 2 Sefa Kocabaş, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, +903722912567, [email protected].

143

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Enerji Sanayisinde Oluşan Katı Atıklarin, Atık Düzenli Depolama Zemin İyileştirmesinde Kullanilabilirliği

Serkan Ören*1, Sefa Kocabaş2

ÖZET

Elektrik, insanoğlunun hayatını sürdürebilmesi açısından oldukça önemli bir ihtiyaçtır. Türkiye enerji istatistikleri incelendiğinde, her geçen yıl enerji yatırımlarını arttırmaktadır ve en önemli artış fosil yakıt kullanan termik santrallerde görülmektedir. Termik santrallerin beraberinde getirdiği en önemli sorunlar hava kirliliği ve katı atıklardır. Termik santrallerde çevresel açıdan problemler oluşturan katı atık türleri uçucu kül (fly ash), taban külü (bottom ash) ve alçıtaşı (gypsium) olarak üç grupta incelenebilir [1]. Cam endüstrisinin ihtiyaç duyduğu saflaştırılmış silis kumu üretimi esnasında da üretimin yaklaşık %20-25’i kadar katı atık oluşmaktadır. Atıkların Düzenli Depolanmasına Dair Yönetmelik’te katı atık düzenli depolama sahalarında zemininde kullanılacak olan malzemelerin kil veya eşdeğeri bir malzeme ve geçirgenlik katsayısının aşağıdaki değerleri sağlaması beklenmektedir[2].  1.Sınıf düzenli depolama için K ≤ 1,0 x 10-9 m/sn; kalınlık ≥ 5 m,  2.Sınıf için K ≤ 1,0 x 10-9 m/sn; kalınlık ≥ 1 m,  3.Sınıf için K ≤ 1,0 x 10-7 m/sn; kalınlık ≥ 1 m Bu çalışmada, enerji üretim tesislerinde ve silis kumu saflaştırma tesislerinde oluşan katı atıkların, katı atık düzenli depolama sahası zemin iyileştirmesinde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Çalışmada kullanılmak üzere Zonguldak’ta bulunan termik santral uçucu külü kullanılmıştır. Ayrıca çalışmada Zonguldak ili Ereğli ilçesinde bulunan Silis kumu saflaştırma tesisinde oluşan silisli kum atığı (kil) da kullanılmıştır. Sözü edilen atıkların önce ayrı ayrı, sonrasında silisli kumu üretim tesisi atığının sırasıyla %10, %20 ve %30 oranlarında uçucu kül karışımı ile analiz ve geçirgenlik testleri yapılmıştır. Düşen seviyeli permeabilite cihazında karışımların permeabilite katsayıları incelenmiş, elde edilen sonuçlar Tablo 1’de gösterilmiştir. Çalışılan atıkların yan ürün olarak değerlendirilebileceği ve düzenli depolama sahaları için gerekli geçirimsizlik katsayısını sağladığı görülmüştür. Silis kumu hazırlama tesisleri ve termik santral atıklarının geçirimsizlik istenen alanlarda kullanımı ile hem çevresel etkilerinin azaltılabileceği hem de ekonomik olarak bir katma değer yaratılabileceği sonucuna varılmıştır. Tablo 1. Permeabilite Sonuçları Killi malzeme Kil + %10 kül Kil + %20 kül Kil + %30 kül Permeabilite (k) 1,38x10-10 m/sn 3,64x10-9 m/sn 2,15x10-9 m/sn 6,73x10-9 m/sn

Anahtar Kelimeler: Uçucu Kül, Silisli Kum Atığı, Permeabilite, Atık Düzenli Depolama, Kaynaklar [1] ZETES III Çevresel Etki Değerlendirme Raporu, Çınar Mühendislik Müşavirlik A.Ş., Mayıs 2012, Ankara [2] Atıkların Düzenli Depolanmasına Dair Yönetmelik, Resmi Gazete, Sayı: 27533, 26.03.2010

1*Serkan Ören, Bülent Ecevit Üniversitesi, Devrek Meslek Yüksek Okulu, +9005063003329, [email protected] 2 Sefa Kocabaş, Bülent Ecevit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, +905066006660 [email protected]

144

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Yeraltı Maden Ocaklarında Havalandırma Ölçümleri

1. Koray Uyanık*1, 2. Alaaddin Çakır2

ÖZET

Yeraltında sürdürülen madencilik faaliyetleri esnasında mevcut açıklıkların ve işyerlerinin havalandırılması, çalışanların sağlıklı ve güvenli bir ortamda çalışmalarının sağlanması açısından büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle, yeraltı maden ocaklarında havanın hareket ettiği yollardan oluşan havalandırma şebekelerinin analizi, düzenli olarak yürütülmesi gereken çalışmalardan biridir. Havalandırma şebekelerinin analizinde havanın nemi ve sıcaklığı ile hava yolunun kesidi ve sürtünme katsayısı gibi diğer etmenlerin de göz önünde bulundurulduğu, şebeke üzerindeki ilgili hava yoluna ait basınç, direnç ve hava miktarı değerleri temel veriler olarak ele alınmaktadır. Havalandırma şebekelerinin analizinde gerekli olan verilerin eldesinde, yeraltında yapılan ölçümlerden ve çeşitli eşitliklerden yararlanılmaktadır.

Bu çalışma kapsamında, öncelikle, Türkiye Taşkömürü Kurumu (TTK) Karadon Taşkömürü İşletme Müessesesi (KarTİM) Gelik İşletmesi ocaklarında örnek olarak seçilen hava yollarında basınç, sıcaklık, nem ve hava miktarı ölçümleri yapılmış, daha sonra, söz konusu hava yollarına ait direnç değerleri ilgili bağıntılar yardımıyla hesaplanmıştır. Son olarak; mevcut tüm veriler yardımıyla oluşturulan havalandırma şebekesinin bir analizi yapılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Yeraltı, Maden, Havalandırma, Ölçüm

*Sorumlu Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon: 0545 835 39 71, e-mail:[email protected]

1Birinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon: 0545 835 3971, e-mail: [email protected]

2İkinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon: 0541 345 72 86, e-mail:[email protected]

145

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Türkiye’deki Açık Ocak İşletme Örnekleri

1. M. Erdinç BİLİR *1, 2. Sayed Rohullah KAMİL 2

ÖZET

Yerkabuğunun derinliklerinde bulunan metalik madenler, endüstriyel mineraller ve fosil yakıtlar gibi maden yataklarının insanoğlunun kullanımına sunulmasının tek yolu yeraltı veya yerüstü madencilik yöntemlerinin uygulanmasıdır. Cevherleşmenin yüzeye çıkması (mostra vermesi) veya sığ derinliklerde bulunması durumunda açık işletme yöntemi tercih edilir. Ramani (2012) dünyadaki metalik olmayan minerallerin % 95'ten fazlasının, çoğu metalik minerallerin % 90'dan fazlasının ve kömürün % 60'dan fazlasının açık işletme yöntemi ile üretildiğini ve her yıl kazılan 30 milyar tondan fazla cevher ve pasa malzemesinin 25 milyar tonunun açık işletme madenciliği ile gerçekleştirildiğini ifade etmektedir.

Açık ocak madenciliğinde uygulanan işletme yöntemleri dilimli (strip mining), paralel kademeli (terrace mining) ve konik çukur şekilli (open cut mining) olmak üzere üçe ayrılabilir. Kazı, yükleme, taşıma ve işletme sahasının yeniden düzenlenmesi tüm yöntemlerde ortak temel faaliyetlerdir. Delme-patlatma ve kırma gerektiğinde uygulanan diğer işlemlerdir. Şev duraylılığı ve yeraltı-yüzey suları ise hemen hemen her işletmede soruna yol açan konuların başında gelir.

Bildiride, Türkiye Kömür İşletmeleri (TKİ), Eti Maden, Afşin Elbistan Havzası, Kışladağ ve Himmetdede altın madeni vs. bünyesinde bulunan açık işletmeler gözönünde bulundurularak Türkiye’deki açık ocak işletmelerine genel bir bakış sunulmaktadır.

Günümüzde, dünyadaki açık ocak teknolojisinin Türkiye’de kısmen uygulandığı görülmekle beraber düşük örtü kazı oranlarının elde edilebilmesi ve üretim verimliliğinin arttırılabilmesi için modern ve yenilikçi teknolojilerin daha fazla kullanılmasına ihtyaç vardır.

Anahtar Kelimeler: Maden, Kömür, Açık ocak, Cevher, Pasa, Örtü-kazı, Şev

* Sorumlu Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon: 0 372 291 1251, e-mail: [email protected] 1 Birinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon: 0 372 291 1251, e-mail: [email protected] 2 İkinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected]

146

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

AISC360-05 Yönetmeliğine Göre Çelik Kemer Köprü Tasarımı

Ali Rıza YILMAZ1, Dilşad BOZKURT2, Tuna ÜLGER3

ÖZET

Bu çalışmada S275 çelik yapı malzeme kullanılarak 48 m açıklıklı bir yaya köprüsünün analiz ve tasarımı yapılmıştır. Köprü tasarımının ilk aşamasında TS648 Çelik Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları standartın da belirtilen kriterlere göre çelik bir profil seçilerek ön tasarım gerçekleştirilmiştir. Köprü tasarımı, statik ve dinamik analizleri için dünya çapında geçerliliğe sahip olan ve Prof.E.L.Wilson ve A.Habibullah tarafından geliştirilen SAP2000 V.14 kullanılmıştır. Çelik köprülerin tasarımı aşamasında ise Çelik köprü tasarımı ve uygulamaya yönelik tasarım bilgilerini içeren kitaplardan ve çeşitli makalelerden faydalanılmıştır. Yapı elemanları birleştirildikten sonra köprüye etkiyecek dış yükler deprem , rüzgar, kar , ısı ve yaya yükleri tanımlanmıştır. Dinamik analiz için yer ivmesi Türkiye Deprem Tehlike Haritasından belirlenmiş ve program içerisinde bu değerler kullanılmıştır. Tüm yükler ve tasarım spektrumları hazırlandıktan ve model üzerinde uygulandıktan sonra AISC360- 05’e göre sınırlamalar yapılmış ve her bir eleman üzerindeki gerilmeler kontrol edilmiştir. Çelik yapıların tasarım, hesap ve yapımına dair esaslar yönetmeliğinden tasarım prensipleri, yüklemeler, ve birleşim detayları referans alınmıştır. Köprüye etkiyen yük kombinasyonları bu yönetmeliğe göre 5.3.1 Yük ve Dayanım Katsayıları ile Tasarım (YDKT) kullanılarak oluşturulmuştur. Projede bulunan her farklı profil için kombinasyonlar sonucunda ortaya çıkan çubuk kuvvetleri esas alınarak boyutlandırma gerçekleştirilmiştir. Çalışmada sonlu elemanlar yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemin kullanılmasındaki amaç gerçekte meydana gelen davranışını anlayabilmemiz açısından en yaygın methot olmasıdır. Dinamik analiz kısmında AASHTO 2006 yönetmeliğine göre sınırlamalar girilmiş, birbirine dik yönlerde deprem yükleri sisteme etki ettirilmiştir. Tüm bu yüklemeler ve yük kombinasyonlarının sisteme uygulanması ardından, kombinasyonlar sonucu ortaya çıkan çubuk kuvvetleri esas alınarak boyutlandırmalara geçilmiştir. Boyutlandırma aşamasında oluşan deformasyonlar ve gerilmeler göz önünde bulundurularak yapılmıştır. Köprü tasarımında döşemede kullanılacak yapı elemanları seçilirken oluşan gerilmeler dikkate alınarak, kemerde ise oluşan deformasyonlar dikkate alınarak tasarlanmıştır. Gerilme ve deformasyonu karşılamayan yapı elemanları, kesit değerleri daha yüksek profillerle değiştirilip aynı yüklemeler ve yük kombinasyonları ile test edilmiştir. Kesin tasarım aşamasında uygulanan yük kombinasyonları karşısında en iyi performansa sahip ve ekonomik açıdan en uygun olan profiller oluşturulmuştur. Projede hedeflenen amaç aynı açıklıkta 2 adet farklı çelik köprü tasarımı yapmak olduğundan, aynı işlem adımları tekrarlanmış ve iki köprü arasındaki ekonomiklik ve deprem performans değerleri karşılaştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler: S275, Çelik Köprü, SAP 2000, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Dinamik Analiz

1 Ali Rıza YILMAZ 2 Dilşad BOZKURT 3 Tuna ÜLGER, ZBEÜ , [email protected]

147

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Kalpteki Ses Frekansları İle Hastalık Teşhis Eden Yapay Zeka

1. Selim ARSLAN*1, 2. Serhat AKIŞ 2

ÖZET

Her insanın kalp kapakçıklarının kasılma ve gevşeme esnasında kanın hareketiyle ses meydana gelmektedir. Bu her bir sesin frekansına göre farklı hastalık tanısı ve tedavisi uygulanmaktadır. Projemizde ölçülen ses frekanslarına göre hastalığı tanıyan ve oluşabilecek diğer hastalıklara karşı önceden tanı koyup hastalığın ilerlemeden erken teşhis yapabilen yapay zeka geliştirilmiştir. Bu yapay zeka sayesinde çok daha doğru sonuçlar elde edilip hastalık çok daha erken evrede iken çözüme ulaşılması amaçlanmaktadır.

Anahtar Kelimeler: Kalp sesi frekansı, hastalık teşhisi, yapay zeka

1 Selim ARSLAN, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, 05413797251, e-mail:[email protected] 2 Serhat AKIŞ, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, 05343250086, e-mail:[email protected]

148

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Zonguldak Limanı Gemi Faaliyetlerinden Kaynaklanan Emisyonların Hesaplanması

1. Shabnam Gubadlı*1, Sefa Kocabas*2,

ÖZET

Gemi kaynaklı hava kirliliğine ilişkin kurallar Avrupa Birliği tarafından uygulanan ve ülkemizin de taraf olduğu Gemi Kaynaklı Kirlenmenin Önlenmesi Hakkında Uluslararası Sözleşmenin (MARPOL– International Convention for the Prevention of Pollution from Ships) VI. eki ile düzenlenmiştir. Her geçen gün artan denizyolu taşımacılığı liman kentlerinde hem su hem de hava kalitesi üzerinde baskı oluşturmaktadır. Bu çalışmada Avrupa Çevre Ajansının Hava Kirleticileri Emisyon Envanteri hesaplama yöntemi ile Zonguldak İl merkezinde liman hizmetlerinden kaynaklanan hava kirleticileri hesaplanmıştır. 2017 yılı içerisinde Zonguldak Limanından hizmet alan 572 adet gemiye ait makine güçlerinden yola çıkılarak NOx, NMVOC ve toplam partikül madde (PM) emisyon miktarları hesaplanmıştır. Yıllık 376 ton/yıl NOx, 33 ton/yıl NMVOC ve 47 ton/yıl PM emisyonlarının liman faaliyetleri sonucu açığa çıktığı bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler: Marpol, Hava Kirliliği, Zonguldak Limanı, EMEP/EEA

* Sorumlu Yazar: Sefa Kocabaş, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, +903722912567, [email protected]. 1 Shabnam Gubadlı, Zonguldak Bülent Ecevirt Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, [email protected]. 2 Sefa Kocabaş, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, +903722912567, [email protected].

149

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giriş

Deniz trafiği taşımacılık faaliyetleri içerisinde önemli bir yere ulaşmış ve günümüzde taşımacılığın %90’ı deniz yoluyla yapılmaya başlanmıştır. Dünya deniz filosunun anlık olarak incelendiğinde %55’i limanlarda, %25’i de kıyıya yakın olmak üzere % 80’i her an karaya yakın mesafede bulunmaktadır [1]. Gemi kaynaklı hava kirliliğine ilişkin kurallar Avrupa Birliği tarafından uygulanan ve ülkemizin de taraf olduğu Gemi Kaynaklı Kirlenmenin Önlenmesi Hakkında Uluslararası Sözleşmenin (MARPOL– International Convention for the Prevention of Pollution from Ships) VI. Eki ile düzenlenmiştir [2].

Bu çalışmanın amacı Karadeniz’de önemli bir liman olan 2017 yılı Zonguldak Limanından faydalanan gemilerin limana yanaşma, limanda bekleme ve limandan ayrılma süreçlerinde meydana getirdiği hava kirletici emisyonlarının hesaplanmasıdır

Çalışma Hakkında Bilgiler

Avrupa Birliği içinde hava kirliliğine katkısı en hızlı artan sektör denizciliktir. Gemilerin 2020 yılında kara kaynaklı tüm hava kirleticilerden daha çok kükürtoksit emisyonları yayması öngörülmektedir. 2000 yılında AB bayraklı gemilerin 200 milyon ton karbondioksit yaydığı düşünülmektedir. Bu miktar Avrupa hava trafiğinden kaynaklanan emisyonlardan daha yüksektir [3]. Zonguldak Limanından hizmet alan gemilerin liman faaliyetleri esnasında oluşturabilecekleri hava kirleticiler doğrudan şehir üzerinde etki edebilecek potansiyele sahip oldukları için önem arz etmektedir.

-Materyal ve Metot

Bu çalışmada Avrupa Çevre Ajansı tarafından yayınlanan AÇA-21/2016 No'lu Ulusal Emisyon Envanterlerinin Hazırlanmasında Teknik Rehberlik Raporu, EEA Hava Kirletici Emisyon Envanteri Rehberi 2016 kullanılmıştır [4]. Bu rehberde farklı veri kaynaklarına göre üç farklı metodoloji (Tier 1, Tier 2 ve Tier 3) önerilmiştir. Bu çalışmada kullanılan Tier 3 metodu daha karmaşık olan ve geminin yapım yılı, ana makine gücü, yardımcı makine gücü, geminin kat ettiği mesafe gibi değişkenleri dikkate alan bir yöntemdir. Tek bir yolculuk için emisyonlar Denklem 1’de gösterildiği gibi hesaplanır.

ESefer = ELiman + EManevra + ESeyir Denklem 1 Tek bir yolculuk için emisyonlar Sefer başına yakıt tüketimi bilinmediğinde, farklı navigasyon aşamalarında harcanan güç ve zamana bağlı olarak emisyonların hesaplanması için farklı bir metodoloji önerilmiştir [4]. Bu formül Denklem 2’ de verilmiştir.

퐸푆푒푓푒푟,푖,푗,푚= ∑[푇푝 ∑(푃푒 × 퐿퐹푒 × 퐸퐹푒,푖,푗,푚,푝)] 푝 푒 Denklem 2. Geminin bir seferi için emisyon miktarı

150

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Burada : ESefer – Geminin bir seferi için emisyon miktarı(ton), EF - Gemi tipine bağlı olarak emisyon faktörü (g/kwh), LF - makina yük faktörü ( %) P – makine gücü (kW) T – zaman (saat) e - makina kategorisi (ana, yardımcı) i – Emisyon türü (NOx, NMVOC, PM) j - makine tipi (yavaş, orta ve yüksek hızlı dizel, gaz türbini ve buhar türbini). m - yakıt türü (bunker akaryakıt, dizel yakıt, benzin), p – Gemi sefer türü (liman, manevra ve seyir) Gemilerin farklı makine tipi, yakıt ve seyir türlerine göre NOX, VOC ve PM emisyon faktörleri Tablo 1’de verilmiştir. Tablo 1. NOX, VOC ve PM emisyon faktörleri

NOx NOx 2000 2000- NOx 2010 Gemi Makine Makine Yakıt öncesi 2010 sonrası NMVOC PM Sefer Türü Tipi Türü gemiler arası gemiler (g/kWh) (g/kWh) Türü (g/kWh) gemiler (g/kWh) (g/kWh) Yavaş Ana Manevra Bunker Hızlı 14,5 14 13,5 1,8 2,4 Makine Liman Fuel Oil Dizel Sefer Yardimci Orta Hızlı Bunker Manevra 14,7 14,2 13,7 0,4 0,8 Makine Dizel Fuel Oil Liman

Bu çalışmada Zonguldak limanı gemi faaliyetlerinden kaynaklanan emisyon miktarları limana yaklaşma ve ayrılma (manevra) ve limana bağlı kalma (liman) süreleri dikkate alınarak bulunmuştur. Gemilerin türlerine göre manevrada bütün gemiler için 1 saat, limanda ise kuru yük 52 saat, Ro-Ro 15 saat, petrol tankerleri 38 saat, yük konteyner 14 saat bağlı kalma süresi belirlenmiştir. Gemiler seyir türlerine göre farklı makine yükleri kullanmakta olup çalışmadaki seyir türüne bağlı ana ve yardımcı makine yükleri kullanılmıştır [4]. Zonguldak Limanından 2017 yılında toplam 570 gemi hizmet almış ve Tablo 2’de gemi türlerine göre sayıları gösterilmiştir. Tablo 2. 2017 yılında Zonguldak limanına yaklaşan gemi sayısı GEMİ TÜRLERİ GEMİ SAYISI KURU YÜK 346 RO-RO 204

151

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

PETROL TANKERİ 16 YÜK KONTEYNER 4 Zonguldak limanı 2017 yılı için 376 ton/yıl NOx, 47 ton/yıl PM ve 33 ton/yıl VOC emisyon miktarı bulunmuştur. Aynı yıl için Zonguldak limanına giriş çıkış yapan deniz taşıtlarından kaynaklanan emisyon miktarları belirlenmiştir. NOX, NMVOC ve PM emisyon miktarları 2017 yılı için bulunmuş ve Şekil1.’de gösterilmiştir.

PM; 47,6 ton/yıl

VOC; 33,5 ton/yıl

NOX; 376,9 ton/yıl

Şekil 1. 2017 yılında Zonguldak limanından kaynaklanan NOX, VOC, PM emisyonları (ton/yıl)

Sonuç

Zonguldak metropoliten bölgesinde gerçekleştirilen geçmiş çalışmalar ile karşılaştırıldığında liman faaliyetlerinden kaynaklanan PM emisyonlarının toplam emisyonlara katkısı % 20’nin altında bulunmuştur [5]. Zonguldak limanının kent ile iç içe olması, depolama, yükleme ve demir yolu faaliyetlerini de içermesi sebebiyle daha detaylı bir çalışmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Elde veriler halen sürmekte olan Zonguldak İli ısınmadan kaynaklanan hava kirleticilerinin belirlenmesi çalışmasının sonuçları birlikte değerlendirilecek ve literatürle karşılaştırılacaktır. Zonguldak Limanından 2017 yılında hizmet alan 572 adet gemiye ait kirleticiler NOx, NMVOC ve toplam partikül madde emisyon miktarları sırasyla 376 ton/yıl NOx, 33 ton/yıl NMVOC ve 47 ton/yıl PM olarak bulunmuştur.

Teşekkür

Araştırma çalışmalarında desteklerinden ötürü Zonguldak Liman Başkanlığına teşekkür ederim.

Kaynakça

[1] ICCT (The International Council on Clean Transportation) Air Pollution and Greenhouse Gas Emissions from Ocean-going Ships: Impacts, Mitigation Options and Opportunities for Managing Growth, Published by The International Council on Clean Transportation, www.theicct.org, March 2007 [2] MARPOL-International Convention for the Prevention of Pollution from Ships, IMO, 1997 [3] Entec UK Limited, Quantification of Emissions From Ships Associated with Ship Movements Between Ports in the European Community, European Commission Final Report, July 2002 [4] EMEP/EEA Air Pollutant Emission Inventory Guidebook, European Environmental Agency, ISSN 1977-8449 2016 [5] Zeydan Ö., Yıldırım Y., “Zonguldak Metropoliten Bölgesinde Hava Kalitesi Modellemesi”, 6. Ulusal Hava Kirliliği ve Kontrolü Sempozyumu Bildiriler Kitabı, s. 29-41, İzmir, 2015

152

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Türkiye Taşkömürü Kurumu Karadon Müessesesinin Jeolojisi (Stratigrafi-Tektonik- Rezerv Durumu) ve Ekonomik Durumun Güncellenmesi

1. HaciMehmet BARDIZ1

ÖZET

Türkiye Taşkömürü Kurumu, Karadon Taşkömürü İşletme Müessesesinin, yıllara göre üretim faaliyetleri, hazırlık çalışmaları ve personel durumu göz önünde bulundurulduğunda üretim miktarlarının doğrusal olarak azaldığı gözlemlenmektedir. Mevcut personel yapısına göre emek yoğun üretim yöntemleri ile hedeflenen üretim miktarlarına ulaşılmasının mümkün olmadığı, mekanize üretim yöntemlerine geçişin kaçınılmaz oldğu ortadır. Müessese çalışma alanının jeolojik yapısının oldukça bozuk olması, üretim çalışmalarını sık sık kesintilere uğratmakla birlikte öngörülen üretim hedeflerine ulaşılmasını güç hale getirmektedir. Bu noktada çalışma alanlarına ait tektonik yapının çözümlenmesi fay mekanizmalarının doğru anlaşılması etki alanlarının belirlenmesi ve yaş ilişkilerinin ortaya konması oldukça önem arz etmektedir. Üretim faaliyetlerini engelleyebilecek nitelikteki tüm parametrelerin belirlenerek sayısal olarak ortaya konulması, üretime yönelik projelerin hayata geçirilebilmesi bakımından elzemdir. Jeolojik yapının en doğru şekilde ortaya konulması için, Karadon Müessesesinin kuruluşundan bu güne yapmış olduğu tüm üretim faaliyetlerinin sayısal ortama aktarılması, üç boyutlu modellerinin oluşturulması ve modeller arasındaki ilişkilerin irdelenerek, öncelik sırasına göre; fay mekanizmaları, damar isimlendirmeleri, bölgelere göre stratotiplerin oluşturulması bunlara bağlı olarak kömür damarlarına ait yapı kontur haritalarının oluşturulması gerekmektedir. Geniş kapsamlı ve uzun soluklu olan bu çalışma sürecinde 500 adet 1/1000 ölçekli imalat planının üçboyulu olarak sayısallaştırılması ile birlikte, kontrol maksatlı olarak 80 adet 1/2000 ölçekli imalat haritaları ile 45 adet Kuzey-Güney kesitleri incelenecek, daha önceki yapılan proje ve raporlar ışığında yenidenyorumlanarak kurumun hizmetine sunulacaktır. Bu çalışmada, Acılık Damarının, mostra üretimlerinden itibaren günümüze kadar yapılan tüm üretimlerine ait sayısal model oluşturulmuş olup, damara ait doğrultu, eğim, sürüklenme, ondülasyon vb. tüm parametreler net olarak ortaya konulmuştur. Sadece bir damara ait model yapının bile sahanın jeolojik yapısının anlamaya ve üretime yönelik çözümler üretmeye olan etkisi ortaya konulacaktır.

Anahtar Kelimeler: Karadon, Taşkömürü, Tektonizma, Acılık, TTK

1 Sorumlu Yazar:Jeoloji Mühendisi Haci Mehmet BARDIZ, Bülent Ecevit Üniversitesi, 05055335863, [email protected]

153

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Şehir Merkezlerinde Hava Kirliliğinin Drone Yardımıyla Tespit Edilmesi

1. Senanur Samur1, 2. Fadime Hazal Güneş2

ÖZET

Bu projenin amacı, şehir merkezlerinde meydana gelen hava kirliliğini Unmanned Aerial Vehicle(UAV) aracı yardımıyla pratik bir şekilde tespit etme olarak belirlenmiştir. Günümüzde şehir merkezlerindeki hava kirliliği şehrin belirli noktalarına yerleştirilen sabit hava ölçüm istasyonları sayesinde gerçekleştirilmektedir. Bu yöntem ölçüm yapılan istasyon sayısına bağlı olarak oldukça güvenli veriler sağlamaktadır. Fakat şehir merkezinin engebeli olduğu durumlarda ve ölçüm süresi olarak değerlendirildiğinde çok verimli bir yöntem olmamaktadır. Bu çalışmada bu sorunu çözmek için Pratik bir yol olan UAV yardımıyla zamansal ve konumsal olarak daha kullanışlı bir ölçüm yöntemi çalışması gerçekleştirilecektir. Projemizde tasarlanacak olan Modüler UAV sistemi sayesinde temel olarak CO2, CO, NO2, CH4, hava sıcaklığı, basıncı ölçülmesi planlanmaktadır. Tasarladığımız sistemin modüler olması sayesinde istendiği takdirde farklı gazlar için de Pratik bir şekilde ölçüm gerçekleştirilebilecektir.

Şekil 1. Prototip drone

Anahtar Kelimeler: drone, hava kalitesi, dikey sıcaklık, gezici, şehir merkezleri

1 * Senanur Samur : Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi , +90553 529 6613:, [email protected] 2 Fadime Hazal Güneş: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, +90537 519 12 82:, [email protected]

154

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Mars Yüzeyine Pasif İniş Yapan Model Uydu Tasarımı ve Üretimi

1.Hüseyin SERTKAYA 1, 2.Uğurcan SORUÇ2, 3. Mahmut EĞRİÖZ 3, 4.Çağrı KARADUMAN4, 5.Halime PEHLİVAN5, 6.Feyzullah HASAR6, 7.Hasan Berat GÜRTÜRK7

ÖZET

Bu projede TÜRKSAT tarafından belirlenen “Telekomut Paket Kaydı, 3 Eksen Gyro Entegrasyonu & Simülasyonu “misyonu için bir model uydu tasarımı yapılacak ve uygulaması gerçekleştirilecektir. Tassarlanan uydu taşıyıcı ve görev yükünden oluşmaktadır. Misyon gerekliliklerine göre, - Uydu drone yardımı ile 500 metre yüksekliğe çıkartılacaktır ve uydu serbest bırakılacaktır. - Drone dan ayrıldıktan sonra, uydu üzerinde bulunan paraşüt hava kuvveti ile açılacaktır. – Ayrılma gerçekleştikten sonra görev yükü içerisinde bulunan sensörler yardımı ile sıcaklık, basınç, GPS verisi, iniş hızı, kamera ile yer görüntülerini çekecektir. Aynı zamanda uçuş alanına kurulan yer istasyonuna veriler gönderilecektir. – Paraşütü açılan uydu, 400 metreye kadar 8-10 m/s hızla düşecektir. – 400 metre yüksekliğe geldiğinde direnç yakma metodu ile taşıyıcı ve görev yükü birbirinden ayrılacaktır. – Ayrılma gerçekleştikten kısa bir zaman içerisinde, görev yükünün üzerinde bulunan paraşüt hava kuvveti ile açılacaktır. – Paraşütü açılan görev yükü yere 4-6 m/s hızla inecektir. Bu projede, uyduların çalışma süreçlerinin model uydu aracılığıyla incelenmesi hedeflenmektedir. Bu hedef doğrultusunda; a. Düşük maliyetli ve etkili bir disiplinler arası eğitim aracı olan model uydu geliştirilecek, b. Görev analizi yapılarak proje süreçleri planlanacak, c. Tasarım, imalat, test ve fırlatmaya kadar, bir uydunun görevini gerçekleştirmesi için gerekli olan bütün süreçler adım adım hayata geçirilecek, d. Risk analizleri yapılacak, e. Görev sonunda veri analizi yapılacak ve görev başarı durumu değerlendirilecektir.

Anahtar Kelimeler: Model Uydu, Paraşüt, Telekomut, Gyro, telemetri

1 * Sorumlu Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:0538 897 4459, e-mail: [email protected] 2 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:0543 948 2501, e-mail: [email protected] 3 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:0541 562 2803, e-mail: [email protected] 4 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:0539 230 1662, e-mail: [email protected] 5 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:0538 236 1180, e-mail: [email protected] 6 6 Altıncı Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:0506 587 3022, e-mail: [email protected].

155

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Fotogrametrik Değerlendirme Yazılımlarında Kalibrasyon Çözümü

1. Emre DEĞER*1, 2. Serkan KARAKIŞ2

ÖZET

Günümüzde fotogrametrik çalışmalar insansız hava araçları ile alınan veriler üzerinden oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yazılımların başında Agisoft Photoscan yazılımı gelmektedir. Özellikle fotogrametrik değerlendirme düşünüldüğünde uygulamaların ilk aşamasını kamera kalibrasyonu oluşturmaktadır[1]. Bahsedilen yazılım ele alındığında, bu durum iki şekilde çözülmektedir. Bunlardan birincisi yazılımın kendi iç kalibrasyon algoritması, ikincisi ise dışarıdan yapılmış kalibrasyon verilerinin yazılıma girilmesi ile işlemin sürdürülmesidir. Yapılan çalışmalar sonucunda herhangi bir kamera ile alınmış görüntülerin dengelemesi sonucu kamera kalibrasyonunun değişebildiği gözlemlenmiştir[2]. Bir kamera için iç yöneltme bilinmeyenleri sürekli sabittir[3]. Elde edilen farklı kalibrasyon sonuçları bir kalibrasyon ağı ile durumun belirlenmesi gereğini ortaya çıkarmıştır. Yapılan laboratuvar deneyleri sonucunda farklı geometrilerde alınmış görüntülerin farklı sıralamalar veya bazı görüntülerin deneyden çıkarılmasıyla kalibrasyonun değiştiği sonucuna varılmıştır. Bu duruma bağlı olarak bu tip ticari yazılımlarda kamera kalibrasyonun önceden hesaplanarak sisteme girilmesi gerektiği ortaya konulmuştur. Çalıma için kullanılan koordinatları hassas bir şekilde belirlenmiş kalibrasyon seti Şekil 1’de verilmiştir.

Şekil 1. Kalibrasyon Seti

Anahtar Kelimeler: Fotogrametri, Kamera Kalibrasyonu

* Sorumlu Yazar: Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected] 1 Birinci Yazar: Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected] 2 İkinci Yazar: Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected]

156

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Batimetri Uygulamalarında Düşük Maliyetli IMU Sistemi

1. Pınar EKSERT*1, 2. Serkan KARAKIŞ2

ÖZET

Günümüzde batimetri çalışmaları denizlerle çevrili ülkemiz için vazgeçilmez bir gereklilik haline gelmiştir[1]. Teknolojinin de gelişmesiyle ses dalgalarıyla yapılan ölçümler günümüzde en çok kullanılan batimetri tekniklerinden biri olmuştur. Ancak kullanılan bu yöntemde verinin çok hızlı bir şekilde alınması bazı sorunları da beraberinde getirmektedir. Bunların en başında ölçüm anında taşıyıcı platform olarak kullanılan teknenin su yüzeyinden kaynaklı dönüklükleri gelmektedir. Ölçüm anında tam dik olarak ölçüm yapılması gerektiğinden, bu durumun sağlanması büyük önem taşımaktadır[2]. Eğik olarak ölçülecek bir mesafenin hataya sebep olması kaçınılmazdır. Günümüzde bu tip bir dönüklüğün gideilmesi için çok pahalı IMU sistemleri kullanılmaktadır. Bu çalışmayla çok düşük maliyetle elde edilecek bir athalet sensörünün Arduino tabanlı olarak verilerinin alınmasıyla düzeltmelerin sağlanması amaçlanmıştır[3]. Şekil 1’de sistem için kullanılan elektronik ekipmanın görüntüsü verilmektedir. IMU’nun kullanılmasıyla ölçüm anındaki kullanılan dalganın yolu modellenerek dik derinlik hesaplanmakta ve hatalar giderilmektedir.

Şekil 1. 9 Serbestlik derecesine sahip IMU

Anahtar Kelimeler: Batimetri, IMU, Dönüklük

157

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Android Mobil Cihazlarda Haritacılık Uygulamaları

1. Sercan SARAÇ*1, 2. Serkan KARAKIŞ2

ÖZET

Mobil cihazlar günümüzde herkesin en çok kullandığı şeylerin başında gelir. Birçok kişi mobil cihazlarda yer alan farklı harita uygulamalarını kullanarak işini kolaylaştırmaya çalışmaktadır. Mobil cihazların sağladığı kolaylıktan yola çıkarak haritacılık için kullanılan birçok uygulamanın mobil işletim sistemine uygun programlarla yazılarak bu alandaki çalışmaların kullanılabilirliği ve geliştirmesi amaçlanmıştır[1]. Google dünyanın en iyi harita ve uydu görüntüsü servis sağlayıcılarından biridir. Google Maps üzerinde istenilen bir noktanın koordinatı Google tarafından sadece coğrafi ondalık koordinat olarak verilmektedir. Bu nedenle bu çalışmada Google Maps alt yapısı kullanılarak harita üzerinde istenilen noktanın koordinatlarını elde edilmesi bu nokta koordinatlarını istenilen koordinat türü ve datuma dönüştürülmesi için bir uygulama geliştirilmiştir[2]. Uygulama Google Inc. tarafından Android cihazlar için uygulama geliştirme platformu olan Android Studio yazılımı ile Java kodlama dilinde yazılmıştır[3][4]. Uygulamaya ilişkin ekran görüntüleri Şekil 1’de verilmiştir. Yapılan çalışma sayesinde günümüz konumlama ihtiyaçlarının bilişim teknolojileri ile sağlanmasına katkıda bulunulmuştur.

Şekil 3. Uygulama Ekran Görüntüleri

Anahtar Kelimeler: Android, Harita, Java, Konum, Koordinat döünüşümü

* Sorumlu Yazar: Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:+90 501 911 55 17, e-mail: [email protected] . 1 Birinci Yazar: Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon:+90 501 911 55 17, e-mail: [email protected] . 2 İkinci Yazar: Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon: …., e-mail: [email protected] .

158

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Derinlik Ölçmelerinde İp İskandil Yöntemi ve Enkoder Makara Sistemi

1. Umay VEYSELLER*1,2. Serkan KARAKIŞ2

ÖZET

Dünya yüz ölçümünün yaklaşık %80’ inin sularla örtülü olduğu düşünülürse hidrografik çalışmaların önemi ortaya çıkmaktadır. Denizlerin beslenme, maden ve enerji hammaddeleri yönünden karalar kadar zengin, deniz ulaştırmasının ise çok daha ekonomik olduğunun anlaşılması batimetri ölçümlerinin önemini hızla arttırmıştır[1]. Batimetrik çalışmaların ana amacı, gözle görülmeyen sualtı tabanının topografik durumunu belirlemektir[2]. Bu çalışmada ise batimetri ölçüm yöntemlerinden ip iskandil ve yapılması planlanan enkoder makara sistemi açıklanmış, enkoder makara sistemi ile derinlik ölçmelerinde meydana gelen hata kaynaklarının en aza indirgenmesi amaçlanmıştır[3]. İp iskandilde derinlik ölçme aracı olarak ipler kullanılır. İpin suya batmasını ve kısa sürede düşey doğrultuya girmesini sağlamak için ucuna metal bir ağırlık bağlanır. Derinlik okumalarının yapılması için ipin üzerine bazı işaretlemelerle bölümlendirme yapılır[4]. İp iskandil uygulaması, duran bir taşıttan yapılabileceği gibi hareket halindeki bir bot üzerinden de uygulanabilir. Derinliği 30 m. den az ve akıntısız sularda ip iskandilin prezisyonu ±10 cm. olarak kabul edilir. Prezisyonu etkileyen hata kaynakları su ortamının neden olduğu hatalar, operatör hataları ve aletsel hatalar olmak üzere üçe ayrılır. Enkoderli makara sistemi ip iskandil yönteminde olduğu gibi makara sistemine sarılı bir ipin suya daldırılması prensibiyle çalışır. Ucuna ağırlık takılan ip suya daldırıldıktan sonra makarayı döndürür makaraya bağlı olan dişli, enkodere bağlı olan dişliyi döndürür ve enkoderin dönüş bilgisi bir mikrokontrolcü ile okunup bilgisayar ortamına aktarılır. Enkoder makara sisteminde ölçümler dijital ortamda yapıldığı için ip iskandilinde en önemli hata kaynaklarından olan kişisel hatalar en aza indirgenmiş olur. Enkoder makara sistemi ile derinlik ölçmelerinde prezisyon mm mertebesine kadar düşmektedir. Ayrıca enkoderli makara sisteminde ölçümler dijital ortamda yapılacağı için ipin suya batma hızındaki ani değişimden yola çıkılarak da derinlik ölçümü yapılabilir. Derinliği ölçülen noktaların, yatay düzlemdeki konumlarını belirlemek için konum ölçmeleri yapılır. Botun sürekli hareket halinde olması durumunda, derinlik ve konum ölçmelerinin aynı anda yapılması ve çok kısa sürede tamamlanması gerekmektedir[5]. Bu gibi durumlarda ölçülerin tekrarlanması mümkün olmayacağından eksik ya da hatalı ölçülerin kontrolüne olanak sağlayacak yöntemler kullanılır. Bu çalışmada GNSS sistemi kullanılarak ölçümler hassas olarak daha kısa zamanda ölçülmektedir.

Anahtar Kelimeler: Derinlik ölçmeleri, İp iskandil, Enkoder makara sistemi, Konum ölçmeleri

* Sorumlu Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon: 05426833500, e-mail: [email protected] 1 Birinci Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon: 05426833500, e-mail: [email protected] 2 İkinci Yazar: Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected] .

159

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Mars Yüzeyine Pasif Auto-Gyro Kontrollü İniş Yapan Model Uydu Tasarımı ve Üretimi

1. grizuLAB (grizu-263 Space Team)*1,

ÖZET

Uyduların üretim sürelerinin uzun olması ve maliyetlerinin oldukça yüksek olması sebebiyle son yıllarda üretim süresini ve maliyeti düşürmek amacıyla daha küçük boyutlu uyduların üretilmesine başlanmıştır. CubeSat ve CanSat bu tür uydulara örnektir. CubeSat’lar (Küp Uydu), düşük uzay yörüngesi’ne (Low Earth Orbit ) yerleştirilerek üzerine monte edilen görev yükü ile istenen görevleri yerine getirmektedir. CanSat’lar ise model uydulardır. 1-2 kilometre arasındaki irtifalarda görev yapmaları ve modern uydularla hem sistemsel açıdan hem de görevleri bakımından benzerlik göstermeleri, CanSat’ların model uydular olarak anılmalarına neden olmuştur. CanSat’lar, modern uydular ve CubeSat’lar kadar maliyetli olmadıkları için uzay çalışmalarının nasıl gerçekleştiğini anlamak bakımından tercih edilmektedir. CanSat’ların uzay çalışmalarında tercih edilmelerinin tek sebebi düşük maliyetli olmaları değildir. CanSat’larla çalışmak, bir bakıma uydu sistemlerinin temeli üzerine çalışmak demektir. Günümüzde kullanılan uyduların temelinde CanSat’lar yer almaktadır. Bu projede de, uyduların çalışma prensiplerinin bir model uydu (CanSat) aracılığıyla incelenmesi ve Amerika Birleşik Devletleri’nin Teksas eyaletinde NASA sponsorluğunda düzenlenen Uluslararası CanSat Model uydu yarışmasının 2019 yılı “Auto-Gyro Probe” misyonu gerçekleştirilecektir.

Anahtar Kelimeler: uzay, NASA, CanSat, elektronik, haberleşme

1 * Sorumlu Yazar: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Telefon: 05375191282, e-mail: [email protected]

160

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

FarklıOranlarda CuZn30 AlaşımınaİlaveEdilenAluminyumunMekanikveKimyasalÖzelliklereEtkisi

1.Kübra Köse*1, 2.Müzeyyen Pişkin2, 3.Engin Kocaman3, 4. Nazım Kunduracı

ÖZET

Pirinç alaşımları bilindiği üzere sergilediği mükemmel mekanik ve kimyasal özellikler sebebiyle başta gemi sanayi olmak üzere birçok endüstriyel alanda kullanılmaktadır. Pirincin bir diğer kullanım alanı ise maden gibi patlama riski bulunan alanlarda kıvılcım çıkartmayan (ex-proof) kategorisinde kullanılan sınırlı sayıdaki malzemeden biridir. Son yapılan çalışmalarda ise Cu-Zn sistemi içerisine ilave edilen eser miktardaki Al elementinin bu alaşımlara şekil hafızalı alaşım özelliği kazandırdığı rapor edilmiştir. Bu çalışmada ise ticari olarak kullanılan CuZn30 pirinç alaşımına ağ. %5, %7,5 %10, %15 ve % 20 oranlarında ilave edilerek elektirik direnç ocağında ergitilmiş ve kokil kalıba dökülmüştür. Sonrasında alüminyum elementinin pirinç üzerindeki mikroyapısal, mekanik ve kimyasal etkileri incelenmiştir. Ticari pirinç alaşımı içerisine ilave edilen alüminyum miktarının artması ile mekanik ve kimyasal özelliklerde değişiklikler gözlemlenmiştir. Fakat en kritik nokta pirinç içerisine ilave edilen alüminyum miktarının artması ile yoğunluğun azalmasıdır. Bu sonucun özellikle gemi sanayinde kullanılan pirinçlerin yoğunluğunun azaltılması ile yakıt verimliliği sağlaması ve karbon salınımının azaltılması gibi pozitif etkilere sahip alternatif bir malzeme olabileceği sonucunu doğurmaktadır.

Anahtar Kelimeler: Pirinç, Cu-Zn-Al alaşımı, Sertlik, Aşınma, Korozyon

Kübra Köse: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] Müzeyyen Pişkin: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] Engin Kocaman: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] Nazım Kunduracı: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi,[email protected]

161

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

HavaalanıStatikveMimariProjelendirme

1.Ömer Ertürkmen*1, 2.Ayhan Doğru2, 3.Tuna Ülger

ÖZET

Proje Kilis ilçesi ile Suriye sınırı arasında bulunan bölgeye yapılacaktır. Projenin yapılacağı bölgenin zemin etüdü temin edilmiştir. İlk olarak Suriye’ye yapılması planlanan havaalanı, yeterli teknik bilgi sağlanmadığından Suriye sınırındaki Kilis iline yapılması planlanmaktadır. Havaalanı ana bina, idari bina ve uçuş kulesinden oluşmaktadır. Havaalanın oturma alanı 240.000 m2dir. Havaalanı ana bina idari bina, kule ve çelik hangardan oluşacaktır. Projede ana bina, idari bina ve kulenin tasarımının yapılması esas alınacaktır.Havaalanı ana binası brüt alanı 4.100,88 m2dir. Ana bina iki kattan oluşmaktadır. Bu peronlara 4 farklı noktadaki kontrollerle ulaşılabilmektedir. Mimari ve estetik açıdan güzel durması için dış cephede cam kullanılacaktır. Binanın taşıyıcı sistemlerinin betonarme olarak tasarlanmıştır.İdari Bina boyutları genişliği 18 m ve yüksekliği 5 m uzunluğu 60m olarak yapılacaktır. Havaalanı idari binası brüt alanı 1.104.13 m2dir. Mimari ve estetik açıdan güzel durması için dış cephede cam duvar kullanılacaktır. Binanın taşıyıcı sistemlerinin betonarme olarak yapılması planlanmaktadır. Havaalanı uçuş kulesi yüksekliği 75 m ve genişliği 4 m tercih edilmiştir. TS500’de (Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları) bulunan kurallara uyulacaktır. TS 498’ de (Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri ) kurallara uyulacaktır. Türkiye Deprem Yönetmeliğine (2018) göre tasarlanmıştır.Yukarıda belirtilen binaların temeli radye temel tasarımına göre yapılacaktır. Radye temel, birim alana düşen basıncı az olması için seçilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Havaalanı, Mimari, Statik, Temel

Tuna Ülger: Bülent Ecevit Üniversitesi 03722912556 [email protected] Ömer Ertürkmen: Bülent Ecevit Üniversitesi [email protected] Ayhan Doğru: Bülent Ecevit Üniversitesi [email protected]

162

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

100 Araçlık Betonarme Otopark Tasarımı

Vedat ÇELİKCİ1, Tuna ÜLGER2, Muhammet KARABULUT3

ÖZET

Zonguldak’ın merkez ilçesinde 100 araçlık 2 farklı döşeme tipinde betonarme otopark projesi çizilmiştir. Proje olarak yapısal ve ekonomik farkları kontrol edilmiştir. İlk olarak kirişli döşeme sistemine gelen yüklere göre ön boyutlandırılmalar yapılarak döşeme yüklerini kurtaracak şekilde döşeme kalınlıkları belirlenmiştir. Yapının bulunduğu bölgeye göre afad deprem haritasından deprem kuvvetlerini bulmak için belirli katsayılar alınmıştır. TSE 500 ve TBDY 2018 yönetmeliklerine göre deprem kuvvetleri belirlenerek kiriş ve kolon tasarımları yapılarak kirişli döşeme sistemi tamamlanmıştır. İkincil olarak kaset döşememizide yukarıda sıralanan uygulamalar doğrusunda tasarımları yapılmıştır. Kaset döşeme sistemi yapı ağırlık bakımdan kirişli sisteme göre daha fazla olduğundan deprem kuvvetleri kasteli döşeme sistemimizde büyük çıkmıştır. Bunun doğrultusunda kiriş ve kolon ebatlarıda deprem kuvvetine göre büyütülmüştür. Maliyet olarak kirişli sistem, kasetli döşeme sistemine göre daha uygun bulunmuştur. Fakat yapısal olarak kiriş açıklıkları kaset döşemede daha büyüktür. Bu da yapının kullanımın alanını arttırmış olmaktadır.

Anahtar Kelimeler: Kirişli döşeme, Kaset döşeme, Yapısal farklar, Maliyet

1 Vedat ÇELİKCİ, ZBEÜ, İnşaat Mühendisliği Bölümü 2 Tuna ÜLGER, ZBEÜ, İnşaat Mühendisliği Bölümü, [email protected] 3 Muhammet KARABULUT, ZBEÜ, İnşaat Mühendisliği Bölümü, [email protected]

163

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Selected Applications of Terrestrial Laser Scanning in Engineering Geodesy

Gabriela Kuczyńska1*, Magdalena Stawska2, Zbigniew Muszyński3

ABSTRACT

The Terrestrial Laser Scanning (TLS) is commonly used in the lots of applications in many branches of engineering geodesy. This method plays an important role in engineering practice and is mainly used for displacements control and inventory measurements of buildings. The TLS is also used for topographic measurements (to create Digital Terrain Models). The mentioned method is nowadays increasingly being improved. The paper gives examples of several applications of TLS technique. The first example shows the inventory measurement of historic water tower in Wrocław. The result of the works is a detailed architectural and construction documentations of external walls of the building. The second example presents the measurements and determination of horizontal deformations of hydrotechnical facility. Last but not least application is using the TLS to control the verticality of the concrete industrial chimney. The TLS allows to measure the constructions and objects very fast in comparison to the classical measurement methods. The article mentions also about the issue of measurement conditions and their impact on the quality of point cloud as well as on the level of difficulty and time-consuming development of results.

Keywords: LiDAR, TLS, hydrotechnical object, architectural inventory, slender structure

Introduction

Terrestrial Laser Scanning (TLS) is a modern measurement technique which is more and more often used in engineering geodesy.This method is particularly useful for measuring complex structures and extensive buildings. The TLS allows to achieve a description of the geometric shape of the structure, as well as the changes in the structure’s shape (deformations) can be determined over time. The biggest

1* , Wroclaw University of Science and Technology, Faculty of Geoengineering, Mining and Geology, 50-370 Wrocław, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, Poland, e-mail: [email protected]

2 Wroclaw University of Science and Technology, Faculty of Geoengineering, Mining and Geology, 50-370 Wrocław, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, Poland, e-mail: [email protected]

3 Wroclaw University of Science and Technology, Faculty of Geoengineering, Mining and Geology, 50-370 Wrocław, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, Poland, e-mail: [email protected]

164

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

advantage ofthe mentioned method is the possibility to achieve a lot of data described the object in an extremely short time, comparing to classical measurement techniques (Muszyński, Rybak, and Kaczor, 2018).

Information About The Study

The first of above-mentioned applications of TLS is an inventory measurement of a water tower in the city of Wrocławin Poland (Stawska, 2019).This object is one of the most characteristic monuments of the city mainly because of its unique shape. Its characteristic feature is the openwork structure, which consists of nine pillars that maintain the weight of the water reservoir. The water tower is 20 m wide and 62 m high. The TLScan also found application in determining of horizontal displacements of the hydrotechnical objects. The article (Muszyński and Rybak, 2017) presents products of TLS measurements and compared the results with other results from classical measurement techniques,which were also applied. The laser scanning also allows to monitor the engineering objects’ geometry.The example of application the TLS technique to control the verticality of the concrete industrial chimney is described in (Muszyński and Milczarek, 2017). The analyzed chimney is 120 m high and issituated in heat and power plant located in central Poland.

Material and Methods

Case 1. Inventory measurementfor preparation of detailed architectural and construction documentations of external walls of the object.The water tower was measured using a Leica ScanStation C10 scanner in 2016 as part of the thesis(Biernat and Stachyra, 2017). The work consisted of: a field reconnaissance, a design of geodetic control network, a stabilization of the points and a measurement of the geodetic network. The final field works included TLS of the object from sixteen scanner stations. Each station was tied-in to minimum five signalingtargets, which were located on the control points of the geodetic network. Obtained data consisted of clouds of points from all the stations. The process of connecting point clouds is called registration. After that, the point cloud needed a cleaning, filtering and unifying to adjust the density of points. Further development of the point cloud waspart of the another engineering thesis (Stawska, 2019). On the basis of point cloud the detailed architectural and construction documentation were performed for external walls of the water tower usingLeica Cyclone, CloudCompare and AutoCAD software. Figures 1-2 present fragment of these documentation.

Case 2. Displacements measurementsof the hydrotechnical object.The article(Muszyński and Rybak, 2017) contains a description of the process of measurement and determination of the deformation of thetemporary cofferdam. The TLS technique ensures obtaining detailed data of geometry of the object and because of a relatively smaller workload than classical methods, it is possible to compare the actual results with results from previous periods. The comparison of two point clouds taken from different time periods allows to calculate distances between points from both epochs. These distances cannot be considered as displacement, however indicate a change of the position of the structure’s elements. Figure 3 presents an example of distances between points from two epochs.

Case 3. Control of verticality of the slender objects. Measurements of industrial chimney verticality are usually carried out by the classical surrounding tangential method. Comparison of results from different periods of time requires maintaining measurement repeatability, that is controlling the chimney at the same measurement levels (sections). The article (Muszyński and Milczarek, 2017) describes an unfavorable situation when the measurements made in 1996 and 2004 years concerned completely different levels. In

165

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

result, it was impossible to compare deviations of chimney axis between these years. The authors decided to apply TLS technique to measure the chimney’s geometry at the next periodic measurement carried out in 2013. For this purpose, a geodetic control network consisting of 6 points was established. Unfortunately acquired point clouds were unclean and incomplete, because of unfavorable measurement conditions (snow), so the top part of the chimney was not scanned entirely. The authors use a special software Leica Cyclone to combine point clouds from particular stations and purified of noise and cutting unnecessarily scanned elements. Because the TLS technique gives the ability to control the entire lateral surface of the chimney, it was possible to compare the vertical deviations of the chimney axis from all measuring periods (Fig. 4).

Figure 2. Fragment of the Figure 1. Fragment of orthoimages of the elevation horizontal cross-section E-E at the (west side view of the water tower) level of 28.60 m above ground

166

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Results

Case 1.Architectural and construction documentation prepared in the thesis (Stawska, 2019) contains six horizontal and two vertical cross-sections. One of them is presented in Figure2. Additionally, four orthoimages of the elevation from each side of the tower were made on the basis of point cloud. The Figure 1 presents a west side view of the water tower.

Case 2. Comparison of two point clouds from different epochs gives the opportunity to recognize changes in geometric shape of the controlled construction. Accidental covers by workers or machines on the building site as well as measuring noise and precipitations decreases the quality of point cloud. The accuracy of results from TLS technique are not as precise as from classical geodetic techniques, like polar method with using precise motorized total station. However, in this case the accuracy of displacement determination was satisfactory (about 3 mm). The maximal values of horizontal displacements reached up to 25 mm (Muszyński and Rybak, 2017). In the authors’ opinion the best solution is the integration of methods. It allows to control the entire object with satisfactory accuracy using TLS and check the position of chosen control points with maximum precision using motorized total station.

Case 3. The calculated deviations of chimney’s axis were final products of controlling the verticality of the industrial chimney in 2013 year(Muszyński and Milczarek, 2017). In south-north direction the values of deviations reached up to -103 mmand in west-east direction +183 mm respectively (Fig. 4). Maximal linear deflection was 210 mm at the height 117 m. In addition to the value of deviations, the use of TLS allows to obtain a detailed description of geometry of the entire object.

Conclusions

Nowadays the TLS is a modern measuring technique more and more often used in engineering applications. This technique provides huge number of precise spatial data in a relatively short time of measurement without the need for direct contact with object under study.The TLS also allows to monitor some engineering objects continuously, which is especially important when objects are exposed for lot of destructive factors. This measurement technique is constantly evolving, so the accuracy is growing up and the scope of application is constantly expanding.

Acknowledgments

The authors would like to thank Prof. Kazimierz Bęcek for his help in establishing cooperation with Büllent Ecevit University in Zonguldak.

References

Biernat, M., and A. Stachyra. Comparison of 3D models of architectural object created on the basis of laser scanning and non-metric digital photos (in Polish). Wroclaw University of Science and Technology. 2017.

Muszyński, Z., and W. Milczarek. ‘Application of Terrestrial Laser Scanning to Study the Geometry of Slender Objects’. In M. Drusa, I. Torok, A. M. Ferrero, I. Yilmaz, M. Marschalko, & O. Karaca (Eds.), IOP

167

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 95, pp. 1–7). Affiliation: Wroclaw University of Science and Technology, Faculty of Geoengineering, Mining and Geology, Geodesy and Geoinformatics Unit, ul. Wybrzeze Wyspianskiego 27, Wroclaw, 50-370, Poland: Institute of Physics Publishing. 2017.

Muszyński, Z., and J. Rybak. ‘Evaluation of Terrestrial Laser Scanner Accuracy in the Control of Hydrotechnical Structures’. Studia Geotechnica et Mechanica 39,4(2017):45–57.

Muszyński, Z., J. Rybak, and P. Kaczor. ‘Accuracy Assessment of Semi-Automatic Measuring Techniques Applied to Displacement Control in Self-Balanced Pile Capacity Testing Appliance’. Sensors (Basel, Switzerland) 18,11(2018).

Stawska, M. Elaboration of the architectural documentation of a historic object based on the data from terrestrial laser scanning (in Polish). Wroclaw University of Science and Technology. 2019.

168

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Ereğli-Devrek(Zonguldak) Karayolu Güzergahı Jeolojik ve Jeoteknik Özellikleri ile İstinat Yapılarının Tasarımı ve Kıyaslama Analizleri

1. İbrahim Buzkan*1, 2. Burak Çelebi2

ÖZET

İstinat duvarları; genel olarak kayma ihtimali bulunan topoğrafik eğimi yüksek olan arazilerde, kaya- zemin-dolgu gibi malzemelerin göçmesini engellemek amacıyla inşa edilen yapılardır. Bu duruma ek olarak da liman ve benzeri yapıların sudan, dalgadan ve diğer zararlı dış etkenlerden korunmasını sağlamak amacıyla da inşa edilmektedirler. Günümüzde karayolu projelerinde sanat yapılarıda önem kazanmıştır. Bununla birlikte ülkemizin deprem kuşağında olmasından dolayı, depremin dinamik etkilerinin incelenmesi ve hesaplamalara dâhil edilmesi büyük bir önem kazanmaktadır. Bu nedenle, tasarımı yapılacak istinat yapılarına etki eden statik kuvvetlere ek olarak, deprem nedeniyle oluşacak dinamik kuvvetler de etki etmektedir. Dolayısıyla tasarımı yapılacak istinat duvarlarının bu kriterlere göre inşası gerekmektedir.

Bu çalışmada; Ereğli-Devrek(Zonguldak) karayolu güzergâhındaki formasyonlar üzerinde inşa edilmiş olan altı farklı istinat duvarı tipi incelenmiştir. Bunlardan palplanş istinat duvarı depremli ve depremsiz durumlara göre, taş istinat duvarı, betonarme konsol istinat duvarı depremli ve depremsiz duruma göre, gabion istinat duvarı, geoduvar ve nervürlü betonarme istinat duvarı incelenmiştir. Rankine ve coulomb yöntemlerinden yararlanılarak duvarlara etki eden zemin itkileri hesaplanmıştır. Monobe- Okabe yönteminde yararlanılarak depremli durumda istinat yapılarına etki eden deprem kuvvetleri hesaplanarak depremsiz duruma göre ne gibi değişikler olduğu ortaya konmuştur. Hesaplanmış olan bu kuvvetlere ek olarak, suyun istinat duvarları üzerindeki etkisi de incelenmiştir. Su kuvvetinin istinat yapılarının temelinde ne kadar bir artışa neden olduğu ortaya konulmuştur. Bu çalışma sonucunda elde edilen değerler yardımı ile hangi tür istinat duvarının daha uygun olduğu ortaya konulmaktadır.

Anahtar Kelimeler: İstinat duvarı, Palplanş, Taş duvar, Gabiyon istinat duvarı, Geoduvar,

*1İbrahim BUZKAN: Z.B.E.Ü., e-mail: [email protected].

2 Burak ÇELEBİ: Z.B.E.Ü., e-mail: [email protected]:

169

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giriş

İstinat yapılarına etkiyen zemin basıncının iki sınır değeri vardır. Bunlar duvarın dolgudan dışarıya doğru küçük bir miktar yer değiştirmesi durumunda, arka zeminin göçmesi anında oluşan aktif zemin basıncı ve duvarın dolguya doğru hareket etmesi durumunda, arka zeminin kabarması ile oluşan pasif zemin basıncıdır. Yanal zemin basınçları ve bunların duvar üzerindeki etkileri ile ilgili klasik çalışmalar, Coulomb (1776) ve Rankine (1857) tarafından yapılmıştır.

Coulomb duvar, öne veya arkaya doğru hareket ederken, duvar arkasında oluşan ve kayan zemin kütlesinin dengesini dikkate almıştır. Coulomb teorisinden sonra 1857 yılında Rankine teorisi ortaya çıkmıştır. Rankine teorisi ise duvar ile zemin arasında herhangi bir sürtünmenin olmadığını ve duvarın düşey olduğu tezini ortaya atmıştır.

Rankine ve Coulomb teorileri statik haldeki yani depremsiz duruma göre istinat yapılarının tasarımını esas almıştır. Deprem olması durumunda istinat duvarlarında meydana gelecek olan zemin basınçlarını tespit etmeye yönelik ilk çalışma Mononobe-Okabe tarafından 1924 yılında yapılmıştır. Bu çalışmada da Ereğli-Devrek (Zonguldak) karayolu güzergâhındaki formasyonların topoğrafik- jeolojik-jeoteknik özelliklerine göre Coulomb, Rankine ve Mononobe-Okabe yöntemlerinden yararlanılarak duvar tasarımları yapılmaktadır.

Çalışma Hakkında Bilgiler

Bu çalışma; Ereğli-Devrek (Zonguldak) karayolu güzergahı 32+500-56+721 arasının toprak tesviye, sanat yapıları ve üst yapı işleri projesi kapsamındaki istinat duvarlarının (taş istinat duvar, betonarme konsol istinat duvarı ve geoduvar) tasarımını ve birbirlerine göre kıyaslama analizlerini kapsamaktadır.

Materyal ve Metot

Araştırmada, Ereğli-Devrek karayolu güzergahının jeolojik-jeoteknik verileri güncelleştirilmiş olup mevcut proje güzergahının jeolojik haritası ve kesitleri çıkarılarak, zemin/kaya örneklemesi yapılarak laboratuvarda ilgili analizlerine göre jeoteknik özelliklerinin incelenmesi yapılmıştır. Yapılmış olan bu analizlerin sonuçları değerlendirilerek proje güzergahında gerekli olan yerlere istinat yapılarının tasarımı yapılmaktadır. Aynı zamanda da bu tasarımların birbirlerine göre irdelenmesi sonuçlarda ifade edilmektedir.

Sonuç

Ereğli-Devrek(Zonguldak) karayolu güzergâhındaki formasyonların topoğrafik-jeolojik-jeoteknik özelliklerine göre, 6 farklı tip istinat duvarının depremli ve depremsiz durumlarına göre boyutlandırılma analizleri yapılmıştır. Bu istinat duvarı boyutlandırmalarının inşa edilecek zemin koşullarına göre göre değişkenlik gösterdiği gözlenmiştir. İstinat duvarının arkasındaki kaya/zeminle yapmış olduğu yamaç açısı arttıkça istinat duvarına etki edecek olan yanal toprak basıncı da armaktadır. Buna ek olarak istinat duvarıyla mevcut dolgu arasındaki sürtünme açısı da duvar arka ampatmanına etki edecek olan, dolgudan kaynaklanan düşey kuvvetlerde de azalmaya veya artmaya neden olabilmektedir. Burada istinat duvarlarının tutacağı dolgu veya yarma yüksekliği çok önemli olmaktadır. Tutulması gereken dolgu ve yarma yüksekliği arttıkça inşaa edilecek istinat duvarlarının kesitleri de artmakta, azaldıkça inşaa edilecek istinat duvarlarının kesitleri de azalmaktadır. 170

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Depremli ve depremsiz durumlarda ki temel genişliklerini kıyaslanacak olursak depremli durumdaki temel genişliği depremsiz durumdaki temel genişliklerinden fazla olmaktadır. Tüm bu analizler göz önüne alındığında güvenli bir istinat duvarı tasarımında depremin etkisi kesinlikle göz önünde bulundurulmalı, su kuvvetinin bir istinat duvarının tasarımında ne kadar önemli olduğu da göz önünde bulundurularak, tasarımın ona göre yapılması gerekmektedir. Aynı zamanda istinat duvarı drenaj sistemlerinin mutlaka yapılması gerekmektedir.

Şekil 1. Aktif durum için Coulomb yönteminde zemine etkiyen kuvvetler.

Şekil 2. Pasif durum için Coulomb yönteminde zemine etkiyen kuvvetler.

171

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Şekil 3. Aktif durum için Rankine yönteminde zemine etkiyen kuvvetler.

Şekil 4. Pasif durum için Rankine yönteminde zemin etkiyen kuvvetler

Teşekkür

Çalışmamın her aşamasında bana destek olan, bilgi ve deneyimleri ile yol gösteren danışman hocam sayın Dr. Öğr.Üyesi İbrahim BUZKAN’a yürekten teşekkür ederim.

Kaynakça

A.B. Uzuner. “Temel zemin mekaniği.” (Derya Kitapevi), 2007 Donald P. Coduto. “Geoteknik Mühendisliği İlkeler ve Uygulamalar.” (Gazi Kitapevi), 2006 Kemal Özüdoğru, Oğuz Tan, İsmail H. Aksoy. “Çözümlü problemlerle zemin mekaniği.” (Birsen Yayınevi), 2001

172

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

S. Yıldırım. “Zemin incelenmesi ve temel tasarımı.” (Birsen Yayınevi), 2009 Dr. Amit Prashant. “Retaining wall design Foundation Analysis and design.” CE-632 Foundation Analysis and Design (2004): 1-27 T.E. Coleman. “Retaining walls in theory and practice.” (CreateSpace Independent Publishing Platform), 2015 Ali Serkan Emir. ”Donatılı zemin istinat duvarlarının statik ve dinamik yüklere göre tasarımı.” İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, (2005): 124-140 Reşat Sağlam. “Karayolu yapımında geotekstil uygulamaları.” İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, (2009): 43-73 Arif Yılmazoğlu. “Karayolu sanat yapısı olarak betonarme-çelik istinat yapılarının tasarımı.” Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, (2017): 51-93 Esra Uray. “Gabiyon tipi dayanma duvarlarında tasarım kritlerlerinin araştırılması.” T.C Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, (2014): 65-86 Karayolları Genel Müdürlüğü Teknik Şartnamesi, (2013) John Hohoney. “Retaining wall design guide.” United States Departmant of Agriculture Forest Service Engineering Staff, EM-7170-14 FHWA-FLP-94-006. Washington, DC 1994. T.C Ulaştırma Bakanlığı Demiryollar, Limanlar, Havameydanları İnşaatı Genel Müdürlüğü geoteknik tasarım esasları, (2008)

173

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Zonguldak İli Merkez İlçesi Mithatpaşa II Karayolu Tüneli Güzergâhındaki Formasyonların Gaz İçeriği ve Alınması Gereken Önlemler

1.İbrahim Buzkan, 2.Cengiz Savaş

ÖZET

Zonguldak ili, Zonguldak Belediyesi imarlı alanlarını Kilimli ilçesi Kilimli Belediyesi güzergâhına bağlayacak olan Mithatpaşa II Tüneli, Zonguldak şehir merkezinden Kilimli tarafına doğru çift tüp olarak planlanmıştır. Bu araştırmanın amacı; yukarıda belirtilen noktalar dikkate alındığında tünel güzergâhı boyunca karşılaşılabilecek, jeolojik- yapısal bileşenler ve bunlara bağlı zayıf zonların içerdiği gaz birikimlerini, eski imalatlar ve bunlara bağlı zayıf zonların gaz emisyonları gibi durumların tespitine yönelik olarak, gereken iş ve işçi sağlığı ile yapı güvenliği gibi hususların göz önünde bulundurulması açısından büyük bir önem taşımaktadır.

Mithatpaşa II Tüneli, güneyden kuzeye doğru jeolojik olarak Vestfaliyen A yaşlı Kozlu Formasyonu ve Alt Kretase yaşlı Zonguldak Formasyonu Öküşne Üyesini kesmektedir. Kozlu Formasyonu, kömür- kömürlü kiltaşı-şeyl-silttaşı-kumtaşı-konglomera tabakalarının ardalanmasından oluşmaktadır. Zonguldak Formasyonu Öküşne Üyesi, taban konglomerası ile başlamakta olup mikritik kireçtaşları ile devam etmektedir. Bunun yanında tünel projesinin bulunduğu güzergâhta yoğun bir yerleşimde bulunmaktadır. Bu nedenle tünel güzergâhındaki mevcut bakir kömür damarlarından gaz yayılımı- püskürmesi, daha önceki üretim panolarında depolanmış gaz ve su birikimlerinin yayılımı risk oluşturabilecektir. Tünel güzergâhının geçeceği kotlarda kömürlü seviyelerin bulunduğu, daha önceki yıllarda TTK tarafından kömür üretimi yapıldığı bilinmektedir. Bu nedenle Zonguldak kömürlerinin oluşumları itibarı ile tünel güzergâhında kesilecek olan bakir kömür damarlarında ve daha önce işletilmiş üretim panolarında, tünel kazısı sırasında gaz ve su baskını ile karşılaşılması olasılığı bulunmaktadır.

Bu olumsuzluklara karşı, tünel kazısında yeraltı kömür işletmelerinde alınması gerekli önlemlerin yanında, 3 vardiyada gaz ölçümleri yapılmakta ve ilerlemenin emniyeti için 25m’lik klavuz sondajları açılmaktadır. Tünel kazısının yarının tamamlanmış olduğu günümüzde yer yer CO değerlerinde belli artışların olduğu gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Mithatpaşa Tüneli, Zonguldak, Kömür, Kozlu, Gaz

*İbrahim BUZKAN: Z.B.E.Ü., e-mail: [email protected].

2Cengiz SAVAŞ: Z.B.E.Ü., e-mail:

174

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giriş

Zonguldak ili, Zonguldak Belediyesi imarlı alanlarını Kilimli ilçesi Kilimli Belediyesi güzergâhına bağlayacak olan Mithatpaşa II Tüneli, Zonguldak Havzasında kömür içeren Karbonifer Vestfaliyen A yaşındaki Kozlu Formasyonu mikalı-karbonatlı kumtaşı, orta-kaba taneli kumtaşı, çakıllı kumtaşı, masif veya katmanlaşmış konglomera, organik maddece zengin çamurtaşı ve yer yer kömür ardalanmasından oluşmaktadır. Zonguldak Kömür Havzası, kömür damarlar bitümlü kömür sınıfında olup olgunlaşmaları sürecinde gaz oluşturmuşlardır. Bu gaz oluşumları, havzadaki kömür damarının yanında, kömür çevre kayaçları ile kömürlü birimleri örten, Örtü Birimlerinde de depolanmışlardır. Bu nedenle, havzadaki kömür damarlarındaki hazırlık çalışmalarında (kuyu, galeri, taban yolu, vs. açılması sırasında), kömür üretim faaliyetlerinde sık sık degaj (gaz püskürmesi) ile karşılaşılmaktadır.

Mithatpaşa II Tüneli güzergahındaki kazıda kesilecek olan Kozlu Formasyonu kömür damarları ile çevre kayaçlarında ve örtü birimlerinden olan Zonguldak Formasyonu Öküşne Formasyonunda bulunan kireçtaşı gözeneklerinde/ergime boşluklarında gaz birikimleri ile karşılaşılması söz konusu olmaktadır. Bu nedenle çalışmada, Mithatpaşa II Tüneli kazısı sırasında oluşabilecek gaz yayılımlarına karşı, sürekli olarak yapılacak olan gaz ölçümleri ile değerlendirilmesi çalışmanın amacını oluşturmaktadır.

ÇalışmaHakkındaBilgiler

Zonguldak Kömür Havzasındaki kömür damarlarının çevre kayacı olan kumtaşları; gri olup renkli, ince-orta taneli, kalın tabakalı, iyi çimentolanmış, iyi derecelenmiş ve az–orta sert bir kaya yapısına sahiptir. Konglomera çakılları ise genellikle kuvarsit, metamorfik kayaçlardan meydana gelir. Çakıllar çamurtaşı ile birbirine tutturulmuştur. Kozlu Formasyonu, Alacaağzı Formasyonu üzerinde dereceli geçişli olarak yer almakta ve delta düzlüğünde, hızla göçen menderesli akarsuların taşkın ovalarından oluşmuştur. Proje güzergâhının bulunduğu bölge Kuzey Anadolu Fayı’na yakınlık derecesi nedeniyle bölgenin güney ve güneybatı sınırlarında meydana gelen magnitüdü 7 ve daha yüksek olan depremlerden etkilenmektedir. Proje alanı; T.C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı tarafından yayınlanan Türkiye Deprem Haritası’nda 2. Derece Deprem Bölgesi içinde kalmaktadır. Mithatpaşa II Tüneli, kazı çalışmaları sürecinde Kozlu Formasyonuna ait kayaçlar ile bu kayaçların arasında yer alan kömürlü seviyeler içinde yapılacaktır. Kömürlü seviyelerin ana bileşeni olan hidrokarbon oluşumlarının bulunduğu kesimlerde yapılacak tünel kazılarında metan gibi kömür kökenli gaz ile karşılaşılması olağandır. Yukarıda belirtilen noktalar dikkate alındığında söz konusu tünel güzergahı boyunca karşılaşılabilecek olan jeolojik unsurlar (faylar, tektonik hatlar, vs.) ve bunlara bağlı zayıf zonların gaz depolayabileceği bilinmektedir. Bunun yanında eski çalışılmış imalat panolarının varlığı ve bunlara bağlı zayıf zonların geçmişteki gaz emisyonlarını depolayabilecekleri bilinmektedir. Kömür olgunlaşması sırasında oluşan kömür kökenli gazlardan metan, renksiz ve kokusuz zehirli olmayan bir gazdır. Yoğunluğu 0.716 kg/m3'tür. Hafif olduğu için yeraltı boşluklarındaki tavanda toplanır. Kömürlerin oluşumu sırasındaki olgunlaşma evresinde, bitkilerin parçalanması sonucu metan gibi gazlar oluşur. Bu gazlar kömür damarının içinde, eklemlerinde ve çevre kayaç içinde depolanırlar. Metan konsantrasyonu %5'in altında ise patlama olmaz, yanar. Metanın %14'ün üzerindeki konsantrasyonlarda, yüksek özgül ısısı ve oksijen azlığı nedeniyle patlama özelliği yok olur. Tehlikesiz sayılabilecek konsantrasyonu %1'dir. Patlayıcı özelliğe sahip konsantrasyon yüzdesi ise %5-14 aralığında olmaktadır. Bu durum dikkate alındığında gerek çalışanların ve gerekse imalatın yapıldığı tüm kesitte, çalışma güvenliğinin ve ileride tünel güvenliğinin sağlanması için sürekli

175

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

gaz ölçümlerinin yapıması gerekmektedir.

MateryalveMetot

Mithatpaşa Tünel kazısı güzergâhındaki eski kömür imalatları/kömür seviyeleri ile kesiştiği kesimlere rast gelecek bölümlerine, örtü birimlerine ve su depolanabilecek kesitlerde; gerekli uzunlukta klavuz sondajlar, yeterli havalandırma, gaz ve toz patlamalarına karşı barajlar kurulmalı, gaz sürekli bir şekilde ve sensörlerle izlenmelidir. Gerek tünel içerisinde belirlenecek sabit lokasyonlarda ve gerekse görevli kontrol ve uygulamacı teknik personelde metan, karbon monoksit, karbondioksit ve diğer zararlı gazları ölçen detektörler ile oksijen detektörleri maskeleri bulundurulması gerekmektedir. Bu nedenle çalışma kapsamında, tünel kazısı sırasında sürekli olarak yeterli havalandırma yapılmış olan şartlarda, ilgi standartlarda gaz ölçümleri yapılmıştır.

Tablo1.Mithatpaşasoltüpçıkışgazölçümdeğerlerindenbirörnek.

TARİH SAAT KM CH4 CO CO2 O2 06.04.2019 08:30 35+811,50 0,00 0,50 0,00 20,9 06.04.2019 11:30 35+811,50 0,00 2,00 0,00 20,9 06.04.2019 15:00 35+811,50 0,00 2,50 0,00 20,9 06.04.2019 22:00 35+811,50 0,00 0,80 0,00 20,9 06.04.2019 04:00 35+811,50 0,00 0,00 0,00 20,9

Sonuç

Bu çalışma sonucunda elde edilen bilgiler kısaca aşağıda verilmektedir.

- Mithatpaşa-2 Tüneli, KozluFormasyonuna ait kömür-kömürlü şeyl-şeyl-kiltaşı-silttaşı-kumtaşı- konglomera ardalanmasından oluşan kömürlü birimler ve üzerindeki örtü birimleri olan Öküşne kireçtaşları içerisinde açılacaktır.

- Tünel kazı güzergahında bulunan kömür birimlerde; olgunlaşmalarından dolayı metan, vs. gibi gaz depolenmaları, kömür damarlarında ve eklemlerinde, kömür taban ve tavanını oluşturan çevre kayaçlarında bulunmaktadır.

- Tünel kazı güzergahında bulunan daha önce çalışılmış eski kömür imalat panolarında geçmiş yıllarda birikmiş metan, vs. gibi gaz ve su depolenmaları bulunmaktadır.

- Tünel kazısı sırasında kayda değer önemde metan gazı ölçümleri yapılmıştır.

176

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Teşekkür

Çalışmamın her aşamasında bana destek olan, bilgi ve deneyimleri ile yol gösteren danışman hocam sayın Dr.Öğr.Üyesi İbrahim BUZKAN’a teşekkür ederim.

Kaynakça

Bell F,G. “Engineering Properties of Soils and Rocks.” (4th edition. Blackwell Science Ltd. ), 2000

Bieniawski, Z.T. “Engineering Rock Mass Classifications: A Complete Manual For Engineers and Geologists in Mining, Civil and Petroleum Engineering.” (JohnWiley & sons, Inc.), 1989

Sonmez, H. and Ulusay, R. “Modifications to the Geological Strengthİndex (GSI) and Their Applicability to Stability of Slopes.” (International Journal of Rock Mechanics and Mining Science.), 1999

Barton, N., Lien, R. and Lunde, J. “Engineering Classification Of Rock Masses For The Design Of Tunnel Support.” 1974

Tunc, A. “Yol Mühendisliğinde Geoteknik ve Uygulamaları.” (Atlas Yayın Dağıtım), 2002

Ulusay, R. “Pratik Jeoteknik Bilgiler.” (Teknomad Publications), 1989

Zhang, L. “Engineering Properties of Rocks.” (Elsevier Ltd.), 2005

“NATM Uygulamalı Yeraltı Tünel İşleri Teknik Şartnamesi.”, (KGM)

“Karayolu Tüneli Uygulama Projesi Teknik Şartnamesi.” (KGM Teknik Araştırma Dairesi), 1997

“Zemin Araştırma İşine Ait Teknik Şartname.” (Karayolları Genel Müdürlüğü)

Erguvanlı, K. “Engineering Geology.” (Seç Yayın Dağıtım.), 1995

Kumbasar, V. ve Kip, F. “Zemin Mekaniği Problemleri.” (Çağlayan Kitabevi,İstanbul), 1999

Özaydın, K. “Zemin Mekaniği.” (Yıldız Teknik University- Civil Engineering Department-

177

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Geotechnic Unit. Birsen Yayınevi, İstanbul), 1997

TMMOB JFMO “Zemin Araştırma Kursu Kurs Notları Kitabı.” (Publication of the Chamber of Geophysics Engineers), 1999

Ketin, İ. “Anadolu'nun Tektonik Birlikleri.” (Maden Tetkik Ve Arama Dergisi), (Yıl: 1966 Sayı:66)

Ulusay, R. “Uygulamalı Jeoteknik Bilgiler.” (TMMOB - Publications of the Chamber of Geology Engineers), (Yıl: 2001, Sayı:38)

Ulusay, R. Ve Sonmez, H.“Kaya kütlelerinin Mühendislik Özellikleri.” (Güncellenmiş – Genişletilmiş 2. Baskı, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları.), (Yıl:2007 Sayı:60)

Özçep, F. “Zeminlerin Statik ve Dinamik Analizi.” (TMMOB Chamber of Geophysics Engineers), (Yıl:2006 Sayı:6) Us, A. E. “Sismik Yöntemler ve Yorumlamaya Giriş.” ( TMMOB - Chamber of Geopghysical Engineers), (1993

178

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Metal ve Metal Ürünleri İhtisas Organize Sanayi Bölgesinin Jeolojisi ve Jeoteknik Özellikleri (Eskipazar/KARABÜK)

İbrahim Buzkan1, Mehmet Sercan Aydın2

ÖZET

Giriş

Bu çalışma ile Karabük İli, Eskipazar İlçesi, Bayındır Köyü, 1/5000’lik G29-a-12-b ve G29-a-13-a Hali hazır Paftalarında yer alacak olan Metal ve Metal Ürünleri İhtisas Organize Sanayi Bölgesinin Jeolojik- Jeoteknik özelliklerininm incelenmesi ve edinilen bulgulara göre yerleşime uygunluk durumunun değerlendirilmesi amaçlanmaktadır.

Çalışma Hakkında Bilgiler Proje alanında yer alan zemin birimlerinin cinsi, kalınlığı dokunak ilişkilerini jeolojik ve jeoteknik özelliklerini belirlemek amacıyla hidrolik baskılı mobil rotary makine ile toplam 282,00 m derinliğe sahip 20 adet temel zemin sondajı açılmıştır. Sondaj verileri eklerde kuyu loglarında, yerleri eklerde jeoloji haritasında derinliği ise aşağıda verilmiştir. İnceleme alanının zemin profilini çıkarmak amacıyla yapılan sondaj çalışmalarında zeminden örselenmemiş UD, örselenmiş SPT ve kayadan karot numuneleri alınmış olup gerekli deneylerin yapılabilmesi için laboratuvara götürülmüştür. Tablo 1. Çalışma sahası sondaj numaraları, derinlik, yüzey kotu ve koordinatlar. Sondaj No Derinlik(m) Yüzey Kotu SondajNo Derinlik(m) YüzeyKotu Koordinatlar X Y (m) SK-1 15.00 1000 4528680.62 464620.35 SK-2 15.00 1020 4528621.37 464950.08 SK-3 15.00 1070 4527979.93 464442.60 SK-4 12.00 1062 4527661.79 464675.37 SK-5 15.00 1055 4527314.03 464712.17 SK-6 12.00 1062 4527612.11 465008.41

1 *1İbrahim BUZKAN: Z.B.E.Ü., e-mail: [email protected].

2 2 Mehmet Sercan AYDIN: Z.B.E.Ü., e-mail: [email protected].

179

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

SK-7 15.00 1062 4527984.16 464868.78 SK-8 15.00 1065 4528317.39 464798.10 SK-9 15.00 1060 4528355.48 465389.30 SK-10 15.00 1075 4528867.01 465599.06 SK-11 15.00 1060 4527947.00 465354.34 SK-12 3.00 1075 4528202.76 465803.31 SK-13 15.00 1070 4528651.73 466024.11 SK-14 15.00 1050 4528163.05 466538.03 SK-15 15.00 1035 4528635.50 466437.05 SK-16 15.00 1015 4529100.73 466581.31 SK-17 15.00 1005 4529315.06 466015.09 SK-18 15.00 1020 4528826.64 466905.89 SK-19 15.00 1025 4528447.96 466945.56 SK-20 15.00 1027 4528248.17 467226.86

MateryalveMetot

İnceleme alanı ile çevresindeki saha zemininin jeolojik ve jeoteknik incelenmesi 3 aşamada gerçekleştirilmiştir. Bunlar sırası ile; arazi gözlem ve çalışmaları, örnekleme çalışmaları (sondaj, yarma, vs.), laboratuvar çalışmaları, haritalama işlemleri, jeofizik çalışmaları, büro çalışmaları vs. şeklindedir.

Sonuç

İncele alanındaki çalışmalar sonunda aşağıdaki sonuçlara ulaşılmıştır.

1. Bölgenin 1/100.000 ölçekli ‘Zonguldak-Bartın-Karabük’ Planlama Bölgesi Çevre Düzen Planı bulunmaktadır. Bu Çevre Düzeni Planında inceleme alanı tarım arazisi olarak belirlenmiştir.

2. İnceleme alanı, %0-10, %30-40 arası eğime sahiptir. İnceleme alanında hali hazırda heyelan ve kaya düşmesi vb. kütle hareketi gözlenmemektedir. Ancak mevcut şevler ile yapılaşma esnasında oluşacak kazı şevlerine, zemine aktarılan yapı yüklerine, yüzey-yeraltı sularına bağlı olarak stabilite sorunları ile karşılaşılabilir.

3. İnceleme alanında yapılan jeolojik gözlemlere ve açılan 20 adet toplam 282,00m lik temel zemin sondajı verilerine göre yapılan değerlendirmeler sonucunda; Yapılan sondajlarda yüzeyden itibaren, sondaj sonu olan 15,00 metre arasında değişken derinliklere kadar gözlenen Pazarbaşı Formasyonu rezidüeli ayrışmış filiş (kırmızı renkli çakıltaşları ile katkı şeklinde kiltaşı, silttaşı, çamurtaşı) birim ve bu birimin altında Pazarbaşı Formasyonu mensup Filiş Birimi (Tor) gözlenmiştir. Fliş Birimi (Tor) Pliyosen yaşlı, gri-koyu gri renkte, çakıltaşı-kumtaşı-çamurtaşı ardalanmalı olarak gözlenmiştir.

180

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

4. Laboratuvar verilerine göre Pazarbaşı Formasyonu rezidüeli olan zemin birim, Sert kıvamlılıkta, sıkı izafi sıkılıkta, yüksek sıkışabilir, yüksek plastisiteli, orta şişme potansiyeline sahip kil birim grubuna girmektedir. İnceleme alanında gözlenen Pazarbaşı formasyonuna ait çamurtaşı-kiltaşı-kumtaşı birim orta derecede bozunmuş tek eksenli basınç dayanımı 14.57- 19.76 Mpa arasında değişen kaya birimidir.

5. İnceleme alanında gözlenen birimlerin zemin grup ve zemin sınıflaması Vs30 Hızları ve sondaj verileri kullanılarak yapılmıştır. Yapılan jeolojik, jeofizik ve jeoteknik değerlendirmeler sonucunda Pazarbaşı Formasyonu rezidüeli ayrışmış filiş (kırmızı renkli çakıltaşları ile katkı şeklinde kiltaşı, silttaşı, çamurtaşı) birimin Zemin Grubu C, Zemin Sınıfı Z3, Pazarbaşı Formasyonu çakıltaşı, kumtaşı, çamurtaşı ardalanmalı Fliş Birimin Zemin Grubu B, Zemin Sınıfı Z2 olarak belirlenmiştir.

6. İnceleme alanı ve yakın çevresi birinci derecedeki deprem bölgesi sınırları içerisinde bulunmaktadır. Bu nedenle yapılacak olan tüm işlemler deprem bölgesi standartlarına uygun olarak yapılmalıdır. Deprem Araştırma Başkanlığı'na ait tabloya göre: Bölge için hasar yapabilecek bir deprem, bina ömrü 50 yıl kabul edilirse bu zaman aralığı %90 ihtimalle, diğer bir deyişle 18-20 yılda bir bölgede hasar yapıcı deprem meydana gelecektir. Yapılacak olan hesaplamalarda Etkin Yer İvmesi Katsayısı (A0) 0.40 olarak alınmalıdır.

7. İnceleme alanında yapılmış ayrıntılı jeolojik gözlem ve jeoteknik araştırmalar sonucunda, elde edilen yeraltı ve yerüstü verileri değerlendirilerek inceleme alanının yerleşime uygunluk değerlendirilmesi yapılmıştır.

Önlemli Alanlar 5.1. (ÖA-5.1.) Önlem Alınabilecek Nitelikte Oturma-Şişme Problemi Olan Alanlar; İnceleme alanında yapılan jeolojik gözlem ve jeoteknik araştırmalara göre yapılan sondaj çalışmalarında sahanın genelinde yüzeyden itibaren sondaj sonuna kadar Pazarbaşı Formasyonu Rezidüeli birim gözlenmiş olup geçilen killi çakıllı bu birimde oturma analizleri yapılmıştır. Yapılan oturma hesabına göre oturma miktarı ortalama 15,14 cm bulunmuş olup, radye temeller için kohezyonsuz ve kohezyonlu zeminler üzerinde izin verilebilir oturmalar sırasıyla 5 ve 10 cm’dir. Buna göre gereken önlemler alınmadan yapılaşmaya gidilmemesi gerekmektedir. Bu verilerden yararlanarak inceleme alanımız kil yoğunluklu ortamlar olarak nitelendirildiğinden Yerleşme Uygunluk haritasında Önlemli Alanlar 5.1. ( ÖA-5.1.) olarak sınıflandırılmıştır.

Önlemli Alanlar 2.1 (Ö.A-2.1): Önlem Alınabilecek Nitelikte Stabilite Sorunlu Alanlar; İnceleme alanında yapılmış ayrıntılı jeolojik gözlem ve jeoteknik araştırmalar sonucunda, elde edilen yeraltı ve yerüstü verileri değerlendirilerek inceleme alanının yerleşime uygunluk değerlendirilmesi yapılmıştır.

İnceleme alanında Pazarbaşı Formasyonu Rezidüeli Ayrışmış Fliş (kırmızı renkli çakıltaşları ile katkı şeklinde kiltaşı, silttaşı, çamurtaşı) birim ve Pazarbaşı Formasyonu Pliyosen yaşlı, çakıltaşı-kumtaşı- çamurtaşı ardalanmalı Filiş Birimi gözlenmiştir. İnceleme alanında yapılan çalışmalarda neticesinde saha %0-10, %30-40 arası eğime sahiptir. İnceleme alanında yapılan sondaj çalışmalarına göre yeraltı suyu tespit edilmemiştir. Ancak inceleme alanı mevsimsel yağışlara bağlı yüzey sularının etkisi altındadır. Pazarbaşı Formasyonu rezidüeli ayrışmış filiş (kırmızı renkli çakıltaşları ile katkı şeklinde kiltaşı, silttaşı, çamurtaşı) birim kahverengi renkte, çok sert kıvamlılıkta, orta sıkışabilirliğe sahip, kuru dayanımı orta, orta-yüksek plastisiteli, sıkı-çok sıkı sıkılığa sahip zemin olarak belirlenmiştir. İnceleme alanında heyelan, kaya düşmesi, vb. kütle hareketleri gözlenmemiştir. Ancak bu alanlarda yapılacak kazılar esnasında eğim ve litolojiye bağlı olarak stabilite problemleri oluşabilir. Oluşacak stabilite problemlerinin alınacak mühendislik önlemleri ile giderilebileceği kanaatine varıldığından inceleme alanının tamamı yerleşime uygunluk açısından Önlem Alınabilecek Nitelikte Stabilite Sorunlu Alanlar

181

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Ö.A-2.1 olarak değerlendirilmiş ve 1/5.000 ölçekli yerleşime uygunluk paftalarında Ö.A-2.1 simgesi ile gösterilmektedir.

Teşekkür

Yapılan bu çalışmada danışmanlığımı yapan ve yol gösteren Dr.Öğt.Üyesi İbrahim BUZKAN’a teşekkürlerimi bir borç bilirim.

Kaynakça

- T.C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi (2009), Bartın İlinin Afet Tehlikesi - Yılmaz AKSOY, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü jeoloji mühendisliği ana bilim dalında yüksek mühendislik tezi (2005). - Koçyiğit, A. (1987) T.J.K. Bülteni - Uzuner, B. A. (1998) Temel Zemin Mekaniği, 4. Baskı - Özaydın, K. (1999) Zemin Mekaniği. - TMMOB Jeofizik Mühendisleri Odası Yeraltısuyu Aramaları Kursu Kurs Notları. (1997). - TMMOB Jeofizik Mühendisleri Odası Zemin Araştırma Kursu Kurs Notları. (1999) - Hoek, E. Bray, J. W. Kaya Şev Stabilitesi Çevirisi, Çevirenler: Paşamehmetoğlu, A.G. , Özgenoğlu, A. , Karpuz, C. , TMMOB Maden Mühendisleri Odası Yayını, Üçüncü Baskı, ( Temmuz, 1995). - Yılmaz, I.; Karacan, E., Cumhuriyet Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Zeminlerin Şişme Özellikleri. (1998)

182

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Batı Anadolu Karbonat Kökenli Mermer-Boyutlu Taş Ocak Atıklarının Endüstriyel Olarak Değerlendirilmesi

1. İbrahim Buzkan*1, 2. Nurettin Yüksel2

ÖZET

Dünyada ve Türkiye'de sürekli olarak artan nüfus, arz talep ilişkisinin sürekli olarak üretimin devamlı olarak üretimin devamlı artışına paralel olarak artan tüketim anlayışı, sınırlı olan hammadde kaynaklarının hızla azalmaya başlaması sonucu mevcut kaynakların daha ekonomik biçimde kullanılabilirliği önem kazanmıştır. Doğal Taşlar günümüzde özellikle mermer tozu olarak çeşitli sanayi dallarında katkı veya dolgu maddesi olarak ya da ana hammadde olarak kullanılmaktadır.

Ancak mermer tozu çoğu zaman ocaklardan patlatma yöntemiyle özel olarak elde edilen moloz büyüklüğündeki mermer parçalarının kırılıp öğütülmesiyle elde edilmektedir. Bu da mermer tozunu kullanan işletmelerde maliyetin artmasına neden olmaktadır. Oysa mermer tozunun özel olarak hazırlanıp kullanıldığı hemen hemen tüm alanlarda mermer artıklarını değerlendirilme olanağı vardır.

İşletmelerde mermer blok ve plakalarının kesilmesi ve parlatılması sırasında ortaya çıkan iri boyutlu parça atıklar, inşaat sektöründe yapı elemanı olarak kullanılabilirken, toz atıklar ise doğrudan farklı endüstri dallarında kullanılabilme imkânı bulmaktadır.

Bu çalışmada, Batı Anadolu bölgesinde yer alan karbonat kökenli mermer-boyutlu taş ocaklarında işletme sonrası ortaya çıkan atıkların tür ve cinslerine göre kaitatif/kantitatif sınıflandırması yapılarak endüstriyel olarak değerlendirilmesi yapılmaktadır.

Anahtar Kelimeler: Anadolu, Mermer, Atık, Taş, Endüstriyel, Değerlendirme

*1İbrahim BUZKAN: Z.B.E.Ü., e-mail: [email protected].

2 Nurettin YÜKSEL: Z.B.E.Ü., e-mail: [email protected]:

183

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Giriş

Dünyada ve ülkemizde; doğal taşlardan yapılmış ve güncel formunu antik çağlardan günümüze kadar koruyabilmiş, eşsiz ve benzersiz oluşları nedeni ile insanlık mirası olarak kabul edilen, tüm ziyaretçilerin üzerinde yapıları itibarı ile şaşkınlık ve hayranlık duygusu uyandıran pek çok tarihi eser bulunmaktadır. Bu eserler; kaya malzemesinin ocaktan çıkarılması ve kullanım şeklinin oluşturulması sırasında çeşitli aşamalardan geçmektedir. Bu farklı aşamalarda, işlem gören doğaltaş ve mermer kayaların bünyesinden, partikül halinden blok boyutuna kadar değişik boyutlarda kaya parçası artıkları ortaya çıkmaktadır. Ocak işletme sahalarında ve boyutlandırma işlemlerinin gerçekleştirildiği imalat sahalarında, işlem görmeyen büyük atık sahaları oluşmaktadır. Bu atıklar önemli bir maliyet oluşturmanın yanında çevresel yan etkilerede neden olmaktadır.

Bu çalışmada, Batı Anadolu Bölgesindeki karbonat kökenli mermer ve doğaltaş ocak işletmlerinde ortaya çıkan, söz konusu atıkların daha kaynağında iken kullanım alanları araştırılarak ekonomiye kazandırılmaları amaçlanmaktadır.

Çalışma Hakkında Bilgiler

Bu çalışmada bilinen çevresel olumsuz etkileri yanında, günümüzde endüstriyel bir değeri olan bu atıkların nerelerde ve nasıl değerlendirileceği konusunda araştırmalara yer verilmektedir.

Mermer ve doğaltaş İşletmelerinden oluşan atıkların kullanılabileceği alanlar ocaktan türeyen malzeme tipine göre üç şekilde kullanılabilmektedir. Bunlar sırası ile;

Her büyüklükte yol, gölet, baraj gibi yapılanmalarda dolgu ve alt yapı malzemesi olarak, Kırıcılardan

geçirilerek, beton sektöründe agrega (kum ve çakıl karışımı) olarak,

Çimento üretiminde katkı malzemesi olarak. Boya Endüstrisi, ince boyutlu CaC03'ın en çok tüketildiği alanlardan biridir. Ancak mermer toz artıklarının boya üretiminde kullanılabilmesi için, CaC03 oranının min. %97, ortalama tane boyutu 0.77μ, maksimum tane boyutu ise 44 μ olması istenmektedir. Plastik Endüstrisi, Dünyada plastik ihtiyacının artması sonucu, üreticiler, kaliteyi düşürmeden maliyeti azaltmak için 1970'li yıllardan itibaren dolgu malzemesi olarak kullanılmaya başlanan minerallerden birisi CaC03'dır. Yapı Malzemesi Üretimi, Karo imalatında %10-12 oranında mermer tozu kullanılmaktadır. Mermer tozunun boyutunun 0.5mm altında olması istenir. Ayrıca İtalyan teknolojisinde, bağlayıcı madde olarak çimento yerine polyester kullanılarak bloklar elde edilmekte ve yapı malzemesi olarak kullanılmaktadır. Cam Endüstrisi, Hammadde olarak CaO kullanılmaktadır. Mermer toz artıklarının kalsinasyonu ile CaO elde edilerek cam endüstrisinde değerlendirilmektedir. Metalurji ve Çelik Üretimi; yüksek fırınlarda, çelikten fosfor ve silisin temizlenmesinde, silisli cevherlerin erime derecelerinin düşürülmesinde ve metalleri parlatma işlerinde CaC03 kullanılmaktadır. Kireç ve dolomitik kireç üretimi, mermer atık tozlarının kalsinasyonu sonucu, kireç ve dolomitik kireç elde edilebilmektedir. Mermer artık tozlarında, MgO oranı % 5'den az ise kireç, % 5'den fazla ise dolomitik kireç üretimi söz konusudur. Refrakter Tuğla Üretimi; üretimde kullanılan mermer toz artıkları, tuğla prosesinde kalsinasyon sonucu karbondioksit kaybeder ve CaO oluşur. CaO silika tuğlada, silika tanelerinin ergime sıcaklığını düşürerek, bütünleşmeyi sağlamaktadır. Tarım sektörü; asidik özellik gösteren topraklara kalsiyumlu gübreler uygulanmaktadır. Bu gübrelerin

üretiminde en çok tercih edilen ise CaC03'dır. Soda üretiminde, CaC03 tuz ile işleme sokularak soda üretilmektedir. Hayvan yemi endüstrisi, mermer toz artıklarını tavuk yemi imalatında 184

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

kullanılabilmektedir. Hava kirliliğinde, mermer toz atıkları filtre malzemesi olarak kullanılabilmektedir. Derz dolgu malzemesi (fuga) üretiminde, yer ve duvar seramiklerinin, doğal ve dökme taş malzemelerinin kaplanmasından sonra oluşan derz boşluklarının doldurulmasında kullanılabilmektedir. Dünyada ve ülkemizde de yeni ürünlere yönelim önemli gelişmeler göstermektedir. Bugün belirli büyüklükteki mermer parçalarından, birleştirici kimyasallar kullanılarak sıkıştırma ile son derece estetik kolay uygulanabilir, kompozit levhalar üretilebilmektedir. Atıklarımızın değerlendirilmesinde önemli bir uygulama şekli olabilecek bu yöntem yurdumuzda Burdur Bucak’ta kurulmaya başlanan bir büyük tesiste yakın bir zaman içerisinde hayata geçirilecektir. Bu tür atılımların, devletimizce diğer mermer ve doğaltaş havzalarında da özendirilmesi ülke ekonomisine büyük katkı sağlayacaktır.

Materyal ve Metot

Mermer ve doğaltaş ocak işletmeciliği esnasında birbirinden farklı üç tip ürün meydana gelebilmektedir. Bunlar; tüm yüzeyleri elmas tel ile kesilmiş, ekonomik boyut ve değeri olan bloklar, ekonomik değeri bulunup, blokta olduğu şekilde biçim ve boyut verilemeyen molozlar, işleme fabrikalarında değerlendirilemeyecek, ancak hali hazırda ekonomik değeri olabilecek pasalardır (maden ocaklarında madenlerin arasında çıkan taş, toprak vb. gibi değerlendirilmeyen yabancı nesneler). Bu çalışmada, Batı Anadolu bölgesinde yer alan karbonat kökenli mermer-boyutlu taş ocaklarında işletme sonrası ortaya çıkan atıkların tür ve cinslerine göre kaitatif/kantitatif sınıflandırması ilgili standartlara göre yapılarak endüstriyel olarak değerlendirilmesi yapılmaktadır.

Sonuç

Mermer ve doğaltaş üretimi yapan işletmelerde en büyük sorunlardan birisi de artıkların yarattığı sorunlardır. Zaman içerisinde yığınlar halinde biriken artıklar hem ocak içerinde genişleme sorunlarına neden olmakta hem de çevresel anlamda sorunlara yol açmaktadır. Ocak açılması çalışmaları esnasında işletmeden alınacak örnekler, geneli temsil etme noktasına geldiğinde kaya zemin mekanik testlerinin yapılması her şekli ile artıklarında özelliklerini tanımlayacaktır. Çünkü teknik olarak her taş mıcır olma özelliğine sahip olacak demek doğru bir yaklaşım değildir. Görünür olarak aynı sanılan birçok taş cinsi son şekline gelinceye kadar pek çok jeolojik ve tektonik olay ile karşılaşmıştır. Bu durum malzemenin değişik fiziksel veya mekanik özelliklere sahip olmasına nedendir. Havza kavramı doğru bir şekilde değerlendirilir ise karşı kurumlar arasında olumlu ve yapıcı diyaloglar gelişecektir. Bu yönde tüm ilgili kurumların yer alacağı toplantıların düzenlenmesi yararlı olmaktadır. Taş atıklarının endüstride değerlendirilmesi milli değerler, ülke ekonomisi ve firmalar için çok önemlidir. Gelecek nesillere düzenli ve sorunsuz maden sahalarının bırakılması önemlidir. Kurulacak entegre sistemler atık kavramını ortadan kaldırarak, verimlilik-gelir ilişkisinde artı önde artışa neden olacaktır.

Bu nedenle oluşabilecek atıklar henüz üretim süreci başlamadan önce planlanmalıdır. Ocak ve fabrikalarımızda verimliliğin en üst düzeye ulaştırılmasına çalışılmalıdır. Bunun sağlanması oluşabilecek atık miktarının azalmasına neden olacaktır, bu durum ülkemiz için göz ardı edilmemesi gereken önemli bir konu olarak karşımıza çıkmaktadır.

185

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Teşekkür

Çalışmam sırasında bana destek olan hocam Dr.Öğt.Üyesi İbrahim BUZKAN’a kaktılarından dolayı teşekkür ederim. Kaynakça

[1] Akbulut H., Gürer C.(2003) “Mermer Atıklarının Çevresel Etkileri ve Yol Katmanlarında Tekrar Kullanım İmkanları”, Türkiye IV. Mermer Sempozyumu Bildiriler Kitabı, Afyonkarahisar.

[2] Akbulut H., Gürer C.(2006) “Atık Mermerlerin Asfalt Kaplamalarda Agrega Olarak Değerlendirilmesi”, İMO Teknik Dergi, 2006 3943–3960, Yazı 261, Afyonkarahisar.

[3] Binici H., Shah T., Aksoğan O., Kaplan H.(2008), “Durability of Concrete Made with Grorite and Marble as Recyle Aggregates”, Journal of Materials Processing Technology, 208, 299-308.

[4] Büyüksağiş İ.S.(1995) “Mermer İşleme Tesisleri Atık Sularının Arıtım Yöntemleri ve Ekonomikliklerinin İncelenmesi”, Türkiye I. Mermer Sempozyumu Kitabı. 69–76,

[5] Ceylan H.(2000) “Mermer Fabrikalarındaki Mermer Toz Atıklarının Ekonomik Olarak Değerlendirilmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Maden Mühendisliği Anabilim Dalı, Isparta.

[6] Ceylan H., Saraç S., Özkahraman T.(2001) “Mermer Toz Atıklarının Derz Dolgu Malzemesi (Fuga) Üretiminde Kullanılabilirliğinin Araştırılması”, Türkiye III. Mermer Sempozyumu (Mersem 2001) Bildiriler Kitabı, 3-5 Mayıs 2001, Afyon.

[7] Demir İ., Başpınar M.S.(2003) ”Mermer Tozu Atıklarının (Havuz Çözeltisi) Hafif Yapı Blokları Üretiminde Kullanılması”, Türkiye IV. Mermer Sempozyum (Mersem 2003) Bildiriler Kitabı, 18-19 Aralık. [8]Emrullahoğlu Ö.F., Çelik M.Y.(1996) “Mermer Artıklarından Bağlayıcılar Yardımıyla Mermer Blokları Elde Edilmesi”. Doğal Yapı ve Kaplama Taşı Mermer Teknolojisi Dergisi.

[9] Er A., Barut H.B., Karacasu M., Gündüz A.(2009) ”Atık Mermer Pasalarının Sıcak Asfalt özelliklerine Etkisi”, Mermer Artıklarının Değerlendirilmesi ve Çevresel Etkilerinin Azaltılması Sempozyumu, 25-26 Haziran, Diyarbakır, Türkiye.

[10] Gencel O., Özel C., Köksal F., Erdoğmuş E., Barrera G. M., Brostow W.(2012) “ Properties of Concrete Paving Blocks Made with Waste Marble”, Journal of Cleaner Production, 21, 62-70.

[11] Gündüz L., Uğur İ.(1995) ”Mermer Atıklarının Değerlendirilebilirliği”, Türkiye I. Mermer Sempozyumu Kitabı, 61–67, Ankara.

[12] Gündüz L.(1998) ”Mermer Atık Değerlendirme”, Türkiye Taş Dünyası, Sayı: 1, Eylül-Ekim, sf. 94– 97.

[13] Onargan T., Köse H.(1997) ”Mermer”, D.E.Ü. Mühendislik Fakültesi Yayınları, No: 220, 209 s. İzmir.

[14]Özkan C., (1996) ”Mermer Tozları-Kırka Boraks Atıklarından Kaliteli Yapı Malzemesi Üretiminin Araştırılması”, Doğal Yapı ve Kaplama Taşı Mermer Teknolojisi Dergisi, Sayı: 3, 15-18.

[15] Öztürk Ö., Çelikkol M., Erkan, M.(2007) ”Türkiye Agrega Sektör Raporu”, Hazır Beton Dergisi, 186

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Kasım-Aralık.

[16]Şentürk A., Gündüz L., Tosun Y.İ., Sarıışık A.(1996) “Mermer Teknolojisi”, S.D.Ü. Mühendislik- Mimarlık Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümü, 242 s. Isparta.

187

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Çift Fazlı Çeliklerde Mikroyap-Özellik İlişkilerinin Belirlenmesi

Dilem Canci*1, Eray Karabulut 1,Semih Engün1, Hale Sütçü1

ÖZET

Bu çalışmada, çift fazlı çelik olanStrenx 700 MC çeliğine, farklı kritik tavlama sıcaklıklarında ve farklı soğutma hızlarında yapılan ısıl işlem sonucu elde edilen mikroyapıdakimartenzit ve ferrit oranları ile mekanik özellikler arasındaki ilişkiincelenmiştir.

Malzemenin kritik tavlama sınır sıcaklıklarıAndrews formülü kullanılarak A1: 710°C ve A3: 897°C olarak hesaplanmıştır. Isıl işlem sıcaklıkları ise kritik sıcaklıklar arasında bulunan 750°Cve 850°Colarak belirlenmiştir. 25 dakika boyunca iki farklı sıcaklıkta ısıtılan numuneler fırında, yağda ve suda olmak üzere üç farklı ortamda soğutma işlemine tabi tutulmuştur. Isıl işlem görmüş numuneler metalografik hazırlama işleminden sonra mikroyapı görüntülemesi yapılmıştır. Daha sonra 10kN’luk yük altında çekme testi (VEB Werkstoffprüfmaschinen)ve son olarak 100 gr yük altında 15 sn boyunca Brinell sertlik cihazı ile sertlik ölçümleri (SHIMADZU HMV-2) gerçekleştirilmiştir.

Sonuç olarak,her iki farklı tavlama sıcaklıkları sonrasısu ve yağda gerçekleştirilen soğutma işlemlerinde yeni ferrit oluşmadığı,martenzithacim oranlarında artış meydana geldiği gözlenmiştir. Bu artış çekme testlerinde akmayı düşürmüş ve kopma uzamasının %5 ila%10 arasında azalmasına sebep olmuştur. Sertlik testi de bu sonucu destekler yöndedir. Diğer soğutma işlemi olan fırında soğutma işleminde ise %10 ila %15 oranında yeni ferrit oluşumu gerçekleşmişve bu olay çekme testlerinde akma ve kopma uzamasını arttırarak sertlikleri düşürmüştür. Malzemenin ticari halinin, çekme testlerinde akmanın düşük olduğu, kopma uzamasının suda yapılan soğutmalardan yüksek diğer soğutmaortamlarına göre düşük olduğu gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Çift fazlı çelik, Martenzit ve Ferrit hacim oranı

*Dilem Canci: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, [email protected] 1Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Zonguldak, TÜRKİYE

188

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Effect of High Energy Ball Milling On The Structural and Mechanical Properties of Zn Powders

1st Sezer Köklü*1,1st Ümit Ün1st İsmail Aydın*2, 2ndİlker Emin Dağ3, 3rd Barış Avar

ABSTRACT

Zinc is a metallicbiodegradablematerialwhich has notoxiceffectwhileabsorbing in body environment. Althoughtherearelots of workaboutzincandzincalloys on a contraryparameters of it on zincpowdersare not fullydetermined.Mechanicalalloying is a widelyappliedprocesswhichhelpsresearcherstoproducelargescale of materialswithdifferentkind of properties. Tomakealloyswithlargedifference on theirmeltingpoints, highlymagnetic, mechanicallystronganduniquethermalproperties.Consideringthesefactorsweprepared püre zincpowderswithmechanicalalloyingtodecidewhether it is necessaryforlong time millingor not. 5, 10 and 20 hours of milling time wasappliedwith 1:10 powder/ballweightratio. Powdercharacterizationconsisted of XRD,DTA, SEM andpowder size characterizationbylaser scattering.750 MPaloadwas done forcoldpressingbeforesinteringallmetals in 280 C for 1 hour.Formechanicalcharacterizationmicrohardnessandwear test wereappliedtofindtheeffects of ballmilling on püre zincpowders.

Keywords: Zinc,Mechanicalalloying, Powdermetallurgy

1.Sezer Köklü 2. Ümit Ün 3. İsmail Aydın 4. İlker Emin Dağ 5. Barış Avar

189

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Static Load Testing of foundation piles: from field testing to modeling of pile groups

Nikola Dudek*1, Zbigniew Muszyński2, Jarosław Rybak3, Vladimir Simonyan4

ABSTRACT

Standard procedures concerning axial and lateral capacity testing of foundation piles usually consist of a single loading cycle. Constant load steps or constant settlement increments may be applied in the test. Such a procedure significantly differs from in-situ conditions of pile loading, which can be cyclic – especially in the case of the constructions, which are subject to wind load. Several tests were performed to observe the behavior of the foundation piles subject axial and lateral loading. The manner in which the load tests were performed made it possible to determine their axial stiffness required to further pile group analysis and lateral displacement in the least favorable loading scheme, i.e. the lateral load capacity of the pile oriented towards the embankment slope. Various displacement control methods were tested, obtained results were used to run current control of soil parameters during construction works. The paper presents the way of verifying the soil deformation modulus on the basis of Static Load Test (SLT) which was then used to calculate the pile group settlement for Żernicki Bridge in Wrocław (Poland).

Keywords: displacement control, foundation pile, Static Load Test, inverse analysis, pile group

Giriş

Design of engineering structures for modern infrastructure (foundation for bridge structures, acoustic screens) requires accurate research of soil subgrade mechanical properties, hence a wide range of geotechnical investigations (Peña et al., 2017). They include both laboratory studies and field testing as

1 Wrocław University of Science and Technology, Wrocław, Poland, e-mail: [email protected] 2 Wrocław University of Science and Technology, Wrocław, Poland, e-mail: [email protected] 3 Wrocław University of Science and Technology, Wrocław, Poland, e-mail: [email protected] 4 Moscow State University of Civil Engineering, Moscow, Russia, e-mail: [email protected]

190

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

well, however other respective data can be also used and interpreted for the limit state under consideration. It is important to reach high level of accuracy in testing to acquire reliable knowledge and geotechnical certainty to allow safe designing the foundation so as to ensure proper range of admissible displacement, rotation and stability of foundations at most unfavorable conditions. Therefore, geotechnical testing plays important role in design process; so it should be complete to determine both the limit state of foundation bearing capacity and the limit state of serviceability (Sobala and Rybak, 2017). What need to be stressed, bridge construction subject to special requirements for displacements (settlements) as the damages to the whole structure resulting from these phenomena are not acceptable. Of special importance are the bridge abutments which connect with road: no settlement or resulting surface irregularities are acceptable (Sobala and Tkaczyński, 2017). While carrying out expertise or during monitoring the displacements of a given bridge, it can be noted, for example, non–uniform settlement of supports which reveal themselves as barrier bending or tightening the expansion joints. The reasons are, among others, poor or incomplete testing of soil subgrade and piles or failure to observe proper sequence of works. In the case of foundation pile testing, the necessity of proper conduct and interpretation of results were emphasized in work (Zhang et al., 2014)

(Zhang et al., 2014), and the risk of failure was connected to the range of test extrapolation (Rybak and Król, 2018). Authors’ experience presented in the current study is limited to various pile displacement control methods in course of static loading e.g. in work (Muszyński, Rybak, and Kaczor, 2018), analysis of pile groups (Dudek, 2019), further design (Poulos and Davis, 1980) and numerical modeling on the basis of results derived from inverse analysis (Hashash and Song, 2008). It must be underlined that the calibrating information is not derived from Cone Pentration Testing (where correlation factors must be used (Bagińska, Wyjadłowski, and Sacha, 2017; Drusa, 2012; Vlcek et al., 2016; Wyjadłowski, Bagińska, and Reiner, 2018)) but directly from pile testing reports.

ÇalışmaHakkındaBilgiler

The analysis presented below refers to large diameter piles applied as foundations of Żernicki Bridge abutment in Wrocław. The piles were 12 m long and 1.20 m in diameter made as bored piles. Their base was terminated in a load bearing silty clay which degree of plasticity was determined as rigid–flexible with cohesion cu=54.20 kPa, internal friction angle u=6.9, edometric primary compressibility modulus M0=35.40 MPa, edometric secondary compressibility modulus M=44.30 MPa, and primary deformation modulus E0=20.00 MPa. To verify proper execution of piles and the value of settlements, which must be small for bridge structures, static test load (SLT) was made on completed piles non earlier then 30 days after the piles were formed in the ground. As the adjacent piles could be used for anchoring, an anchored testing stand was designed. Following termination of test load, the load-settlement diagrams (Q–s) were drawn for two piles (T–34 and T–19) which were used to run inverse analysis (Figs 1-2). The range of analyzed settlement was within the load limits up to 2500 kN, i.e. until the pile was released. Constant rate of loading procedure was applied throughout the whole test period.

MateryalveMetot

The standard PN – 83/B – 02482 on pile capacity and piled foundations provide formula for calculating the settlement of a single pile, which can be transferred into the formula for ground deformation modulus:

191

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

where: E0 – ground deformation modulus, assumed in section 4.6 of the standard PN-83/B-02482; Qn – pile load acting along its axis; Iw – settlement effect coefficient; h – total length of pile; s – recorded pile settlement.

It should be borne in mind that the coefficient Iw is dependent, among others, from: pile stiffness coefficient, pile length-to-diameter ration, and from coefficient of non-deformable layer below pile base. When we consider a real results given at Figs 1-2 we may observe that pile’s stiffness decreases when shaft friction is broken. That is why “so called” critical pile capacity is often assumed at that level. It is the way of pile settlement according to the Coulomb-Mohr model where ground parameter need to be defined, i.e. deformation modulus, Poisson coefficient, internal friction angle and cohesion. The deformation modulus E0 is assumed in this formula. According to the above standard, it is determined from in situ testing the pile load and from respective formulae. Such determined value (see Figs 3-4) is used to calculate the settlement of pile group.

Figure 8. Load-settlement diagrams (Q-s) Figure 9. Load-settlement diagrams (Q-s) for large diameter pile T-19 for large diameter pile T-34

Figure 10. Deformation modulus-settlement Figure 11. Deformation modulus-settlement relationship for pile T-19 relationship for pile T-34

192

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Sonuç

As we can see from the example considered, various results were attained with different methods used for calculating the piled foundation settlement. Therefore, it is of importance to verify and to control the value of ground deformation modulus which affects the settlement values. The inverse analysis allows for verification the ground displacement modulus (Figs 3-4). The results from the procedure for two piles (T–19 and T–34) were averaged. The result for one pile was E0=230.73 MPa and for the second one, which had higher settlement, was E0=181.14 MPa. The average value for two piles was E0=205.94 MPa. A comparison was made for pile settlement value when corrected deformation modulus was used (Table 1). Table 3. Settlement for ground deformation modulus Pile technology 20 MPa 206 MPa Bored (D=1.20 m) 11.25 mm 1.17 mm Driven (0.4×0.4 m) 5.87 mm 0.85 mm When collating these values, one can see that the deformation modulus affects the settlement, hence it is important to verify not only the basic ground parameters but also ground deformation modulus during geological research. It can find wider application as we are not always able to determine all necessary geotechnical parameters with in situ testing and laboratory studies. The data given in geological documentation not always lead to good results because they not necessarily match parameters actually existing in the subgrade. However, one can be quite dubious about application of Coulomb–Mohr model in the inverse analysis used in the paper. As the linear elasticity was assumed, estimated values of deformation modulus can be inflated as in this method the small loads cause large ground deformations. Perhaps better methods exist, like calculation model using Finite Element Method (FEM) (Fig. 5). This model was taken during designing the foundations of Rędziński Bridge where non– linear model was used wherein the stiffness modulus was dependent on stress and deformation – this method is available in Hardening Soil model in ZSoil software.

193

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Figure 12. Foundation plate displacement and rotation for defined pile group member stiffness

Kaynakça

Bagińska, I., M. Wyjadłowski, and M. Sacha. ‘Study of the results of static CPTu test for capacity calculation of the pile’. In 17th Int. Multidiscipl. Sci. GeoConference, SGEM2017, 12 (2017): 825–832. Drusa, M. ‘Improvement in Evaluatıon of Neogenous Soils by CPT Testıng’. In 12th Int. Multidiscipl. Scientific GeoConference, SGEM2012, (2012): 151–158. Dudek, N. ‘Pile group settlement analysis on the basis of Static Load Test’. E3S Web of Conf. 97(2019). Hashash, Y. M. A., and H. Song. ‘The integration of numerical modeling and physical measurements through inverse analysis in geotechnical engineering’. KSCE J. of Civil Eng. 12,3(2008): 165–176. Muszyński, Z., J. Rybak, and P. Kaczor. ‘Accuracy Assessment of Semi-Automatic Measuring Techniques Applied to Displacement Control in Self-Balanced Pile Capacity Testing Appliance’. Sensors (Basel, Switzerland) 18,11(2018). Peña, Á., M. Valenzuela, M. Márquez, and H. Pinto. ‘Minimum geotechnical requirements for traditional and singular bridges foundations design: Chacao Suspension Bridge’. Revista de La Construccion 16,3(2017):498–505. Poulos, H. G., and E. H. Davis. Pile Foundation Analysis and Design. Rainbow-Bridge Book Co. 1980. Rybak, J., and M. Król. ‘Limitations and risk related to static capacity testing of piles-"unfortunate case" studies’. MATEC Web of Conf.; 9th Int. Conf. Building Defects 2017 (Vol. 146). EDP Sciences. 2018. Sobala, D., and J. Rybak. ‘Role to Be Played by Independent Geotechnical Supervision in the Foundation for Bridge Construction’. IOP Conference Series: Materials Science and Eng. 245,2(2017):1–8. Sobala, D., and G. Tkaczyński. ‘Interesting Developments in Testing Methods Applied to Foundation Piles’. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 245,2(2017). Vlcek, J., R. Bulko, L. Bartuška, and J. Kmec. ‘Soil Consolidation Parameters Derived from CPTu Probing’. Procedia Engineering 161,December(2016):180–184. Wyjadłowski, M., I. Bagińska, and J. Reiner. ‘Probabilistic assessment of pile capacity based on CPTu probing including random pile foundation depth’. MATEC Web of Conf. 196, (2018). Zhang, Q. Q., S. C. Li, F. Y. Liang, M. Yang, and Q. Zhang. ‘Simplified method for settlement prediction of single pile and pile group using a hyperbolic model’. Int. J. of Civil Eng. 12,2 B(2014):179–192.

194

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Yeraltı Kömür Ocaklarının Havalandırılmasında Kullanılan Vantilatörlerin Debilerinin Ayarlanması

1.Eray Aydın*1, 2. Erdoğan Kaymakçı2

ÖZET

Yeraltı kömür ocaklarında havalandırma sistemleri ocak açıklığı, üretim sonucu ortaya çıkan gaz miktarı, çalışan sayısı ve kullanılan makinelere göre belirlenmektedir. Ocak havalandırması genellikle emici pervaneler ile yapılmaktadır. Ocağın hava ihtiyacına göre havanın doğal olarak ocağa gireceği kuyular ve desandreler açılır ve buralardan girip ocağı dolaştıktan sonra kirlenen havayı ocağın dışına atacak emici pervaneler kurulur. Bu çalışma Türkiye Taşkömürü Kurumu Karadon Müessese Müdürlüğü ocağında yapılmıştır.Ocağa 4 kuyu 2 desandre olmak üzere toplam 6 farklı noktadan temiz hava girişi sağlanmaktadır.Hava çıkışı ise 3 adet emicipervane ile sağlanmaktadır. Yaz aylarında hava basıncında oluşan değişim sonucunda ocağa hava girişi azalmaktadır. Azalan hava miktarını arttırmak için pervanelerin kanat ayarları değiştirilebilmektedir.Müessese ocaklarının tamamında yapılan hava ölçümlerindeGelik İşletme Müdürlüğüne ait ocakta -150, -260, -360 kotlarında hava miktarında düşüş yaşandığı gözlenmiştir.Bu sebepleGelik Yeni pervanede kanat ayarı değişikliği yapılması ihtiyacı doğmuştur. Pervanenin kanat açısı 00 ile 600 arasında ayarlanabilmektedir. 10.05.2019 tarihinde Gelik Yeni pervanede 170 olan kanat açısı 250 olarak değiştirilmiştir. Yapılan bu ayarlama sonucunda istenilen sonuca ulaşılmış ve Yeni pervaneden emilen hava miktarı ayar yapılmadan önce 4300m3/dk iken ayar sonrası 6300m3/dk’ya yükselmiştir.

Anahtar Kelimeler: MadenlerdeHavalandırma, Kömür madeni, vantilatör, Hava miktarı

Giriş

Kömür ocaklarında gerekli hava miktarı; ocaktaki çalışan sayısı, açığa çıkan gaz miktarı, ocak içerisinde kullanılan patlayıcı miktarı, ocakta kulanılan makineler gibi çeşitli ihtiyaçlara göre belirlenmektedir. Kömür ocaklarında ocağa hava girişi kuyular ve desandreler ile sağlanmaktadır. Ocağa giren hava her kottaki galerileri, taban yollarını ve üretim ayaklarını dolaşarak ocağın gerekli ihtiyacını karşılamaktadır. Ocakta

Eray Aydın, Bülent Ecevit Üiversitesi, e-mail: [email protected] Erdoğan Kaymakçı, Bülent Ecevit Üiversitesi, e-mail: [email protected]

195

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

dolaşıp kirlenen hava emici pervaneler ile ocak dışına çıkarılmaktadır. Ocağa giren hava miktarı yaz aylarında kış aylarına göre azalmaktadır. Azalan hava miktarını artırmak için pervanenin kanat ayarında değişiklik yapma ihtiyacı ortaya çıkabilmektedir. Yapılan çalışma ile pervanenin kanatlarının açıları yükseltilerek daha fazla hava emmesi sağlanıp ocakta istenilen hava miktarına ulaşılabilmektedir.

TTK KARADON OCAĞININ ANA HAVALADIRMASI

Karadon müessese müdürlüğü ocağına temiz hava 6 farklı noktadan girmekte olup 3 farklı noktadan ana fanlar ile havanın emişi sağlanmaktadır. Ocağın toplam galeri açıklığı 130 km olup 10 farklı üretim ayağı mevcuttur.

Tablo1. Ocağa temiz hava girişleri ve miktarları

Gelik Cumhuriyet +140 ve +50 Yeni servis kuyusu 1 nolu kuyu Çatalağzı kuyu kuyusu desandre

Giren hava Giren hava Giren hava Giren hava Giren hava Kotlar Kotlar Kotlar Kotlar Kotlar miktarı miktarı miktarı miktarı miktarı

-160 590m3/dk -540 400 m3/dk -360 1700 m3/dk -150 1360 m3/dk 50 150 m3/dk

-360 1100 m3/dk -260 1600 m3/dk 140 520 m3/dk

-460 1305 m3/dk -360 3040 m3/dk

-540 1100 m3/dk -460 1330 m3/dk

Toplam 4095m3/dk -540 355 m3/dk

Toplam 7685m3/dk

Karadon TİM ocak içi ana havalandırması, birbirinden bağımsız Kilimli aslan bahçesi, Gelik yeni pervane ve 52 pervane havalandırma kuyularından yapılmaktadır. Kilimli aslan bahçesi kuyuda havalandırma sistemi, yedekli iki ayrı aspiratör gurubundan oluşmaktadır.(iki ayrı fan ve elektrik motoru) Ayrıca enerji kesintilerinde derhal otomatik olarak devreye giren bağımsız enerji kaynağına (dizel-jeneratör grubu) bağlıdır.Diğer iki kuyuda da elektrik motoru ile çalışan bir fan ve dizel motor ile çalışan bir fan olmak üzere toplam iki adet fan grubu bulunmaktadır. Düzenli olarak elektrikli fan devrede olup enerji kesintisi olması durumundakanatların durmasından sonra dizel motor otomatik olarak çalışıp ikinci fan devreye girmektedir. Bunun yanında herhangi bir havalandırma gurubunun tamamının devre dışı kalmasında diğer gurubun debisini arttırarak tek kuyudan tüm ocağın havalandırması sağlanabilmektedir.

196

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Tablo2. Ocaktan kirli havayı emen vantilatörler ve hava miktarları

KARADON MÜESSESİNDE ÇALIŞAN ANA ASPİRATÖRLER

Motor Gücü Fiili Ana Havalandırma Fiili Debi Motor Debi Markası Gerilimi (V) Amper(A) Deprasyon Tesisinin Yeri (m3/s) Devri (d/d) (m3/s) (d/d) KW BG

Howden Gelik Yeni Pervane 1000 1360 6600 102 79,58 90 992 5000 Sırocco Joy M 84- Karadon 52 Pervane 294 400 3300 67 84,7 95 985 6500 43 D Bartec Kilimli Aslan Pervane 350 476 550 482 85 120 1000 7800 Vornot

KANAT AYARI

Gelik yeni pervanede hava ihtiyacını karşılamak için 10.05.2019 tarihinde kanat ayarı yapılmıştır. Kanat ayarı pervanenin gövdesinin dışında bir kol ile yapılmaktadır. Kolun hemen karşısında dereceleri gösteren bir pano ve bunun üzerine denk gelen kanat açılarının hangi ayarda olduğunu gösteren gösterge çubuğu bulunmaktadır.(aşağıdaki resimde gösterilmiştir). Buradan kanat açılarının yükseltilmesiyle emilen hava miktarı artmaktadır. Yapılan ayarlama ile 180 olan kanat açısı 250‘ye çıkarılmıştır. Ayarlama sonrası ocak içerisinde hava miktarındaki değişimleri tespit etme çalışmaları yapılmıştır.Kanat ayarı öncesinde pervaneden 4300m3/dk hava emişi sağlanırken kanat ayarı sonrası emilen hava miktarı 6300m3/dk olmuştur.

Resim1. Pervane kanat ayar bölümü

197

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Tablo3. Kanatayariöncesivesonrasihavamiktarlari

CUMHURİYET KUYUSU +140 desandre

Kanat ayarı öncesi Kanat ayarı sonrası Kanat ayarı öncesi Kanat ayarı sonrası

-150 840 m3/dk -150 1360 m3/dk 430 m3/dk 520 m3/dk

-260 1210 m3/dk -260 1600 m3/dk

-360 2590 m3/dk -360 3040 m3/dk

-460 825 m3/dk -460 1330 m3/dk -540 325 m3/dk -540 355 m3/dk

Toplam 5790 m3/dk Toplam 7685 m3/dk

Grafik.1 Gelik yeni pervane kanat eğrisi

SONUÇ

Bu çalışmada yer altı maden ocağı havalandırma sisteminde kullanılan emici pervanelerin emiş miktarlarının değiştirilebeceği, pervanenin kapasitesine göre istenilen hava miktarının emdirilebileceği sonucuna ulaşılmıştır. Pervanelerin kanat açıları azaltılarak emilen miktar düşürülebilmekle beraber kanat açıları artırılarak da emilen miktar artırılabilmektedir.Yapılan çalışmada Gelik İşletme Müdürlüğünde bulunan pervanenin kanat açısı yükseltilerek emilmesi istenilen hava miktarına ulaşılmıştır.

198

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Tescilli Kültür Varlıklarının Koruma Alanlarının İmar Uygulamalarında Açık Kaynak Kodlu CBS Yazılımları İle Belirlenmesi

Hava Kalyoncu Topçu*1, Hakan Akçın2,

ÖZET

Ülkemizin her bölgesi köklü tarihi geçmişe sahip olmakla birlikteyüz binlerce kültür ve tabiat varlığına ev sahipliği yapmaktadır. Bu varlıkların devlet tarafından koruma amacı ile tescillenmesi, koruma amaçlı imar planları hazırlanarak belirli koruma bölgeleri içerisine alınması, kamulaştırılması veya trampa yapılması şeklinde uygulamaları 2863 sayılı “Kültür Ve Tabiat Varlıklarını Koruma Kanunu” gereğince söz konusu olabilmektedir. Koruma altına alınmış tescilli kültür ve tabiat varlıklarının korunması, restore edilmesi ve izlenmesi her geçen yıl yükselen ülke nüfusuna paralel artan yapılaşmadan dolayı git gide zorlaşmakta ve tahrip edilme oranları artmaktadır. Kültür ve tabiat varlıklarına ait her türlü bilgi ve belgenin saklanması, sorgulanması, analiz edilmesi, güncellenmesi, karar vericiler ve kullanıcılarla anlık olarak paylaşılması için CBS’ye gereksinim söz konusudur.AKK CBS veri tabanı bu anlamda ideal çözüm sunmaktadır. AKK CBS yazılımları kullanılarak tescilli kültür mirası olarak kayıt altına alınmış yapılara ait bilgiler veri tabanında saklanarak koruma bölgeleriyle ilişkileri sağlanabilir.

Bu çalışmada; Zonguldak İli Kdz. Ereğli İlçesi Akarca, Bağlık, Kestaneci, Kırmacı, Kirmanlı, Murtaza, Müftü, Orhanlar, Sarıkokmaz ve Süleymanlar Mahalle sınırları içerisindeki tescil edilmiş toplamda yüz on altı adet kültür ve tabiat varlıklığı incelenmiş tarihsel ve kültürel detayları çıkarılmış ve veri tabanına işlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: AKK CBS, 2863 sayılı Kültür Ve Tabiat Varlıklarını Koruma Kanunu, Koruma Amaçlı İmar Planları, Zonguldak, Kdz. Ereğli, Kültür ve Tabiat Varlıkları.

Giriş

Gelişmekte olan ülkemizde kentsel alanlara oranla imar planları genişletilmeye ve imar yoğunluklar ıarttırılmaktadır. Buna pararel olarak imarlı yapılar arasında kalmakta olan tescilli kültür ve tabiat varlıklarını korumak amacıyla bu yapılara koruma bölgesi belirleme gereksinimi doğmuştur. Belirlenen bölgelere koruma planları hazırlanması ve koruma bölgeleri içerisinde kalan varlıklara ait her türlü dökümanter yapının kapsamlı ve bütün kullanıcılara hitap edebilecek bir sistem içinde saklanması ve sürekli güncelenmesi sağlanmalıdır (ARCA vd.,2011). Kentsel bölgelerdeki coğrafi verilerin hızla artışı, bu verilerin bir CBS kapsamında yönetilmesini gerekli kılmıştır. Yerel yönetimlerin bir CBS oluşturma ve sahip oldukları hem sayısal hem de sözel verileri bu sistemde yönetebilmelerinin en büyük engellerinden biri sistemleri kurabilmek için gerekli olan maddi olanaklara sahip olamamalarıdır

* Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected]. 1 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected]. 2 Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, e-mail: [email protected]

199

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

(Bensghir ve Akay, 2004; Durduran, 2005). Bundan dolayı, CBS kurulma aşamasında uygulanacak yöntem ve kullanılacak programlar seçilirken maddi kaynakların minimum düzeyde kullanılması hedeflenmelidir (Eser ,2011).

Bu çalışma; Kdz. Ereğli Belediyesi bünyesinde, AKK yazılımlar kullanılarak bir İnternet Tabanlı CBS ortamı kurmayı ve geliştirmeyi amaçlamaktır. Oluşturulan AKK CBS koruma alanı ve imar planları içerisinde kalan tescilli varlıklar için teknolojik altyapı sağlayacak, farklı projeler ve disiplinler için bir veri paylaşım platformu olarak kullanılabilecek ve bilimsel yöntemlerle elde edilen bilginin paylaşımını ve yaygınlaştırılmasını basitleştirecektir.

Çalışma AlanıHakkındaBilgiler:

Çalışma alanı olarak ele alınan Kdz. Ereğli, 782 km²’lik genel yüz ölçümü ile Zonguldak ilinin en büyük ilçesidir.Antik kaynaklarda ve birçok tarihçi tarafından Kdz. Ereğli’ninkuruluşu M.Ö. 550 yılı olarak kabul edilmekte olsada son zamanlarda Prof. Dr. Turan Efe başkanlığında yapılan kurtarma kazılarında birçok tarihi eser keşfedilmiştir (Efe veMercan , 2001). Bulunan eserler neticesinde; Kdz. Ereğli tarihinin Anadolu tarihinde Erken Tunç çağının ilk dönemine denk gelen M.Ö. 2500'lü yıllara Hitit öncesi döneme kadar uzadığı anlaşılmıştır.

Tarihi boyunca Kdz.Ereğli coğrafi konumu sebebiyle ev sahipliği yaptığı tüm toplumlar için çok önemli bir liman ve ticaret merkezi haline gelmiştir. İlçeye bağlı Kandilli Beldesinde bulunan taş kömürü madenleri ve buna bağlı olarak kurulan Ereğli Demir ve Çelik Fabrikaları kentin önemli gelir kaynakları olmakla beraber kentin gelişiminde önemli role sahiptirler. Sanayinin gelişmesi kentin nüfusunda artışa sebep olmuş bu da imarlaşmanın ve yapı yoğunluğunun hızla artışına zemin hazırlamıştır.

Şekil 1. Zonguldak İli, Kdz. Ereğli İlçesi Denizden Görünüm

Mataryel ve Metot

“2863 sayılı Kültür veTabiat Varlıklarını Koruma Kanunu” ve “Korunması Gerekli Taşınmaz Kültür Varlıklarının ve Sitlerin Tespit ve Tescili Hakkında Yönetmelik” kapsamında koruma altına alınması kararlaştırılmış bu varlıkların, AKK CBS uygulamaları ile kayıt altına alınarak bölgenin imar durumu ile ilişkileri sorgulanması, her bir varlığın ve sit alanının kanun, yönetmelik ve koruma kurul kararları doğrultusunda korunma durumu araştırılarak, halihazır durumla imar ilişkileri sentezlenecektir.

200

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

CBS için çalışma prensibi AKK olan QGIS programı kullanılmıştır. Uygulamada kullanılmak üzere farklı çağlara ait;otuzbeş adet bina, yedi adet dini tesis (cami, kilise, türbe vs.), dört adet hamam, üç adet mağara, yedi adet çeşme, on bir adet sit alanı, bir adet kale ve kırk adet sur duvarı ve dokuz adet ağaç (yedi tanesi bizzat dönemin padişahı Fatih Sultan Mehmet Han tarafından Kdz. Ereğli’ye gönderilmiş olan Fetih çınarları) olmak üzere; toplamda yüz on yedi adet tescilli kültür ve tabiat varlığı ve alanı incelenerek kayıt altına alınmıştır.Tescilli varlıklara ait coğrafi koordinat verilerine ve alfa numerik (öznitelik) verileri kdz. ereğli belediyesi, internet ve diğer dokümantasyon kaynaklardan temin edilmiştir. Elde edilen veriler; kadastro, imar planı, uydu görüntüleri ve topografik veri ve tescilli kültür ve tabiat varlıkları kategorisi olacak şekilde kategorileştirildi. Tescilli kültür ve tabiat varlıkları kategorisi içerisinde; tescilli bina,dini tesis,mağara,çeşme ve sarnıç, sit alanı, kale ve sur duvarı ve ağaç alt kategorilerileri oluşturuldu ve bunlara ait coğrafi veriler ile öznitelik verileri eşleştrilmiştir. Her bir varlık için 60 metre çapında koruma alanları belirlenerek sorgulama ve analizler için hazır hale getirilmiştir. Örnek sorgulamalar Şekil 2 ve Şekil 3’te verilmiştir.

Şekil 2. Tescilli bina kategorisine ait HalilPaşaKonağı’nıninteraktifimarplanıüzerindenözelliklerininbelirlenmesi.

Şekil 3. Tescilli Orhangazi Camisinin 60m yaklaşma sınırı esasına göre belirlenmiş koruma alanı, camiyi tehdit eden binalar ve kadastro parselleri.

201

3rd Engineers of Future International Student Symposium 3. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu 16-17 May 2019, Zonguldak, Turkey

http://www.efis.beun.edu.tr

Sonuç

 2863 SayiliKültürVeTabiatVarliklariniKorumaKanunuçerçevesinde AKK CBS ilemevcutkültürelvarlıklarınkorumaalanlarıbelirlenmiştir.  Belirlenenkorumaalanlarıiçerisindeimaraaçılarakyapılaşmalarınönlenmesineyönelikkoruması nırlarıoluşturulmuşvezamansaldeğişimlerintakibisağlanmıştır.  Kültürelvarlıklarınrestorasyon, dokümantasyonfaaliyetlerikayıtvetakipaltınaalınarakdeğişimlerinbelirlenmesisağlanmıştır.  Kültürvarlıklarınındışetmenlerdenveinsankaynaklısaldırılardankorunmasınayönelikanalizlery apılabilir hale gelmiştir. Yangıngibitehlikelerekarşımevcutyolveyapıilişkilerianalizedilerekmüdahaleedilebilirlikleribeli rlenmiştir.  Şehirplanlamaveimarlıyapılaşmailesanayileşmeyeyönelikolarakkültürvarlıklarıiçin risk analiziyapılmıştır.  Kanununöngördüğükorumaönlemleriolankamulaştırma, trampagibiuygulamalarabilgi alt yapısıoluşturulmuştur.  Bölgede kültür varlıklarının internet üzerinden dokümanter olarak interaktif olarak sorgulanması için ilgili kurumlara öneriler geliştirilmiştir.

Kaynakça

Arca D, Bayık Ç, Acar H, Alkan M ve Şeker D(2011) Tarihi Kentlere Yönelik Web CBS Uygulaması; Safranbolu Örneği. TMMOB Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi, 31 Ekim-04 Kasım, Antalya, 2-3.

Bensghir T ve Akay A (2004) Bir Kamu Politika Aracı Olarak Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS): Türkiye’de Belediyelerin CBS Uygulamalarının Değerlendirilmesi. Yapı ve Kentte Bilişim’04 Kentte Dönüşüm, e- belediyecilik, e-mühendislik, e-kentlilik 3. Ulusal Kongresi, 2-3 Aralık 2004, Ankara, 1-2.

Eser Ü (2011) Denizli Kent Bilgi Sistemi Tasarımı. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Harita Mühendisliği Anabilim Dalı, Konya, 128 s.

Efe T ve Mercan A (2001) Yassıkaya- Kdz. Ereğli (HeracleaPontica) Yakınlarında Bir İlk Tunç Çağı Yerleşmesi, Kültür Bakanlığı Anıtlar ve Müzeler Genel Müdürlüğü 23. Kazı Sonuçları Toplantısı, Ankara, Cilt 1, 361-374.

Tokel R (2012) Kdz. Ereğli Taşınmaz Kültür Varlıkları Envanteri, ISBN: 978-605-87349-7-5Kdz. Ereğli Belediyesi Yayınları,İstanbul, 100 s.

http://www.kdzeregli.bel.tr/

202