BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ DERGİSİ BILECIK SEYH EDEBALI UNIVERSITY JOURNAL OF SCIENCE

Transkript

1 BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ DERGİSİ BILECIK SEYH EDEBALI UNIVERSITY JOURNAL OF SCIENCE Sahibi / Publisher Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi adına Retör Prof. Dr. İbrahim TAŞ Prof. Dr. İbrahim TAŞ (Rector) on behalf of Bileci Seyh Edebali University EDİTÖR / EDITOR-IN-CHIEF Doç. Dr./ Assoc. Prof. Dr. Cihan DARCAN Bileci ġeyh Edebali Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2 Bileci, Türiye Bileci Seyh Edebali University, Graduate School of Sciences, 2 Bileci, Turey Telefon/Phone: Fas /Fax: E-posta/ cihan.darcan@bileci.edu.tr Yazı İĢleri Müdürü / Editorial Office Director Mustafa BEKTAġ İletişim Bilgileri / Contact Informations Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2 Bileci, Türiye Bileci Seyh Edebali University, Graduate School of Sciences, 2 Bileci, Turey Haemli bir dergi olan Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi yılda ii ez yayımlanır ve yayımlanan tüm eserlerin yayın haı Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi ne aittir. A refereed journal Bileci Seyh Edebali University Journal of Science is published twice a year and Bileci Seyh Edebali University holds the copyright of all published material that appear in this journal. Cilt 4, Sayı, 27 Volume 4, Number, 27 ISSN

2 BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ DERGİSİ BILECIK SEYH EDEBALI UNIVERSITY JOURNAL OF SCIENCE Sahibi / Publisher Prof. Dr. Ġbrahim TAġ (Retör / Rector) Editör / Editor Doç. Dr. Cihan DARCAN (Enstitü Müdürü / Institute Director) Yardımcı Editörler / Associate Editors Yrd. Doç. Dr. Fatih APAYDIN Yazı İşleri Müdürü / Editorial Office Director Mustafa BEKTAġ Redasiyon / Proofreading ArĢ. Gör. Sümeyye SINIR Bilim Kurulu / Editorial Board (Dr. / PhD) A.Ġhsan GÖKER Adnan ÖZCAN Ahmet TUNCAN Arslan ÜNAL Aydın AYBAR Bilge EREN Birol AKYÜZ Bülent YILMAZ Bünyamin DEMĠR Cen KARAKURT Cihan DARCAN Cihan KARAKUZU Dile ÖZAKÇA Emre ġeker Esen ĠYĠGÜN F. Onur HOCAOĞLU Ferdi GERÇEL Gürhan ERTAġGIN H. Hüseyin ERKAYA Harun MĠNDĠVAN Ġ. Beir TOPÇU Ġlhan DORAN Ġsmail POYRAZ Kırali MÜRTEZAOĞLU Kormaz BELLĠTÜRK Levent DEĞĠRMENCĠ M. Ali YALÇIN M. Cüneyt BAĞDATLI M. Özgür YAYLI Mehmet KOÇ Mehmet KURBAN Murat TOSUN Mustafa TUNCAN Nazım ĠMAL Nazile URAL Nurcan ÇALIġ AÇIKBAġ Nurgül ÖZBAY Onur EROĞLU Osman TURAN Önder GÜLER Özlem ÇALIġKAN Salim CEYHAN SavaĢ AYBERK Sedat TÜRE Serpil TÜRKYILMAZ Sıddıa ÖZKALDI KARAKUġ Suat PAT Süheyla YEREL KANDEMĠR Süleyman KAYTAKOĞLU ġennur CANDAN Tolga YÜKSEL Uğur YÜZGEÇ Ü. Çiğdem TURHAL Ülüye Dudu GÜL Ümmühan BaĢaran FĠLĠK Vaıf CAFER Yasemin ÖNAL Yavuz KILIÇ Yusuf YAVUZ Yücel GÜNEY Zerrin PAT Cilt 4, Sayı, 27 Volume 4, Number, 27 ISSN

3 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( İÇİNDEKİLER Vitrifiye Serami Beyaz Opa Sırlarda Zironyum Siliat Mitarının Azaltılması -8 Reducing of Zirconium Silicate Quantity in Opaque White Sanitary Ware Glaze AhmetEmrah KAPLAN Veriye Dayalı Bulanı Mantı Tabanlı Dinami Sistem Modelleme 9-2 Data Driven Dynamic System Modeling Based on Fuzzy Logic Cihan KARAKUZU, Abdoulaye Abdramane MAKHAİLA Raspberry Pi Kullanılara bir Aıllı Ev Uygulaması Geliştirilmesi 2-29 Development of a Smart Home Applicationusing Raspberry Pi Uğur YÜZGEÇ, Ömer ABA Gaz Altı Ar Kaynağı İşleminde Proses Parametrelerinin Yapıdai Çarpılmaya Etisinin İncelenmesi 3-35 Investigation of Process Parameters' Effects at Distortion on Gas Metal Arc Welding Ramazan EROL, Emre ESENER Binalarda Isı Yalıtımının Önemive Isı Yalıtım Malzemesi Kalınlığının Yalıtıma Etisi Importance of Thermal Insulation in Buildings and Effect of Thermal Insulation Material Thicness on Insulation Veli BEKTAŞ, Ali Erdem ÇERÇEVİK, Süheyla YEREL KANDEMİR Dizel Loomotif Motorunda Ara Soğutucu Modernizasyonu 43-5 Modernization of the Intercooler in a Diesel Locomotive Engine Şule APAYDIN, Ramazan KÖSE, Özer AYDIN

4 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Vitrifiye Serami Beyaz Opa Sırlarda Zironyum Siliat Mitarının Azaltılması Reducing of Zirconium Silicate Quantity in Opaque White Sanitary Ware Glaze Ahmet Emrah KAPLAN *, Gülfem BİNAL Özet- Vitrifiye serami beyaz opa sırlarında opasite sağlayıcı olara yaygın ve pahalı bir hammadde olan zironyum siliat (ZrSiO 4 ) ırınım indisinin yüse olması sayesinde sırın opalığını artırara daha beyaz görünmesini sağlamatadır. Yüse ırınım indisinin sağladığı örtücülü genelde oyu bej rentei yarı porselen vitrifiye bünye rengini amufle edebilme için gerelidir. Vitrifiye serami opa sırlarının maliyetini arttıran en basın unsur zironyum siliattır. Opa sır reçetelerinde zironyum siliat oranını düģürme üzerine serami pe ço çalıģmalar vardır. Bu çalıģmada R 2 O-RO-(ZrO 2 )-B 2 O 3 -Al 2 O 3 -SiO 2 ristal sır sistemine alsine aolin elenere yüse reçete maliyetini düģürme amaçlanmıģtır. Sonuç olara endüstriyel anlamda herhangi bir ullanım engeli veya teni özelli aybı olmasızın ayda değer oranda ziron ullanım tasarrufu sağlanmıģtır. Anahtar Kelimeler: Zironyum siliat, Opa beyaz sır, Serami sağlı gereçleri, Kalsine aolin Abstract- As expensive and common material the zircon (ZrSiO 4 ) contributes opacity to sanitaryware white opaque glazes and promotes whiteness of glaze surface by its high optical refractive index. The high optical refractive index of zirconium silicate is necessary to obtain acceptible white camouflage influence to cover the dar beige color of the soft porcelain sanitaryware body. As nown, as an opacifier the zircon has highest cost level in sanitaryware glaze recipes. There are many studies on decrease of usage percentage of zirconium silicate in opaque glaze recipes. The calsined caolin adapted alternative glaze recipes have been tried to obtain acceptible opaque sanitary glaze avoid high recipe cost in this study. Alternative recipe combinations have been tried to provide lower cost sanitary opaque glaze of R 2 O- RO-(ZrO 2 )-B 2 O3-Al 2 O3-SiO 2 glass and ceramic systems. As a result, the notable zircon usage reduction has been achieved without any technical spesification lost or obstacle in industrial base.s Keywords : Zirconium Silicate, Opaque White Glaze, Sanitaryware, Calsined Caolin I. GİRİŞ Teni ismi vitrifiye serami (serami sağlı gereçleri) olan sırlanmış veya camlaşmış porselen veya yarı porselen yapıdai serami malzemeler, ir tutmaması, olay temizlenebilir yüzeye sahip oluşu nedeniyle pozitif hijyen etisi, esteti, ullanım oşul ve fonsiyonları yönünden istenilen nitelite elde edilebilmesi, suya, meani ve imyasal etilere, ısıya dayanılı oluşu, ayrıca uzun ullanım ömrü gibi nedenlerle sıhhi tesisat gereçleri setöründe ileri gelen malzemelerdir. Vitrifiye serami ürünler; il, aolin, uvars ve feldspat hammaddelerinin su ve eletrolit ilavesiyle teni olara yeterli öğütme ve/veya arıştırma ortamında belirli oranlarda arıştırılara uygun reoloji özellilere sahip bir çamur haline getirilir. Çamurun alçı veya senteti reçine alıplarda döüm yolu ile şeillendirilip urutulan yarı porselen saniter bünyenin genelde parla, opa ham sır ile aplanara 7-26 ºC sıcalı aralığında uygun rejimde pişirilmesi ile üretilirler. Bu ürünler, su emme değeri vitrifiye bünye için %.5 in altında, fireclay bünye için % mertebesinde olan lavabo, aya, lozet, rezervuar, bide, hela taşı, pisuar ve duş tenesi gibi sırlı ürünlerdir []. Üretimde ullanılan sırlar R 2 O- RO-(ZrO 2 )-B 2 O 3 -Al 2 O 3 -SiO 2 ristal sır sistemine dahildir [2]. Opa sırlar bünye renginin örtülmesinde ve esteti görünümün önemli olduğu durumlarda ullanılırlar. Camsı fazın içine, bir ya da birden fazla ristalin veya camsı fazın dağıtılması sonucu sırda opalı meydana gelir. Örtücülüğün derecesi ana faz içindei bu safsızlılardan ışığın yansımasıyla ilgili olduğundan, bunun mitarı, boyutu ve dağıtıldıları faz ile aralarındai ırınım indisi farı sırda opalığını belirler [2]. Opalı, ışının sır içindei partiüllerden veya abarcılardan dolayı meydana gelen difüzyonu, yansıması ve ırılmasının bir sonucudur. Sırı opalaştıran maddeler ve durumlar tiplerine göre gruplandırılabilir [3]. Endüstride vitrifiye sır reçetelerinde temelde örtücülü sağlaması nedeni ile yaygın ullanım bulan ZrSiO 4 yani öğütülmüş zironyum siliat, ZrO 2, SnO, TiO 2 gibi daha yüse maliyetli opalaştırıcılara nazaran *Sorumlu yazar iletişim: ahmetemrahaplan@gmail.com Çanaaleserami A.Ş. Vitrifiye, Çan/Çanaale İletişim: gbinal@bartin.edu.tr Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Mühendisli Faültesi,Bartın Üniversitesi,Bartın

5 Seger Analizi ve Rasyonel Çıtıları % Ziron- Kalsine aolin değiģimi Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( maliyeti düşü ve istenen teni yeterliliğe sahiptir [4]. Genel opalı sağlayıcılar içerisinde endüstriyel maliyeti en düşü seviyede onumlanmasına rağmen sır reçetesini oluşturan hammaddeler içerisinde en yüse maliyetli olanıdır. Bu özellileriyle ziron genelde %9- mertebesinde vitrifiye sır reçetelerinde ullanılmatadır. R 2 O-RO-(ZrO 2 )-B 2 O 3 -Al 2 O 3 -SiO 2 ristal sır sistemlerinde yer alan sıhhi tesisat gereçleri sırlarında opalığı sağlamada ullanılan ve birinci derecede maliyeti arttıran ana hammadde; gelenesel vitrifiye opa sır reçetelerinde ortalama % ± mertebelerinde ullanımı ile ZrSiO 4 dür [- 2]. Zironyum siliat ırınım indisinin (n=,92--96) yüse olması sayesinde opalı şiddetini artırara sırın daha beyaz görünmesini sağlamatadır [4]. Yüse ırınım indisinin sağladığı örtücülü, hafif oyu rente olan ve literatürde yarı porselen olara adlandırılan vitrifiye serami bünyeyi amufle edebilme için gerelidir. Ziron diğer opalaştırıcı atılara göre bir mitar düşü maliyetli olmasına ve sır yapısını oluşturan tüm hammaddelerin toplamında %± reçete oranında ullanım bulmasına rağmen endüstriyel vitrifiye sır maliyetinin %55-6 ını oluşturmatadır. Opa sırlarda yüse örtücülü özelliği ile vazgeçilmez olan ZrSiO 4 hammaddesinin, sır reçetelerinde maliyeti düşürme amacıyla özellile yer ve duvar arosu gibi serami aplama malzemelerinin ham ve firitli opa sır uygulamalarında ziron ullanımını reçetelerde hammadde ombinasyonları ile tamamen veya ısmen azaltılması üzerine çalışmalar yapılmıştır [5-7]. Serami aplama malzemeleri opa sırlarında çeşitli çalışmalar olması, aynı amaca yöneli çalışmalar yapılması serami sağlı gereçleri opa sırları içinde gerelidir. Bu çalışmada örne bir vitrifiye opa sır reçetesinde, eser mitarda impürite ihtiva eden, pişme rengi açı, ince tane boyutlu ve ithal zirona nazaran ço daha düşü maliyetli olan alsine aolin ullanımı ile opasite sağlayıcı olara işlev gören zironyum siliat (ZrSiO 4 ) mitarının azaltılması hedeflenmiştir. II. DENEYSEL ÇALIŞMALAR Çalışmada vitrifiye serami üretiminde endüstriyel anlamda ullanılabilir ve teni yeterliliğe sahip opa ham sır reçetesi referans olara alınmıştır. Tablo de görüldüğü üzere alternatif reçeteler artan alsine aolin ve azalan zironyum siliat mitarı oranlarında olma üzere olabildiğince orijinal reçetenin Seger formulizasyonu referans alınara tasarlanmıştır. Hedeflenen referans işletme reçetesi ve alternatif reçetelerin Seger formülasyonunun rasyonel çıtılarının da eşleşmesi endüstriyel olara üretimin başarısı için önemlidir. Kullanılan zironyum siliat Eczacıbaşı Esan firmasından alsine aolin ise Bulgaristan Kaolin ad firmasından temin edilmiştir. Alternatif reçetelerde ullanılan zironyum siliatın azalma % si, referans reçetedei %9,6 lı ZrSiO 4 oranından azalma mitarı olara hesaplanmıştır. Tablo. Referans işletme reçetesi ve alternatif A, A2 odlu reçetelerin ziron ve alsine aolin oranları ile Seger formülleri ve rasyonel çıtıları. ullanılan örtücü malzemelerin reçete içerisindei % oranı Referans reçete A A2 ZİRKON 9,6 9, 8,6 KALSİNE KAOLİN 2,5 3 Reçetede ZĠRKON azalma %si -5% -% Baz ositler toplamı (RO+R 2O),,, Amfoter ositler toplamı (R 2O 3),34,3,38 Asit ositler toplamı (RO 2) 3,629 3,633 3,629 teori ısısal genl. atsayısı (α x -8 ) 2,7 2,8 2, teori yüzey gerilimi (dyn/cm) 372,5 37,2 37, teori erime sıcalığı ( C) Cam/Kafes yapıcı osit oranı (SiO 2/Al 2O 3),5,2, Üretilen sırların erime davranışı Misura mara 3.32 model (ESS, İtalya) ısı mirosobuyla C/d ısıtma hızında, -4 C sıcalı aralığında gerçeleştirilmiş ve referans sır ile alternatif sır ölçümleri arşılaştırılmıştır. Sırların opalı yeterliliği ise Minolta mara CR3 model (Minolta, Japon) ren ölçüm cihazı yardımıyla romati oordinatları (L*, a*, b* ) ölçülere belirlenmiştir. L* açılı eseni olara adlandırılır ve L*= siyah, L*= olma üzere beyaz rengi araterize eder, a* değeri yeşil-ırmızı, b* değeri ise mavi-sarı renleri verir [8]. CIE tarafından geliştirilen CIELAB sistemi, uluslararası ren ölçüm sistemi olara abul edilmiştir. CIE (L*, a*, b*) ren sisteminde ii nesnenin ren özellileri birbirine göre farları ıyaslanabilir. İi ren arasındai farın ölçümü ısaca ΔE * olara ifade edilir. ΔE *, CIE L*a*b* ren düzleminde bulunan ii rengin (düzlemdei ii notanın) oordinatları arasındai uzalıtır. ΔE * ne adar büyüse arşılaştırılan renlerin arasındai far da o adar fazladır [9]. Serami endüstrisinde sır yüzeyindei ii ölçüm arasındai ΔE* far metriği CIE76 a göre; L * a * b * birincil ölçüm, L 2 * a 2 * b 2 * iincil ölçüm olma üzere ΔE* = ( L 2 *- L *) 2 +( a 2 *- a *) 2 +( b 2 *- b *) 2 formülü ile hesaplanır []. 2

6 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Elde edilen opa sırlarda meydana gelen ristal fazlar, Rigau mara X-ışınları difratometre cihazı (Rigau, Japon) ile Cu tüpüne 4V gerilim ve 3mA aım uygulanara elde edilen CuKα ışınımı (λ=,5446 Å) ullanılara tespit edilmiştir. Seçilen numuneler 2, 5 den 55 ye 2 /da ile tarama yapılara incelenmiştir. Sır numunelerinin pişirim işlemiyle ortaya çımış ristallerin morfolojisi ve ristal mitarlarının gözlemlenmesi için enerji dispersif x-ışını (EDX) analizi Zeiss EVO 5 EP model (Zeiss, Almanya) taramalı eletron mirosobu ile 2 V da elde edilmiştir. Miro yapı incelemelerinde atom ağırlığına bağlı olara faz ayrışımını sağlayan geri yansıyan eletronlarla (BEI) görüntüler alınmıştır. Sırlarda oluşan ristallerin imyasal yapılarını belirleme için enerji saçınımlı x ışını (EDX) analizi uygulanmıştır. III. SONUÇLAR Endüstride vitrifiye sırının erime davranışı başta yüzey alitesi, olay temizlenebilirli, ren, pe ço teni, fonsiyonel ve esteti özelliği etileyen temel parametrelerdendir. Serami endüstrisinde sırın erime davranışın araterizasyonu için ama, yayılma boyu ve çapı ölçümleme gibi gelenesel yöntemlere alternatif olara daha detaylı bilgi verebilen opti ısıl mirosop ile analiz metodu ullanılmatadır. Sır numenlerinin sinterleme evreleri ısı mirosobu analizi ile sinterleme başlangıcı, yumuşama, üreleşme, yarı üre ve erime sıcalı notaları, görsel ve sinterleme % oranı hesaplanara Şeil de görülen opti termal test sonuçlarının ıyaslamalı analizine göre alternatif sırların da referans alınan işletme sırına yaın sinterleme davranışı sergilediği görülmetedir. Referans sırın sinterleme başlangıç ve bitiş evreleri C sıcalı aralığında olup, A, A2, nolu reçetelerinde sinterleme evrelerinin C sıcalı aralığında gerçeleştiği görülmetedir. Bu bağlamda referans işletme reçetesine yaın bir sinterleme davranışı sergileyen alternatif reçetelerin özellile sır nihai özellilerinde ciddi derecede etili olan üre, yarım üre ve erime notalarında ~ ± C leri geçmeyen düşü farlar bulunmatadır. ġeil. Referans ve A, A2 odlu alsine aolinli reçetelerin opti termal test sonuçlarının ıyaslamalı görsel analizi. Sırların opalı ve ren değerleri; sırlara bünye etisini görebilme için endüstriyel standartlara göre ince aplama ve bünyeden bağımsız salt sır rengini ölçme amacı ile Resim de görüldüğü gibi alın aplama yapılara ii farlı uygulamanın ren değerleri belirlenmiştir. Vitrifiye serami bünye (oyu rem renli) üzerine ise endüstriyel oşullara eşdeğer alınlıta (7-9µm) ince sır uygulanmış ince sır ile yine bünyeneden bağımsız salt sır rengini ölçümleme amacıyla alın sır (>8mm) numunelerinin L*, a*, b* ve ΔE* değerleri tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçların ortalama değerleri Tablo 2 de gösterilmetedir. Ölçülen L*, a*, b* değerlerinin ortalamalarından ΔE* ren far indesi hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlarda tüm alternatif sır reçetesi numunelerinin referansa göre ΔE* ren far indes değerlerinin, teori gözle far edilme eşi değerinin (ΔE* ab <2,3) üzerinde olmadığı görülmetedir. Kalın ve ince sır numunelerinin her iisi içinde ΔE sır ren farının çıpla gözle algılanabilirliğinin ço düşü olduğu görülmetedir. Örtücülü 3

7 Bünye Üzerinde Sır Ren ve Opalı Analizi Bünyeden Bağımsız Sır Ren ve Opalı Analizi Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( riteri olara baz alınan L* (+/-, açılı/oyulu) değerinin referans sırdan farının ( L*) yine alternatif alsine aolin atılı reçetelerde çalışma ile hedeflenen referans değerine yaın seviyelerde olduğu görülmüştür. Tablo 2. Referans işletme reçetesi ve tasarlanan alternatif A, A2, nolu reçetelerin bünyeden bağımsız ve bünye üzerine aplanmasıyla elde edilen sır numunelerinin ren ölçüm değerlerinin ıyaslanması. BÜNYEDEN BAĞIMSIZ KALIN SIR RENK DEĞERLERĠ referans A A2 (+)açılı L* oyulu(-) 92,83 92,8 92,38 (+)ırmızı a* yeģil(-) -,94 -,95 -,98 (+)sarı b* mavi(-),44,8,84 Referansa göre E ren sapma indesi,36,6 BÜNYE ÜSTÜ ĠNCE SIR RENK DEĞERLERĠ (+)açılı L* oyulu(-) 9,7 9,65 89,44 (+)ırmızı a* yeģil(-) -2,7-2,3-2, (+)sarı b* mavi(-),66,93 2,6 Referansa göre E ren sapma indesi,74,46 Resim. Referans ve A, A2 nolu sır reçetelerinin bünyeden bağımsız hazırlanıp ölçümlenen sır numuneleri İşletme referans reçetesi ve A, A2 odlu alternatif ham sır reçetelerinin preslenmiş tabletlerinin Resim de görünen 24 C de pişirilere elde edilmiş alın sırlardan alınan numunelere mineraloji analiz yapılmıştır. Şeil 2 de referans ve A, A2 odlu alternatif reçetelerin mineraloji analiz sonuçları grafisel olara gösterilmiştir. Tüm numunelerde birincil pi olara ziron ve iincil olara ise α uvars fazları bulunmala beraber; alsine aolin ilavesi ile ziron oranı düşürülen reçetelerinin x-ray difratometre sonuçlarından elde edilen grafite ziron pilerinde seyrelme, alfa uvars fazının pilerinin şiddet ve mitarında artış görülmetedir. 4

8 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( ġeil 2. Referans işletme ile A, A2 odlu alternatif alsine aolin uyarlanmış reçetelerin xrd desenleri. Miroyapı analizi; enerji dispersif x-ışını (EDX) analizi taramalı eletron mirosobu (SEM) ile morfolojisi ve ristal mitarları yönünden referans ile ziron azaltılmış alsine aolin atılı sır numunesinin görsel ve elementel analizleri Şeil 3 de gösterilmiştir. Tarama yapılan alandan toplanan x ışını analiz verilerine göre alternatif sırın, referans sıra göre miro yapısında ZrO 2 mitarının düştüğü görülmüştür. Bu düşüşe arşılı gelen farın alsine aolin atılı sırda yerini Al 2 O 3 ve SiO 2 in aldığı tespit edilmiştir. 5

9 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( ġeil 3. Referans işletme ve örne alsine aolin atılı sırların edx analizleri. Şeil 4 de verilen taramalı eletron mirosobu görüntülerinde üresel formdai transparan camsı faz içerisinde beyaz ümelenmiş ziron partiülleri referans sır görüntülerinde daha belirgindir. Ziron mitarı alsine aolin yardımıyla azaltılan alsine aolin atılı sırın görüntüsünde işletme referans sırın görüntüsüne nazaran camsı faz habbelerinin çapları 3-6 µm den -4 µm lere üçüldüğü, por çaplarının ise <5 µm lere gerilediği ve camsı faz içerisindei ziron taneci ümelerinin seyreldiği görülmetedir. Ayrıca alsine aolin atısıyla üretilen sırın yapısında cam ve afes yapıcı ositlerin (SiO 2, Al 2 O 3 ) artması ile sırın miroyapısı topoğrafi olara daha homojenleşere yapı usurlarının azaldığı gözlenmiştir. Referans ve alsine aolin atılı sırların her iisinin de yapılarında miro çatlalara rastlanmamıştır. 6

10 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( ġeil 4. Referans işletme ve örne alsine aolin atılı sırların taramalı eletron mirosop (sem) görüntüleri. IV. GENEL SONUÇLAR Zironyum siliat oranı düşürülüp alternatif opalı aynağı olara alsine aolin ilave edilen alternatif reçetelerinin Seger ve rasyonel analiz hesaplama sonuçlarına göre amfoter (R 2 O 3 ) ve asit (RO 2 ) ositler toplamında işletme reçetesi değerleri referans alınmıştır. Buna göre tasarlanan alternatif reçetelerinin sır genleşme atsayısı, yüzey gerilimi, sinterleme sıcalığı gibi rasyonel çıtıları da referans reçete ile paralelli göstermelidir. Bu bağlamda Erime davranışı test sonuçlarına göre tüm alternatif çalışılan sırların sinterleme evrelerinin teni olara abul edilebilir sınırlar içerisinde, C aralığında olduğu görülmüştür. Tüm alternatif sır reçetelerinde örtücülü riteri olan L* değerleri ile ΔE* ren far indesi değerlerinin hedeflenen referans işletme sırına yaın ve gözle far edilebilir eşi değerinin (ΔE* ab <2,3) altında olduğu görülmüştür. Çalışmalar ışığında endüstriyel anlamda teni yeterlili olara herhangi bir ayba uğramasızın reçeteye alsine aolin ilave edilere ziron mitarını azaltabilme mümündür. Pişmiş sır numunelerinin genel yüzey yapılarının teni yeterliliği; TSE EN ve setörün endüstriyel standartlarına göre yüzey temizlenebilirli, seyrelti asit ve alaliye direnç, Harort termal şo ve otolav çatlamaya dayanım test sonuçları açısından alite yüzey uygunlu sonuçları referans alınan işletme sırına göre endüstriyel olara negatif yönde farlılı görülmemiştir. Referans işletme ile alsine aolin atılı sırların elementel (edx) analizlerinde görülen ZrO 2 oranı azalmasına rağmen teni yüzey standartları ve örtücülü açısından ıyaslandığında teni olara birbirine göre esilileri veya üstünlüleri olmadığı görülmüştür. Taramalı eletron mirosopu ile yapılan miro yapı incelemelerinde alsine aolin atısı ile hazırlanan sırlarda endüstriyel ullanıma engel ayda değer yapı usuruna rastlanmamış olup asine camsı ve ristalin fazların yapıda daha homojen dağıldığı görülmüştür. Geliştirilmeye çalışılan bu metodoloji ile endüstriyel olara teni yeterliliğe sahip, reçeteye alsine aolin uyarlamaları ile ziron oranı düşürülmüş vitrifiye sırı geliştirme mümün gözümetedir. Özellile serami sağlı gereçleri sır üretimi için vazgeçilmez, ithal, yerli aynalardan eldesi mümün olmayan ve pahalı bir hammadde olan ziron mitarının, belirli bir orana adar yerli aynalarla eldesi mümün olan alsine aolinle, ço daha eonomi bir şeilde düşürülmesi mümün görünmetedir. 7

11 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( KAYNAKLAR [] Domenico Fortuna, Sanitaryware, Faenza Editrice, 2 Italy. [2] Pean, K. Zironsuz Opa Firit Üretimi ve Hızlı Pişirim Duvar Karosu Sırlarının Geliştirilmesi, Dotora Tezi, Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Serami Mühendisliği Anabilim Dalı, Esişehir, 29. [3] Eppler, R. A., Glazes for high-fire bodies, Ceram. Engineering Science. Proc. 2. [4] Synders, E. The Developments of Zircon as a Superor Opacifier, Tshwane University of Technology, Department of Chemical and Metallurgical Engineering, January 27. [5] Pean K., Karasu, B. ve Önal, H. Ş., Zironsuz Opa Firit ve Firit Bazlı Hızlı Te Pişirim Duvar Karosu Sırı Üretimi ve Karaterizasyonu, IV. Uluslararası Katılımlı Serami, Cam, Emaye, Sır ve Boya Semineri SERES 27 Bildiriler Kitabı, 27. [6] Karasu, B., Döleçeiç, E., Taşpınar, B., Cömert, M., Özdemir, H., Zironla Opalaştırılmış Yer Karolarında Ziron Kullanımını Azaltıcı Önlemler, Tübita Serami Araştırma Merezi (SAM), P/999-7, 999. [7] Karasu, B., Pean, K., R2O-RO-(ZrO2)-B2O3-Al2O3-SiO2 Cam Serami Sistemlerinden Hızlı Pişirim Duvar Karosu Opa Sırı Olara Faydalanılması, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Dergisi, 29. [8] Berns, R.S., Billmeyer and Saltzman's principles of color technology, J. Wiley/New Yor, 2. [9] Özcan, A., Kağıt Yüzey Pürüzlülüğünün L * a * b * değerleri üzerine etisinin belirlenmesi, İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, cilt.7, sayı. 4, pp.53-6, İstanbul, 28. [] Eppler, R. A., Glazes for high-fire bodies, Ceram. Engineering Science. Proc. 2. 8

12 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Veriye Dayalı Bulanı Mantı Tabanlı Dinami Sistem Modelleme Data Driven Dynamic System Modeling Based on Fuzzy Logic Cihan KARAKUZU *, Abdoulaye Abdramane MAKHAİLA Özet-Bulanı mantı insan düşünüş tarzından esinlenere bulunmuş bulanı üme teorisine dayanan genel bir hesaplama sistemidir. Bu sistem mantısal ifadeler ve dilsel değişenler arasındai bağıntılara dayanmatadır. Mühendisli açısından en önemli üstünlülerinden biri ilgilenilen sistemin matematisel modeline ihtiyaç duymamasıdır. Temel sorun endisinden belenilen görevi yapaca şeilde parametrelerinin en uygun değerlerinin belirlenmesidir. Bu çalışmada, yaygın olara ullanılan Taagi-Sugeno (TS) tipi bulanı sistemin parametrelerinin eldei giriş-çıış verilerine dayalı olara belirlenmesi üzerine çalışılmıştır. Bu çalışmada verilen yöntem ile önce, bulanı sistemin giriş-çıış değişenleri belirlenere girişe ait değişenler ilgili uzayda yalaşı olara homojen dağıtılmış üyeli fonsiyonları ile bulandırılmatadır. Böylece bulanı sistemin şart/öncül parametreleri belirlenir. Daha sonra, en üçü aresel estirim (LSE) yöntemi ile eldei giriş-çıış örne verilerine dayalı olara bulanı sistemin sonuç/ural parametreleri belirlenir. Bu çalışmada, anılan bu yöntem beş farlı denetaşı dinami sistemin TS tipi birer bulanı sistem ile modellenmesi üzerinde irdelenmiştir. Elde edilen sonuçlar tasarımcının elinde girişçıış örnelerinin bulunması durumunda yöntemin etin bir şeilde ullanılabileceğini göstermetedir. Anahtar Kelimeler- Bulanı mantı, Sistem modelleme, Dinami sistem, TS bulanı sistem, En üçü aresel hata Abstract-Fuzzy logic is a general computation system based on the fuzzy set theory, which is inspired by human thining. This system is based on the relations between logical expressions and linguistic variables.one of the most important advantages in terms of engineering is that it does not need a mathematical model of the system of interest. The main problem is to determine the most suitable values of its parameters so as to perform the tas expected from it.in this study, it has investigated that the parameters of commonly used Taagi-Sugeno(TS) type fuzzy system are determined based on input / output data at hand. First, the input-output variables of the fuzzy system are determined by the method given in this study, and the variables of the input are fuzzificated by the homogeneous distributed membership functions in the related input space. Thus, the premise/antecedent parameters of the fuzzy system are determined. Then, the consequent/rule parameters of the fuzzy system are determined based on the input-output sample data with the least square estimation (LSE) method. In this study, this method is discussed on the modeling of five different dynamical systems with fuzzy systems of TS type. The results show that the method can be used effectively if the designer has input-output samples. Keywords- Fuzzy logic, System modeling, Dynamic system, TS fuzzy system, Least square estimation I. GİRİŞ Gerçe sistemlerin matematisel modelleri, bir ço mühendisli ve bilim dalının temel ilgi alanlarından biri olagelmiştir. Sistem modelleri, sistem davranış analizi ve benzetiminde, yeni sistem tasarımında, sistemlerin denetlenmesinde vb. alanlarda ullanılır. Bu sistem modellerinin, gerçeğine mümün olduğunca uygun olara geliştirilmesi önemli bir görevdir. Eğer model yeterince doğru değil ise özellile yeni bir sistem tasarım aşamasında ciddi sorunlar belirir. Gerçeği yeterince yansıtan model elde etme ile modelin armaşılığı arasında doğrusal bir orantı vardır. Eğer model ço basit ise üzerinde çalışılan sistemi doğru bir şeilde temsil edemez bu da yuarıda ziredilen ullanım amaçlarına hizmet edemeyeceği sonucunu doğurur. Diğer taraftan, modelin ço armaşı olması da uygulamada ullanılabilirliliğini ısıtlar. Çoğu alışılagelmiş sistem modelleme yalaşımlarının orta saıncası, üzerinde çalışılan sistem haında deneyime sahip işletici ve/veya mühendislerin bilgi biriimlerini etin bir şeilde ullanımını sağlayamamalarıdır []. İnsanın düşünüş tarzıyla armaşı görevleri belirsizli altında yönetebilme abiliyeti, bu düşünüş tarzından esinlenere değişi modelleme ipleri arayışını tetilemiştir. *Sorumlu yazar iletişim: cihan.arauzu@bileci.edu.tr Bilgisayar Mühendisliği,Mühendisli Faültesi, Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi, Gülümbe Yerleşesi, Bileci İletişim: maailaabdoulaye@yahoo.fr Bilgisayar Mühendisliği Anabilim Dalı, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi, Gülümbe Yerleşesi, Bileci 9

13 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Bu tetileyiş biyoloji sistemler ve insan zeâsından neşet eden tenileri çalıştıran aıllı yöntemleri doğurmuştur. Bulanı modelleme de bu yöntemlerden biridir. Dilsel değişenler -ya da daha anlaşılır olara bulanı ümeler- ullanara sistem modelleme avramı il ez Zadeh [2] tarafından tanımlanmış olup günümüze adar ciddi bir gelişme göstermiştir. Ço çeşitli alanlarda endine ullanım alanı bulmuş olup [3-8] bunlara sadece birer örnetir. Bulanı modellemenin yapay sinir ağları gibi bilinen diğer aıllı modelleme yöntemlerine ıyasla üstün yanları mevcuttur. Kısaca bu üstünlüler: Bulanı modeller, bilginin işlenmesini genel fonsiyon yalaşımcılarının matematisel özellileri ile birleştirebilirler. Bulanı modeller, ural tabanlı sistemler olara üzerinde çalışılan sistem haında uzmanlı bilgisini model içine atmaya uygun esne matematisel yapıya sahiptir. Bulanı modeller,gelenesel regresyon yöntemleri ile birleştirilip veri-sürümlü öğrenme algoritmalarının ullanılmasını sağlayabilirler. Bu maalede, bulanı modellemenin yuarıda verilen üstünlülerini veri-sürümlü eğrisel dinami sistem modelleme problemi üzerinde sergileme amaçlanmıştır. Bu amaç için, öğrenme algoritmalarını işletmeye uygun esne matematisel yapıya sahip olması sebebiyle sılıla ullanılan Taagi-Sugeno (TS) bulanı modeli [9] ullanılmıştır. TS bulanı model ile örne eğrisel dinami sistemlerin gelenesel LSE öğrenme yöntemiyle modellenmesi irdelenmiştir. II. VERİYE DAYALI BULANIK MODELLEME Bu bölümde veriye dayalı modelleme için ullanılaca yöntem [] [9] açılanacatır. Modelleme için ullanılma üzere elimizde N adet giriş-çıış çiftleri (, ) =,2,.N olduğunu düşünelim. Burada, giriş vetörü ve saler çıış olara tanımlıdır. satırlarında giriş vetörlerini barındıran matris, modellemede ullanılaca istenen çıış örnelerini içeren bir vetörü göstersin., () Bu çalışmada, modelleme aracı olara ullanılaca TS yapısının sonuç (ural) parametrelerinin en üçü areler yöntemiyle estirimi ullanılmıştır. Bu yalaşımda TS bulanı modelin şart parametreleri, girişlere ait üyeli fonsiyonlarının ilgili değişen değişim aralığında homojen bir şeilde yerleştirilmesiyle belirlenmetedir.sıfırıncı dereceden (te ton) ve birinci dereceden TS bulanı modellerinin sırasıyla eşitli (2) ve eşitli (3) de verilenformüllerinden de görüleceği üzere sonuç/ural parametrelerinin doğrusal bir ifadesi olduğu anlaşılır. (2) (3) Bu nedenle bu parametreler mevcut veriden en üçü areler teniğiyle estirilebilir., diyagonal elemanı olara eşitli (4) de tanımlanan ıncı giriş için normalleştirilmiş üyeli derecesini ( ) içeren diyagonal matrisini göstersin. X giriş matrisine birim olon eleyere genişletilmiş matrisi oluşturulur. Bu işlemin sonrasında, eşitli (5) te tanımlanan matrisi elde edilir. (4) ] (5) TS modelinin sonuç/ural parametreleri ( te parametre vetöründe ( ) eşitli (6) da verildiği gibi toplanmış olsun. (6), verileri verildiğinde, (2) ve (3) denlemleri matris formunda yazılabilir. Bilinen doğrusal cebir işlemleriyle parametre vetörü eşitli (7) ile çözebilir.

14 (y()) Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Eşitli (7) en az tahmin hatası veren en uygun (optimal) en üçü areler çözümüdür.bununla birlite bu çözüm, yerel modellerin parametreleri olara bulanı sistem sonuç parametrelerinin tahminlerini sapmalı olara tutabilir. Yerel model parametrelerinin doğru bir tahmini isteniyorsa, ural başına uygulanan eşitli (8) dei ağırlılı en üçü areler yalaşımı ullanılabilir. Bu durumda, her bir uralın parametreleri birbirinden bağımsız olara tahmin edilir ve böylece uralların etileşimleri tarafından herhangi bir sapma belirmez. Eşitli (7) ve (8), adet urala sahip TS bulanı modeli için doğrudan uygulanabilir. (7) (8) Yuarıda verilen yöntemde eşitli (5) ve (8) de ullanılan (9) da verildiği gibi bir yapıya sahiptir. diyagonal bir matris olup eşitli [ ] (9) Yuarıda açılanan yöntemi [9] da de verilen bir örne üzerinde açılayalım: Birinci dereceden far denlemi ile eşitli () dai gibi tanımlanan doğrusal olmayan bir dinami sistemi [9] ele alalım. Bu sistemde Şeil 2 de verilen u() giriş dizisi ullanılara 3 adet giriş-çıış veri çifti ümesi oluşturulmuştur. Bu veri ümesi eşitli (9) da verilen sistemi modelleme için ullanılaca TS bulanı sistemin ural parametrelerinin belirlenmesinde ullanılmıştır. Bulanı sistemin işlettiği ural yapısı eşitli () da verildiği gibidir. Bu örne için ullanılaca bulanı sistem te giriş-te çıışlı bir sistem olup, giriş değişeni (y()) yedi eşit aralılı üçgen üyeli fonsiyonları ile (,, ) Şeil 'de gösterildiği gibi ilgili uzayda homojen olara bulandırılmıştır. () () A A2 A3 A4 A5 A6 A y() Şeil. y() girişi için belirlenmiş üçgen üyeli fonsiyonları. Örne sistemimiz eşitli () dai türden 7 adet bulanı ural içerdiğinden, ural parametre vetörü şelindedir. Eşitli (8) de verilen ağırlılı en üçü areler estirimi ile TS bulanı sistemin ural/sonuç parametreleri aᵀ = [ ], bᵀ= [ ] değerlerinde elde edilmiştir. Elde edilen bu parametreler ile eğitim verisi için bulanı sistemin başarımı Şeil 2 de verilmiştir. Şeilden de görüleceği üzere, eğitim verisi için bulanı sistemin başarımı olduça

15 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( iyidir. Parametreleri yuarıda anlatıldığı şeilde elde edilen bulanı sistemin başarımını test etme için başa bir u() giriş dizisi ile test veri ümesi elde edilmiş ve bu veri ümesi ile yuarıda verilen parametrelerle urulmuş bulanı sistemin Şeil 3 de verilen başarımı verdiği gözlenmiştir. Şeil 2 ve Şeil 3 de verilen arşılaştırmalı başarımlardan da görüleceği üzere; mavi renle verilmiş olan ural parametreleri belirlenen bulanı sistemin cevabı ile siyah düz çizgi ile verilmiş olan ise istenen sistem cevabı birbirleriyle örtüşmüştür. Şeil 3 de verilen başarımın eğitimde ullanılmayan giriş örneleri için olduğunu özellile vurgulama gere. Bu açılayıcı örne için ullanılan yöntemde p=, K=7, N=3 alınmıştır. Bu örne için ullanılan MATLAB program odları aşağıda verildiği gibidir. load uadata.mat x= [.5 ytrain(:299)]';%eğitim için giriģ y= ytrain';%eğitim için çııģ xt= [.5833 ytest(:299)]'; %test için giriģ yt=ytest'; %test için çııģ Xe= [x ones(size(x))]; %%% geniģletilmiģ giriģ %% üyeli fonsiyonu tanımları ma= trapmf (x, [ ]); ma2= trimf (x, [ ]); ma3= trimf (x, [ ]); ma4= trimf (x, [-.5.5]); ma5= trimf (x, [.5 ]); ma6= trimf (x, [.5.5]); ma7= trapmf (x, [ ]); %% EĞĠTĠM ĠġLEMLERĠ %% gamma değerleri hesabı for n= :length(x) gamma(n)= ma(n)/(ma(n)+ ma2(n)+ma3(n)+ma4(n)+ma5(n)+ma6(n)+ma7(n)); gamma2(n)= ma2(n)/(ma(n)+ ma2(n)+ma3(n)+ma4(n)+ma5(n)+ma6(n)+ma7(n)); gamma3(n)= ma3(n)/(ma(n)+ ma2(n)+ma3(n)+ma4(n)+ma5(n)+ma6(n)+ma7(n)); gamma4(n)= ma4(n)/(ma(n)+ ma2(n)+ma3(n)+ma4(n)+ma5(n)+ma6(n)+ma7(n)); gamma5(n)= ma5(n)/(ma(n)+ ma2(n)+ma3(n)+ma4(n)+ma5(n)+ma6(n)+ma7(n)); gamma6(n)= ma6(n)/(ma(n)+ ma2(n)+ma3(n)+ma4(n)+ma5(n)+ma6(n)+ma7(n)); gamma7(n)= ma7(n)/(ma(n)+ ma2(n)+ma3(n)+ma4(n)+ma5(n)+ma6(n)+ma7(n)); end Gama= diag(gamma); Gama2= diag(gamma2);gama3= diag(gamma3);gama4= diag(gamma4); Gama5= diag(gamma5); Gama6= diag(gamma6);gama7= diag(gamma7); %%Ağırlılı en ücü areler yalaģımı teta=[inv(xe'*gama*xe)*xe'*gama*y inv(xe'*gama2*xe)*xe'*gama2*y... inv(xe'*gama3*xe)*xe'*gama3*y inv(xe'*gama4*xe)*xe'*gama4*y... inv(xe'*gama5*xe)*xe'*gama5*y inv(xe'*gama6*xe)*xe'*gama6*y... inv(xe'*gama7*xe)*xe'*gama7*y]; a=teta(,:)';% "a" ural parametreleri için çözüm vetörü b=teta(2,:)';%"b" ural parametreleri için çözüm vetörü %% EĞĠTĠMĠN SONU load u_lar.mat; %% Eğitim verisi için bulunan ural parametreleri ile BAġARIM for i= :length(x) p= a()*x(i)+ b()*utrain(i); p2= a(2)*x(i)+ b(2)*utrain(i); p3= a(3)*x(i)+ b(3)*utrain(i); p4= a(4)*x(i)+ b(4)*utrain(i); p5= a(5)*x(i)+ b(5)*utrain(i); p6= a(6)*x(i)+ b(6)*utrain(i); p7= a(7)*x(i)+ b(7)*utrain(i); end w= ma(i); w2= ma2(i);w3= ma3(i); w4= ma4(i); w5= ma5(i); w6= ma6(i); w7= ma7(i); train_result(i)=(w*p+w2*p2+w3*p3+w4*p4+w5*p5+w6*p6+w7*p7)/... (w+w2+w3+w4+w5+w6+w7); 2

16 u() y(+) u() y(+) Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( elde edilen istenen Şeil 2. Eğitim veri ümesi ile bulanı sistemin başarımı (üst) ve eğitim verisi elde etmede ullanılan giriş dizisi (alt). elde edilen istenen Şeil 3. Test veri ümesi ile bulanı sistemin başarımı (üst) ve test verisi elde etmede ullanılan giriş dizisi (alt). III. VERİYE DAYALI DİNAMİK SİSTEM MODELLEME ÖRNEKLERİ Bu bölümde, öncei bölümde tanımlanan yöntem ullanılara beş farlı eğrisel (nonlinear) dinami sistemin birinci dereceden TS bulanı sistem ile modellenmesi ele alınmıştır. Her bir sistem için eğitim ve test aşamasında ullanılma üzere iişer giriş-çıış veri ümesi oluşturulmuştur. Eğitim veri ümesi ile modelleme aracı olara ullanılaca bulanı sistemin parametreleri belirlenmiştir. Test veri ümesi ile de belirlenen bu parametrelerle bulanı sistemin başarımı test edilmiştir.her bir denetaşı sistemin modellenmesi aşağıdai alt başlılarda açılanmıştır. A. Örne Dinami Sistem (ÖDS-) Sistemin matematisel tanımı eşitli (2) de [] verilmiştir. Bu sistemin modellenmesinde ullanılma üzere eşitli (3) de verilen giriş dizisi ullanılara eğitim verisi elde edilmiştir. Modelleme sonucu elde edilen 3

17 y() y() u() u() Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( bulanı sistemin başarımını gözleme amacıyla eşitli (4) de verilen giriş dizisi ullanılara test verisi elde edilmiştir. Elde edilen eğitim ve test verileri Şeil 4 de grafisel olara verilmiştir. (2) (3) Bu sistemin modellenmesinde u(),y(-), y(-2) girişleri ullanılmıştır. Her bir giriş iişer üyeli fonsiyonu ile bulandırılmıştır. Bu sistemin modellenmesinde 8 ural ullanılmış olup toplam 32 belirlenmesi gereli parametre vardır. Şeil 5 de bu değişenler için ullanılan üyeli fonsiyonları verilmiştir. Şeilden de görüleceği üzere girişlere ait üyeli fonsiyonları ilgili değişenin değişim aralığında yalaşı olara homojen olaca şeilde tasarımcı tarafından önceden belirlenmiştir. Bu üyelili fonsiyonları ile eğitim verisi ullanılara 3 giriş çıışı olan TS bulanı sistemin 32 adet ural/sonuç parametrelerinin değerleri eşitli (8) ile tanımlanan yöntem ile belirlenmiştir. Belirlenen bu parametreler ullanılara oluşturulan TS bulanı sistemin cevabı hem eğitim ve hem de test verileri için elde edilmiştir. Şeil 6 da edilen başarım ıyaslamalı olara verilmiştir.şeilden de görüleceği üzere hem eğitim hem de test verisi için istenilen cevaba ço yaın bir başarım elde edilmiştir. Test verisinin parametre belirleme aşamasında hiçbir şeilde ullanılmadığı göz önüne alındığında, Şeil 6 nın sağ tarafında verilen başarım yöntemin uygun bir şeilde parametre belirlediğini göstermetedir. (4) Şeil 4. ÖDS için eğitim (sol) ve test (sağ) giriş u() ve çıış y() dizileri u() y(-) y(-2) Şeil 5. ÖDS in modellenmesinde ullanılan giriş değişenlerinin üyeli fonsiyonları. 4

18 y() y() u() u() y() y() Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( 5 4 elde edilen istenen 4 3 elde edilen istenen B. Örne Dinami Sistem 2 (ÖDS-2) Şeil 6. Eğitim (sol) ve test (sağ) verisi için elde edilen modelleme başarımı. Sistemin matematisel tanımı eşitli (5) de [] verilmiştir. Bu sistemin modellenmesinde ullanılma üzere eşitli (6) de verilen giriş dizisi ullanılara eğitim verisi Şeil 7 de sol sütunda verildiği şeilde elde edilmiştir. Modelleme sonucu elde edilen bulanı sistemin başarımını gözleme amacıyla eşitli (7) de verilen giriş dizisi ullanılara test verisi Şeil 7 de sağ sütunda verildiği şeilde elde edilmiştir. Bu sistem, girişleri u(), y(), y(-) olan her girişin için iişer üyeli fonsiyonu (Şeil 8) ile bulandırıldığı seiz ural ve toplam 32 parametreye sahip TS bulanı sistemi ile modellenmiştir. Modelleme başarımı eğitim ve test veri seti için Şeil 9 da verildiği şeilde olmuştur. Şeil 9 da sağ tarafta verilen başarım incelendiğinde yöntemin hiç ullanmadığı verileri içeren test verileri için de istenen ile uyumlu bir başarım verece şeilde parametre belirlediği bir ez daha görülmüştür. Sadece negatif alt çuur bölgelerinde az da olsa sapmalar mevcuttur. Bu sistem için literatürdei diğer yöntemlerle elde edilen cevaplarda da bu durumun olduğunu özellile belirtme değerlendirme için faydalı olacatır. (5) (6) (7) Şeil 7.ÖDS 2 için eğitim (sol) ve test (sağ) giriş u() ve çıış y() dizileri. 5

19 y() y() u() u() y() y() Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( u() y() y(-) Şeil 8. ÖDS 2 nin modellenmesinde ullanılan giriş değişenlerinin üyeli fonsiyonları. 2.5 elde edilen istenen 2.5 elde edilen istenen C. Örne Dinami Sistem 3 (ÖDS-3) Şeil 9. Eğitim (sol) ve test (sağ) verisi için elde edilen modelleme başarımı. Sistemin matematisel tanımı eşitli (8) de [9] verilmiştir. Bu sistemin modellenmesinde ullanılma üzere [- ] aralığında rasgele genlili örneleme periyodu süreli darbelerden oluşan u() giriş dizileri ile eğitim ve test verisi Şeil da verildiği şeilde hazırlanmıştır. TS ile bu sistemin modellenmesinde giriş olara u() ve y() giriş olara ullanılmış olup bu girişler Şeil de verilen üyeli fonsiyonları ile bulandırılmıştır. Bu sistemin modellemesinde toplam 2 parametre değeri eğitim verisi ullanılara belirlenmiştir. Belirlenen parametreleriyle TS bulanı sisteminin başarımı hem eğitim hem de test veri ümesi için Şeil 2 de ıyaslamalı olara verilmiştir. (8) for training for testing Şeil. ÖDS 3 için eğitim (sol) ve test (sağ) giriş u() ve çıış y() dizileri. 6

20 y() y() Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( u() y() Şeil. ÖDS 3 in modellenmesinde ullanılan giriş değişenlerinin üyeli fonsiyonları elde edilen istenen 2.5 elde edilen istenen Şeil 2. Eğitim (sol) ve test (sağ) verisi için elde edilen modelleme başarımı. Şeil 2 de ıyaslamalı olara verilen başarımların özellile de test verisi ço uyumlu olmadığı gözlenmetedir. Bu başarım esiliğinin sistemin eğriliğinin yüseliği, modelleme için ullanılan giriş değişeni türlerinin yetersizliği, ullanılan u() giriş dizilerinin sitemin davranışı baımından modellemeyi zorlaştırıcı etisinin olduğu gibi sebeplere bağlı olduğu değerlendirilmiştir. D. Örne Dinami Sistem 4 (ÖDS-4) Sistemin matematisel tanımı eşitli (9) de [] verilmiştir. Bu sistemin modellenmesinde ullanılma üzere [-5 5] aralığında rasgele genlili ( ] aralığında rasgele örneleme periyodu süreli darbelerden oluşan u() giriş dizileri ile eğitim ve test verisi Şeil 3 da verildiği şeilde hazırlanmıştır. TS ile bu sistemin modellenmesinde giriş olara u(), y() ve y(-) giriş olara ullanılmış olup bu girişler Şeil 4 de verilen üyeli fonsiyonları ile bulandırılmıştır. Bu sistemin modellemesinde toplam 32 parametre değeri eğitim verisi ullanılara belirlenmiştir. Belirlenen parametreleriyle TS bulanı sisteminin başarımı hem eğitim hem de test veri ümesi için Şeil 5 de ıyaslamalı olara verilmiştir. Şeil 5 de ıyaslamalı olara verilen başarımların son derece uyumlu olduğu gözlenmetedir. Bu çalışmada sunulan yöntemin etinliği verilen bu başarım ile bir ez daha teyit edilmiştir. (9) 7

21 y() y() y() y() u() u() Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Şeil 3. ÖDS 4 için eğitim (sol) ve test (sağ) giriş u() ve çıış y() dizileri u() y() y(-) Şeil 4. ÖDS 4 ün modellenmesinde ullanılan giriş değişenlerinin üyeli fonsiyonları elde edilen istenen 7 6 elde edilen istenen Şeil 5. Eğitim (üst) ve test (alt) verisi için elde edilen modelleme başarımı. E. Örne Dinami Sistem 5 (ÖDS-5) Sistemin matematisel tanımı eşitli (2) de [2] verilmiştir. Bu sistemin modellenmesinde ullanılma üzere [-2 2] aralığında rasgele genlili ( ] aralığında rasgele örneleme periyodu süreli darbelerden oluşan u() giriş dizileri ile eğitim ve test verisi Şeil 6 da verildiği şeilde hazırlanmıştır. TS ile bu sistemin modellenmesinde giriş olara u() ve y() giriş olara ullanılmıştır. Bu sistemin modellemesinde toplam 2 parametre değeri eğitim verisi ullanılara belirlenmiştir. Belirlenen parametreleriyle TS bulanı sisteminin başarımı hem eğitim hem de test veri ümesi için Şeil 7 de ıyaslamalı olara verilmiştir. Şeil 7 de ıyaslamalı olara verilen başarımların istenen eğitim ve test verisi ile ço uyumlu olmadığı gözlenmetedir. Bu başarım esiliğinin sebebinin ÖDS-3 için de geçerli olan sebepler olduğu değerlendirilmiştir. Bu örne için de ÖDS-3 de olduğu gibi giriş olara sadece u() ve y() giriş olara ullanılmasının etili olduğu basın sebep olduğu söylenebilir. Giriş değişeni olara y(-) gibi ilave bir değişenin ullanılması dinami sistemlerin doğasına uygun olara başarımı yüseltebilir. 8

22 y() y() y() y() y() y() Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( y( ) y( ).5 * ( ( u( )) u( )( u( ))) (2) 2 y ( ) Şeil 6. ÖDS 5 için eğitim (sol) ve test (sağ) giriş u() ve çıış y() dizileri. 4 3 elde edilen istenen 3 2 elde edilen istenen Şeil 7. Eğitim (üst) ve test (alt) verisi için elde edilen modelleme başarım. IV. SONUÇ Bu maalede, veriye dayalı bulanı modelleme için şablon bir öğrenme yöntemi tanımlanmış olup bu yöntemin ullanımı od bazında bir örne ile açıça gösterilmiştir. Tanımlanan modelleme yönteminin başarımı beş farlı eğrisel örne dinami sistem modellemesi problemi üzerinde de ayrıca apsamlı olara gösterilmiştir. Verilen grafisel arşılaştırmalı sonuçlardan görüleceği üzere yöntemin başarımı olduça tatmin edici seviyede bulunmuştur. Burada verilen şablon modelleme yöntemi ile yeteri sayıda giriş-çıış örneği bulunan muhtelif problemler için TS tipi bulanı bir modelin elde edilebilir olduğu gösterilmiştir. KAYNAKLAR [] Babusa, R., Fuzzy Modeling for Control, ser. International Series in Intelligent Technologies, New Yor, USA,Springer Science+Business Media, 998. [2] Zadeh, Lotfi A., Outline of a new approach to the analysis of complex systems and decision processes, IEEE Trans. Syst. Man Cybern., vol. 3, pp , 973. [3] Taagi, T. and Sugeno, M., Fuzzy identification of systems and its applications to modeling and control, IEEE Transactions on systems, man, and cybernetics, vol., pp. 6-32,

23 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( [4] Aydın, M., Karauzu, C., Uçar, M., Cengiz, A., & Çavuşlu, M. A., Prediction of surface roughness and cutting zone temperature in dry turning processes of AISI34 stainless steel using ANFIS with PSO learning, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 67, pp , 23. [5] Karauzu, C., Öztür, S., A Comparison of fuzzy, neuro and classical control techniques based on an experimental application, Journal of Quafqaz University, vol. 6, pp , 2. [6] Karauzu, C., Öztür, S., Türer, M. Design and simulation of a fuzzy substrate feeding controller for an industrial scale fed-batch baer yeast fermentor, Lecture Notes in Artificial Intelligence, vol. 275, pp , 23. [7] Karauzu, C., Gürbüzer, G., Moving target tracing via adaptive one step ahead neuro-fuzzy estimator, Lecture Notes in Artificial Intelligence, vol. 44, pp , 26. [8] Öztür, S., Karauzu, C., Kuncan, M. and Erdil, A., Fuzzy Neural Networ Controller as a Real Time Controller Using PSO, Academic Platform Journal of Engineering and Science - APJES, vol 5, no, pp. 5 22, 27. [9] Babusa, R., Fuzzy Systems, Modeling and Identification. [Online]. Available: nd_identification/lins/2e7e52233e79d9.pdf?origin=publication_list&ev=srch_pub_xdl, 26. [] Narendra, K. S., and Parthasarathy, K., Identification and control of dynamical systems using neural networs, IEEE Transactions on Neural Networs, vol., no., pp. 4-27, 99. [] Oussar, Y., Rivals, I., and Dreyfus, L., Training wavelet networs for nonlinear dynamic input output modeling, Neurocomputing, vol. 2, pp , 998. [2] Sastry, P. S., Santharam, G. and Unnirishnan, K. P., Memory neuron networs for identification and control of dynamical systems, IEEE Transaction on Neural Networs,vol. 5, no. 2, pp ,

24 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Raspberry Pi Kullanılara bir Aıllı Ev Uygulaması Geliştirilmesi Development of a Smart Home Application using Raspberry Pi Uğur YÜZGEÇ *, Ömer ABA Özet- Bu çalışmada Raspberry Pi mirodenetleyici tabanlı bir aıllı ev uygulaması gerçeleştirilmiştir. Çalışma apsamında 64 Bit BCM2837 Chip,.2 GHz ARM Cortex A53 dört çeirdeli işlemci özellilerine sahip Raspberry Pi 3 mirodenetleyici ile ultrasoni, hareet algılayıcı, sıcalı/nem, titreşim modülü, servo motoru, buzzer (ses modülü), amera, ateş algılayıcı, DC motor, LDR, RGB led, tuş taımı, su tespit, RFID it sensörleri ullanılmıştır. Uygulama ısmında çeşitli senaryo durumları için yapılan çalışmanın başarımı incelenmiştir. Anahtar Kelimeler- Aıllı Ev, Raspberry Pi, Sensör Abstract- In this study, Raspberry Pi microcontroller-based a smart home application was realized. For this purpose, Raspberry Pi3 including 64 Bit BCM2837 chip,.2 GHz ARM Cortex-A53 quad-core processor, ultrasonic sensor, motion sensor, temperature/humidity sensor, vibration module, servo motor, buzzer (sound module), camera, fire detector, DC motor, LDR, RGB leds, eypad, water detection sensor, RFID sensor it were used. In the application, the performance of the study is examined for various scenario situations. Keywords- Smart Home, Raspberry Pi, Sensor I. GİRİŞ Aıllı Ev özel sistemlerle donatılmış bir evi ya da bir yapıyı tanımlama için ullanılan duruma bağlı olara bazı aıllı uygulamaları hareete geçiren özel bir terimdir. Aıllı tasarlanan ve işletilen yapılar verimlili, enerji tasarrufu ve yönetimsel baımından da bir azanç sağlamatadır. Bütün aıllı ev sistemlerinin esas amacı insanların hayatını olaylaştırmatır [,2]. Günümüzde tüm Dünya'da yaşlı nüfus genç nüfusa göre daha hızlı artış göstermetedir. Bu nedenle ev otomasyon sistemleri yaşlı ve engelli insanlar için uygulanabilir bir seçene haline gelmiştir. Bu ve benzeri sistemler özellile yaşlı ve engelli insanların günlü ev hayatlarını olaylaştırma için tasarlanabilmetedirler [3]. Ayrıca güvenliği sağlama ve tehlieli bir durum olduğunda ullanıcıyı uyarma için de bu sistemler amera ve hareet sensörü gibi donanım aygıtları ile birlite ullanılabilirler [4]. Engelli insanlar günlü hayatlarında sağlılı insanlara göre daha fazla problemlere maruz almatadır. Üle genelinde il defa 2 yılında yapılan Özürlülerin Sorun ve Belentileri Araştırması sonucunda, Ulusal Özürlüler Veri Tabanına ayıtlı özürlülerin, % 29.2 sini zihinsel özürlüler, % 25.6 sını süreli hastalığı olan özürlüler, % 8.8 ini ortopedi özürlüler, % 8.4 ünü görme özürlüler, % 5.9 unu işitme özürlüler, % 3.9 unu ruhsal ve duygusal özürlüler, %.2 sini dil ve onuşma özürlüleri ve % 8 ini birden fazla özre sahip olanlar oluşturmatadır. Kayıtlı özürlülerin, % 58.6 sı ere, % 4.4 ü adındır. Yine bu araştırmada engellilerin % 66.3 ü oturduları binanın engelli bireyin ullanımına uygun olmadığını belirtmişlerdir [5]. Yapılan araştırmalar sonucunda engelli ve/veya yaşlı insanların ev içerisinde yaşadığı bazı problemler aşağıda sıralanmıştır: ) Klima, ısıtıcı, doğalgaz, lamba, eletrili ev aletleri gibi cihazların ullanılmadığında veya apatılması unutulduğunda çıan sorunlar. 2) Isıtma, havalandırma ve limanın etin bir şeilde ullanılmamasından dolayı sağlı problemlerinin ortaya çıması. 3) Anlı güvenli taibi yapılamaması sorunu. 4) Sağlı verilerinin anlı olara taip edilememesi, tansiyon düşmesi, bayılma gibi durumların tespitinin yapılamaması. *Sorumlu yazar iletişim: ugur.yusgec@bileci.edu.tr Bilgisayar Mühendisliği,Mühendisli Faültesi, Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi, Gülümbe Yerleşesi, Bileci İletişim: omeraba93@gmail.com Bilgisayar Mühendisliği,Mühendisli Faültesi, Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi, Gülümbe Yerleşesi, Bileci 2

25 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Bu çalışma apsamında engelliler, yaşlılar ve tenolojiyi yaşamlarında ullanma isteyenlere daha iyi bir yaşam standardı sunulması için eve güvenli giriş, arabayla garaja otomati giriş, yangın durumu iazı, su basını iazı, gaz açağı, otomati aydınlatma, hırsızlı (güvenli ihlali), deprem durumu gibi senaryoları içeren bir aıllı ev sistemi prototipi yazılımsal ve donanımsal olara gerçeleştirilmiştir. Bu senaryoları gerçeleştirme için 64 bit,.2 GHz dört çeirdeli ARM Cortex-A53 işlemciye sahip Raspberry Pi3 ile çeşitli sensörler ve iaz uyarı malzemeleri prototip bir ev içerisine yerleştirilere aıllı ev çalışması tamamlanmıştır. Bu uygulama sayesinde web sayfası üzerinde çalışaca bir arayüz yardımıyla ullanıcılar ışıları açabilece/apatabilece, sıcalığı ontrol edebilece, amera ile görüntü alabilece, apıyı açabilece, evde olmadığı zamanlarda evdei amera ile evi izleyebilece ve hareet sensörü ile ev içindei güvenliği taip edebilece, ultrasoni sensör ile apı açıldığı zaman uyarı alabilecelerdir. II. DONANIMSAL TASARIM Şeil 'de genel blo diyagramı gösterilen aıllı ev uygulamasında ullanılan donanımsal ürünler haında temel bilgiler bu bölümde verilmiştir. Şeil. Aıllı ev genel blo diyagramı. Şeil 2 de gösterilen Raspberry Pi 3 modülü,.2 Ghz, 4 çeirdeli 64 bit ARM Cortex-A53 işlemci birimini içeren Broadcom BCM2837 miroişlemcisi üzerine urulmuştur. GB belleğe sahip, 2 çeirdeli Videocore IV GPU grafi işlem birimine sahiptir. Üzerinde 4 adet USB 2. port, / Mbit/s desteli ethernet portu ve HDMI çıışı bulunmatadır. Python programlama dili ile programlanabildiği gibi BBC Basic, C ve Perl programlama dilleri de ullanılabilmetedir [6] [7]. Çalışmada Raspberry Pi3 modülü aıllı evde ullanılan tüm sensörlerin verilerinin ounması, çıış iaz birimlere gereli verilerin gönderilmesi (buzzer çalması, led yanması vb.) gibi işlemlerin yapıldığı en önemli ve riti birimdir. Aıllı ev içerisinde ultrasoni sensör garaj apısının otomati açılıp apanması işlemlerinde ullanılmıştır. Ultrasoni sensörlerde biri alıcı diğeri de verici olma üzere ii adet transducer bulunur. 22

26 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Şeil 2. Raspberry Pi3 artı. Eletroni devre ile ultrasoni vericiden ses dalgasının yayılma anı ile bu ses dalgasının engele çarpıp yansıyara ultrasoni alıcı tarafından algılanması arasındai zaman mirodenetleyici ile ölçülür ve bu zamanın iiye bölünüp ses hızı ile çarpılması sonucunda da engel ile ultrasoni sensör arasındai mesafe hesaplanır (bz. Şeil 3). Şeil 3. HC-SR4 ultrasoni sensörü çalışma prensibi [8]. Otomati aydınlatma, hırsızlı alarmı gibi işlemlerde sılıla ullanılan PIR hareet sensörü, bu çalışmada hareet algılanması durumunda amera ile hareet tespit edilen bölgeden çeilen fotoğrafın önceden belirlenen eposta adresine gönderilmesi işleminde sisteme entegre edilmiştir. PIR sensöründei algılama mesafesinin arttırılması ortamdan gelen ışığın lens ile ızılötesi ışınların ırılma açılarının tam sensör üzerine düşürülüp odalanmasıyla sağlanmatadır. Hareet algılandığında sensörün çogen yapısından dolayı algıladığı ışığın anlı olara esilip yeniden sensör üzerine düşmesi ile PIR sensör hareeti algılamatadır. Aıllı ev için ullanılan diğer bir sensör ise DHT sıcalı ve nem sensörüdür. ile 5 arasında 2 hata payı ile sıcalı ölçen birim, 2-9% RH arasında 5% RH hata payı ile nem değerini de ölçebilmetedir. Bu sensör sayesinde aıllı ev içerisindei sıcalı ve nem değerleri ölçülere, bu bilgilerin ullanıcıya bildirimi yapılmış ve ortamın sıcalı ve nem değerini ayarlama için gereli modüller (fan, lima) atif edilmiştir. Deprem anında uyarı verme için genel olara esneme, dounma, titreşim ve şo ölçümlerinde ullanılan bir adet titreşim (piezo) sensörü ullanılmıştır. Yangın algılanması için ise bir adet ateş algılayıcı sensör tercih edilmiştir. Bu sensör artı 76 nm - nm arasındai dalga boyuna sahip ateşi tespit etme için ullanılan bir sensördür. Üzerinde bir adet IR alıcı barındırmatadır. Üzerindei trimpot ile hassasiyet ayarı yapılabilmete ve hem analog hem de dijital şeilde çıış alınabilmetedir. Şeil 4'de aıllı ev üzerinde ullanılan bazı sensörler gösterilmetedir. (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) () (l) Şeil 4. Aıllı ev uygulaması için ullanılan sensör ve diğer donanımlar. (a) ultrasoni sensör, (b) hareet sensörü, (c) nem ve sıcalı sensörü, (d) titreşim sensörü, (e) ateş algılayıcı sensör, (f) LDR, (g) su/yağmur sensörü, (h) RFID ouyucusu, (i) röle artı, (j) servo motor, () tuş taımı, (l) motor sürücüsü. Otomati aydınlatma/arartma işlemi için üzerlerine düşen ışı şiddetiyle ters orantılı olara dirençleri değişen LDR (Light Dependent Resistor) elemanları tercih edilmiştir. Ev içerisinde su basını, su basması gibi 23

27 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( istenmeyen durumların algılanması için aıllı ev prototipi üzerinde zemin ata bir adet su/yağmur sensörü yerleştirilmiştir. Birbirine paralel olara çeilmiş ileten hatların su ile teması sonucu sensör çıış pininde analog bir değer ounabilmetedir. Gaz açağı için uygulamada bir gaz sensörü ullanılmıştır. Eve giriş senaryoları RFID art ile sağlanmış, bunun için RC522 RFID art ouyucusu ullanılmıştır. Bu donanımların haricinde servo motor, röle artı, DC motor, tuş taımı, amera, RGB led gibi elemanlarda çeşitli senaryo ve durumlar için düşünülmüştür. III. YAZILIMSAL TASARIM Bu çalışma apsamında il olara Raspberry Pi3 içine Debian tabanlı Raspian işletim sistemi urulmuş ve tüm aıllı ev senaryoları ve uygulamaları için Python programlama dili ullanılmıştır. Raspberry Pi3 mirodenetleyicisine bağlanma için php dili ile bir web arayüzü hazırlanmıştır. Aıllı ev uygulamasında toplam douz tane senaryo ele alınmıştır. Şeil 5'de web arayüz eran görüntüsünde uygulama senaryoları görülmetedir. Aşağıda bu senaryolar ve ayrıntıları verilmiştir. Şeil 5. Aıllı ev uygulaması senaryoları (arayüz eran görüntüsü).. Eve giriş senaryosu a) Tuş taımı ile şifreli giriş (bz. Şeil 6a) RFID artı olmayan/unutan işinin önceden belirlediği şifresini tuş taımına girere anahtarsız güvenli bir şeilde giriş yapması hedeflenmiştir. b) RFID art ile anahtarsız giriş Elinde RFID artı olan işinin anahtarsız bir şeilde evine güvenli olara girmesi hedeflenmiştir. Şeil 6a'da eve giriş için ullanılan tuş taımı bağlantısı gösterilmiştir. Tuş taımı ile girişe ait aba od aşağıda verilmiştir. sayac= while(): if(girilen-deger= ='2' ve sayac= =): sayacı arttır elif(girilen-deger= ='' ve sayac= =): sayacı arttır elif(girilen-deger= ='' ve sayac= =2): sayacı arttır elif(girilen-deger= ='6' ve sayac= =3): erana "giriş izni verildi.." yazdır. yeşil ledi ya sayacı resetle else: sayac resetle end Eve anahtarsız giriş için RFID-RC522 ouyucusu devre bağlantıları yapıldıtan sonra sistemin urulumu gerçeleştirilmiştir. Şeil 6b'de Raspberry Pi ile RFID-RC522 ouyucusu örne bir bağlantı şeması gösterilmiştir. RFID art ouma ile ilgili aba odu aşağıda verilmiştir. if(ounan-art = = tanımlı-art): erana "izin verildi.." yaz 24

28 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( yeşil ledi ya else : erana "izin verilmedi.." yaz ırmızı ledi ya end (a) (b) Şeil 6. (a) Aıllı ev tuş taımı ile şifreli giriş, (b) Aıllı ev RFID-RC522 ouyucusu ile giriş örneği [9]. 2. Işılandırma senaryosu Web arayüzünden istenilen yerden ışılandırma sisteminin otomati ve manuel ontrol edilmesi hedeflenmiştir. Şeil 7'de örne bir bağlantı şeması (manuel mod) ve uygulama görüntüsü verilmetedir. 3. Arabayla garaja giriş senaryosu Şeil 7. Aıllı ev RGB ledler ile ışılandırma senaryosu. Araba garaj girişine belli bir mesafeye gelince otomati apı açılır, araba garaja girer ve araba garaja girditen sonra terar apı apanır. Uygulama için ultrasoni sensör ve servo motor ullanılmıştır. Şeil 8'de uygulamanın çalıştırılma anında onsol eranından gelen mesajlar gösterilmetedir. 25

29 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Şeil 8. Aıllı ev garaj giriş senaryosu çalışması (onsol eranı) 4. Yangın senaryosu Ev içerisinde yangın çıması durumunda sistemde bulunan ateş algılayıcı sensör ile tespit yapılara ses (buzzer) ve ışı (led) uyarı sistemi devreye soulur. Yangın algılama ve uyarı ile ilgili aba od aşağıda verilmiştir: if(yangın durumu): buzzer çalıştır ırmızı ledi ya else : devam et end 5. Su basını senaryosu Su basması durumunda il olara su vanası esilir. İaz ile ullanıcı uyarılır. Su sensörü prototip evin alt atına zemine yaın monte edilmiştir (bz. Şeil 9). Su basması için su/yağmur sensöründen gelen değerler ounara yapılan iaz senaryosuna ait aba odu aşağıda verilmiştir. while(): if su sensörü = = True LED ya, buzzer atif et else bele Şeil 9. Aıllı ev prototipi üzerine monte edilen yağmur sensörü 6. Hırsızlı senaryosu a) Evden çııldığında güvenli uygulaması atif edilir. b) Güvenli uygulaması atifen evde herhangi bir hareet algılandığında amera ile fotoğraf çeilip belirlenen eposta adreslerine gönderilir. c) Ses ve ledli uyarı sistemi devreye girere çevredei insanların diati çeilir. d) Ev sahibi web arayüzü ile evdei ameraya bağlanara evi canlı olara izleyebilir. Aıllı ev için önerilen bu senaryoda hareet algılandığında amera ile çeilen fotoğrafın eposta ile ullanıcıya gönderilmesine ait aba od aşağıda verilmiştir. while(): if hareet algılandı mı? 26

30 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( amera çalıştır çeilen gönder else bele end end Bu uygulamada eposta gönderilmesi için aşağıdai omutlar ile eposta ayarları yapılmıştır. sudo apt-get install ssmtp sudo apt-get install mailutils sudo nano /etc/ssmtp/ssmtp.conf 7. Deprem senaryosu Deprem esnasında en üçü bir titreşim olduğu anda prototip üzerindei titreşim sensörü oluşan hareetleri algılar ve uyarı ledleri yanıp söneren, sesli uyarı sistemi de devreye girer. Bu sayede il titreşimle birlite gereli önlemler alınara can ve mal aybının önüne geçilmiş olur. 8. İlimlendirme senaryosu Özellile evdei yaşlılar, çocular, hastalar için evin sıcalığının önemi fazladır. Sıcalığın istenilen seviyede alması için limanın (fanın) geretiğinde otomati olara çalıştırılması bu senaryoda hedeflenmiştir. Aıllı ev sisteminde sıcalı belirlenen seviyenin üstüne çıtığı zaman otomati olara fan çalışara sıcalı seviyesinin ayarlanması sağlanacatır. Bunun için sıcalı sensörü ve bir DC motoru ullanılmıştır. Şeil 'da Raspberry Pi ile DHT- sıcalı sensörünün örne bağlantı şeması ve ilimlendirme senaryosuna ait uygulama görüntüsü gösterilmiştir. Aşağıda bu senaryoya ait aba od verilmiştir. Sıcalı sensör pinini giriş olara ayarla DC motor pinlerini çıış olara ayarla while true: sıcalı değerini analog olara ou analog değeri sıcalı bilgisine çevir if sıcalı değeri > 25 derece DC motoru çalıştır else bele 9. Gaz açağı senaryosu Ev içerisinde bulunan gaz sensörü ile herhangi bir gaz açağı algılandığında sesli ve ışılı olara uyarı vermesi hedeflenmiştir. Şeil. Aıllı ev ilimlendirme senaryosu IV. SONUÇ 27

31 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Bu çalışma apsamında önerilen tüm senaryo ve testlerin yapılabilmesi için Şeil 'de gösterilen bir prototip ev yapılmış ve tüm donanım bu ev üzerine yerleştirilmiştir. Senaryoların test edilmesi ve uzatan aıllı eve bağlanma için ullanılan web arayüzü ullanılmıştır. Geliştirilen web arayüzü ile aıllı ev üzerindei Raspberry Pi3 modülüne ağ üzerinden erişim sağlanmış ve tüm senaryolar başarı ile test edilmiştir. Şeil 2a'da ışılandırma senaryosu web arayüzü ile uygulama anından bir are gösterilmiştir. Şeil 2b'de ise RFID art ile eve giriş senaryosundan bir görüntü verilmiştir. Bu çalışma apsamında özellile yaşlı ve engellilerin evde hayatlarını olaylaştıraca bir aıllı ev uygulaması gerçeleştirilmiştir. Eve anahtarsız giriş, arabayla garaja otomati giriş, yangın/gaz açağı durumu iazı, su basını iazı, otomati aydınlatma, hırsız alarmı, deprem durumu, ilimlendirme gibi senaryolar aıllı ev içerisinde ele alınmıştır. Çalışmada 64 bit,.2 GHz dört çeirdeli ARM Cortex-A53 işlemciye sahip Raspberry Pi 3 modülü ile çeşitli sensörler ve donanımsal malzemeler ullanılmıştır. Aıllı ev uygulamasının senaryo testleri için bir prototip ev ve bir web arayüzü geliştirilere, tüm senaryolar ve donanımlar bu prototip üzerinde başarı ile test edilmiştir. Gelece çalışmalar arasında tüm sensörlerden alınan bilgilerin bir veri tabanına aydedilmesi, web arayüzünde bu değerlerin geçmişe dönü grafilerinin sunulması işlemleri planlanmatadır. Şeil. Çalışma apsamında gerçeleştirilen aıllı ev prototipi. (a) Şeil 2. (a) Aıllı ev ışılandırma senaryosu, (b) Aıllı ev RFID-RC522 ouyucusu ile eve giriş senaryosu. (b) KAYNAKLAR [] Yiqin L., Fang F., and Wei L., Home Networing and Control Based on UPnP: An Implementation, WCSE, pp ,29. 28

32 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( [2] Jiang, L., Liu, D. Y., & Yang, B., Smart home research" In Machine Learning and Cybernetics, Proceedings of 24 International Conference on IEEE, vol. 2, pp , 24. [3] Topaç S., Gata Eğitim Hastanesinde Rutin incelemeye Tabi Tutulan Yaşlı Bireylerde Ev Kaza Sılığı, Kaza Özellileri ile Nedenleri ve Bunun Yaşadıları Konut Özellileri ile ilişisi, Hemşireli Programı Yüse Lisans Tezi, 22, Anara. [4] Demiris, G., Rantz, M. J., Aud, M. A., Mare, K. D., Tyrer, H. W., Subic, M., & Hussam, A. A., "Older adults' attitudes towards and perceptions of smart home technologies: a pilot study", Medical informatics and the Internet in medicine, vol. 29(2), pp ,24. [5] Aile, T. C., & Baanlığı-TÜİK, S. P. Özürlülerin Sorun ve Belentileri Araştırması, 2. [6] Gareth M., "The Raspberry Pi single-board computer will revolutionise computer science teaching", Engineering & Technology 7.3 stems with Different Networ Technologies, pp.26-26, 22. [7] Jain, S., Vaibhav, A., Goyal, L., "Raspberry Pi based interactive home automation system through ", In Optimization, Reliabilty, and Information Technology (ICROIT), International Conference on IEEE, pp , 24. [8] 26 [9]

33 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Gaz Altı Ar Kaynağı İşleminde Proses Parametrelerinin Yapıdai Çarpılmaya Etisinin İncelenmesi Investigation of Process Parameters' Effects at Distortion on Gas Metal Arc Welding Ramazan EROL, Emre ESENER * Özet- Bu çalışmada, St37 malzeme çiftlerine gaz altı ar aynağı yöntemiyle alın aynağı ile birleştirme işlemi gerçeleştirilmiştir. Deneysel çalışmalarda farlı proses parametreleri ile çalışılmıştır. Bu doğrultuda ii farlı alınlı değeri ve ii farlı ilerleme hızı ile ayna işlemi gerçeleştirilmiştir. Deneysel çalışmalarda artan malzeme alınlığının çarpılmayı azalttığı, artan ilerleme hızının ise çarpılmayı arttırdığı tespit edilmiştir. Çalışmanın iinci adımında ise gerçeleştirilen proses nümeri olara hesaplanmıştır. Bu adımda, her bir proses parametresi için ayna işlemi bilgisayar ortamında simüle edilmiş ve deneysel çalışmalarla arşılaştırılara tahmin hassasiyeti incelenmiştir. Simülasyonlar yine ii farlı alınlı ve ii farlı ilerleme hızı olaca şeilde gerçeleştirilmiştir. Nümeri hesaplamalarda Simufact Welding paet programı ullanılmıştır. Sonlu elemanlar analizleri sonuçları incelendiğinde tahmin değerlerinin deneysel çalışmalarla uyumlu olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler- Gaz altı aynağı, çarpılma, proses parametreleri Abstract- In this study, butt welding of St37 material is performed using gas metal arc welding. Different process parameters are used in experimental studies by means of two different thicnesses, and two different welding velocities. As a result of experimental studies, decreasing distortion values are determined with increasing material thicness, and increasing distortion values are obtained with increasing welding velocity. At the second stage of the study, numerical calculation of the process is performed. In this stage, welding process is simulated at computer enviorenment using experimental process parameters. Numerical calculations are performed using Simufact Welding software. Prediction results with finite element analysis are determined compatible with the experimental results. Keywords- Gas metal arc welding, distortion, process parameters I. GİRİŞ Kayna işlemi, günümüzde yaygın olara ullanılan birleştirme yöntemlerinden birisidir. Bu nedenle, aynalı parçaların emniyetinin sağlanması, birleştirmelerin ullanıldığı tüm yapının güvenilirliği açısından büyü önem taşımatadır. Kayna işlemi, özellile de ar aynağı; plazma-metal etileşimleri, metal/gaz/toz reasiyonları, ayna banyosu aışan aışı, eletromanyeti hareet, faz dönüşümü, ısı transferi, ayna metali imyası, ısının tesiri altında alan bölge (ITAB) miro yapısı, artı gerilmeler, meani özelliler vb. gibi anlaşılması zor fizisel, imyasal ve meani olguların etileşimini içeren omples bir işlemdir []. Bu doğrultuda, ayna işlemine ait parametrelerin anlaşılması ve etileri göz önüne alınara ilgili prosese ait uygun parametrelerin belirlenmesi olduça önemlidir. Önceleri, bu onuyla ilgilenen araştırmacılar çalışmalarının büyü bir ısmını aynağın fizisel metalürjisi, ayna metali ve ITAB miro yapılarının araterizasyonu ve ayna işleminin optimizasyonu onularına ayırıren [2-5]; bilgisayar tenolojisinin hızlı gelişimi ile birlite nümeri yöntemlerle yapılan çalışmalarda bir artış gözlemlenmetedir [6-]. Sonlu elemanlar analizi, ayna işleminin simülasyonu ve optimizasyonuna yardımcı bir araç olara en sı ullanılan yöntemdir ve özellile aynatai artı gerilme ve distorsiyonların belirlenmesinde uygulanmatadır [2]. Kayna parametreleri ayna işlemini ve elde edilen ayna bağlantısının alitesini belirleyen en önemli unsurlardır. Kayna parametreleri, birleştirilen malzeme ile ayna metalinin türü ve ayna ağız geometrisi göz önünde bulundurulara saptanır. Bu parametrelerin seçimi çalışma oşullarını olaylaştırdığı gibi istenilen özelli ve alitede aynalı bağlantı elde edebilme olasılığını da arttırır. Kayna parametreleri, ayna öncesi saptanan ve ayna süresince değiştirilmesi mümün olmayan parametreler, birinci derecede ayarlanabilir ve iinci derecede ayarlanabilir parametreler olma üzere üç ayrı grupta incelenebilir [3]. *Sorumlu yazar iletişim: emre.esener@bileci.edu.tr ramazanerol89@hotmail.com *, Maine Mühendisliği,Mühendisli Faültesi, Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi, Gülümbe Yerleşesi, Bileci 3

34 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Kayna öncesi saptanan parametreler; eletrotun çapı, eletrotun malzemesi, oruyucu gaz türü ve aım türüdür. Bu parametrelerin ayna süresince değiştirilmesi mümün değildir. Birinci derecede ayarlanabilir parametreler; ayna aım şiddeti, ar boyu ve ayna hızıdır. Bu parametreler ayna süresince değiştirilebilir. İinci derecede ayarlanabilir parametreler; torç açısı, eletrot serbestli uzunluğu ve parçanın yatay düzlem ile olan eğimidir. Bu çalışmada geometri ölçüleri aynı St37/St37 malzeme çiftlerine gaz altı ar aynağı yöntemi ile alın aynağı ile birleştirme işlemi gerçeleştirilmiştir. Kayna prosesi sonrasında sonlu elemanlar analizi ile proses tahmini gerçeleştirilmiş ve proses parametrelerinin ayna sonrası çarpılmaya etisi incelenmiştir. Sonlu elemanlar analizlerinde Simufact Welding [4] paet programı ullanılmıştır. II. MALZEME VE YÖNTEM Çalışmada gaz altı aynalı birleştirme yöntemi ile alın aynağında proses parametrelerinin etisi incelenmiştir. Malzeme olara St37 çeliği ullanılmıştır. Kullanılan malzemeye ait meani özelliler Tablo 'de verilmiştir. Prosese ait parametreler ise Tablo 2'de gösterilmiştir. Kayna dolgu metali olara Ø,2 mm çapındai DIN8555: MSG 3-GF 6-GPZ gaz altı ayna teli ullanılmıştır. Şeil de ayna dolgusuna ait ölçülerin şematiği verilmiştir. Kayna dolgusu yalaşı z = 2,5mm, z 2 = 2,5mm ve b = (-),3mm olara belirlenmiş ve ayna uzunluğu, malzeme boyunca 2 mm olara alınmıştır. Kayna metalinin meani özellileri Tablo 3 te verilmiştir. Tablo. St37 Meani Özellileri [5]. Malzeme Çeme Dayanımı Ama Dayanımı Kopma Uzaması St MPa 235 MPa % 26 Tablo 2 Gaz altı ar aynağına ait proses parametreleri Kayna Aımı Kayna Voltajı Koruyucu Gaz Koruyucu Gaz Aışı Eletrot ve Çapı 3 A 28,4 V Ar+CO 2 8 lt/d DIN8555 Ø,2 mm Malzeme Ölçüleri 2*3 mm Şeil. Kayna Dolgu Ölçülerinin Gösterimi [5] Tablo 3. DIN855:MSG 3-GF 6-GPZ Meani Özellileri [5] Koruyucu Gaz Aış Oranı Sertli Çap Aım Voltaj (lt/d) (HRC) (mm) (A) (V) ArCO Ø, Çalışmanın deneysel ısmında aynala birleştirilece malzemelere il olara punta atma işlemi gerçeleştirilmiştir (Şeil 2). Proses parametreleri olara malzeme alınlığı ve ilerleme hızı seçilmiştir. Bu apsamda 2 ve 4 mm olaca şeilde 2 farlı alınlı, 4 mm/d ve 5 mm/d olaca şeilde ii farlı ilerleme hızı seçilere ayna işlemi gerçeleştirilmiştir. Kayna sonrası örne numuneler Şeil 3'te verilmiştir. Kayna çarpılmaları malzemenin sol ve sağ ısımlarındai masimum çarpılma yüseliği olara ölçülmüş ve her ii 3

35 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( taraf için de ayrı ayrı belirlenmiştir. Kayna çarpılmalarının şematiği Şeil 4'te gösterilmiştir. Çalışmaya ait deneysel sonuçlar ise Tablo 4'te verilmiştir. Şeil 2. Kayna öncesi puntalanmış numuneler Şeil 3. Alın aynağı sonrası örne numuneler. y y 2 Şeil 4. Alın aynağı sonrası ölçülen çarpılmaların şemati gösterimi. Tablo 4. Alın aynağı sonrası numunelerde meydana gelen masimum çarpılma mitarları Kalınlı (mm) 2 4 İlerleme Hızı (mm/d) y (mm) 5,85 6,35 2,82 3,78 y 2 (mm) 5,67 6,25 2,9 3,67 32

36 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Çalışmanın iinci aşamasında gaz altı eletri ar aynağına ait sonlu elemanlar analizleri gerçeleştirilmiş ve simülasyon sonuçları deneysel sonuçlarla arşılaştırılara deneysel sonuçların ne adar hassasiyetle tahmin edildiği belirlenmiştir. Sonlu elemanlar analizlerinde Simufact Welding paet programı ullanılmış ve proses parametreleri ile malzeme özellileri yazılıma atarılara prosese ait sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Sisteme ait ağ yapısı Şeil 4'te verilmiştir. Sonlu elemanlar analizleri sonrasında yine çarpılma mitarları deneysel çalışma ile aynı bölgelerden ölçülmüş ve sonuçlar arşılaştırılmıştır. Sonlu elemanlar analizi sonucunda örne olara 4 mm alınlıtai St37 numunesinin ayna sonrası von Mises eşdeğer gerilme dağılımı ve Şeil 5'te, simülasyon sonucunda hesaplanan örne olara 4 mm alınlıtai St37 numunesinin ayna sonrası çarpılma dağılımı ise Şeil 6'da verilmiştir. Şeil 5. St37 malzemesi 4 mm alınlı 4 mm/d ilerleme hızı için eşdeğer gerilme dağılımı Şeil 6. St37 malzemesi 4 mm alınlı 4 mm/d ilerleme hızı için çarpılma mitarı dağılımı. 33

37 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( III. SONUÇLAR VE TARTIŞMA Bu çalışmada geometri ölçüleri aynı St37/St37 malzeme çiftlerine gaz altı ar aynağı yöntemi ile alın aynağı ile birleştirme işlemi gerçeleştirilmiştir. Kayna prosesi sonrasında sonlu elemanlar analizi ile proses tahmini gerçeleştirilmiş ve proses parametrelerinin ayna sonrası çarpılmaya etisi incelenmiştir. Bu amaçla il olara deneysel çalışmalar yürütülmüştür. Proses parametresi olara malzeme alınlığı ve ilerleme hızı seçilmiştir. Bu doğrultuda 2 mm ve 4 mm alınlı değerleri için 4 mm/d ve 5 mm/d ilerleme hızlarında deneyler gerçeleştirilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde ilerleme hızındai artışın çarpılma mitarını arttırdığı, alınlıtai artışın ise çarpılma mitarını azalttığı tespit edilmiştir. Bu sonuçlar irdelendiğinde malzemedei alınlı artışı ayna nüfuziyetini de arttırdığından ayna bağı ince malzemelere göre daha uvvetli olmatadır. Ayrıca oluşan ısıl gerilmeler arşısındai direnç de alınlıla doğru orantılı olara arttığından çarpılma mitarı alınlı artışı ile azalmıştır. Yine ilerleme hızının artışı ayna dolgusu zayıflatmatadır, paso sayıları aynı olduğunda yüse hızlarda ayna bölgesindei malzemenin mitarının düşü olması çarpılmayı arttıran fatör olara öne çımatadır. Literatür arşılaştırması yapıldığında benzer sonuçların elde edildiği tespit edilmiştir [6, 7]. Deneysel çalışmaların ardından sonlu elemanlar analizi adımına geçilmiş ve gerçeleştirilen deneysel çalışmaların nümeri analizleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalar ile sonlu elemanlar analizi sonuçlarının arşılaştırılması Tablo 5'te verilmiştir. Sonuçlardan da görüldüğü üzere sonlu elemanlar analizi sonuçları deneysel sonuçlarla genel olara olduça uyumludur. Tablo 5. Deneysel çalışmalar ve sonlu elemanlar analizi sonuçlarının arşılaştırılması Kalınlı (mm) 2 4 İlerleme Hızı (mm/d) D: Deneysel, S: Simülasyon D S D S D S D S y (mm) 5, 85 4,4 6,35 4,5 2,82 3,9 3,78 4,7 y 2 (mm) 5,67 4,32 6,25 3,82 2,9 2,28 3,67 4,28 KAYNAKLAR [] Wen, S. W, Hilton P. and Farrugia, D.C.J., "Finite Element Modelling of a Submerged Arc Welding Process", Journal of Materials Processing Technology, vol.9, pp , 2. [2] Májlinger, K., Kalácsa, E., Spena, P. R., "Gas metal arc welding of dissimilar AHSS sheets", Materials & Design, vol. 9, pp , 26. [3] Arif, N., Chung, H., "Alternating current-gas metal arc welding for application to thin sheets", Journal of Materials Processing Technology, vol. 24(9), pp , 24. [4] Feng, J., Li, L., Chen, Y., Lei, Z., Qin, H., Li, Y., "Effects of welding velocity on the impact behavior of droplets in gas metal arc welding", Journal of Materials Processing Technology, vol. 22(), pp , 22. [5] Prasad, K., Dwivedi, D. K., "Some investigations on microstructure and mechanical properties of submerged arc welded HSLA steel joints", The international journal of advanced manufacturing technology, vol. 36(5), pp , 28. [6] Zhao, Y., Chung, H., "Numerical simulation of droplet transfer behavior in variable polarity gas metal arc welding", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol., pp. 29-4, 27. [7] Murphy, A. B., Nguyen, V., Feng, Y., Thomas, D. G., Gunasegaram, D., "A destop computer model of the arc, weld pool and worpiece in metal inert gas welding", Applied Mathematical Modelling, vol. 44, pp. 9-6,

38 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( [8] Srivastava, S., Garg, R. K., "Process parameter optimization of gas metal arc welding on IS: 262 mild steel using response surface methodology", Journal of Manufacturing Processes, vol. 25, pp , 27. [9] Yadav, A., Ghosh, A., Kumar, A., "Experimental and Numerical Study of Thermal Field and Weld Bead Characteristics in Submerged Arc Welded Plate", Journal of Materials Processing Technology, vol. 248, pp , 27. [] Jia, X., Xu, J., Liu, Z., Huang, S., Fan, Y., Sun, Z., "A new method to estimate heat source parameters in gas metal arc welding simulation process", Fusion Engineering and Design, vol. 89(), pp. 4-48, 24. [] Ramazani, A., Li, Y., Muherjee, K., Prahl, U., Blec, W., Abdurahmanov, A., Schlese, M., Reisgen, U., "Microstructure evolution simulation in hot rolled DP6 steel during gas metal arc welding", Computational Materials Science, vol. 68, pp. 7-6, 23. [2] Heinze, C., Schwen, C., Rethmeier, M., "Numerical calculation of residual stress development of multipass gas metal arc welding", Journal of Constructional Steel Research, vol. 72, pp. 2-9, 22. [3] Tülbentçi, K., "MIG-MAG Eriyen Eletrod İle Gaz altı Kaynağı", Gedi Eğitim Vafı Kayna Tenolojisi Eğitim Araştırma ve Muayene Enstitüsü, 99. [4] Simufact Welding, MSC Software Company, 24. [5] Simufact.Welding User Manual, Material/Library, 24. [6] Oguz, B., "Karbonlu ve Alaşımlı Çelilerin Kaynağı", Oerlion Yayınları, 985. [7] Durgutlu, A., Gülenç, B., Tülbentçi, K., "The effect of welding speed on the microstructure and penetration in arc welding" Turish Journal of Engineering and Environmental Sciences, vol. 23(4), pp ,

39 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Binalarda Isı Yalıtımının Önemi ve Isı Yalıtım Malzemesi Kalınlığının Yalıtıma Etisi Importance of Thermal Insulation in Buildings and Effect of Thermal Insulation Material Thicness on Insulation Veli BEKTAġ, Ali Erdem ÇERÇEVĠK 2, Süheyla YEREL KANDEMĠR * Özet-Enerji aynalarının sınırlı olduğu yeryüzünde enerji tüetimi hızla artmatadır. Enerji ihtiyacını arşılama pe ço üle için ciddi bir sorun haline gelmiş ve enerjide dışa bağımlılı gittiçe artmıştır. Ülemizde, enerji tüetiminin önemli bir ısmını onutlar oluşturmatadır. Binaların ısı yalıtım malzemesiyle aplanmasıyla,enerji tasarrufu sağlanmata ve bina içi ısıl onfor oluşmatadır. Isı yalıtımı sayesinde her türlü nem ya da üf gibi olumsuz durumların olmadığı sağlılı ve onforlu binalar oluşturulabilmetedir.isı yalıtım malzemesi seçeren,ısı iletenli atsayısı ve yangına tepi sınıfı gibi bazı özelliler önemli rol oynamatadır. Yalıtım malzemesi alınlığının da uygun değerlerde seçilmesi istenilen verime ulaşma için önemlidir. Bu çalışmada ısı yalıtımının önemi ve yalıtım alınlığının ısı yalıtımı üzerindei etisi değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler-Isı yalıtımı, yalıtım alınlığı, enerji tasarrufu Abstract- Energy consumption is rapidly increasing on earth where energy resources are limited. Meeting the need for energy has become a serious problem for many countries, and energy dependency has increased steadily. In our country, a significant part of the energy consumption is made up of houses. By covering the buildings with thermal insulation material, energy saving is provided and thermal comfort is generated inside the building. Thans to its thermal insulation, healthy and comfortable buildings can be formed where there are no negative conditions such as moisture or mold. Some features, such as thermal conductivity coefficient and fire response class, play an important role when choosing heat insulation material. It is important to select the thicness of the insulation material at appropriate values to achieve the desired dissolution. In this study, the importance of heat insulation and the effect of insulation thicness on heat insulation was evaluated. Keywords- Thermal insulation, insulation thicness, energy saving I.GĠRĠġ Enerji insan hayatı için olmazsa olmaz ihtiyaçlardan biridir. Nüfus artıģı, sanayileģme ve entleģme enerjiye olan talebi hızla artırmatadır.enerjiye olan ihtiyacın her geçen gün artması, enerji tüetimini de paralel olara artırmatadır. Enerjide dıģa bağımlı olan ülelerden birisi de Türiye dir. Ayrıca artan enerji tüetimi, üle eonomisin yanında insan ve çevre sağlığına da ciddi anlamda zarar vermetedir. Bütün bu sebeplerden ötürü enerji tüetimini azaltmaya yöneli önemli bir uygulama olan ısı yalıtımı ortaya çımıģtır. Isı yalıtımı uygulamaları ile binalarda ısı ayıplarının önüne geçere israfın oluģmasını engellenebilmetedir []. Ülemizde enerji tüetiminin büyü bir ısmını Ģehir tüetimleri adı altında onutların oluģturduğunu söyleyebiliriz. Enerji ĠĢleri Genel Müdürlüğü'nün Nisan 26 tarihli raporuna göre enerji tüetiminin % 55 i doğal gaz, %25 i eletri ve %5 i motorin tüetiminden oluģmatadır.nisan 26 için doğal gaz tüetiminde en yüse paya %44 ile Ģehir tüetimleri sahiptir. Sanayi ve enerji santrallerinin tüetim payları ise sırasıyla %22 ve %34 tür [2]. Konutlarda enerji verimliliği için alınabilece önlemler; yalıtım yapılması, ısı öprülerinin oluģumunun engellenmesi, pencerelerden meydana gelen ayıpların önlenmesi, ilimlendirilen ortamın dıģ hava ile bağlantısının esilmesi, gölgelilerin ullanılması, bina giriģlerinde çift apı sistemi ullanılması olara sayılabilir [3]. Binalardai ısı yalıtımının, enerji ve yaıt tasarrufunun yanında birço faydası daha vardır. Ġnsan ve çevre sağlığı bunlardan birisidir. Çünü ısı yalıtım uygulamaları ile tüetilen enerji mitarı azalacağından, zararlı gazların mitarı azalaca ve etileri hafifleyecetir. Dolayısıyla daha sağlılı ve onforlu bir ortam oluģacatır [4]. Isı yalıtım uygulamasını etin bir biçimde gerçeleģtirme için hava sıcalığı, rüzgâr ve nem gibi ilimsel özellileri, yer alınan bölgenin onumu ve deniz seviyesinden yüseliği gibi coğrafi özellileri ve *Sorumlu yazar iletişim: suheyla.yerel@bileci.edu.tr veli_betass@hotmail.com 2 erdem.cercevi@bileci.edu.tr *,,2 İnşaat Mühendisliği Bölümü, Mühendisli Faültesi, Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi, Gülümbe Yerleşesi, Bileci 36

40 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Ayrıca bina cephesinin güneģe bağlı olara geçirenli ve yansıtma gibi yapı özellilerini diate almamız gereir [5]. Bu çalıģmada ısı yalıtımın önemi ve yalıtım alınlığının ısı yalıtım üzerindei etisinin değerlendirmesi yapılmıģtır. II. TÜRKĠYE DE ISI YALITIMININ GELĠġĠM SÜRECĠ Türiye de yalıtım onusu resmi anlamda il olara 97 yılında yürürlüğe giren TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları ile arģımıza çımatadır. Isı Yalıtım Yönetmeliği ise 98 yılında yürürlüğe girmiģtir. Daha sonra TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları standardı üzerinde revize çalıģmaları yapılmaya baģlanmıģ ve 998 yılında onaylanara yürürlüğe girmiģtir. Binalarda ısı yalıtımı yapılmasına dair zorunlulu tarihli ve 2443 sayılı Resmi Gazete de yayımlanan Binalarda Isı Yalıtım Yönetmeliği ile baģlamıģ olup bunu tarih ve 279 sayılı Resmi Gazete de yayımlanan Binalarda Isı Yalıtımı Yönetmeliği ve son olara tarih ve 2775 sayılı Resmi Gazete de yayımlanan Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği taip etmetedir [6]. Günümüzde, il olara Almanya da Pasif Ev Standardı olara hazırlanan ve normal yapılara göre %9 oranında enerji tasarrufu sağlayan Pasif Ev yapımına baģlanmıģtır. Ġl ev 23 yılında Urla (Ġzmir) da yapılmıģtır. Evde güneģ enerjisiyle ısıtılan su binanın ısıtmasında ve sıca su temininde ullanılmıģtır. Bu binada soba, alorifer veya lima gibi herhangi bir ısı aynağı yotur [7]. III. ISI YALITIMIN FAYDALARI Bir ülenin alınması ile üle eonomisi arasında ço yaın bir iliģi vardır. Üle eonomisine doğrudan eti yapan uygulamalardan birisi de ısı yalıtım uygulamasıdır. Isı yalıtımının faydalarını iģi ve üle bazında düģünebiliriz. Üleler için enerji tasarrufu ile oluģan eonomi alınma ve sağlılı bir çevre, iģiler için ise yaıt tasarrufu ile artan bir bütçe ve daha iyi onfor Ģartları örne verilebilir. Isı yalıtımının baģlıca faydaları Ģunlardır: Yalıtımın olmadığı yapılarda ciddi anlamda israf oluģmatadır. Bu durum doğrudan üle eonomisine zarar vermetedir. YaĢadığımız bölge ve coğrafi özellilerden dolayı enerji aynalarına ulaģımın olaylığına rağmen, enerji tüetiminde israfın önlenmesi büyü bir zorunlulutur [8]. Yapılarda ısı yalıtımı uygulamaları ile binalarda ullanılan enerji mitarları azaltılabilir, dolayısıyla enerji tasarruflu binalar üretilebilir [9]. Doğru ısı yalıtım uygulamaları ile harcadığımız enerji mitarı her yıl azalır. Isı yalıtımı, binalarda meydana gelen ısı öprülerinin oluģmasını engeller []. Isı yalıtımı yapılmıģ evlerde,ısı dengeli Ģeilde yayılır.yoğuģma ve hava aımı gibi istenmeyen durumlar oluģmayacağından onforlu bir yaģam elde edilir. Isı yalıtımı, yapılardai yaģam onforunu etileyen nem ve üfgibi oluģumları engelleyere sağlılı bir yaģam onforu sağlar []. Binalarda istenmeyen durumlardan biriside orozyondur. Isı yalıtımı sayesinde bina cephesi dıģ etenlere arģı orunur ve orozyonun önüne geçilebilir. Ġlime bağlı olara meydana gelen sıcalı farlarının sebep olduğu olumsuz Ģeil değiģimi ve çatlalara arģı ısı yalıtımı ile önlem alınabilir. Enerji tüetiminden dolayı ortaya çıan SO 2, CO 2 parçacıları ve diğer emisyonlar önemli problemlere neden olmatadır. Özellile ıģ aylarında yaģanan, hava irliliğine önemli mitarda atı enerji tüetiminden aynalanmatadır [2]. Isı yalıtımı ile birlite daha az yaıt ullanılacağından atmosfere salınan CO 2, SO 2 gibi gazların varlığı azalır. Isı yalıtımı ile yıpranmıģ binalara esteti bir görüntü verilebilir. IV. YALITIM MALZEMESĠ SEÇĠMĠNDE DĠKKAT EDĠLMESĠ GEREKEN HUSUSLAR Bir ısı yalıtım uygulamasında, yalıtım malzemesinin seçimi son derece önemli bir adımdır.çünü malzeme seçimini yaparen ilim, ısı iletenli değeri, yangın güvenliği gibi riterlerin göz önünde bulundurulması gereir. Malzemesi yanlıģ seçilmiģ yada yanlıģ uygulanmıģ bir yalıtımdanistenilen verimin alınamayacağı açıtır. Yalıtım malzemesi seçiminde diate alınması gereen baģlıca hususlar aģağıda verilmiģtir. 37

41 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Isı yalıtım malzemesi binaya bir yü azandırmatadır. Binanın ağırlığının artması deprem davranıģı açısından iyi olmadığından, yalıtım malzemesinin hafif olması gereir. ġeil de çeģitli tipte ısı yalıtım uygulamaları görülmetedir. (a) Sandviç duvar (b) Gaz beton (c) Xps Kaplama (d) Panel Sandviç Şeil. ÇeĢitli yalıtım tipleri [3-6]. ġeil değiģtirmeye, çatlamaya, basınca, çemeye arģı dayanılı ve uzun ömürlü olmalıdır. Çürümeye, üflenmeye ve orozyona arģı dirençli olmalıdır. Isı yalıtım malzemesi seçiminde en önemli özellilerden biri de malzemenin ısı iletenli değeridir [7]. Isı yalıtım malzemesinin su geçirmezli ve neme arģı direnç özellileri uygun olmalıdır. Isı yalıtım malzemesinin hangi yapı elemanında ullanılacağı maruz alacağı etiler açısından önemlidir [8]. Su buharı difüzyon direnç atsayısı (μ) değeri düģü olan yani su buharı geçirgenliği yüse ısı yalıtım malzemeleri tercih edilmelidir [9]. Malzemenin tutuģması, alevi yayması, çıardığı ısı, duman ve tosisite, Yangın Güvenliği açısından en önemli riterlerdir ve bir bütün olara ele alınmalıdır [2]. Yuarıda bahsedilen özellileri de göz önüne alıp ısı yalıtım malzemesi seçiminin eonomi olması gereir. Ġstanbul Ticaret Odası nın ısı yalıtım setör araģtırması üzerine yaptığı çalıģmadan elde edilen verilerle düzenlenen tablo 'de, piyasada uygulama alanı fazla olan ısı yalıtım malzemelerinin ısı iletenliğine ve yangın sınıfına iliģin değerler verilmetedir. 38

42 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Tablo. Isı yalıtım malzemelerinin ısı iletenli atsayısı değer aralıları ve yangına tepi sınıfları [2]. Isı Yalıtım Malzemesi Isı İletenli Katsayısı (W/mK) Yangına Tepi Sınıfı Cam Yünü,4 A (DIN 42) TaĢ Yünü,4 A (DIN 42) Estrude Polistren Köpü (XPS),28 (yüzey pürüzsüz),3 (yüzey pürüzlü) B (DIN 42) Expande Polistren Köpü (EPS),4 B-B2 (DIN 42) Poliüretan,35 B-B2-B3 (DIN 42) Odun TalaĢı Levhalar,9-,5 Class (BS476) Cam Köpüğü,52 Class (BS476) Fenol Köpüğü,4 Class (BS476) Mantar Levhalar,4-,55 Class3 (BS476) Ġzoder in ısı yalıtımı üzerine yaptığı çalıģmadan elde edilen verilerle düzenlenen tablo 2'de, ısı yalıtım malzemelerinin su buharı difüzyon direnç fatörlerine iliģin değerler verilmetedir. Tablo 2. Isı yalıtım malzemelerinin su buharı difüzyon direnç fatörleri [22]. Isı Yalıtım Malzemesi Su Buharı Difüzyon Direnç Fatörü (μ) AhĢap Yünü Levhalar 2-5 Poliüretan 3- Reçine-Formaldehit Köpüğü -3 Estrüde Polistren Köpü (XPS) 8-25 Fenoli Sert Köpü -5 Cam Yünü ve TaĢ Yünü Espande Polistren Köpü (EPS) 2- AhĢap Lifli Isı Yalıtım Levhaları 5 Mantar Yalıtım Levhaları 5- V. ENERJĠ KĠMLĠK BELGESĠ Binalarda enerjinin etin ullanılmasını, israfın önlenmesini ve insan ve çevre sağlığının orunmasını sağlama amacıyla enerji imli belgesi çıartılmıģtır. Bu belge binalara ait enerji tüetimi, enerji performansı, CO 2 salınımı ve yalıtım özellileri gibi önemli bilgiler içerir. 39

43 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( 27 yılında yayınlanan "Enerji Verimliliği Kanunu" ve 28 yılında yayınlanan "Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği" ile yeni yapılan binalar Oca 2 tarihinden itibaren zorunlu olara Enerji Kimli Belgesi (EKB) almaya baģladı [23] Sayılı Enerji Verimliliği Kanunu apsamında çıarılan anuna göre yeni yapılan binaların isân ruhsatı alabilmeleri için mutlaa enerji imli belgelerini almaları gereir. Üsteli enerji imli belgesinde belirtilen enerji sınıfının en az C sınıfında olması ve binaların buna uyaca Ģeilde tasarlanması, planlarının yapılması ve inģa edilmesi gereir. Asi halde bu Ģartları taģımayan hiç bir binaya isân ruhsatı verilmez. Hali hazırda Ģu an mevcut olan binalar için ise yeni binalarda olduğu gibi herhangi bir enerji sınıfı zorunluluğu bulunmamatadır [24]. 2 Mayıs 27 de zorunlu olaca enerji imli belgesi zorunluluğu Oca 22 ye ertelenmiģtir. VI. ISI YALITIM MALZEMESĠ KALINLIĞININ ISI YALITIMA ETKĠSĠ Enerji aynaları yaın gelecete bitme notasına gelebilir. Enerji aynalarının ço daha değerli hale geleceği göz ardı edilemez bir gerçetir. Türiye enerji ihtiyacının önemli bir bölümünü ithal etmetedir. Bu durum ülemizi enerji onusunda dıģa bağımlı hale getirmiģtir. Ülemizde enerji tüetimi en ço binalarda gerçeleģmetedir. Konutlarda tüetilen enerjinin % 85 inin ısıtma amaçlı ullanıldığı görülmetedir [25]. Konutlarda, enerji tasarrufuna yöneli önlemler alınması gereir. Enerji tasarrufu için atılması gereen en önemli adım yalıtımdır. Ülemizde yalıtım adına önemli çalıģmalar yapılmıģ ve yönetmelilerle zorunlu hale getirilmiģtir. Isı yalıtım uygulamaları ile enerji daha verimli ullanılabilir. Anca bazı riterlere bağlı olara elde edilen verim belenenden daha az olabilir. Yalıtım malzemesinin seçimi, binaya uygulanıģ evresi ve yalıtım alınlığının belirlenmesi verimlili açısından ço büyü önem arz eder. Uygun ısı yalıtım alınlıları ile enerji ullanımı sınırlandırılabilir ve hedeflenen enerji tasarrufuna rahatlıla ulaģılabilir. Yalıtım malzemesinin alınlığı arttıça, ısı aybı azalmata, enerji verimliliği artmatadır. Diğer bir taraftan alınlı arttıça maliyet de artmatadır. Ço alın malzemeler ullanara maliyeti yüseltme de istenen bir durum değildir. O halde optimum yalıtım alınlığı hedeflenmelidir. ÇeĢitli hesap yöntemleriyle optimum yalıtım malzemesi alınlığı hesabı yapılabilmetedir. Bu yöntemlere, derece-gün yöntemi ve ömür maliyet analizi yöntemi örne verilebilir.ts 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları nda ülemiz derece-gün sayılarına göre 4 bölgeye ayrılmıģtır [26].. Bölge ısıtma adına en az enerji ihtiyacının olduğu illeri apsaren, 4. Bölge ise en fazla enerji ihtiyacının olduğu illeri apsamatadır. Buradan,yalıtım yapılaca bölgenin ilim Ģartının ve ısıtma enerjisine olan ihtiyacının, yalıtım alınlığını belirleren önemli olduğu sonucuna varabiliriz. Isı yalıtım uygulaması binalara bilinçli bir Ģeilde yapılmalıdır. Ucuz ve yetersiz alınlıta yalıtım malzemeleri ullanılmamalıdır. Yalıtım malzemesi türünüseçme, yalıtımı doğru bir Ģeilde uygulama ve optimum alınlığı belirleme verim ve tasarruf açısından ço önemlidir. Optimum yalıtım alınlığının belirlenmesi ve alınlığın ısı yalıtımı üzerindei etisi ile alaalı yapılan çalıģmalardan bazılarına yer verelim. Çomalı ve Yüsel [27] Türiye nin soğu illerinden 3 il (Erzurum, Kars, Erzincan) için optimum yalıtım alınlılarını belirlemiģtir. Erzurum için optimum yalıtım alınlığı (,5 cm) uygulandığında tasarrufun yalaģı2 $/m 2 -yıl, Kars için optimum yalıtım alınlığı (,7 cm) uygulandığında tasarrufun yalaģı 2,7 $/m 2 -yıl, Erzincan için optimum yalıtım alınlığı (8,5 cm) uygulandığında ise tasarrufun yalaģı 8 $/m 2 olabileceğini hesaplamıģtır. Dombaycı vd. [28] yaptıları çalıģmada, Denizli ili için 2 farlı yalıtım malzemesi (EPS ve taģ yünü) ve 5 farlı yaıt türü (Doğal gaz, ömür, eletri, lpg ve fuel-oil) ile optimum yalıtım alınlığı, geri dönüģ süresi ve enerji tasarrufunu hesaplamıģlardır. Optimum yalıtım alınlığının seçildiği tadirde geri dönüģ süresinin,43 yıl, tasarrufun ise alan baģına 4.9$/m2 olduğunu tespit etmiģlerdir. Bolattür [29] Türiye nin 4 farlı derece-gün bölgesinden 6 il için optimum yalıtım alınlılarını, enerji tasarruflarını ve geri ödeme sürelerini sırasıyla.2-.7 m, %22-%79 ve,3-4,5 yıl değerleri arasında belirlemiģtir. Bu çalıģmaları göz önüne aldığımızda optimum yalıtım alınlığını belirlemenin tasarruf açısından ço önemli olduğu sonucuna ulaģırız. VII. SONUÇLAR KentleĢmenin hızla geliģmesiyle tüetilen enerji de artar. Enerji aynaları sınırlı olduğundan enerji tasarrufuna yöneli uygulamaların yapılması açınılmazdır. Bu uygulamalardan en önemlisi yalıtımdır. Konutlarda, enerji tasarrufu için ısı yalıtım yapılması gereir. Isı yalıtımın enerji tasarrufunun yanında pe ço önemli faydası da vardır. Isı yalıtım uygulanması sayesinde yaıtların tüetiminden aynalanan zararlı gazlarınmitarı azalır.küresel ısınma ve olumsuz ilim değiģililerinin etisi hafifler. Terleme, üflenme, orozyon gibi etilere arģı yapıyı oruduğundan, insanların sağlılı ve onforlu ortamda yaģamalarını sağlar. Tüm bunları göz önüne aldığımızda ısı yalıtımın üle eonomisi, çevre, atmosfer ve insan sağlığı için ne adar önemli olduğunu anlamatayız. Yalıtımın ilgili yönetmelilere uygun Ģeilde yapılması büyü önem arz eder. Hedeflenen verim ve tasarruf için yalıtım malzemesinin seçimi, binaya uygulanıģı ve bu uygulamanın iģinin ehli iģilerce yapılması 4

44 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( ço önemlidir. Yönetmelite bölgeler ve iller için belirlenin ısı yalıtım malzemesi alınlılarına da diat edilmesi gereir. Kalınlığın artması ile yalıtım maliyeti artar. Anca elde edilece tasarrufu düģündüğümüzde optimum yalıtım alınlılarını diate alara binaların yalıtılması olduça önemlidir. Yalıtımın gereliliği anlatılmalı ve bu onu üzerinde daha fazla çalıģma yapılara ullanıcılar teģvi edilmelidir. Isı yalıtımı sayesinde elde edilen tasarruf mitarı ayrıntılarıyla anlatılmalıdır. Yaıt tüetimindei azalmanın insan sağlığı üzerindei pozitif etisi vurgulanmalıdır. Asi halde eonomi ve sağlı baģta olma üzere birço alanda ülelerin olumsuz durumlarla arģılaģmaları açınılmazdır. KAYNAKLAR [] ĠZODER, Isı, Su, Ses ve Yangın Yalıtımcıları DerneğiWeb Sitesi. [Online]. [2] Aylı Enerji İstatistileri Raporu-4, Enerji ĠĢleri Genel Müdürlüğü, Nisan 26. [3] Yılmazoğlu, M. Z., Binalarda Isı Yalıtımının Örne Ġi Binada KarĢılaĢtırılması ve Eonomi Analizleri, Tür Tesisat Mühendisleri Derneği Dergisi, Sayfa:48-56,Oca-ġubat 2. [4] ġenal Sezer, F., Türiye de Isı Yalıtımının GeliĢimi ve Konutlarda Uygulanan DıĢ Duvar Isı Yalıtım Sistemleri, Uludağ Üniversitesi Mühendisli-Mimarlı Faültesi Dergisi, Cilt:, Sayı:2, Sayfa:79-85, 25. [5] Isı Yalıtım Uygulama Kılavuzu, T.C. Çevre ve ġehircili Baanlığı, Anara, 25. [6] BEP TR Web Sitesi. [Online] [7] Yaman, Ö., ġengül, Ö., Selçu, H., ÇalıuĢ, O., Kara, Ġ., Erdem, ġ., Özgür, D., Binalarda Isı Yalıtımı ve Isı Yalıtım Malzemeleri, Türiye Mühendisli Haberleri (TMH), Sayı 487, Sayfa 62-75, 25 [8] Bayratar, D., Bayratar, E. A., Mevcut Binalarda Isı Yalıtım Uygulamalarının Değerlendirilmesi, Mehmet Aif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, cilt :7, sayı:, sayfa :59-66 (26) [9] Koçu, N., Dereli, M.,Dış Duvarlarda Isı Yalıtımı İle Enerji Tasarrufu Sağlanması Ve Detaylarda Karşılaşılan Sorunlar (Konya Kentinden Öneriler), 5. Ulusal Çatı & Cephe Sempozyumu, Douz Eylül Üniversitesi, ĠZMĠR, 2. [] GNYAPI Web Sitesi. [Online]. [] AEB Yapı Web Sitesi. [Online]. [2] Koçlar Oral, G., Manioğlu, G., Bina Cephelerinde Enerji Etinliği ve Isı Yalıtımı,BeĢinci Ulusal Çatı ve Cephe Sempozyumu, 5-6 Nisan Douz Eylül Üniversitesi Mimarlı Faültesi Tınaztepe yerleģesi Buca, Ġzmir, 2. [3] [Online]. [4] [Online]. [5] [Online]. halar%c4%b [6] [Online]. [7] GNYAPI Web Sitesi. [Online]. [8] Karadayı, T., Yüse, Ġ., Yapılarda Isı Yalıtım Malzemeleri Seçimi Üzerine Bir AraĢtırma, Tesisat Dergisi, Sayı 242, ġubat 26. 4

45 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( [9] ĠZOMERK Web Sitesi. [Online] [2] CelluBOR Web Sitesi. [Online]. [2] Kulasızoğlu, Z., Isı Yalıtım Setör Araştırması, Ġstanbul Ticaret Odası, 26. [22] Bina ve Tesisatta Isı Yalıtımı, ĠZODER, 23. [23] GNYAPI Web Sitesi. [Online]. [24] EKB PROJE, Enerji Kimli Belgesi Web Sitesi. [Online]. [25] Özan, D. B., Onan, C., Erdem, S., Effect of Insulation Material Thicness on Thermal Insulation, Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendisli ve Fen Bilimleri Dergisi, Sayfa:9-96, 29. [26] TS 825, Binalarda Isı Yalıtım Kuralları, Tür Standartları Enstitüsü, Anara, 28. [27] Çomalı, K., Yüsel, B., Optimum Insulation Thicness of External Walls for Energy Saving, Applied Thermal Engineering, Cilt:23, Sayfa: , 23. [28] Dombaycı, Ö. A., Gölcü, M., Pancar, Y., Optimization of Insulation Thicness for External Walls Using Different Energy-Sources, Applied Energy, Cilt:83, Sayfa:92-928, 26. [29] Bolattür, A., Determination of Optimum Insulation Thicness for Building Walls with Respect to Various Fuels and Climate Zone in Turey, Applied Thermal Engineering, Cilt:26, Sayfa:3-39,

46 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Dizel Loomotif Motorunda Ara Soğutucu Modernizasyonu Modernization of the Intercooler in a Diesel Locomotive Engine Şule APAYDIN *, Ramazan KÖSE, Özer AYDIN 2 Özet-Günümüzde hızla gelişen ulaşım setörünün bir olu olan raylı sistemler de ullanılan loomotif dizel motorlarda ullanılan aşırı doldurma sistemlerinde ara soğutucu olara adlandırılan ısı değiştiriciler ullanılmatadır. Bir aşırı doldurma sisteminde optimum ara soğutucunun seçilmesi veya tasarlanması önem arz etmetedir. Bu çalışmada, 6 silindirli bir dizel loomotif motorunda ara soğutucu tasarımı yapılara motor volumetri veriminin artırılması planlanmıştır. Bu motorun ara soğutucu üzerinde hesaplamalı aışanlar dinamiği (HAD) analizleri ile farlı tasarımlar yapılara optimum tasarım belirlenmeye çalışılmıştır. Tasarlanan ara soğutucuların prototipleri yapılara motor üzerinde testleri gerçeleştirilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlara göre; tasarlanan ara soğutucunun etenli değerinin %96 olduğu, dolgu havası sıcalığında mevcut ara soğutucuya göre %6 daha düşü sıcalı değerini sağladığı tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler- Dizel motor, Ara soğutucu, HAD analizi Abstract- In the over filling systems used in the locomotive diesel engines used in rail systems, which is a branch of the rapidly developing transportation sector, heatex changers called inter coolers are used. It is important to selector design the optimum intercooler in an over fill system. In this study, it was planned to increase the engine volumetric efficiency by designing an intercooler in a 6 cylinder diesel locomotive engine. This engine has beentriedtodeterminetheoptimumdesignbymaingdifferentdesignswiththecomputationalfluiddynamics (HAD) analysis on the inter cooler. The prototypes of the designed inter coolers were tested and tested on the motor. According to the experimental results obtained; It has been found that the efficiency value of the designed inter cooler is 96% and the temperature of the fill air is 6% lower than the inter cooler present. Keywords- Diesel engine, Intercooler, HAD analysis I. GİRİŞ İçten yanmalı motorlarda motor gücü, yalaşı olara silindirlerinde yaılan yaıt ve bu yaıtın yanmasını sağlayaca hava mitarı ile orantılıdır. Aynı hacimdei bir motordan daha fazla güç elde etme için, silindir içerisine daha fazla hava alma gereir. Bu da harici bir ompresör ullanılara gerçeleştirilir. Tabii emişli bir motora nazaran, harici bir ompresörle silindirine bir çevrimde alınan hava mitarı arttırılan motora aşırı doldurmalı motor, yapılan bu işleme de aşırı doldurma denir []. Aşırı doldurma ile bir motorun hızı arttırılmadan, gücü arttırılabilir veya belirli bir çıış gücü için motorun ağırlı ve hacmi düşürülebilir. Ayrıca yaıtın tam yanması sağlanara egzoz emisyonlarında bir azalma sağlanabilir [2]. İçten yanmalı motor olan dizel motorlarda hızla yaygınlaşmata olan aşırı doldurma sistemlerinin büyü çoğunluğunda ara soğutucu olara adlandırılan ısı değiştiriciler ullanılmatadır.birden fazla aışanı birbirinden atı bir atmanla ayırara aışanlar arasında ısı geçişi gerçeleştirme için ullanılan yapılara ısı değiştiricisi denir. Isı değiştiricilerin endi aralarında anatlı borulu ısı değiştiricileri, levhalı ısı değiştiricileri, Rejeneratif ısı değiştiricileri vb. birço türü bulunmatadır. Bu çalışmada anatlı borulu çapraz aışlı ısı * Sorumlu yazar iletişim: suleapaydin4@gmail.com * TÜLOMSAŞ,2 İletişim: ramazan.ose@dpu.edu.tr, ozer.aydin@dpu.edu.tr,2 Maine Mühendisliği Bölümü, Mühendisli Faültesi, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 43

47 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( değiştirici üzerinde çalışılmış ve analizler yapılmıştır. Kanatlı borulu ısı değiştiricileri ısı geçiş alanını artırma amacıylaço sayıda anattan ve bir boru demetininbu anatların içinden sıı geçme ile geçirilmesiyle oluşturulanyapılardır. Literatürde Kanatlı borulu ısı değiştiricileri üzerine yapılan çalışmalarda, Tasarımların ve analizlerin ısı transferi ve basınç ayıpları açısında gerçeğe yaın sonuçlar verdiği görülmetedir.yapılan çalışmalarda bilgisayar programları ullanılara yapılan analizler zamandan, test düzeneği ve prototip için harcanaca bütçeden tasarruf etmeyi sağlamatadır. Kanatlı borulu ısı değiştiricileri, yaygın ullanımı nedeniyle birço araştırmacı tarafından araştırılmıştır. Schulemberg [3] anatlı elipti borulu ısı değiştiricilerinin, Shepherd [4] plaalı ve dairesel borulu ısı eşanjörlerinin analizini gerçeleştirmiştir. Patanar, S.V [5] elipti borulu ısı değiştiricilerin dairesel borulu ısı değiştiricilere göre daha iyi performans gösterdiğini bildirmiştir.ere ve ar. [6] CFD'yi geometri parametrelerin yassı ve düz borulu ısı değiştiricilerin performansı üzerindei etilerini inceleme için ullanmıştır.rocha ve ar. [7], Kanatlı dairesel ve elipti borulu ısı değiştiricilerde deneysel olara belirlenen ısı transfer atsayısını analiz etmiştir. Kundu ve Das [8], Isı değiştiricilerde didörtgen ve eşenar üçgen boru dizileri için plaa fin ve boru optimum boyutlarını belirlemişlerdir. Kim ve Bullard [9], anatlı ve düz borulu ısı değiştiricilerinde hava tarafı ısı transferini ve basınç aybını 45 farlı ısı değiştiricisinde incelemiştir.miura vd. [] farlı aış düzenlerinin basınç düşümüne olan etisini 32 farlı aış düzeni için incelemiş ve ortalama anal debisi ile geçiş sayısı parametreleri cinsinde toplam basınç düşümü için bir orelasyon geliştirilmiştir. Bhutta vd.[] ısı değiştiricilerdei basınç düşümü, ısıl performans, irlenme ve aış dağılımını HAD analizleri ile tahmin eden çalışmaları derlemişlerdir. Basınç düşümü üzerine ço çeşitli geometrilerde farlı sonuçlar elde etmişlerdir. Ulaştırmanın eonominin gelişmesinde, refahın ve ticaretin artmasında ve istihdam yaratmadai önemli rolü göz önüne alındığında,demiryolu taşımacılığında ullanılan ve ülemizde üretimi yapılmata olan loomotif motoru üzerinde yapılaca her bir modernizasyon çalışmasının üle eonomisine ve reabet gücüne sağlayacağı atı önem arz etmetedir II. METARYAL VE METOD Mevcut ve tasarlanan ısı değiştiricisinde aışan olara hava ve su ullanılmata, soğutulaca aışan olan havanın soğutucuya giriş sıcalığı yaz şartlarında 438 K, havanın debisi,8 g/s alınmıştır. Soğutucu aışan olara su ullanılacatır ve suyun giriş sıcalığı masimum 33 K olara alınmıştır.ara soğutucunun optimum tasarımı çalışmalarında 2 farlı tasarım hesaplamalı aışanlar dinamiği (HAD) analizi ile incelenmiş seçilen Tasarım mevcut ullanılan ara soğutucu ile arşılaştırılmış ve motor test ünitesinde ii farlı ara soğutucunun testleri motor üzerinde gerçeleştirilmiştir. Tasarım çalışmaları HAD alanında ticari bir yazılım olan Fluent programında ii boyutlu çözümler yapılmış ve türbülansmodeli olara -ϵ realizablemodeli seçilmiştir. İi ayrı aışan için aışan özellileri girilmiştir. Giriş şartları olara massflow inlet, çıış şartı olara pressureoutlet belirlenmiştir. Şeil. Çalışılan ara soğutucunun ana hesaplama alanı ve geometri parametreleri Tasarımın çizimi ve ağ yapısı oluşturuldutan sonra Fluent programında farlı tasarımların çözümü yapılmıştır. Tablo de ara soğutucunun 2 farlı tasarım ölçüleri verilmiştir. 44

48 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Tablo. Ara soğutucunun farlı tasarım ölçüleri. L L L2 b/a L L L2 b/a (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Tasarım 52,5 7,5 2,5 Tasarım7 52,5 2,5 2,5 Tasarım2 52,5 7,5 2,5,8 Tasarım8 52,5 2,5 2,5,8 Tasarım3 52,5 7,5 2,5,6 Tasarım9 52,5 2,5 2,5,6 Tasarım4 52,5 2,5 Tasarım 52,5 5 2,5 Tasarım5 52,5 2,5,8 Tasarım 52,5 5 2,5,8 Tasarım6 52,5 2,5,6 Tasarım2 52,5 5 2,5,6 Motor test ünitesinde test işleminin gerçeleştirilebilmesi için test edilen dizel motorun su yağ ve hava sistemlerinin soğutulmasını sağlayan motor test ünitesine bağlı bir soğutma sistemi bulunmatadır.soğutma suyu girişinde, çıışında ve motor tarafı su girişinde ve çıışında er adet 4-2 ma çıış sıcalı transmitter bulunmatadır. Giriş ve çıışta -2 C salalı termometre ve -6 bar salalı manometre ullanılmatadır. Bu su soğutma sisteminde; su soğutma ulesinden gelen soğutma suyu ile motor testi yapılan dizel motora ait pompalar ve basınçlandırılmış suyun soğutulması sağlanmatadır. III. BULGULAR VE DEĞERLENDİRME Çalışılan ara soğutucunun ana hesaplama alanı ve geometri parametreleri üzerinde yapılan değişililere göre Tablo den görülebileceği gibi tasarım değerleri alınara çalışma 4 ayrı grup üzerinde yapılmıştır. Birinci grup Tasarım -3 ten, iinci grup Tasarım 4-6 dan, üçüncü grup Tasarım 7-9 dan ve son olara dördüncü grup Tasarım -2 den oluşmatadır. Birinci grupta; Tasarım, Tasarım 2ve Tasarım 3 için boru merezleri arasındai diey mesafe 7,5 mm, yatay mesafe 2,5 mm, ullanılan boruların b/a oranı Tasarım için, Tasarım 2 için,8 ve Tasarım 3 için,6 olara belirlenmiştir. İinci grupta ise, Tasarım 4, Tasarım 5 vetasarım 6 için boru merezleri arasındai diey mesafe mm, yatay mesafe 2,5 mm ve ullanılan boruların b/a oranı Tasarım 4 için, Tasarım 5 için,8 ve Tasarım 6 için,6 olara alınmıştır. (a) (d) (b) (e) (c) (f) Şeil K giriş sıcalığı,8 g/s ütlesel debi değerlerinde stati basınç(pa) onturları a) Tasarım, b)tasarım 2, c) Tasarım 3, d) Tasarım 4, e) Tasarım 5 ve f) Tasarım 6 45

49 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( Çalışılan ara soğutucunun 438 K giriş sıcalığı ve,8 g/s ütlesel debi değerlerinde Tasarım -6 için bulunan stati basınç değerleri Şeil 2 de verilmetedir. Şeil 2 den de görülebileceği gibi; Tasarım 2 nin en yüse basınç değerinin Tasarım den %36,94 daha düşü olduğu, Tasarım 3 ün basınç aybı değerinin ise Tasarım 2 ye göre%38,7 vetasarım e göre %6,9 daha düşü olduğu tespit edilmiştir. Tasarım 4, Tasarım 5 vetasarım 6 da oluşan en yüse basınç değerleri incelendiğindetasarım 5 in en yüse basınç değerinin Tasarım 4 ten %34,26 daha düşü olduğu, Tasarım 6 nın basınç değerinin Tasarım 5 e göre%36,8ve Tasarım 4 e göre %57,98 daha düşü olduğu tespit edilmiştir. Tasarım 7, Tasarım 8ve Tasarım 9 dan oluşan üçüncü grup için boru merezleri arasındai diey mesafe 2,5 mm, yatay mesafe 2,5 mm ve ullanılan boruların b/a oranı Tasarım 7 için, Tasarım 8 için,8 vetasarım 9 için,6 olara alınmıştır. Dördüncü grup ise Tasarım -2 den oluşmata olup boru merezleri arasındai diey mesafe 5 mm, yatay mesafe 2,5 mm ve ullanılan boruların b/a oranı Tasarım için, Tasarım için,8ve Tasarım 2 için,6 olara belirlenmiştir. (a) (d) (b) (e) (c) (f) Şeil K giriş sıcalığı,8 g/s ütlesel debi değerlerinde stati basınç(pa)onturları a) Tasarım7, b)tasarım8, c) Tasarım9, d) Tasarım, e) Tasarım ve f) Tasarım2 Şeil 3 den de görülebileceği gibi;tasarım 8 in en yüse basınç değerinin Tasarım 7 den %34,62 daha düşü olduğu, Tasarım 9 un en yüse basınç değerinin ise Tasarım 8 e göre %37,7 vetasarım 7 ye göre %58,86 daha düşü olduğu tespit edilmiştir. Tasarım, Tasarım vetasarım 2 de oluşan en yüse basınç değerlerine baıldığında ise Tasarım in en yüse basınç değerinin Tasarım da %8, daha düşü olduğu, Tasarım 2 nin basınç değerinin isetasarım e göre %33,64 ve Tasarım a göre %45,65 daha düşü olduğu tespit edilmiştir. 46

50 Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( (a) (d) (b) (e) (c) (f) Şeil K hava giriş sıcalığı,8 g/s ütlesel debi değerlerinde hız onturları(m/s) a) Tasarım, b)tasarım 2, c) Tasarım 3, d) Tasarım 4, e) Tasarım 5 ve f) Tasarım 6 Şeil 4 de 438 K hava giriş sıcalığı ve,8 g/s ütlesel debi için hız değişimleri verilmiştir. Şeil 4 incelendiğinde;tasarım 2 nin hız değerinin Tasarım den %22,7daha düşü olduğu, Tasarım 3 ün hız değerinin ise Tasarım 2 ye göre%2,23 vetasarım e göre ise %38,7 daha düşü olduğu tespit edilmiştir. Tasarım 4, Tasarım 5 ve Tasarım 6 için hava hızlarına baılaca olursa Tasarım 5 in hız değerinin Tasarım 4 ten %24, daha düşü olduğu, Tasarım 6 nın hız değerinin isetasarım 5 e göre%,4tasarım 4 e göre ise %32,49 daha düşü olduğu tespit edilmiştir. Şeil 5 de Tasarım 7-2 için 438 K hava giriş sıcalığı ve,8 g/s ütlesel debi değerlerindei hız değişimleri verilmiştir. Buna göre, Tasarım 8 in hız değerinin Tasarım 7 den %6,8 daha düşü olduğu, Tasarım 9 un hız değerinin ise Tasarım 7 ye göre %9,6 ve Tasarım8 e göre %32,7 daha düşü olduğu tespit edilmiştir. Tasarım, Tasarım, Tasarım 2 hava hızları değerlendirildiğinde ise Tasarım in hız değerinin Tasarım dan %6, daha düşü olduğu, Tasarım 2 nin hız değerinin ise Tasarım e göre %7,64 ve Tasarım a göre%3,92 daha düşü olduğu tespit edilmiştir. Tasarım, Tasarım 2 vetasarım 3 ün sıcalı değişimi değerlendirildiğinde,tasarım in sıcalı değişiminin %5,3 Tasarım 2 nin sıcalı değişiminin ise %4,49 ve Tasarım 3 ün sıcalı değişiminin %3,37 olara gerçeleştiği görülmetedir.tasarım 4, Tasarım 5 ve Tasarım 6 nın sıcalı değişimine baıldığındatasarım 4 ün sıcalı değişiminin %4,94 Tasarım 5 in sıcalı değişiminin %4,3 ve Tasarım 6 nın sıcalı değişiminin ise %3, olara gerçeleştiği görülmetedir.aynı işlemler Tasarım 7-9 için yapıldığında, Tasarım 7 nin sıcalı değişiminin %4,52 Tasarım 8 in sıcalı değişiminin %3,49 ve Tasarım 9 un sıcalı değişiminin ise %2,43 olara gerçeleştiği görülmetedir.tasarım -2 için ise;tasarım un sıcalı değişimi %3,4 Tasarım in sıcalı değişimi %2,88 ve Tasarım 2 nin sıcalı değişimi ise %,87 olara gerçeleşmiştir. Kütlesel debiye bağlı olara toplam basınç değerleri irdelendiğinde; Tasarım ve Tasarım 2 nintasarım 4 e göre daha yüse olduğu görülmetedir. Tasarım 4 e göre diğer tasarımlar değerlendirilece olursa Tasarım 5 in %34,2; Tasarım 6 nın %54,82; Tasarım 7 nin %47,6; Tasarım 8 in %64,76; Tasarım 9 un %74,93; Tasarım un %76,54; Tasarım in %78,86 ve Tasarım 2 nin %84,8 daha düşü olduğu görülmetedir. 47

51 Toplam Sıcalı (K) Bileci Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt:4, Sayı:, 27 ISSN: ( (a) (d) (b) (e) (c) (f) Şeil K hava giriş sıcalığı,8 g/s ütlesel debi değerlerinde hız onturları(m/s) a) Tasarım7, b)tasarım8, c) Tasarım9, d) Tasarım, e) Tasarım ve f) Tasarım2 Kütlesel debiye bağlı olara toplamsıcalı değişimi irdelendiğinde; Tasarım de %,96; Tasarım 2 de %,73, Tasarım 3 de %,34, Tasarım 4 de %2,, Tasarım 5 de %,7, Tasarım 6 da %,34, Tasarım 7 de %,92; Tasarım 8 de,9, Tasarım 9 da %,26; Tasarım da %,9; Tasarım de %,26 ve Tasarım 2 de %,95 olara görülmüştür Kütlesel Debi,8 g/s Şeil 6. Analizi yapılan tasarımların toplam sıcalı değişim değerleri. 48