Makine Mühendisliği Bölümü Tezleri

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12416/371

Browse

Now showing 1 - 20 of 37

Plastik Enjeksiyon Tekniğiyle Üretilen Gövdeli Santrifüj Sirkülasyon Pompasının Tasarımı, Analizi ve Testleri
(2025) Kaya, Abdullah; Türkoğlu, Haşmet
Mevcut kum döküm tekniği ile yüksek miktarlardaki küçük boyutlu pompaların üretimi elverişli olmadığından, plastik enjeksiyon yöntemine uygun olarak tasarlanan kompozit-plastik pompa gövdesi çalışmanın önemli bir parçasıdır. Tasarlanan pompa gövdesi, üretilebilirlik, hidrolik verimlilik, maliyet etkinliği, ağırlık ve seri üretime uygunluk temelinde optimize edilmiştir. Tez çalışmasında, küçük kapasiteli bir sirkülasyon pompası gövdesi tasarlanmış, 3-boyutlu yazıcı kullanılarak üretilmiş ve test edilmiştir. Optimum ve en verimli tasarımı belirlemek için çeşitli tasarım kriterleri belirlenmiş ve farklı geometrilere uygulanmıştır. Hidrolik verimliliği ve mekanik gerilme dağılımını optimize etmek için ANSYS-CFX (2021 R2 versiyon) yazılım programı kullanılarak sayısal analiz yapılacaktır. Tasarımları doğrulamak için bir test sistemi geliştirilmiştir. Tüm prototipler adım adım test edilmiş ve birbirleriyle karşılaştırılarak, verim ve üretilebilirlik açılarından en uygun tasarım belirlenmiştir.
Dimensional optimization of aircraft canopy actuation mechanism
(2021) Pank, Berk Kemal
Bu tez, tanımlanmış bir probleme yönelik uygun bir mekanizmayı adım adım üretmek için bir yöntem sunar. Ele alınan sorun, aynı çözümde kilitlemeyi de sağlayan, bir uçak kanopisinin açılması için optimum bir çözüm bulmaktır. Amaç için iki tür mekanizma kullanılmaktadır. İlk olarak, Stephenson III tipi altı çubuklu bir mekanizma sentezlenir, ardından daha fazla hareket kabiliyeti elde etmek için bu mekanizma üzerinde değişiklikler yapılarak, dişli seti eklenmiş bir yedi çubuk mekanizması elde edilir. Bu çalışma hem hareket üretme ile mekanizma sentezi, hem de sentezlenen mekanizmanın genetik algoritma ile optimizasyonunu içermektedir. Hareketi tanımlamak için 10 konum belirlenir ve mekanizmanın boyutsal optimizasyonu için kullanılmak üzere orijinal bir genetik algoritma kodu oluşturulur. Hem altı çubuklu hem de dişli yedi çubuklu mekanizmalar için birçok deneme uygulanır ve en sonunda dişli seti eklenmiş yedi çubuklu mekanizma ile istenen bir sonuç elde edilir. Bu tezde çalışılan mekanizma bir uçak kanopisini çalıştırması için tasarlanmıştır, ancak yöntemler farklı amaçlar ve alanlar için kullanılabilir ve uygulanabilir.
Effect of punch stroke application strategies onforming of fuselage panel lay-up molds
(2022) Hızarcı, Melis
Bu çalışma, Invar FeNi36 plakasını gövde paneli yatırma kalıbına soğuk şekillendirmek için üç farklı zımba vuruş uygulama stratejisi önerilmiştir. Stratejilerde plakaya aynı sayıda ancak farklı pozisyonlarda zımba vuruşları uygulanmıştır. Stratejilerin etkinliği Sonlu Elemanlar Metodu (FEM) kullanılarak değerlendirilmiştir. İstenilen plaka formuna en yakın formu veren strateji en iyi olarak kabul edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Soğuk Şekillendirme, Şekillendirme Stratejisi, Invar FeNi36, Sonlu Elemanlar Analizi, QForm
Design and optimization of parallel manipulators for rehabilitation
(Çankaya Üniversitesi, 2017) Yavuz, Samet
In this thesis, a novel over-constrained parallel manipulator for arm rehabilitation is introduced. This manipulator is a planar-spherical parallel manipulator with five degrees of freedom and four legs for rehabilitation of forearm (wrist, elbow and shoulder joints). First of all, the desired motions are specified. Then, manipulator geometry is proposed to ensure these motions. Inverse kinematic solutions are performed for describing the motion of actuators. Jacobian analysis is done to define singularity conditions and to obtain force-torque relation between user and the manipulator. The manipulator optimized dimensionally by using Firefly Algorithm to provide motions in workspace boundaries without any singularity condition. Obtained dimensional parameters are tested and whole workspace is scanned with several simulations to ensure whether the manipulator provide the given motions in specified workspace boundaries.
Exergy analysis of gas turbine power plant in Iraq Al Najaf
(2015) Al-Gburi, Maher
The exergy analysis of Al Najaf power plant of capacity 115.74MW which is located in Iraq will present in this study. The analysis of every component in the system apart was tested in accordance with the laws of mass and energy conversion was one of the main goals of this thesis. As well as we will identify and quantify the sites which have exergy losses. This analysis provides an alternative plan to ensure superior performance of a power plant. The aspects under consideration were the quantitative exergy balance for the entire system and for each component, respectively. At different temperatures, rate of irreversibility of system components, efficiency of exergy and the efficiency flaws were highlighted for each component and for the whole plant. The exergy flow of a material is classified into the groupings of thermal, mechanical and chemical exergy in this study and a stream of entropy-production. Fuel Natural gas of low heating value of 50050 kJ/kg was used as the fuel. The evaluation addressed the question of how the fluctuations in cycle temperatures influence the exergetic efficiency and exergy destruction in the plant. The rate of exergy destruction in the turbine was around 2.75% whereas that in the combustion chamber was about 55.77%. When a 8°C rise was done in the temperature, exergy efficiency for the combustion chamber was calculated to be 49.83%. According to the results of the study, the combustion chamber is found to be chief means of irreversibilities in the plant. Also, it was identified that the exergetic efficiency and the exergy destruction are considerably dependent on the alterations in the turbine inlet temperature. On the basis of these results, recommendations are presented for advancement of the plant
Numerical study of the effects of geometric parameters on performance of solar chimney power plants
(2019) Nsaif, Osama Sabbar
The aim of the study is to get the best and the most efficient design of Solar Chimney Power Plant (SCPP) considering different chimney and collector parameters. SCPP is one of the most promising applications of solar energy because of the high reliability of the system in addition to the low cost of long-term energy production and low maintenance needs. Because of the reasons above, it has been a focus for researchers to increase efficiency of such systems. Solar chimney power plant is a thermal system containing three basic components; the solar collector, the solar chimney and the wind turbine. SCPP has basic working principles which are the effect of greenhouse, chimney drag and conversion to kinetic energy. The air below the semi-transparent collector (glass) is heated up by the solar radiation which is coming from the top of the collector surface. The heated air moves by buoyancy force to the center of the collector where the turbine is located. The heated air leads to a flow through the turbine and drives the turbine which rotates a generator and electric energy is obtained from that rotation. In this study, a 2-D computational fluid dynamics (CFD) analysis for the entire system of solar chimney power plant is done by using commercial program ANSYS 18.2. After verifying the CFD results of the numerical model with the results of the experimental work and obtaining almost identical results, the main parameters like the height of tower, the diameter of the tower, the tower configuration, the diameter of the collector, the height of collector and the inclination angle of the collector which can effect on performance of SCPP has been changed and the influence of varying these parameters on the effectiveness and performance of the solar chimney system is studied. It is found through this study that all of the chimney and the collector parameters which are mentioned above have a direct impact on the effectiveness and performance of SCPP. Depending on the numerical results, it is found that the height and the diameter of the tower is considered as the most effective parameters which can affect largely on the value of the output power of SCPP and the height and diameter of chimney equal to 3.5 m and 25 cm are the best values considering the performance of the chimney. Also results shows that the diverging chimney configuration is the best tower geometry that can be utilized and it can improve and increase the performance of SCPP largely. The numerical findings shows that the increase of solar collector diameter leads to increasing the output power and the best value for the diameter of the collector is 400 cm (the maximum value). Furthermore, it is concluded that the height and inclination angle of the solar collector has an important effect on the output power and the best design for solar collector parameters is 6 cm height of the solar collector with 0 degree for the inclination angle of the solar collector.
Görüntü İşleme Metodu Kullanılarak Rijit Cismin Konum Verisinin Belirlenmesi
(2024) Görgülü, Uğur; İder, Sıtkı Kemal
Bu tez çalışmasında, görüntü işleme metodu ile hareketli cismin konum verisinin elde edilmesi anlatılmaktadır. Hareketli cismin konumunu analiz etmek için test düzeneği kurulmuş ve cismin ~250 m/s hızla, ~8 metrelik hareketi boyunca, 2000 fps ile görüntü alınmıştır. Görüntü analizi ve kamera kalibrasyonu TrackEye programı kullanılarak yapılmış, sonuç olarak konum verisi elde edilmiştir. Tez çalışması ayrıca ne kadar hassasiyet ile pozisyon verisinin bulunduğuna ait bölüm içermektedir. Bu bölüm ile konum verisinin hassasiyeti tespit edilmiştir. Hassasiyet çalışmasında kullanılan test düzeneği, hareketli nesne yerine hareketsiz nesne kullanılması dışında ana test düzeneğine benzer şekilde kurulmuştur. Hareketsiz cismin konum verisi, görüntü işleme yöntemi ve mutlak doğru olarak kabul edilen takeometre ölçümleri ile elde edilmiştir. Sonuçlara göre, görüntü işleme yöntemi ile rijit cismin konumu 2 cm'den küçük hata ve 1 cm'den küçük ortalama hata ile elde edilebilmektedir. Bu değerler ana çalışmanın tolerans sınırları içerisindedir; dolayısıyla yöntem doğrulanmış kabul edilebilir. Hacimsel kısıtlar nedeniyle hareketli cismin konum verisi, entegre sensörler gibi geleneksel yöntemlerle elde edilemediğinde bu çalışmada doğrulanmış olan görüntü işleme yöntemi faydalı olabilmektedir.
Simulation of ballistic test for personal body armor
(2021) Yüksel, Mehmet
Bu tezin amacı; kişisel vücut zırhı atışlı teslerini simüle etmek ve iddialı bir istek olarak 4. Koruma seviyeli yelek tasarımı yapmaktır. Tez, kişisel vücut zırhların tarihçesi, amaçları ve motivasyonu, problem tanımını ve yöntemleri, balistik koruma ve vücut zırh tasnifini, kullanım alanlarını, balistik testleri, hasar şekillerinin ve arka yüz sehimini sınınflandırılmasını, kompozit ve seramik malzeme özelliklerini kapsayan bir giriş ile başlamaktadır. Takiben, gözden geçirilmiş olan altmış iki makale literatür taraması bölümünde özetlenmektedir. Simülasyon çalışmaları, hedef balistiğinde kullanılacak analitik modeller gerektirdiğinden, seçilen on altı model açıklanmaktadır. Bir delici tarafından hedefin delinmesi mikrosaniye düzeyinde zaman aldığından, çalışmalarda yüksek gerinim hızlı uygulamalar için en yaygın kullanılan sonlu elemanlar yazılım araçlarından biri ve özel bir mühendislik analiz yazılımı olan LS DYNA kullanılmaktadır. Bu nedenle, bu tez kapsamında yürütülen simülasyon çalışmalarının anlaşılmasını kolaylaştırmak ve yeni kullanıcılara yol göstermek için yazılımın kullanımına ilişkin temel tanıtım bilgileri, malzeme modelleri ve programın gerekli tüm adımları tanıtılmaktadır. Hedef balistiği ile ilgili araştırma verilerinin çoğu metal zırh plakaları üzerinde olduğundan, metal hedef delinmesi üzerine yönelik 7 yayın ve kompozit delinmesi üzerine 2 yayın LS DYNA kullanılarak yeniden çalışılmaktadır. Literatürdeki test verilerine yakın çözümler elde etmek uzun zaman almış olup, özetlenmektedir. LS DYNA'nın gerçek atışlı testleri simüle etme yeteneğinin çok yüksek olduğu ve maliyetli gerçek atışlı testler için alternatif olarak kullanılabileceği görülmektedir. Plaka kalınlığı, plaka malzemesinin mukavemeti, delici burun geometrisi gibi bazı parametrelerin balistik performans üzerindeki etkisini görmek için parametrik bir çalışma yapılmaktadır. Farklı seramikler ve Ultra Yüksek Molekül Ağırlıklı Polietilen (UHMWPE) için çarpma analizleri yapılmaktadır. Ayrıca, hedefin farklı hızlardaki mermileri yavaşlatabileceğini gözlemlemek üzere, seramik plakaların arkasına çelik ve alüminyum malzemeler yerleştirilmektedir. Kurşun geçirmez yelek NIJ standardına dayalıdır ve farklı mermi tiplerine karşı birkaç seviye koruma içerir. 7.62 mm M2AP mermisine karşı 4. balistik balistik koruma seviyeli bir yelek tasarlamak için uzun bir çalışma yürütülmektedir. İlk olarak Kevlar 29 ve Dyneema (UHMWPE) kullanılarak simülasyon çalışmaları yapılmakta, UHMWPE'nin daha iyi performansa sahip olduğu gösterilmektedir. Bu nedenle, takip eden çalışmalar UHMWPE ile tam bir korumaya ulaşmak için 36,8 mm'ye kadar farklı kalınlıklarda yapılmaktadır. Alümina ve Bor Karbür gibi seramiklerle de benzer çalışmalar gerçekleştirilmektedir. Alümina'nın UHMWPE ile birlikte kullanımı sinerji etkisi göstermektedir. Ancak kabul edilebilir ağırlık ve arka yüz sehim değerlerinde 4. koruma seviyeli bir yelek tasarlamak mümkün görünmemektedir. Ayrıca parametrik analizler için farklı koşullar araştırılmakta ve Recht – Ipson analitik modeli kullanılarak balistik sınır hızları hesaplanmaktadır. Simülasyon çalışmalarının tüm koruma seviyelerinde yapılması amaçlanmış olmakla birlikte, gerçek atışlı test verilerine ulaşmadaki güçlük nedeniyle sadece bazı seviyelerde yapılabilmektedir.
Topology optimization of an aircraft structural part for additive manufacturing
(2023) Özkara, Mustafa
Topoloji optimizasyonu, malzeme kullanımını ve üretim maliyetlerini en aza indirirken belirli işlevsel gereksinimleri karşılayan yüksek performanslı parçalar oluşturmak için güçlü bir araçtır. Tipik olarak, parçanın dijital bir modelini oluşturmayı, işlevsel gereksinimleri ve kısıtlamaları tanımlamayı ve bir dizi olası tasarım oluşturmak için yazılım algoritmalarını kullanmayı içerir. Bu araç uzun yıllardır kullanılmasına rağmen, optimize edilmiş parçaların imalatında her zaman birçok sorun olmuştur. Teknoloji geliştikçe, endüstriler için optimize edilmiş parçaları uygulayabilmek için çeşitli üretim tekniklerinde önemli gelişmeler olmuştur. En önemli tekniklerden biri eklemeli imalattır (AM). Topoloji optimizasyonu ve AM kombinasyonu, özellikle havacılık endüstrisinde topolojik olarak optimize edilmiş parçaların üretim zorluklarını ortadan kaldırmak için çeşitli avantajlar sağlamıştır. Bu geliştirmeler ile optimize edilmiş tasarım AM kullanılarak üretilebilir ve son parça kullanım amacına göre tasarlanmış bir geometriye sahip olabilir. Bu tez, farklı AM malzemelerine uygun olarak geleneksel ve eklemeli üretim teknikleriyle tasarlanan ve analiz edilen parçaları kullanarak karşılaştırmalar yaparak optimizasyon avantajlarının genel bir çalışmasını sağlar.
Suspension design of an unmanned automatic gun shot system placed on a vehicle
(2018) İşcanoğlu, Serkan
tez çalışması ana bölümler olarak, beş kısımdan meydana gelmektedir. İnsansızlaşmanın önemi başlığının altındaki kısımda günlük hayatta insansızlaşmanın önemi ve sonuçları, askeri sahada insansızlaşmanın değeri ve katkıları dahası sonuçları, insansız sistemlerin üstünlük ve buna karşın zayıf olduğu noktalar ve insansız sistemlerin kullanılmasının ahlaki boyutu konuları irdelenmektedir. Askeri sahada insansızlaşma topiği altındaki kısımda, askeri alanda insansızlaşmanın tarihsel boyutu, insansız sistemlerin tanımlanması ve tasnifi, insansız sistemler ve otonomi, hava, kara, deniz ve uzay araçları sınıflarından meydana gelmiş insansız sistemlerin türleri yapıları ve özellikleri; Türkiye'nin sahip olduğu insansız araçlar konuları incelenmiştir. Modern çağdan beri piyade sınıfının ilerlemesi ve savaşlardaki enformatik gelişmeler topiği altındaki bölümde, piyade sınıfının tarihi savaşlardaki kullanılma durumlarına göre irdelemesi yapılmaktadır. En yeni teknolojik ilerlemeler doğrultusunda piyade sınıfının yeni baştan teşkilatlanması başlığı altındaki bölümde planlama, konsept, kadro, araç, silah, teçhizat, enerji gereksinimi ve eğitim alt başlıkları incelenmektedir. Daha sonraki bölümde ise; Türkiye'nin sahip olduğu insansız araçlar, silah yerleştirilebilen araçlar, parametreler, belirlenen bir silah sisteminin monte edilmesi, taşıtın dinamik olarak modellenmesi, süspansiyon seçimi ve süspansiyon tasarımı yapılarak sonuç ve öneriler irdelenmiştir. Bu çalışmada modelleme Solidworks'de yapıldıktan sonra ANSYS programında dinamik analizimiz yapılmış ve geri tepmeli silah tasarımının ne kadarlık bir kuvvete maruz kaldığı ortaya konulmuştur. Aynı zamanda Matlab yazılımında süspansiyon seçiminin yapılması maksadıyla mekanik simülasyon uygulanmıştır.
Analysis of the oil well impactor mechanism under different conditions
(2016) Mahmood Alkarawi, Walaa Abid
Drilling process is one of vastly used manufacturing in oil and gas industry, there are plenty of studies that are looking for this complex process in academic and industry world. PDC drill bit is an important petroleum equipment in this process, therefore predictions of significant process variable such as torque, cutting force and stress distributions play an important role to keep the equipment life and the safety of the lives of workers. The researchers have found these variables by using experimental techniques which makes the investigation need long period time and have expensive cost. At this point, finite element modeling and simulation become the main to investigate these parameters. It can be expected that finite element Simulations can be used without conducting any experimental studies. This thesis covers a study investigating the effect of parameters on the drill bit, PDC modelling and simulation during the drilling process by using finite element method with software ABAQUS. For this purpose, drilling simulations of the PDC are performed. At the first step, the effect of drilling speed on torque and cutting force is investigated by comparing simulation result with experimental results that are found in the literature review. The effect of load force on torque and the values of rotary speed depend on data from experimental working from field NOOR WELL in south of Iraq are found. In addition, comparison of two different mesh sizes of element is performed and the results are compared with that of the literature. Then the effect of applied pressure on the drill bit is shown. Also the effect of kinetic energy and internal energy are considered. Lastly, element point in drill bit is set and the maximum stress results are listed from the beginning of the process to the end. The results corresponding to all of these parameters related with the process of the drill bit are taken as a reference point and then comparison for other impactors are conducted using ABAQUS.
Trajectory tracking control of flexible joint parallel manipulators subject to impact
(2016) Denizli, Mustafa Semih
In this study, trajectory tracking control method for parallel manipulators having joint elasticity is examined and in addition the stability and the performance were investigated when the manipulator is subject to an impact with another object. Firstly, dynamic analysis for the parallel manipulators is carried out and the system equations of motion are derived by using Lagrange technique. Then the system impulse-momentum equations are derived. Moreover, an inverse dynamics control method is presented which is based on an input-output relation between the torques and end-effector position variables. In the case study, a 3-RPR planar parallel manipulator with three legs having joint elasticity is simulated considering an impact with a point mass body and all of these simulations are conducted by Matlab® and Simulink® software programs. After the simulations, it is observed that controller retrieved the desired trajectory and the results are provided at the end of the study.
Design of an overconstrained manipulator for rehabilitation purposes
(2016) Yılmaz, Kuntay
In this thesis, an overconstrained mechanism for upper extremity rehabilitation is introduced. The geometry of the selected manipulator was arranged that it fits the exact motion of the arm upper extremity and acts as an exoskeleton. Inverse kinematics calculations are shown for describing the motion of actuators for a desired arm motion. Lagrange Formulation is used for the inverse dynamic model of the system. Due to the geometry of the manipulator, kinematic and dynamic calculations are applied to the two spherical subspaces of the manipulator using imaginary joints. Workspace analysis has been made to verify the motion that the mechanism needs for the specified rehabilitation tasks.
Rehabilitation of old francis turbines using reverse engineering and computational fluid dynamics simulations
(2020) Ulucak, Oğuzhan
Son yıllarda, performans kaybı, güvenilirlik azalması ve sıklıkla bakım ihtiyacı nedeniyle su türbinlerin yenilenmesi ve yükseltilmesi giderek daha fazla talep edilmektedir. Rehabilitasyon sürecine başlamadan önce, santralin mevcut durumunu gösteren çalışmalar yapılması önem arz etmektedir. Verimlilik, üretilen güç ve güvenilirlikte azalmaya neden olan mevcut sorunları anlamadan rehabilitasyon sürecini başlatmak, performansta önemli bir artış olmadan ünitelerde gereksiz masraflara ve değişikliklere neden olabilir. Bu araştırmanın amacı, iyileştirme potansiyelini değerlendirmek ve operasyonel özelliklerin belirlenmesi amacıyla seçilen hidroelektrik santrallerinin Hesaplamalı Akışkan Dinamiği analizlerini yapmaktır. Bu amaçla öncelikle türbin parçaları sahada taranmış ve geleneksel tersine mühendislik adımlarını hidrolik türbinlerin akış dinamikleri ile birleştiren hibrit bir tersine mühendislik metodolojisi geliştirilmiştir. Beşinci bölümde, türbinin verimini ve güç çıkışını belirlemek için zamandan bağımsız analizler yapılmıştır ve böylece türbinin farklı düşü ve debi değerlerinde davranışını incelemek için bir tepe diyagramı oluşturulmuştur. Elde edilen HAD sonuçları saha ölçümleri ile karşılaştırılmıştır. HAD sonuçları, tam yük durumunda türbinin, üreticinin garantili değerleri ile tutarlı olan 51,56 MW güç çıkışı ile%93,8 verimliliğe sahip olduğunu göstermektedir. Çalışmanın altıncı bölümünde, türbin verimini düşüren sorunlar zamana bağlı analizler yapılarak tespit edilmiştir. HAD sonuçlarına göre, çark kanatlarında kavitasyon bölgeleri görülmektedir. Farklı kavitasyon mekanizmalarının tanımlanmasını sağlayan türbin teşhisi için geçici analiz ve görselleştirme teknikleri kullanılmaktadır. Sonuçlar, saha fotoğraflarında da görüldüğü üzere, kanadın, kuyruk kenarına yakın noktalarda kavitasyon olduğunu göstermektedir. Buna ek olarak, özellikle kısmi yük koşullarında, emme borusunda şiddetli girdaplar olduğu görülmektedir ve bu olgu santraldeki şiddetli titreşimlerin sebebidir. Geleneksel çark kanadının X-kanadına değiştirilmesinin performansı artırması ve kavitasyonu önleyeceği öngörülmektedir. Emme borusu konisi üzerindeki ilave kanatçıklar veya basınçlı su enjeksiyon sistemi ile çekiş borusu performansı artırılabilir ve bu da türbinin daha kararlı ve verimli çalışmasına neden olacaktır. Anahtar Kelimeler: Rehabilitasyon, HAD, Tersine Mühendislik, Francis Türbini, Yenilenebilir Enerji, Zamana-Bağlı Simulasyon
Development of non-motorized grabber mechanism for unmanned aerial vehicles
(2022) Köroğlu, Muhammed Samed
Bu tezde özellikle insansız hava araçlarında kullanılacak bir tutucu mekaniz-ması ile ilgili araştırma ve tasarım yapmayı amaçladık. Tez süreci boyunca, günümüzün yükselen teknolojisi; insansız hava araçları ve benzeri insansız hava araçları için yeni bir tutucu sistemi tasarlamak için optimizasyon, sentez, analiz, CAD ve üretim yöntemlerini uygulamayı planladık. Önceki tekniğe göre, drone araçları için elektrik motorları veya benzeri aktüatörler ile kontrol edilebilen, farklı şekillerde çok sayıda tutucu mekanizma oluşturulmuştur. Drone sistemleri için tutucu tasarımlarının en çok karşılaşılan versiyonları, servo veya DC motorla çalıştırılan pençeler, entegre robotik kollar/manipülatörler, makara sistemleri, motor tahrikli tutucular, manyetik mandallı tutucular vb. gösterilebilir. Tezimizde bu tür mekanizmaların gereğinden fazla ağır olması, uçuş stabilitesi bozukluklarına yol açması, tutucunun yerleştirilmesi için hacim sınırlamaları, mevcut mekanizmaların karmaşıklığından kaynaklanan arızalar vb. sorunlarını çözmeyi hedefledik. Bir mandal mekanizmasına benzer motor-suz bir mekanizma modeli üzerinde çalışılarak belirtilen sorunlar en aza indirilebilir veya tasarım için kabul edilebilir sınırlara çekilebilir.
Numerical analysis of turbulent flow and heat transfer with nanofluid in elliptical cross-sectioned duct
(Çankaya Üniversitesi, 2017) Peneklioğlu, Kaan
In this study, varying major to minor axis ratio in an elliptic tube has been investigated numerically under the steady state, forced convection with turbulent heat flow conditions. Constant wall temperature was applied to tube wall. Mainly, hydrodynamically and thermally developed turbulent flow has been investigated. To obtain fully turbulent flow, study was performed Reynolds numbers between 10000 and 100000. Water was used as working fluid in the first part of study. ANSYS Fluent 17.0 tool was used for all simulations. After the end of numerical results, average Nusselt numbers and average friction factors were obtained and they were compared with correlations which are commonly used in the literature. Al2O3 / Water nanofluid was used as working fluid in the second part of study and all simulations were repeated. It is noticed that using of nanofluid increases average Nusselt number significantly. However, it leads to an increase in pressure drop inside the tube. As a result, it causes an increase in average friction factor. According to the results of the study, using of nanofluid increases average Nusselt number almost 13% in all models. At the same time, it causes an increase in average friction factor around 1.7%. It is noticed that different major to minor axis ratios have no significant effect on average Nusselt number and average friction factor. Also, correlations in the form of 𝑁𝑢=𝑎1 ×𝑅𝑒𝑏1 and 𝑓=𝑎2×𝑅𝑒𝑏2 are obtained for average Nusselt number and average friction factor in all models.
Numerical modelling of forced convection heat transfer in an open cavity
(2019) Deniz, Ahmet
In this study, combined forced and natural convection heat transfer and fluid flow are examined in an open cavity. The effect of cavity geometries like cavity depth, cavity length, on heat transfer rate is investigated. As a flow parameter, Reynolds number, heat flux, heated wall position and Richardson number effect of the heat transfer are investigated. The cavity left wall is heated with constant heat flux, while other walls are kept at the adiabatic condition. The working fluid is assumed as air with Pr=0.71. For numerical analysis FLUENT Software is used in order to solve incompressible, two-dimensional, steady-state flow. For momentum and energy equations second-order upwind scheme is used. Length to depth ratio and height to depth ratio of the cavity is varied between 0.25
Optimization of the fabrication processes of microfluidic chips by hot embossing
(2015) Ziyara, Abbas Ali İbrahim
Currently, the advent of microfluidics offers promising tools, especially in life sciences, with applications ranging from biological or chemical sensors to organs on chips. Although, this technology contains various other advantages such as reduction in sample and reagent consumption, decrease in reaction times, and improved accuracy, there are still a few number of commercially available microfluidic devices. One of the reasons hampering commercialization of microfluidics is its fabrication cost. Lithography based techniques are commonly used for microfluidic fabrication owing to the high precision. However in lithography based microfluidic fabrication methods manufacturing lead times are often high. Design-to-device period may reach up to several days. Here, micro scaled conventional methods such as micro milling, micro injection molding, or hot embossing are more prominent. In these methods, the cycle time reduces down to hours or even minutes. This in turn reduces the cost per device considerably. This thesis aims to design and construct a low cost hot embossing press and optimize the process parameters for fabrication of microfluidic chips. The hot embossing press was designed as a low cost device, having material cost as low as 224 TL. For testing purposes, we fabricated a mold made of brass using micro milling process. We proved that, we can obtain 200 m wide channels on polymethylmethacrylate (PMMA) substrates, by applying 240 bars or pressure for 6 min. under 180 oC temperature, total cycle time per one chip is found to be 11 min.
Thermal design and simulation of cooling system for performance improvement of Li-İon batteries for vehicles / Araçlardaki Li-Ion pillerin soğutma performaslarının incelenmesi, tasarım ve test ederek değerlendirilmesi
(2019) Özçelik, Beyrek Baran
Tezin amacı ve kapsamı, sıcaklık değişiminin pil performansı üzerindeki etkisini izlemek ve alternatif soğutma metodolojilerini simüle etmek ile beraber mantıklı bir soğutma sistemi tasarımı önermektir.Farklı soğutma akışkanları, soğutma geometrileri ve ısı transfer yöntemleri incelenmiş ve en uygun olanları simüle edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Bu bağlamda alüminyum bateri modülü ve montajlı kanal tipleri sayısal olarak karşılaştırılmıştır. Sayısal modelin, 3C boşalma hızı altında tek bir akünün test edilmesi, zamanın fonksiyonu olarak ısı üretimi ve sayısal model ile karşılaştırılması ile gerçekleştirilmiştir
Design and analysis of an overconstrained manipulator for rehabilitation
(2015) Aldulaimi, Hassan
A parallel manipulator is a closed loop kinematic chain mechanism that is attached to the base by at least two limbs in parallel. Compared with the serial, the parallel manipulator has higher load-carrying capacities, higher accuracy, higher stiffness and lower inertia. Due to these advantages the parallel manipulator become viable alternative for wide applications, therefore it have been the subject of study of many research during the recent three decades. However, these kinematic closed loops also have some disadvantages, such as limited workspace, complicated forward kinematics, high cost and complicated structures. To overcome these disadvantages parallel manipulators with less than 6-DoF can be used. Also, designing a parallel manipulator with less than six degree of freedom for a subspace can relatively reduce the complexity.This thesis deals with one of the applications of parallel manipulator as a rehabilitation robot. This device is an over –constrained parallel manipulator 5 degree of freedom with 3 legs. This manipulator consists of a moving platform which is connected to a fixed base via three legs. Each leg is made of RRR(RR) (revolute) joints where the first three joint in all legs are parallel and the recent two joint are intersecting .Inverse kinematics of this device including position velocity and acceleration are studied. In addition, the workspace of the parallel manipulator is analyzed. A design optimization is conducted for the prescribed workspace of the device. Finally, this thesis also deals with the dynamic modeling the manipulator using an approach of the principle of virtual work. The equations of motion of the manipulator are derived by considering its motion characteristics. To reduce computations, inverse Jacobian matrices for manipulators are derived to give relations between input and output variables.

Browse

Recent Submissions