repository.title.prefixSustainable Development Goal "Goal 14: Life Below Water" ile 'a göz atma

Sustainable Development Goal "Goal 14: Life Below Water" ile 'a göz atma

A conceptual approach for design and development of serious games in maritime domain

(Graduate School, 2024-01-19) Gürbüz, Süleyman Cihan ; Çelik, Metin ; 512182005 ; Maritime Transportation Engineering

Around 80,000 merchant vessels which are manned by about 1.6 million seafarers transport around 90 percent of world trading products. Transportation of important products such as food and medical supply during the Covid-19 pandemic has even spotlighted the vital role of seafarers. International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping (STCW) (referred as STCW in this study), which has been issued by International Maritime Organization (IMO), defines the training and competency standards of the seafarers. It has been argued that there is an important gap between required on-board competency levels of seafarers and their actual levels of competency. Despite the regulatory and technological advancements in shipping, human error still plays a major role in more than 80% of shipping accidents. For enhanced competency development of seafarers, maritime industry needs to find cheaper, accessible and more flexible methods of practical education and training. Serious gaming, as a technology-enabled instructional method, offers an important potential for maritime domain as it provides interactive and authentic learning environments. In this regard, main objective of this study is proposing a holistic conceptual approach for effective design, development and utilization of serious games in maritime domain. More specifically, this study intends to provide the academicians and practitioners with a foundational basis for creating and using maritime serious games. For this purpose, a systematic literature review on serious game design approaches with a special focus on future skill development is firstly conducted. In this review, 32 serious game design models which provide practical steps for serious game design are selected. It is found that 8 (25%) of these design approaches support at least one future skills, among which problem‐ solving as well as collaboration and teamwork are the most commonly supported ones. It is also discovered that clear goals and interactivity, used in 6 (75%) and 5 (63%) of the 8 design approaches respectively, are the most commonly implemented game design elements. Considering the significant literature gap on the implementation of serious games for future skills development, this literature review consequently provides valuable insights for the game designers, software developers, educational technology researchers, and engineering educators in various domains. After that, Serious Game Design for Maritime (SGDM), a holistic model to support the design of maritime serious games is proposed. Using the SGDM model, MARITIME LEADERS at SEA (ML@S), a 3D serious game to enhance the leadership and teamwork skills of young seafarers and maritime students, has been prototyped. ML@S game is conceptualized as a module of the "Maritime Gamentor" platform. Using the SGDM model, TASK-BASED RISK ASSESSMENT AT SEA (MRA@S) game is also designed and prototyped for task-based risk assessment training in preparation for the Ship Inspection Report (SIRE 2.0) inspections of Oil Companies International Marine Forum (OCIMF). Proposed model (SGDM) as well as the explained methodology can be followed by technology initiatives, game designers, and researchers for development of similar maritime serious game modules on soft skills and technical skills. Besides, functions of the Maritime Gamentor platform can be further extended in the maritime domain by adding similar serious game based training modules. After prototyping the games, an experimental study was conducted for analyzing the efficiency of the ML@S game and proposed SGDM model. It can be concluded from the experimental study that the game was tested successful by the students in all 4 categories (motivation and engagement, game effectiveness, game clearness, future use). This being the case, it can be put forward that the developed ML@S game can be used as a means of leadership education and training. Looking at the broader picture in the study, it was proved that the SGDM model can be practically applied to design successful maritime serious games. In sum, serious games can provide maritime students and young seafarers with the practical education and training they need in a cost effective way. For this reason, it is believed that the proposed approach can be followed by technology initiatives, game designers, and researchers for development of similar maritime serious game modules on soft skills and technical skills. Consequently, this research intents to contribute to safety, security and environmental protection in maritime domain by providing an insight into enhanced competency development.
A numerical risk analysis approach on salvage operation of grounded vessels

(Graduate School, 2022) Okuyucu, Oğuz Can ; Akyüz, Emre ; 712743 ; Maritime Transportation Engineering Programme

Maritime is one of the most influential actors of world trade, whose importance is increasing day by day. In addition to this great importance, maritime is full of risks with a wide variety of serious consequences. For this reason, safety is at the center of the maritime industry and risk analysis has an important place in academic studies on the maritime industry. One of the most dangerous operations in maritime is salvage. Salvage has several sub- sections, such as salvaging a wrecked ship, removing sunken ships or valuable materials, and harbor cleaning. Salvage operations are operations involving heavy loads for long periods and high-risk activities. Considering that each accident has different variables, there is no single truth in salvage. For example, the ship may have run aground in a sandy area or a rocky area, or may have been involved in a collision and therefore severely damaged or sunk. Risk situations will vary according to the situation and planning to be made according to the variable situation of the accident and the operation to be performed. When considered from this point of view, risk analysis is of great importance in the field of salvage. In the light of this information, it is aimed to make a general risk analysis in the salvage operation of the stranded ship in this thesis. Although salvage operations differ in themselves, the main realities of salvage and the risks determined in the light of lived experiences are focused on. In this context, HAZOP and LOPA methods will be combined in risk analysis assessment and the order of magnitude approach will be used for quantification. First of all, the initial events, the undesired consequences of deviations, and the safety measures that can be taken will be determined by the HAZOP method. Then, with the LOPA method, the frequency of initial events, the severity of undesirable consequences, and the risk reduction values of safety measures will be determined by the order of magnitude approach.
A statistical analysis to control pH level of main engine cooling system onboard unmanned surface vessel

(Graduate School, 2023) Sel, Hakan ; Çelik, Metin ; 783862 ; Maritime Transportation Engineering Programme

The interest in unmanned ships has been increasing rapidly all over the world recently. This new field, which will enter our lives in the near future, brings with it many question marks. The most important issue in mind is how to reduce the risks of unmanned ships and how safe they will be. As it is known, the concept of safety has a very important place in the maritime sector. In order to ensure the concept of safety with all the systems/devices on the ship, the issue of maintenance has become one of the items at the center of the maritime industry. In order to carry out the maintenance operations of unmanned ships, it is necessary to establish and safely use autonomous maintenance systems. However, due to the fact that unmanned ships have not been actively used yet, studies in the field of autonomous maintenance needs are limited. In the light of this information; in this thesis, it is aimed to develop a diagnostic model for autonomous ships that allows controlling the pH (potential of hydrogen) value in the cooling water system, which is one of the maintenance steps of the diesel engine in an unmanned surface vehicle. As the first step of a statistical analysis to control the pH level of the diesel engine cooling system in unmanned surface ships, variables will be determined to carry out data collection. Managing an advanced statistical solution for this operational situation is crucial. Association Rule Mining (ARM) approach will be used in order to reveal the interconnectedness of the determined variables. The number of diesel engine variable will be defined to create an operational data frame. Then, together with the ARM approach, the factors affecting the pH value will be determined. Thus, development of a diagnostic model for autonomous ships that can control the pH value of the diesel engine cooling water of unmanned surface ships will be developed. With this thesis, it is aimed to achieve the following objectives; i.) to determine the operating values of the diesel engine of unmanned ships, ii.) to reveal the connections between the operating values by integrating the ARM approach, iii.) to determine the effect of these values on the pH value of the cooling water, iv.) to determine the methods to control the pH value autonomously. As a result, it is thought that this thesis will contribute to engineers, marine researchers and professional sailors about autonomous maintenance systems to be installed on unmanned surface ships.
A statistical framework for degraded underwater video generation

(Graduate School, 2023) Şatak, Serkan ; Töreyin, Behçet Uğur ; 834354 ; Satellite Communication and Remote Sensing Programme

Computer vision in the underwater medium presents unique challenges due to the distinct properties and conditions encountered beneath the water’s surface. Underwater environments are characterized by limited visibility, color distortion, scattering of light, and various water conditions such as turbidity and currents. These factors severely impact the performance of traditional computer vision algorithms designed for terrestrial images, leading to significant difficulties in underwater image and video analysis. One of the primary hardships in underwater computer vision is the degradation of image quality caused by the attenuation of light. As light travels through water, it is absorbed and scattered, resulting in reduced contrast, loss of details, and color distortion. These effects make object detection, recognition, and tracking challenging tasks. Additionally, the scattering of light causes blurring and reduces the sharpness of underwater images, further impeding accurate analysis. Another significant hurdle is the lack of reliable, in-depth information. Estimating depth in underwater scenes is complex due to the varying water conditions and the absence of well-defined visual cues. This limitation poses challenges for tasks such as 3D reconstruction, scene understanding, and object localization.
Age and significance of amphibolites in the bolu massif (İstanbul Zone, NW Turkey)

(Graduate School, 2022-07-06) Demirkaya, İnal ; Topuz, Gültekin ; Wang, Jia-Min ; 602191003 ; Geodynamics

The Bolu Massif represents the Late Neoproterozoic crystalline basement of the Istanbul Zone (NW Turkey), and is made up of two tectonometamorphic units which are separated by a major tectonic line. The lower tectonometamorphic unit comprises amphibolite-facies metamorphic rocks which are dominated by the migmatitic amphibolite and locally trondhjemite. On the other hand, the overlying tectonometamorphic unit comprises greenschist-facies mafic to felsic metavolcanic rocks intruded by a huge granitoid of Late Neoproterozoic age. This study deals with the metamorphic evolution of the underlying amphibolite-facies tectonometamorphic unit. The amphibolite-facies tectonometamorphic unit comprises migmatitic amphibolite (ca. 80% of the exposure area) and concordant to crosscutting trondhjemite sills/dykes/stocks (ca. 20% of the exposure area). Although this amphibolite unit was formerly interpreted to the crustal part of an ophiolite, rare earth element patterns and multi-element variation diagrams involving fluid immobile elements differ from the well-documented ophiolites. The geochemical features of these voluminous amphibolites are more consistent with those in intra-oceanic arcs and magmatic arcs. U-Pb dating of zircons from four trondhjemite samples and from three amphibolite samples consistently yielded ages of 255-260 Ma (Middle to Late Permian). Only zircons from one amphibolite sample defined a discordia with an upper intercept age of 554 ± 34 Ma (2) (Late Neoproterozoic-Cambrian). The geochronological data shows that the amphibolite-facies tectonometamorphic unit does not represent the Late Neoproterozoic basement of the Istanbul Zone. It is related to Late Palaeozoic to Late Mesozoic orogenic events.
AHP metodu kullanılarak Karadeniz bağlamında deniz güvenliğinin dinamiklerinin belirlenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-01-25) Durukan, Özcan ; Bolat, Pelin ; 423191003 ; Denizcilik Çalışmaları

Küresel ticaretin neredeyse tamamına yakını daha ucuz olması, daha büyük tonajlarda yükün tek seferde taşınmasına müsaade etmesi ve dünyanın yaklaşık dörtte üçünün denizler ile kaplı olmasından dolayı denizcilik ile gerçekleştirilmektedir. Küresel ticarete ek olarak ülkelerin de denizlerden faydalanma yolları farklılaşmakta ve denizler; turizm, deniz kaynaklarından faydalanma gibi çeşitli faaliyetlerde kullanılmaktadır. Denizlerin bu yaygın kullanımı, onu deniz ticaretine ve ülkelere karşı olan tehditler için bir numaralı hedef haline getirmiştir. Denizcilik faaliyetlerini hedefleyen tehditler sebebi ile denizde gerçekleştirilen faaliyetlerinin güvenliğinin sağlanabilmesi için uluslararası boyutta görüşmeler yapılıp çeşitli anlaşmalar imzalanmıştır. Bu anlaşmalarda deniz güvenliği kavramı farklı açılardan ele alınıp genel hatlarıyla tanımlansa da bu tanımlar deniz güvenliği için kapsamlı ortak bir tanım niteliğinde olmamıştır. Öte yandan, mevcut olan bu tehditler teknolojik, ekonomik ve siyasi gelişmelerin etkisi ile nitelik ve nicelik olarak günden güne artışını sürdürmüştür. Bu durum deniz güvenliği kavramının öneminin ülkeler açısından artmasına sebep olmuştur. Ek olarak bazı ülkeler bulunduğu bölgede öne çıkan deniz güvenliği bileşenlerini araştırıp, buna göre uygun deniz güvenliği stratejilerini ve politikalarını belirlemektedir. Neticede deniz güvenliği kavramının sahip olduğu karmaşık yapı sebebiyle genel bir tanımda uzlaşı sağlanamamıştır. Literatürdeki çalışmalar bu kavramın dinamiklerini tanımlamış ve dinamikleri ile bu kavramın çerçevesini belirlemiştir. Dolayısıyla bu dinamikler, deniz güvenliğinin ülkelerin durumlarına ve bölgelerine göre değerlendirilmesini zorunlu kılmıştır. Bu çalışmada daha önce deniz güvenliği boyutları arasında herhangi bir çalışma yapılmamış olan Karadeniz Bölgesi ele alınmıştır. Karadeniz Bölgesinde oluşturulacak deniz güvenliği stratejileri ve politikalarında hangi boyutlar üzerinde daha fazla durulması gerektiği belirlenmek istenmiştir. İlk olarak, deniz güvenliği, deniz güvenliği boyutları ve Karadeniz Bölgesi için deniz güvenliği konularında literatür araştırması yapılmıştır. Araştırma neticesinde Karadeniz için deniz güvenliği alanında çok fazla çalışmaya rastlanamazken, incelenen diğer çalışmalardan deniz güvenliği kavramına ait ana boyutlar; uluslararası işbirliği, deniz hukukunun işlevselliği ,deniz alanlarını izlemeye yeterli donanma ve sahil güvenlik gücü, mavi ekonomi ve yasadışı faaliyetler olarak belirlenmiştir. Daha sonra bu ana boyutlar özelinde yapılan araştırmada alt boyutlar belirlenmiştir. Deniz güvenliği kavramının ana boyutları için belirlenen alt boyutlar sırasıyla, uluslararası işbirliği için; uluslararası anlaşmalar, ihlaller ve anlaşmazlıklar; deniz hukukunun işlevselliği için; denizcilik politikalarının uygulanabilirliği, gereksiz idari ve bürokratik engeller ve yargı standartı; deniz alanlarını izlemeye yeterli donanma ve sahil güvenlik gücü için; deniz alanlarının coğrafyası, kıyı devriye unsurları ve donanma kapasitesi; mavi ekonomi için; balıkçılık, deniz ve kıyı turizmi, denizcilik taşımacılığı ve denizcilik ve deniz kaynakları; yasadışı faaliyetler için; deniz haydutluğu ve denizde silahlı soygun, yasadışı göç ve yasadışı deniz ticareti şeklindedir. Boyutlar arasında önem sıralaması yapılabilmesi için seçenekler arasında en güvenilir ve en uygun tahminin yapılmasına olanak veren Analitik Hiyerarşi Süreci Metodu kullanılmıştır. AHP; Bir dizi faaliyetin veya kriterin göreli önemini belirlemek için kullanılan bir yöntemdir. Diğer karar analizi yöntemlerinden farkı çok kriterli ve aşamalı, karmaşık ve grup katılımlı sorunları aşamalı olarak biçimlendirebilmesidir. Bu yöntem ile karar verirken önemli olan niteliksel ve niceliksel etmenler beraber ele alınabilmektedir. Analitik Hiyerarşi Süreci yöntemi ile oluşturulan ve belirlenen deniz güvenliği ana ve alt boyutlarının ikili karşılaştırılmasına olanak sağlayan bir anket, Türkiye'de bulunan 11 adet deniz güvenliği uzmanına uygulanmıştır. Anketlerin analiz edilmesi sonucunda elde edilen bulgularda, deniz güvenliği kavramının en önemli ana boyutu uluslararası işbirliği olarak belirlenirken, sırasıyla ikinci önemli ana boyut deniz güvenliği alanlarını izlemek için yeterli deniz ve sahil güvenlik kuvvetleri olmuştur. Üçüncü olarak deniz hukukunun işlevselliği ve mavi ekonomi ana boyutları eşit olarak tercih edilmiştir. Karadeniz için son önemli ana boyut yasadışı faaliyetler olarak görülmüştür. Ek olarak alt boyutların önem sıralamasında, en önemli alt boyut deniz hukukunun işlevselliği olurken, ikinci olarak donanma kapasitesi, üçüncü olarak uluslararası anlaşmalar ve dördüncü olarak deniz haydutluğu ve denizde silahlı soygun olarak sıralanmıştır. Bu bağlamda, yapılan değerlendirme sonucunda belirlenen hiyerarşik sıralama ile Karadeniz Bölgesi'nde en önemli deniz güvenliği boyutunun denizcilik politikalarının uygulanabilirliği olduğu belirlenmiştir. Karadeniz Bölgesi'nde uluslararası ticaretin tamamına yakını denizcilik alanında gerçekleştirilmektedir. Denizcilik politikalarının bölgeye uygun, mevcut şartları iyileştirici, ticari faaliyetlerde bulunanların haklarını savunucu ve koruyucu nitelikte olması, deniz yolu ile gerçekleştirilen ticaretin güvencesi olma niteliğindedir. Ek olarak izlenen denizcilik politikaları ülkeler arasında sınır görevi gören Karadeniz Bölgesi'nde komşuluk ilişkilerini iyileştirici ve güçlendirici bir öneme de sahiptir. Bu bölgede takip edilecek denizcilik politikalarının belirtilen dinamiklere göre belirlenmesi, denizcilik politikalarının uygulanmasında meydana çıkabilecek güçlükleri azaltarak, deniz güvenliği kaygılarını önemli ölçüde gidereceği düşünülmektedir. Donanmanın kapasitesi ikinci önemli boyut olarak ortaya çıkmıştır. Donanma deniz ve kıyı güvenliğini sağlama görevi bakımından çoğu kaynakta deniz güvenliği kavramı ile doğrudan ilişkilendirilmektedir. Altı ayrı ülkenin kıyılarının bulunduğu Karadeniz Bölgesinin sahip olduğu stratejik üstünlük, doğal kaynaklar, deniz ticaretinde önemi gibi olanakları da altıya bölünmektedir. Bu paylaşımın zaman zaman kabul görmediği ve uluslararası anlaşmalarla çözülemediği durumlarda hakların korunmasında fiili olarak kullanılan donanmanın, caydırıcılığı da orta yolun bulunmasında önemli bir faktör olarak ortaya çıkmaktadır. Nitekim bölge tarihine bakıldığında sıkıntılı süreçlerden geçildiği, günümüzde de devam eden ve dünya medyasında da sıkça bahsedilen anlaşmazlıklar görülmektedir. Öte yandan donanmanın, caydırıcı etkisinin yanı sıra, ortak yürütülen tatbikatlar vasıtası ile ülkeler arasında iş birliği, bilgi alış verişi ve dolayısıyla barış ortamının tesis edilmesinde de etkili olduğu görülmektedir. Üçüncü önemli boyut uluslararası anlaşmalar olarak belirlenmiştir. Uluslararası anlaşmalar ülkeler arasında yaşanan problemlerin çözülmesinde, yapılacak ortaklıkların tesis edilmesinde, vb. durumlarda, tarafların birlikte kabul edeceği bir orta yolda buluşması için kullanılan yaygın bir uygulamadır. Karadeniz de farklı ülkelerin sınırlarının birleştiği bir iç deniz olması ve çeşitli zenginliklere sahip olması bakımından üzerinde anlaşmalar yapılan bir bölgedir. Ülkelerin bölgede yürüttükleri faaliyetleri için komşu ülkelerle anlaşmalar ile mutabık kalması, Bölgede barış ortamının sürekliliğinin sağlanması için kilit öneme sahiptir. Yine halihazırda mevcut olan anlaşmazlıkların da askeri güçlere başvurulmadan anlaşmalarla çözülmesi bölgede yüzyıllardır komşuluk yapan ülkelerin ileriki ilişkileri için kurtarıcı olduğu düşünülmektedir. Sonuç itibari ile bölgedeki deniz güvenliği uzmanlarının bağımsız fikirleriyle belirlenen bölgeye özgü deniz güvenliği dinamiklerinin önemli bir bilgi olduğu düşünülmektedir. Bu görüş doğrultusunda Karadeniz bölgesine özgü bir deniz güvenliği tanımının, bölgedeki problemlerin ve faaliyetlerin daha net anlaşılmasına katkı sağlayacaktır ve Karadeniz için oluşturulacak politikalar, stratejiler ve uygulamaların daha etkili olmasına sebep olacaktır.
Aktif kontrol uygulamalarında firar kenarı emiş yüzeyi manipülasyonunun akış gürültüsü üzerindeki etkilerinin incelenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-02-05) Toksavul, Atila ; Zafer, Baha ; 511191185 ; Uçak ve Uzay Mühendisliği

Hava araçları ve rüzgâr türbinlerinin aerodinamik ve aeroakustik özelliklerinin iyileştirilmesi, performansları ve işleyişleri açısından önemli bir yer tutar. Havacılık alanında gerçekleşen gelişmeler ile birlikte, uçan yolcu sayısı her geçen gün artmaktadır. Benzer bir şekilde; hızla artan şehirleşme, beraberinde yüksek enerji ihtiyacını getirmektedir. Dolayısıyla, rüzgâr çiftlikleri gibi alternatif enerji kaynaklarının kullanımı her geçen gün artmaktadır. Bu sebeple; gürültü kontrolü ve gürültünün önlenmesi, günümüzde giderek önem kazanmaktadır. Bu çalışma kapsamında; aktif akış kontrol tekniklerinin kullanımının, bir kanadın aerodinamik ve aeroakustik performansı üzerindeki etkileri incelenmektedir. Aktif kontrol metodu olarak, firar kenarına yakın bölgelerde emme akışı uygulamasına gidilmiştir. Firar kenarı gürültüsünün azaltılmasında, bahsedilen aktif akış kontrol metodunun etkinliği araştırılmıştır. Bu doğrultuda, oluşturulan farklı senaryolar için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizleri gerçekleştirilmiştir. Sayısal verilerin alınması sürecinde, literatürde yaygın olarak kullanılması ve doğrulama verilerine ulaşılabilmesi nedeniyle, bir NACA (National Advisory Committee for Aeronautics) kanat profili olan ve körlenmiş firar kenarına sahip NACA 0012 profili kullanılmıştır. Kullanılan NACA 0012 profili için veter uzunluğu 0.2m, firar kenarı körlüğü (h/δ*) ise 0.196 olarak alınmıştır. Simülasyonlar, ANSYS Fluent yazılımı üzerinde Reynolds-Averaged Navier–Stokes (RANS) ile Large Eddy Simulation (LES) karma modeli olan Stress-Blended Eddy Simulation (SBES) türbülans modeli kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Türbülans alt modeli (subgrid-scale) olarak, Smagorinsky-Lilly modeli kullanılmıştır. Basınç- hız bağıntısının sağlanması için Pressure-Implicit with Splitting of Operators (PISO) algoritması kullanılmıştır. Öncelikle, çalışmada kullanılacak HAD analizleri için oluşturulan sayısal modelin geçerliliği teyit edilmiştir. Bu süreçte, doğrulama analizleri gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen doğrulama analizleri sırasında herhangi bir aktif kontrol metodu kullanılmamıştır. Fakat, türbülansa bağlı etkilerin daha iyi gözlemlenebilmesi için, NACA 0012 profili üzerinde hücum kenarına yakın bölgeler üzerinde tetikleme akışı uygulanmıştır. Tetikleme akışı için kullanılan değerler, literatürde yer alan akış verilerini baz almaktadır ve deneysel sonuçlara yakınsamak için sayısal analizlerde kullanılmak üzere oluşturulmuştur. Sayısal modelin doğrulanması, NACA 0012 profili üzerinden elde edilen basınç değerleri ve akustik verilerin literatür ile karşılaştırılması ile sağlanmıştır. Bu süreçte, veter uzunluğuna göre Reynolds sayısı 400000 olarak alınmıştır. Profil üzerinden elde edilen negatif basınç katsayıları, literatür ile karşılaştırılmıştır. Akustik veriler ise, firar kenarına yakın konumlar üzerinden hesaplanarak referans alınan değerler ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar neticesinde, kullanılan sınır şartlarının ve oluşturulan sayısal modelin geçerliliği sağlanmıştır. Doğrulama analizleri sonrasında, firar kenarını referans alan doğrultusal gürültü dağılımları, hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar üzerinde gürültünün kuadrupol etkileri yeterince gözlemlenemediğinden dolayı serbest akış hızı arttırılmıştır. Veter uzunluğuna göre 530000 Reynolds sayısına sahip akış üzerinde aktif gürültü kontrol metotları uygulanmıştır. Farklı aktif kontrol parametrelerinin profil üzerinde uygulandığı senaryolar oluşturulmuş, bulunan sonuçlar birbiri ile karşılaştırılmıştır. Senaryolar, literatürde yer alan aktif gürültü kontrol parametresi baz alınarak oluşturulmuştur. Parametre, aktif kontrol yüzeyinin uzunluğu ve kontrol akışının hızı ile doğru, serbest akış hızı ile ters orantılıdır. Dolayısıyla; serbest akış koşulları değişmediği sürece, birbirine denk kontrol akışı debilerine sahip senaryoların sahip olduğu kontrol parametreleri de birbirine eşit olacaktır. Çalışmada, kontrol yüzeyinin manipüle edilmesi ile oluşturulan farklı senaryolar için gürültü değerleri incelenmiş, birbirine denk kontrol parametrelerine sahip senaryolar üzerinden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. HAD analizleri için oluşturulan modellerde kontrol parametreleri; 0.268, 0.537, 1.611 ve 3.222 olarak belirlenmiştir. Her bir kontrol parametresi için, NACA 0012 profili yüzeyine, birbirine denk merkezli ancak farklı uzunluklarda kontrol yüzeylerine sahip üç farklı durumda aktif kontrol senaryosu tanımlanmıştır. Kontrol parametresinin 0.268 olarak tanımlandığı durumda oluşturulan tüm senaryolar için gerçekleştirilen analizlerde, firar kenarına göre 90° ve 270° doğrultularında gürültü iyileştirme gözlemlenmiştir. Kontrol yüzeyinin daraltıldığı senaryoda bu etkiler artmış, tüm açısal doğrultularda efektif bir gürültü iyileştirme elde edilmiştir. Kontrol parametresinin 0.537 olarak tanımlandığı durumda ise farklı olarak, kontrol yüzeyinin genişletildiği senaryoda etkin bir gürültü iyileştirme gözlemlenmiştir. Tüm doğrultularda efektif olarak gürültü iyileştirmenin gözlendiği senaryolarda; 0° doğrultusunda yani iz bölgesinde gözlenen gürültü miktarındaki azalmanın, diğer doğrultularda gözlenen değerlere göre daha düşük olduğu saptanmıştır. Kontrol parametrelerinin 1.611 ve 3.222 olarak belirlendiği senaryolar ise, elde edilen verilerin doğrulaması, dipol ve kuadrupol etkilerin daha iyi gözlenebilmesi için analiz edilmiştir. Kontrol parametresinin 1.611 olarak belirlendiği senaryolarda iz bölgesi gürültüsünün önlenmesinde etkili sonuçlar elde edilmiştir, ancak bu durum 90° ve 270° doğrultularında gürültü önleme performansında düşüş yaratmıştır. Kontrol parametresinin 3.222 olarak belirlendiği senaryolarda ise ölçüm alınan tüm doğrultular üzerinde gürültü önleme performansında düşüş gözlemlenmiştir.
Assessing the Bosphorus as a migratory corridor for Pipistrellus nathusii using acoustic monitoring methods

(Graduate School, 2024-07-02) İlbaş, Tuğçe Nur ; Çoraman, Emrah ; 601211009 ; Earth System Science

Türkiye has one of the richest bat diversity in the Mediterranean region. However, essential ecological information about bat species, such as population sizes, distributions and their migration behaviour is lacking. This information gap is primarily due to the elusive behavior of bats. Most of the bat research in Türkiye is about cave-dwelling species, which are relatively easier to study. Studies on other species, on the other hand, are generally based on opportunistic and non-systematic surveys. In this context, acoustic ecology methods offer an effective approach to investigating bats. This study aims to conduct a systematic acoustic ecology investigation in İstanbul, Türkiye, with a specific focus on the role of Bosphorus as a migratory corridor for bats. In particular, the migration patterns of Pipistrellus nathusii, a long-distance migratory bat species, were investigated. Additionally, the relationship between bat activity and meteorological parameters, as well as moon phases were explored to assess their impact on migration. Ultrasonic sound recordings were collected from four different locations along the Bosphorus, spanning from north to south, between April and November 2022. Recordings were preliminary analysed with Kaleidoscope Pro software and then processed manually. Analysis revealed that bat activity was positively related to temperature. Wind speed and direction affect bat activity in different ways depending on the season. In particular, light winds are positively associated with bat activity. When the effect of moon phases on bat activity was examined, it was found that the P. nathusii activity level in Yıldız City Park and ITU Campus was more affected by the moon phases, and especially the Nathusius Pipistrelle acoustic group activity decreased during the full moon phase. Pipistrellus nathusii activity in Yıldız City Park increased from mid-August and decreased towards the end of October. Activity on the ITU Campus started to increase in mid-August, peaked towards the end of September, and decreased at the end of October. Activity in the Atatürk City Forest started to increase in mid-August, peaked in September, and continued to decrease slightly in the autumn. In the Sarıyer Forest, there was an increase in August, the highest activity was seen in September and decreased with the end of the autumn. These findings show that the Bosphorus is a migratory corridor for P. nathusii. The insights gained from this study will contribute to the conservation of migratory bat routes between Europe and Asia.
Bir cisim etrafındaki sualtı akış gürültüsünün teorik ve deneysel olarak incelenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-04-21) Bulut, Sertaç ; Ergin, Selma ; 508152006 ; Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği

Günümüz mühendislik uygulamaları içerisinde gürültü olgusunun yeri gitgide daha önemli bir hale gelmektedir. Sualtı gürültüsü ise askeri, endüstriyel ve ekolojik açıdan kritik bir öneme sahiptir. Askeri alanda, savaş gemilerinin ve denizaltıların sualtı gürültüsü karakteristikleri, gizliliklerinin tesisini ve yüksek hızlarda sessiz çalışabilmelerini etkileyen bir faktördür. Ayrıca, yüksek gürültü seviyelerinin sualtı canlıları üzerindeki olumsuz etkileri ve deniz taşımacılığında yolcuların konforu ile sağlığı sualtı gürültüsü üzerine yapılan araştırmalar için teşvik edici faktörlerin başında gelmektedir. Denizcilik uygulamaları içerisinde silindirik yapılar oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptir. Denizaltılarda periskop, hava tahliye borusu, radar, elektronik savaş antenleri gibi kısımlar, açık deniz yapılarında sualtı destekleme üniteleri, deniz yatağı boru hatları ve gemi direk sistemleri silindirik yapıların yer aldığı denizcilik uygulamalarından sadece birkaç tanesidir. Bu nedenle, silindirik yapıların hidroakustik karakteristiklerinin araştırılması büyük önem arz etmektedir. Daha sessiz mühendislik sistemlerinin tasarlanabilmesi için, bu yapıların akış temelli gürültü mekanizmalarını etkileyen faktörlerin iyi anlaşılması gerekmektedir. Akış gürültüsünü oluşturan en önemli etmenler arasında, türbülanslı iz bölgesi, sınır tabakaları, akım ayrılmaları ve kararsız akış yapılarının katı cisimlerle etkileşimi yer almaktadır. Kararsız ve türbülanslı akış alanının, gürültü üretimi ve yayılımının ve çok kutuplu gürültü kaynaklarının karmaşık fiziği, akış gürültüsünün anlaşılması en zor gürültü bileşenleri arasında yer almasına neden olmaktadır. Doktora tezi kapsamında, silindirik yapıların hidroakustik karakteristikleri analitik, sayısal ve deneysel metotlar kullanılarak incelenmiştir. Geliştirilen bir yazılım ile, akış verilerinden yararlanılarak tekil silindirler etrafındaki akış gürültüsü seviyeleri analitik olarak hesaplanmıştır. Farklı geometrik kesitlere ve boyutlara sahip silindirlerin akustik karakteristikleri çeşitli hibrit akustik metotlar kullanılarak sayısal olarak incelenmiştir.
Bir feribot için yakıt hücresi batarya hibrit sisteminin modellenmesi ve simulasyonu

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-14) Gülmez, Rukiye ; Deniz, Cengiz ; 512181027 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği

Küresel ticaretin büyük bir bölümü daha ucuz olması, daha büyük tonajlarda yükün tek seferde taşınmasına müsaade etmesi ve dünyanın yaklaşık dörtte üçünün denizler ile kaplı olmasından dolayı denizcilik ile gerçekleştirilmektedir. Denizcilik sektöründe enerji ihtiyacı büyük çoğunlukla dizel oil ve fuel oil gibi fosil yakıtlar ile karşılanmaktadır. Sera gazı ve hava kirliliğine ilişkin sıkılaştırılmış uluslararası düzenlemeler, azalan fosil yakıt rezervleri ve yakıt fiyatlarındaki artış, gemi sahiplerini yenilenebilir çevre dostu enerjiyi tercih etmeye zorlamaktadır. Çeşitli alternatif yakıtların tüketilmesi, enerji verimliliğini temel alan farklı gemi tahrik sistemlerinin geliştirilmesi denizcilik sektörü için geleceğe dönük uzun vadeli çözüm yöntemlerindendir. Gemi kaynaklı emisyonları azaltmak için ; emisyonların en önemli kaynağı olan ana güç ünitesi dizel makinelerini daha temiz enerji üretebilen güçlü alternatiflerden biri olan yakıt hücreleri ile değiştirmek bu yöntemlerden biridir. Feribot tipi gemiler, uzun mesafe seyreden ticari gemilere göre alternatif yakıtların ve sistemlerin denenmesi konusunda daha esnek olur. Bu, özellikle yakıt mevcudiyetinin daha az riskle güvence altına alınabileceği yerel sularda çalışan feribotlar için geçerli olabilir. Yakıt hücresi sistemi, gelecek vaat eden teknolojilerden biri olarak görülüyor. Gemilerin yapısı ve çalışma şekli nedeniyle, gemilere tek bir enerji formu kullanılarak güç verilmesi risklere neden olabilecek bir durumdur ve bu nedenle tek bir enerji kaynağının kullanılması tatmin edici bir çözüm değildir. Tek bir enerji kaynağının eksikliklerini gidermek için çeşitli yenilenebilir enerji kaynakları (örneğin, hidrojen yakıt hücreleri, güneş enerjisi, piller, süper kapasitörler, vb.) bir arada kullanılabilir. Yakıt hücreleri, yakıtlardaki kimyasal enerjiyi doğrudan elektrik enerjisine çeviren, yüksek verim ve düşük çevresel etki ile elektrik üreten elektrokimyasal cihazlardır. Yakıt hücresi teknolojisi, elektrik üretmek için oksijen ve hidrojen moleküllerinin bazik elektrolitik özelliklerini kullanır. Elektronların moleküller arasında transferi, doğru akım (DC) gücü sağlamak için kullanılır. Sağlanan elektrik gücü, hem oksijen hem de hidrojen akışları korunduğu ve sabit olduğu sürece devamlı olacaktır. Bu sistem tarafından üretilen tek atık yan ürün sudur. Yakıt hücre çeşitleri ve daha önce yapılan yakıt hücrelerinin gemilerdeki uygulamaları incelendiğinde katı oksit yakıt hücresi (SOFC) çeşitinin deniz şartlarına uygun olabilecek seçeneklerden biri olduğu görülmüştür. Yüksek hidrojen üretim maliyeti, hidrojen istasyonlarının kısıtlılığı ve hidrojenin depolanmasındaki zorluklardan dolayı gemilerde kullanım olgunluğu hidrojene göre daha fazla olan sıvılaştırılmış doğal gaz LNG) çalışmamızda yakıt olarak seçilmiştir. Yakıt pillerinin zayıf dinamik tepki karakteristiği ve yavaş başlama süresine sahip olmalarından dolayı yüke kararlı güç sağlamak için bataryalar ile desteklenmiştir. Bu çalışmada ana güç kaynağı olarak SOFC kulllanan ve bataryalarla hibritlenmiş bir güç ünite sistemi tasarlanmıştır. Matlab simulink programı kullanılarak yapılan uygulamada aktif bir gemiden alınan verilerle sistem yük dağılımları, yakıt tüketimi, emisyon miktarları gibi parametreler açısından incelenmiştir ve sayısal sonuçlar elde edilmiştir. M/V Sultanahmet arabalı feribotuna ait rota, yakıt tüketimi ve emisyon bilgileri 10.02.2022 tarihinde Eskihisar-Topçular arasında yaptığı seyir, yanaşma ve kalkış manevralarına eşlik edilerek elde edilmiştir. Kaydedilen veriler yapılan çalışmada kullanılmıştır. Geminin operasyon güç profili incelenerek gerekli güç çıkışını sağlayacak SOFC ve manevralarda gerçekleşen güç dalgalanmalarını tamponlamak için lityum iyon (Li-Ion) bataryalar seçilmiştir. Geminin seyir sürecinden, yanaşma ve kalkış manevralarından alınan kesit örnekler ile tasarlanan hibrit sistemin durumu analiz edilmiştir. Geminin seyir ve manevralarını içeren üç farklı enerji ihtiyaç durumu belirlenmiş ve yakıt hücresi ile bataryaların çalışma şekilleri koordine edilmiştir. Yanaşma ve kalkış manevralarında meydana gelen güç zirvelerini yakıt pilleri ve bataryalar birlikte karşılamaktadır. Manevra boyunca enerji talebindeki ani düşüşlerde yakıt pilleri tarafından üretilen fazla enerji bataryalar tarafından depolanmaktadır. Seyir sürecinde ise yakıt pillerioptimum çalışma şartlarına ulaşmış olup gerekli enerji talebinin büyük kısmını tek başına karşılamaktadır. Tasarlanan sistem ile sülfür, azot ve uçucu organik bileşik emisyon miktarlarında dizel makinelere kıyasla yaklaşık %99'dan ve karbondioksit (CO_2) emisyon miktarında ise %40' den fazla düşüş olacağı hesaplanmıştır. Bataryalar ve yakıt pillerinden oluşan hibrit sistemde hareketli parça bulunmadığı için gürültü kirliliği oluşmamaktadır. Dizel makinelerinin gürültü seviyeleri ile kıyas edildiğinde yüksek performansta sessiz çalıştıkları sonucuna varılır. Yapılan çalışma sonucu düşük emisyon miktarı, sessiz çalışma, daha az operasyonel ve periyodik bakım harcamaları, sistemdeki insan faktöründen kaynaklanan riskin azaltılması ve düşük iş gücü ihtiyacı ile daha fazla finansal kazanç sağlanması gibi avantajlar sağlayacaktır.Yakıt hücrelerinin gemilerde kullanımı henüz pilot uygulamalar ve deneme aşamalarındadır.
Büyük orman yangını geçirmiş alanlarda yersel ölçüm ve serpinti radyonüklid yöntemleri (Berilyum-7 ve Sezyum-137) kullanılarak toprak erozyonu hızının belirlenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-12-27) Yıldız, Cihan ; Görüm, Tolga ; 602182004 ; Jeodinamik

Büyük orman yangınları yol açtığı büyük ekonomik kayıpların ve kimi zaman da neden olduğu can kayıplarının yanı sıra doğal ekosistem üzerinde de önemli değişikliklerin ortaya çıkmasına yol açar. Orman yangınlarının flora ve fauna popülasyonundaki değişimler, toprak ve ana kaya özelliklerinin değişmesi, yüzeysel akış ve erozyon miktarındaki artışlar, heyelan ve moloz akmalarının artışı gibi doğrudan alanda yol açtığı değişimler ilk akla gelenlerdir. Ancak bunlara ek olarak orman yangınının gerçekleştiği alanın kaynaklık ettiği çevre alanlarda da sedimantasyon miktarında artış, su kalitesinde azalma gibi önemli ekolojik sorunların da tetikleyicisi olduğu bir gerçektir. Ekstrem doğa olaylarının neden olduğu değişimlerin geçmiş jeolojik dönemlerde belirli periyotlarda gerçekleştiği ve doğanın bu tür değişimlerin etkilerine uyum sağlama eğiliminde olduğu bilimsel bir gerçeklik olsa da günümüzde meydana gelen doğal olayların hem ortaya çıkışında hem de etkileriyle mücadele edilmesinde insan etkisinin çok önemli bir paya sahip olduğu da yadsınamaz bir gerçekliktir. Bu bağlamda yoğun nüfus baskısıyla karşı karşıya kalan orman alanlarının çevresinde özellikle Akdeniz iklim bölgesinde küresel ısınmanın yol açtığı uzun ve daha kurak yaz döneminde gerçekleşen orman yangınları geniş alanları etkilemektedir. Gerek yangın sırasında yangın şiddetinin etkisiyle toprak özelliklerinin değişmesine bağlı olarak gerekse yangın sonrasında yangına maruz kalan arazideki hâlâ ekonomik değere sahip olan ağaçların kesilmesi, taşınması ve arazinin yeniden ağaçlandırılmasına yönelik ilgili merciler tarafından uygulanan ağaçlandırma ve diğer silvikültür çalışmaları sonucunda arazinin tekrar yangın öncesindeki şartlara ulaşması onlarca yılı alabilmektedir. Bu çalışmada Türkiye'nin güneybatı kıyısında Akdeniz iklimi etkisindeki Güneybatı Toroslar'da yer alan Göcek'in kuzeyinde 10 Temmuz 2019 tarihinde meydana gelen orman yangını ile Antalya İli, Kumluca ilçesi, Adrasan kuzeyinde 24-29 Haziran 2016'da toplam 15 km2 ormanlık alanda etkili olan orman yangınından sonra arazide meydana gelen değişimlerin erozyon hızına etkileri Türkiye'de ilk defa serpinti radyonüklidleri yönteminden yararlanılarak tespit edilmiştir. Çalışmada bu yöntemin dışında yangın alanındaki jeomorfik özellikler ile yangın şiddeti arasındaki ilişkileri ortaya koymak amacıyla İHA (İnsansız Hava Aracı) kullanılmıştır. Ayrıca doğrudan arazi ölçümlerine dayalı olarak yersel ölçüm yöntemleri kullanılmıştır. Bunlara ek olarak, kullanılan farklı yöntemler arasındaki validasyonun da sağlanması açısından yersel LİDAR ölçümünden de yararlanılarak yüksek çözünürlüğe sahip nokta bulutlarından elde edilen verilerle de diğer yöntemlerden elde edilen sonuçların desteklenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca ülkemizde yürürlükte olan mevzuatlar gereği orman yangınları sonrasında yanan arazilerin kısa sürede yanmış ağaçlardan temizlenmesini kapsayan boşaltma kesimi (ing. salvage logging) yoluyla arazinin doğal yapısının büyük ölçüde zarar görmesinin yol açtığı antropojenik tahribatın bitki örtüsünün yenilenme hızı üzerindeki etkisi, Antalya ili Alanya ilçesi Sapadere mevkiinde 30 Haziran-2 Temmuz 2017 tarihleri arasında yangına maruz kalan 20.7 km2'lik alana ait Spot uydu görüntüleri kullanılarak NDVI analizi ile ortaya koyulmuştur. Çalışmada serpinti radyonüklidleri yönteminin, sarp arazi koşullarında örnek alınmasının zorluğu dışında orman yangını geçirmiş arazilerde erozyon hızının tespiti açısından elverişli sonuçlar verdiği görülmüştür. Son yıllarda kullanımı ve teknolojisi hızlı bir şekilde artan İHA tabanlı ölçüm ve analiz teknolojilerinin erişilmesi güç alanlarda ve özellikle de dönemsel değişimlerin incelendiği çalışmalarda başarılı sonuçlara ulaşılmasını sağladığı görülmüştür. Yersel ölçüm yöntemlerinden istenilen sonucun alınabilmesinin ise kurulan düzeneklerin dış etkilerden azami ölçüde korunabilmesine bağlı olduğu ve ülkemizde orman yangını sonrasında uygulanan restorasyon çalışmalarında başvurulan yöntemler göz önüne alındığında yersel ölçüm yöntemlerinden sonuç almanın ülkemiz şartlarında oldukça zor olduğu tecrübe edilmiştir. Çalışma sonucunda, 2 yıl boyunca gerçekleştirilen arazi çalışmaları ve kullanılan metodlar ile gelecekte daha pratik ve hızlı sonuç verebilecek bir yöntem olarak serpinti radyonüklidlerinin orman yangını geçirmiş arazilerde meydana gelen erozyonun ölçülmesinde etkili bir yöntem olduğu ortaya koyulmuştur. Ayrıca İstanbul Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi'nin (Proje No: 41755) ve TÜBİTAK-2232 Uluslararası Lider Araştırmacılar Programı (Proje No: 118C329) desteği ile geliştirilen bu çalışma, ülkemizde henüz yaygınlaşmamış olan orman yangını geçirmiş arazilerde serpinti radyonüklidleri ile erozyon hızının tespit edilmesine yönelik çalışmalar için öncülük etmesinin yanı sıra çok yüksek çözünürlüklü topoğrafik modelleme ile alansal, hacimsel hesaplama çalışmalarının da entegre edilmesiyle bu alandaki çalışmalara ivme kazandırılabilecek ve farklı disiplinlerden araştırmacıları da bir araya getirebilecek bir çalışma olmuştur. Gerçekleştirilen çalışma ile orman yangını geçirmiş arazilerde meydana gelebilecek; erozyon, birikim, moloz akmaları ve heyelan gibi zamansal değişimlerin bölgesel etkilerinin incelenebileceği ve bu tür olayların yol açabileceği tehlikelerin öngörülebileceği ortaya koyulmuştur. Çalışmada özellikle yangın sonrasında yapılan boşaltma kesimleri ve takip eden iyileştirme çalışmalarının yangın sonrası gelişebilecek moloz akma tehlikesini neredeyse beş katı bir hızda artırdığı ve bitki örtüsünün doğal yenilenme süresini de olumsuz etkilediği sonucuna ulaşılmıştır.
Complete mitochondrial phylogeny of palaearctic serotine bats (Genus eptesicus, vespertilionidae, chiroptera)

(Graduate School, 2024-07-01) Özbay, Gamze ; Çoraman, Emrah ; 601211005 ; Earth System Science

Investigating speciation mechanisms is essential in evolutionary biology studies to understand biodiversity on Earth. As bats are one of the least studied groups of mammals, understanding their taxonomy for designing effective conservation strategies is important. The Serotine bats, which have over 30 species, provide a rich study group due to their wide distribution in various habitats such as forests, urban areas, deserts, and caves. With their insectivorous diet, they play an important role in the population control of insects and thus maintaining ecological balance. The complex evolution of Serotine bats is shaped by geography, environmental changes, and gene flow, providing further research opportunities. Phylogenetic studies conducted on mitochondrial and nuclear genes showed discordance between mitochondrial and nuclear phylogenies. Species identification among Serotine bats is often challenged by introgression events. This study aims to assemble and analyze complete mitochondrial genomes of Palaearctic Serotine bats to understand their phylogenetic relationships and detect possible selection signatures within their mitochondrial genomes. Thirteen samples representing seven species and nine subspecies were assembled, and all 37 mitochondrial genes are annotated. The phylogenetic relationships are inferred using Bayesian and Maximum Likelihood methods. The selection pressure on thirteen protein genes is investigated by calculating DNA polymorphism for each gene and constructing a Bayesian phylogenetic tree. The resulting tree topologies are compared with whole mitochondrial genome phylogeny topologies. On the assembled mitogenomes, all 37 mitochondrial genes, including thirteen protein-coding genes, twenty-two transfer RNAs, two ribosomal RNAs, and one non-coding displacement loop (D-loop), were identified. The resulting analysis shows two main mitochondrial phylogenetic groups: Eastern serotinus-bottae and Western serotinus-nilssonii in the Palaearctic Serotine bats. This result validates previously determined species groups. The selection analysis shows differences in topologies in ND2, ND4L, ND6, and COX3 trees; however, DNA polymorphism statistics fail to validate the analyzed pattern which indicates that the mitochondrial genes might not have a selection among Palaearctic Serotine bat species.
Comprehensive transcriptomic and genomic analysis of oxidative stress-resistant saccharomyces cerevisiae

(Graduate School, 2023-07-25) Özşen Kocaefe, Nazlı ; Çakar, Zeynep Petek ; 521122107 ; Molecular Biology-Genetics and Biotechnology

Oxidative stress occurs as the oxidant and antioxidant balance in an organism is disrupted in the direction of oxidants, and oxidants come to a position that can potentially cause damage. All aerobic organisms use oxygen for respiration and oxidation of nutrients for producing energy. For this reason, while oxygen is necessary for aerobic organisms to live, it is also harmful because of the reactive oxygen species (ROS) that emerge during these processes that are necessary for life. Lipid, protein and DNA molecules, which form the basis of life, can be damaged directly or indirectly due to oxidative stress caused by ROS. Aerobic organisms have developed various mechanisms to protect themselves from the harmful effects of oxidative stress. These mechanisms involve enzymatic and non-enzymatic (antioxidants) systems. In addition to these mechanisms, organisms use various repair mechanisms, especially to repair damaged DNA. Oxidative stress from ROS is biomedically important and widely researched, as it causes many neurodegenerative and autoimmune diseases, as well as cardiovascular diseases, cancer, and aging in mammals. The yeast Saccharomyces cerevisiae is used as a model organism, because of its beneficial characteristics. S. cerevisiae, which is a eukaryotic organism, has a short-life span. It is a single cell organism and can be found as haploid, diploid or polyploid in nature. Thus, S. cerevisiae is an important model organism for elucidating the processes in eukaryotic complex organisms. The aim of this study was to characterize an oxidative stress-resistant mutant S. cerevisiae strain at genetic and transcriptomic levels. The main idea, however, was to comprehensively examine the complex molecular infrastructure of oxidative stress resistance. In addition, as a physiological analysis, the cell wall properties of the mutant strain was also tested and information was obtained about the effect of stress on the cell wall structure. In this thesis study, transcriptomic analysis of the mutant S. cerevisiae was performed by comparing the transcriptomic profiles of the oxidative stress-resistant, evolved S. cerevisiae and the reference strain. Transcriptomic data of the strains were obtained by microarray analysis. As a genomic analysis, the entire genomes of the oxidative stress-resistant strain and the reference strain were sequenced and the differences in the genome were determined to find the mutations in the evolved srain that are related to oxidative stress resistance. In addition, cell wall analyses of the reference strain and the mutant strain were performed, using lyticase susceptibility test. As a result of transcriptomic analysis, it was observed that the expression level of 869 genes changed by at least 2-fold, 349 genes changed by at least 3-fold, 144 genes changed by at least 4-fold, and 67 genes changed by at least 5-fold in the oxidative stress-resistant mutant. Among these 869 genes that were differentially regulated by 2 times or more, 459 genes were upregulated and 410 genes were downregulated. The genes whose expression were decreased are generally related with ribosomal RNA, nuclear transport, organelle integration, tRNA cell cycle, mitosis and RNA polymerase. Expression levels of stress response genes, carbohydrates, lipid, protein, precursor metabolites and ion/metabolite transport-related genes were generally increased in the mutant strain. According to the ESR analysis results, a positive correlation was observed between the ESR-induced genes and the genes of the oxidative stress- resistant mutant with increased expression, according to the database. In addition, a positive correlation was observed between ESR-suppressed genes and genes of the mutant with decreased expression. The expression levels of two genes related to oxidative stress decreased and twenty three of them increased in the oxidative stress-resistant, evolved strain. The expression levels of six autophagy-related genes in the oxidative stress-resistant mutant decreased and 30 of them increased. According to whole genome sequencing results, 34 missense, 2 nonsense, 1 deletion and 12 silent mutations were found in the genes of the mutant strain, and 13 mutations were detected in chromosomal regions outside the coding regions. A nonsense mutation in the NRG1 gene, which is a transcriptomic regulator, results in the formation of a truncated protein. Further genomic and proteomic studies would be necessary to clarify the role of these genes and mutations in the oxidative stress resistance.
Computational investigation of the effects of the propeller diameter on the self-propulsion performance of a submarine at different forward speeds

(Graduate School, 2023) Sevgi, Gökay ; Korkut, Emin ; 807318 ; Naval Architecture and Marine Engineering Programme

The power generated by the propulsion system of a submarine must be used as efficient as possible due to a high propulsive efficiency reduces the dependency of the submarine to the surface and thus enhance its operational capabilities. Although several studies have been conducted in order to investigate the effects of the changes in a variety of parameters on the submarine self-propulsion performance up to now, some parameters are still needed to be discussed in more detail. The propeller diameter, one of the most important characteristics of the propeller geometry, is one of these parameters which needs deeper investigation into the topic. Since, the effects of the propeller diameter on the self-propulsion performance of the submarines are usually presented by some generalized diagrams in the open literature whose derivation methodology are not explained. The literature review in Chapter 1.1 which summarizes the past studies related to the field of the submarine hydrodynamics focusing especially on the submarine self-propulsion explains all other details and the developments regard to the topic over the years in the chronological order. On the other hand, further explanations for the base point of the study presented in this thesis exist in Chapter 1.2. In Chapter 2, the naval architectural based engineering terminology adopted throughout the study are described. In this context, definitions for the non-dimensional parameters which characterize the performance of the marine propellers and the propulsive factors of the submarines are given. In addition, the methods used for the open water and the self-propulsion analyses as well as the principles of the thrust identity and the torque identity methods are explained in Chapter 2. The present study utilizes the viscous flow based computational fluid dynamics methods for the analyses carried out with the aim of the investigation of the effects of the propeller diameter on the submarine self-propulsion performance. In this regard, RANS approach was used along with the SST k-ω turbulence model throughout the study in order to solve the incompressible flow around the bodies subjected to the examinations and the flow was assumed to be steady in the scope of the study. For the computations where the rotational motion due to the propeller is required to be modelled, the MRF method was additionally applied. The equations to be solved were discretized in the flow domain by means of finite volume method, on the other hand, the coupling between the pressure and the velocity terms was satisfied by the SIMPLE algorithm in order to solve these equations in an iterative manner. In Chapter 3, in-depth explanations are provided for these computational techniques among with their scientific basis starting from the introduce of the governing equations of the fluid dynamics. The application procedure of the GCI method which was used to assess the uncertainty due to the spatial discretization in the present study is also explained in Chapter 3. For the computational analyses, the fully-appended generic submarine model DARPA Suboff AFF8 was used whereas this submarine model was propelled by the generic INSEAN E1619 submarine propellers in different diameters. Three different INSEAN E1619 propellers having diameters of 0.262 m, 0.308 m and 0.354 m were selected which give reasonable values for the ratios of the propeller diameter to the maximum hull diameter to be 0.516, 0.606 and 0.697, respectively to propel DARPA Suboff AFF8. Further details about the geometries used are provided in Chapter 4. The computational process started with the verification and the validation studies which were required to proceed with the case studies. In this regard, the employed solution methods for the resistance characteristics of DARPA Suboff AFF8 and the open water characteristics of the full-scale INSEAN E1619 whose diameter is 0.485 m were verified and validated. Furthermore, a validation study for the self-propulsion characteristics of DARPA Suboff AFF8 propelled by INSEAN E1619 in 0.262 m diameter was also executed. The step-by-step explanations for the verification and the validation studies are presented in Chapter 5.1. After the solution strategies to be adopted were shown to be valid, the open water computations for the scaled INSEAN E1619 propellers were performed based on the structure of the verified and validated method employed for the full-scale INSEAN E1619. With these computations, the open water curves of these scaled propellers were obtained to be used in the stage of the calculation of the propulsive factors. In the next stage, the studies continued with the self-propulsion computations of DARPA Suboff AFF8 propelled by INSEAN E1619 propellers in the determined diameters to yield its propulsive characteristics at three different submarine forward speeds by using the validated method for its self-propulsion. Detailed information into the case studies are provided in Chapter 5.2. The data obtained by the computations were used as the input for the calculation of the propulsive factors of the propeller-submarine couples for three different forward speeds by utilizing from the thrust identity method. The variations of the obtained propulsive factors with respect to the ratio of the propeller diameter to the maximum hull diameter and the submarine forward speed were illustrated by the curves and an elaborate discussion was made through these relationships. Besides, the obtained data set by the present study were also compared with the previous data presented to the literature and discussed. The calculation of the propulsive factors and discussions on the obtained data are presented in Chapter 5.3 with all the details. On the other hand, the visual inspections which focus on to the features of the flow downstream the submarine were carried out by post-processing the data obtained from the self-propulsion analyses. Visualization studies are presented in Chapter 5.4 with their comprehensive discussions. It was demonstrated that the torque requirement of the propeller increases even though the propeller rotational rates at the self-propulsion points reduce as the propeller diameter increases. It was also detected that the propulsive factors are significantly affected by the propeller diameter being the Taylor wake fraction is the most affected one and its analysis requires a special attention in determining the propeller diameter of a submarine. Moreover, it was shown that the submarine forward speed affects all the propulsive factors except the propulsive efficiency. Also, it was observed that the trends of the curves drawn for the propulsive factors in the present study are in compliance with those of in the literature. Besides, it was visually demonstrated that the changes in the propeller diameter alter the wake flow of the submarine remarkably. Further concluding remarks in more detail along with the recommendations for the future studies related to the topic are provided in Chapter 6.
Çatma sorumluluklarının çok kriterli karar verme yaklaşımı kullanılarak analiz edilmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-09-01) Gürel, Oğuzhan ; Kum, Serdar ; 512062010 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği

Denizcilik sektöründe can ve mal kaybına veya büyük çevre kirliliklerine sebep olan deniz kazaları yaşanmaktadır. Bu kazalardan birisi olan çatışma kazaları, dünyadaki deniz ticaretin artmasıyla birlikte oluşan deniz trafik yoğunluğu nedeniyle yaşanmaya devam etmektedir. Gemi karşılaşmalarındaki çatışma risklerini kabul edilebilir risk seviyelerinin altına indirmek için kanunlar, kurallar ve düzenlemeler yapılmasına rağmen deniz kazalarının önemli bir oranını çatışma kazaları oluşturmaktadır. Gemilerde kullanılan yeni teknolojik sistemler ve seyir yardımcısı cihazlar sayesinde, gemi kaptanları ve zabitler çatışma riskini daha kolay tespit etmesinde rağmen, yetersiz kural bilgisi, yorgunluk, durumsal farkındalığın eksikliği, kötü gözcülük, kötü köprüüstü yönetimi, VHF (Very High Frequency) haberleşmelerinde yanlış anlaşılmalar gibi insan kaynaklı hatalar nedeniyle yaşanılan kazaları incelemek ve gereken tedbirleri almak önemli hale gelmiştir. Çatışma kazaları sonrası, çatışma yaşayan gemilerin kusur oranlarının belirlenmesi, mahkemeler tarafından görevlendirilen bilirkişiler aracılığıyla yapılmaktadır. Bilirkişiler çatışma sonrası, ECDIS (Electronic Chart Display and Information System), VDR (Voyage Data Recorder) gibi köprüüstü cihazları kayıtları ve diğer verilerin toplanmasından sonra, çatışma kazası ile ilgili değerlendirme yapmakta ve çatışmayı önleme kuralları ihlallerini tespit etmektedir. Yapılan hatalı hareketler ve kural ihlalleri doğrultusunda gemilerin yüzdesel olarak kusur oranları belirlenip, mahkemeye sunulmaktadır. Bu aşamada çatışmayı önleme kuralları ile ilgili değerlendirmelerin yapılması nedeniyle, tezde çatışmayı önleme kuralları ayrıntılı şekilde açıklanmıştır. Çatışmayı önleme kurallarında denizciler tarafından anlaşılamayan noktalar örnek kazalar üzerinde incelenmiş ve gereken önlemlerin alınması amacıyla açıklamalar yapılmıştır. Geleneksel kuralların yazılı hale getirilip, yıllar içinde birçok güncelleme alarak bugünkü halini alan DÇÖT (Denizde Çatışmayı Önleme Tüzüğü, International Regulations for Preventing Collisions at Sea-COLREGs) örf adet kurallarına dayanır. Bu nedenle bazı yazılı hale gelmemiş örf adet kuralları, iyi denizcilik kuralı olarak değerlendirilmekte ve denizciler bu kurallara uymakla yükümlüdür. Çalışmada iyi denizcilik uygulamaları üzerinde durulmuş ve ayrıntılı şekilde incelenmiştir. Çatışmayı önleme kurallarının genel mantığı değerlendirildiğinde, asıl amacın çatışmayı önlemek olduğu görülmektedir. Bazı koşullarda çatışmayı önleme kuralları, kurallardan ayrılmaya bile izin vermektedir. Kurallardan ayrılırken denizciler sağduyusu doğrultusunda bir hareket yapmalı ve duruma uygun bir çözüm üretmelidir. Bu çalışmada, denizcilerin kurallardan ayrılmakta haklı olduğu, ani tehlike ve özel şartların bulunduğu durumlar açıklanmış ve örneklerle desteklenmiştir. Oldukça karmaşık ve çok fazla değerlendirme kriterinin aynı anda göz önünde bulundurulması gereken, kusur oranlarının belirlenmesi probleminde, geleneksel yöntem ile objektif karar vermek oldukça zor olabilmektedir. Literatür araştırılmış, çatışma kazalarındaki bu karar verme problemini çözmekte kullanılabilecek yöntemler incelenmiştir. Detaylı literatür çalışması neticesinde, denizde çatışma sonrası kusur oranlarının belirlenmesi problemine yönelik kısıtlı sayıda çalışma olduğu ve söz konusu problemin çözümüne yönelik sistematik ve akademik açıdan güçlü bir yöntem ya da model önerilmediği görülmektedir. Çatışma yaşayan gemilerin kusur oranlarının belirlenmesinde çatışmaya özel uygulamada olan kuralların ortaya konduğu, mahkemelerin kusur oranlarına karar verirken karar verme eğilimleri ve alışkanlıklarının tespit edildiği, bilirkişi grubu ve hakimlerin çatışmadaki kusur oranlarının belirlenmesinde bilgili ve tecrübeli olması gerekliliğinin vurgulandığı çalışmalar bulunmaktadır. Elde edilen sonuçlar çatışmada kusur oranlarının tespit edilmesi sürecinin hakimlerin bilgi, tecrübe ve olayı ele alış şekillerine bağlı olarak öznel yargılardan etkilenebilmesi nedeniyle söz konusu problemin çözümünde objektif, sistematik ve akademik yaklaşımlarla daha hassas karar süreci yürütülmesi ihtiyacı vurgulanmıştır. Fakat söz konusu problemin çözümüne yönelik etkin bilimsel bir çalışma tespit edilememiştir. Bu çalışmada önerilen AHP-TOPSIS (Analytic Hierarchy Process- Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution) hibrit yaklaşımı ve sunulan modelin tüm çatışmalara uygulanabilir olması sayesinde literatürdeki diğer çalışmalardan, akademik yaklaşımı ve tüm kaza analizlerine genel çözüm sunması özellikleri ile ayrışmaktadır. Ayrıca, emsal dava sonuçları ile kıyaslanarak sonuçlarının doğrulanmış olması objektif ve rasyonel çözüm anlamında avantajı hale gelmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada bilirkişilere bu noktada karar desteği sağlayabilmek amacıyla çok kriterli karar verme yöntemleri kullanılarak model algoritması oluşturulmuştur. Bilirkişilerin ECDIS, VDR kayıtları gibi veri kaynaklarının yanında çatışma kazasını yaşayan kaptan ve zabitlerin ifadelerini standart hale getirmek amacıyla beyan formu oluşturulmuştur. Ardından bilirkişilerin yaşanan çatışma kazasında değerlendirme yapacağı çatışmayı önleme kuralların, hangilerinin o kaza için uygulamada olması gerektiği konusunda bilgi verilmiştir. Çatışmadaki kusur oranının belirlenmesindeki kural kriterleri belirlenmiş ve model algoritmasında yapılandırılmıştır. Model algoritmasında bilirkişinin çatışma kazası ile ilgili çatışma kazası analizinde çatışma için uygulamada olan kural kriterlerinin ağırlıklandırılması AHP yöntemi ile yapılandırılmış, aynı kriterler üzerinden gemilerin kusurlarının tespiti için TOPSIS yöntemi kullanılmıştır. AHP, karar vermeye etki eden çok fazla faktörün söz konusu olduğu kompleks sistemlerde, alan uzmanlarının görüşlerinden faydalanarak sübjektif etkinin en aza indirildiği Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) metotları arasında sıklıkla tercih edilen yöntemlerdendir. Alan uzmanlarının bilgi, tecrübe, düşünce ve ön sezilerinin mantıksal bir çerçevede karar verme sürecine aktarılabilmesini sağlayan bu yöntem günümüzde mühendislik, tıp, üretim, işletme yönetimi, ekonomi ve psikoloji gibi pek çok alanda karar verme amacıyla kullanılmaktadır. Yöntem karara etki eden faktörlerin ikili kıyaslamaları ile oluşturulan matrislerden oluşmaktadır ve bu matrislerin tutarlılıklarının analiz edilebilmesine imkan sağlaması sayesinde şeffaf ve nesnel bir çözüm sunabilmektedir. Karmaşık karar verme süreçlerinde ana karar (çatışmadaki kusur), karara etki eden kriter (DÇÖT kuralları) ile karar alternatifleri (çatışan gemiler) arasındaki ilişkiyi ve hiyerarşik etkilemişimi dikkate alarak model oluşturma imkanı sağlamaktadır. Tez kapsamında oluşturulan modelde karara etki eden kriterlerin sıralaması için AHP yöntemi, ağırlıkları belirlenen kriterlerin alternatifler üzerindeki ağırlıklarının hesaplanması için ise TOPSIS yöntemi kullanılarak hibrit karar verme metodolojinden faydalanılmıştır. Bilirkişilerin çok kriterli karar verme yöntemini kullanacağı Excel tabanlı arayüz oluşturulmuş ve emsal karar verilen mahkeme kararları üzerinden model uygulamalarına geçilmiştir. Mahkemelerin verdiği emsal kararlar, çatışmayı önleme kurallarının gelişiminde çok önemli bir rol oynamaktadır. Bu emsal kararlar sonrasında yaşanan kazalarda bu karara uygun mahkeme kararları verilmektedir. Yıllar içinde bu kararlar kuralların güncellenmesi ile kurallara dahil edilmekte ve gerekli değişiklikler yapılabilmektedir. Bu nedenle özellikle emsal mahkeme kararları, verilen çatışma kazaları ile model uygulamaları yapılmıştır. Bu uygulamalar sonucunda emsal karar verilen mahkeme kararları ile model çıktıları benzer sonuçlar vermiştir. Geliştirilen model ile birlikte çatışma kazası için değerlendirme kriteri olan bütün çatışmayı önleme kuralları değerlendirilmiş olmakta ve daha bilimsel bir yaklaşım ortaya konmaktadır. Bilirkişilerin çatışma kazasındaki kusur oranlarını belirlemesinde, çok fazla kriter değerlendirme gereğinin getirdiği zorluklar aşılmakta ve daha objektif karar verilmesi sağlanmaktadır. Tez kapsamında geliştirilen model ve benzer gelecek çalışmalar sayesinde, hakimlerin karar vermekte zorlandıkları ve farklı bilirkişi gruplarının birbiri ile çelişkili karar verebildiği çatışma kazalarının kusur oranlarının belirlenmesi problemine etkin bir çözüm sunulmuş olacaktır.
DARPA denizaltı modelinde derinliğe bağlı olarak değişen hidrodinamik manevra türevlerinin ve yatay stabilitenin incelenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-04-20) Çavdar, Furkan ; Bal, Şakir ; 508191008 ; Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği

Bu tezde DARPA Denizaltı geometrisinin derinliğe göre değişen hidrodinamik manevra türevleri tespit edilmiş ve derinliğe göre değişen yatay stabilitesi incelenmiştir. Denizaltılar, seyir halindeyken dip ve yüzey (serbest yüzey) etkilerinden kaçınılması tercih edilir. Denizaltıların genellikle radar tarafından tespit edilememe ve yakıt tasarrufu gibi nedenlerle derin sularda seyretmesi gerekir. Ancak denizaltılar her zaman bu koşullarda çalışamayacaklardır, çünkü taze hava gereksinimi ve bataryaların şarj edilmesi gibi sebeplerle şnorkel halde bulunmaları gerekmektedir. Bu nedenle denizaltıların derinliklerde yüzeye yakın hareket ve manevra kabiliyetlerinin belirlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada su yüzeyine yakın derinliklerdeki seyir hareketlerinde oluşacak ilave direncin denizaltı performansına olan etkileri araştırılmıştır. Havuz ve direnç testleri ile deneysel ve HAD analiz çalışmaları doğrulanmış, daha sonra DSM (DARPA SUBOFF MODEL) üzerinde yatay eksende gövde ve dümen geometrilerinin hidrodinamik katsayıları hesaplanmıştır. Bilindiği üzere, DARPA Denizaltı modeli derin suda yatay stabiliteye sahip değildir. Bu çalışmada, denizaltı modelinin periskop (şnorkel) seyri esnasında veya su yüzeyine yakın hareket ederken yatay stabilitesi 3 serbestlik dereceli olarak tespit edilmiştir. Öncelikle, sistemin matematik modeli hakkında bilgi verilmiş ve denizaltı için ana büyüklükler ve boyutsuzlaştırma terimleri paylaşılmıştır. Denizaltı modeli, üç boyutlu olarak takıntılarıyla birlikte oluşturulmuştur. Üç boyutlu modellerde DARPA tarafında geliştirilen geçen kıç takıntısız model ve kıç takıntılı model kullanılmıştır. Denizaltı stabilitesi ve hidrodinamik manevra türevleri tespit edilirken farklı yüksekliklerde yanal öteleme kuvvetine ait doğrusal katsayılar ve savrulma açısal momentine ait doğrusal katsayılar kullanılmıştır. Farklı derinlikler 1.1D, 2.2D, 3.3D ve 6D olarak seçilmiştir. Bahsi geçen katsayılar hesaplamalı akışkanlar dinamiği programıyla çeşitli sistematik analizler yapılarak elde edilmiştir. Hesaplamalı analizlerde gerekli doğrulama ve geçerleme çalışmaları da yapılmıştır. Doğrulama çalışmalarında ağdan bağımsızlık çalışması, hacim belirleme çalışması, ortalama Reynolds Navier-Strokes türbülans modelleri karşılaştırması, analiz adımı karşılaştırması, analiz süresi karşılatırması gibi çeşitli analizler yapılmıştır. Analiz doğrulamaları yapılırken üç boyutlu geometrik modele ait manevra deneysel verileri kullanılmış ve yukarıda da belirtilen takıntısız ve takıntılı kıç olmak üzere iki farklı geometri modeline göre analizler değişik derinliklerde karşılaştırılmış, yüzde farklar olarak ifade edilmiştir. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizlerinde elde edilmesi planlanan hidrodinamik türevler boyuna kuvvet katsayıları, yanal kuvvet katsayıları ve savrulma moment katsayıları olarak belirlenmiş olup doğrusal modelde X0, Xv, Xd, Xẟ, Yv, Yr, Yẟ, Nv, Nr ve Nẟ katsayılarının belirlenmesi amaçlanarak hidrodinamik model oluşturulmuştur. Farklı derinliklere göre elde edilen hidrodinamik türevler ile yatay stabilitenin tespiti yapılmıştır. Yatay stabilite tespiti dışında dümen kuvvetlerinin etkisini modele eklemek için dümen kuvvet ve moment katsayıları tayin edilmiştir. Denizaltı modelinin, su yüzeyine yakın seyir durumlarında yatay stabiliyete sahip olduğu ve 4.6D derinlikten itibaren ise yatay stabilitesini kaybettiği bulunmuştur. Daha sonra denizaltı modelinin su yüzeyine yakın manevra performansını anlamak için denizaltı modelinin farklı derinliklerde elde edilen hidrodinamik türevlerine eğriler türetilerek üç serbestlik dereceli manevra simülasyonuna adapte edilmiştir. Denizaltı modelinde yatay stabilite için bu düzlemdeki kararlılık derecesi gereklidir. Bu problem doğrusal sistem için sayısal olarak çözülmüştür. Tasarlanan model için geçmişte yapılmış uygun çalışmalar mevcuttur. Bu tezde de bu çalışmalar kullanılarak doğrulama ve gerçekleme analizleri yapılmıştır. Doğrusal modelin hidrodinamik katsayı seti, HAD analizlerinden elde edilmiş ve üç serbestlik dereceli manevra simülasyon yönüne bağlı olarak işlenmiştir. Denizaltı modelinin değişen derinliklerine göre farklı katsayılara sahip olduğu görülmektedir. Manevra simülasyonunda statik ve dinamik manevra cevapları farklı derinliklere göre incelenmiştir. Dinamik manevra analizleri neticesinde hız azalması ve dönme çapı test değerleri elde edilmiştir. Bahsi geçen testler sabit itki kuvveti altında yapılmıştır. Testler sonucunda görülmektedir ki denizaltı su yüzeyine yaklaştıkça hidrodinamik direnç artmakta ve sabit itki altında daha fazla hız azalması ile karşılaşmaktadır. Ayrıca yüzeye yakın seyir halinde yanal öteleme hızına bağlı olarak denizaltının manevra performansında farklılık gözlenmektedir. Testler sonucunda denizaltı su yüzeyine yaklaştıkça hidrodinamik direncinin arttığı ve sabit itme altında daha fazla hız düşüşü ile karşılaştığı görülmüştür. Ayrıca, yüzeye yakın seyir sırasındaki yanal öteleme hızına bağlı olarak denizaltının manevra performansında da bir fark gözlemlenmektedir. Bu durum, su üstü platformlarının manevra performansı ile kıyaslanmamalıdır. Ancak bu tez çalışmasında bilgi vermek amacıyla denizaltı modeli su üstü platformlarının kriterlerine göre karşılaştırılmıştır. Denizaltı modelinin bu kriterlerden bazılarına uyduğu, bazılarıyla uyumlu olmadığı görülmektedir. Tezin eklerinde matematiksel modelin türetilmesi verimiştir. Ayrıca tezde deney verilerinde kullanılan ancak tezde yer almayan Y ve N eksenleri ile ilgili değerler de ekler bölümünde paylaşılmıştır. Daha sonra tez çalışması tamamlanmıştır. Yatay stabilite sayısının kararlı olduğu bölgede, denizaltı manevra performansı ile ters ilişki içinde olduğu bilinmektedir. Bu sebeple çalışmada artan yatay stabilite katsayısına göre yatay stabilitenin kararlı olduğu bölgede manevra performansı değerlendirilmiş olup daha önceki çalışmalara uygun, yatay stabiliye sayısı ve manevra performansı arasındaki ilişki gösterilmiştir. Yatay stabilitenin aşırı kararlı ve kararsız olduğu bölgelerdeki durumların değerlendirilmesi de çalışmanın konularındandır. Sonuç olarak, DARPA denizaltı modeline ait farklı derinliklerde üç serbestlik dereceli sistem için doğrusal manevra türevleri ve dümen katsayıları belirlenmiştir. DARPA denizaltı modeli için yatay stabilite katsayısı hesaplanmış ve yüzeye yakın seyir halinde yatay stabilitenin mevcut olduğu bulunmuştur. Ayrıca, nodelin yüzeye yakın derinliklerde seyir halindeyken manevra performansı incelenmiş ve farklı derinliklere göre gerekli karşılaştırılmalar verilmiştir.
Darpa suboff formunun lineer hidrodinamik katsayıları üzerindeki ölçek etkisi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023) Kıyçak, Furkan ; Kınacı, Ömer Kemal ; 508201109 ; Gemi ve Deniz Teknolojisi Mühendisliği

Gemiler, kullanılış amaçlarına göre dört farklı ana gruba ayrılmaktadır. Bunlar açık deniz araçları, yatlar, ticaret gemileri ve askeri gemilerdir. Askeri gemilerin diğer gemilere göre farklı yapıları ve donanım ilkeleri olsa da, askeri gemiler içerisinde denizaltılar, hem üç ana gruba göre hem de diğer askeri gemilere kıyasla oldukça özgün ve spesifik tasarım özelliklerine sahiptir. Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerin savunma sanayilerine yaptıkları yatırımlar ise, askeri gemiler ile denizaltılar konusundaki çalışmaları beraberinde getirmektedir. Öte yandan, teknolojinin gelişmesi ile harp gemisi tiplerinde de önemli değişiklikler olmuştur. Eski zamanlarda tercih edilen kalın zırhlı ve tonajı büyük savaş gemileri yerine tonajı daha küçük, vurucu gücü yüksek silahlarla donatılmış ve manevra kabiliyeti yüksek olan gemiler tercih edilmeye başlanmıştır. Teknolojik gelişmelerin bir diğer faydası ise bilgisayar kapasitelerinin artması sonucunda hesaplamalı analizlerin hassasiyetinin artmasıdır. Hidrodinamik dizayn, tasarlanan su aracının görevlerini yerine getirmesinde etkin bir rol oynamaktadır ve bu sebeple söz konusu hassasiyet artışı gemi hidrodinamiği alanında önemli gelişmelere yol açmıştır. Bilindiği üzere, manevra, gemi hidrodinamiği disiplininde önemli bir yer tutmaktadır ve dolayısıyla gemi manevra kabiliyetinin doğru hesaplanması özellikle askeri projelerde seyrüsefer güvenliğinin sağlanması açısından gereklidir. Manevra hesaplarının yapılabilmesi ve geminin gerekli dizayn kriterlerine sahip olup olmadığının tespiti ise hidrodinamik katsayıların doğru bir şekilde hesaplanmasını gerektirmektedir. Gemi hidrodinamiği analizlerinde ampirik yöntemler, deneysel yöntemler ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) kullanılabilir. Askeri projelerde yapılan çalışmalar genelde gizli tutulup toplum ile paylaşılmadığından ampirik yöntemler genellikle kullanışlı değildir. Bu noktada model deneyleri oldukça kullanışlıdır ancak bunun yanında pahalı ve zaman alıcıdır. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi ise ampirik metodlara göre daha güvenilir, model deneylerine göre ise daha ucuzdur; bu sebeple kullanımı gittikçe yaygınlaşmaktadır. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği, araştırmacılara özellikle tasarım aşamasında önemli bulgular sağlayıp zamanında önlem alma imkanı sunmaktadır. Böylece dizayn edilecek olan deniz araçları için bir ön fikir sahibi olma imkanı tanımaktadır. Bir gemiye etki eden hidrodinamik kuvvet ve momentler, Froude ve Reynolds sayılarının fonksiyonlarıdırlar. Su altına batık cisimler için, uzak kalan serbest su yüzeyi nedeniyle Froude sayısı önemsizdir; bu nedenle, bu kuvvetler yalnızca Reynolds sayısına bağlıdır. Bu çalışmada, literatürde kapsamlı bir şekilde çalışılan ve deneysel sonuçları açık literatürde yayınlanmış 'DARPA' Suboff formu çıplak gövdesi ele alınmıştır.
Deniz altı boru hattı kaza analizi ve düşen nesnelere karşı boru hattı tasarımı

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023) Onat, Mikail Rıza ; Ünsan, Yalçın ; 776638 ; Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı

Son yıllarda artan teknoloji ile beraber deniz altı boru hatlarının uygulaması deniz teknolojisi mühendisliğinde oldukça önemli bir konumdadır. Farklı amaçlar için uygulamaları yapılan deniz altı boru hatlarının ekonomik ömürleri süresince dayanımlarının ve stabilitelirinin güvenli bir şekilde sürdürülmesi oldukça önemlidir. Deniz altı boru hatlarında meydana gelen arızalar, petrol sızıntılarına hatta büyük maddi ve çevresel zararı olan patlamalara neden olabilir. Petrol ve gaz endüstrisindeki ciddi çevresel felaketler ve insan ölümleri, boru hattı bütünlüğü yöntemini ekonomik, sosyal, çevresel ve daha birçok yönden çok önemli bir iş haline getirmiştir. Deniz altı boru hatlarının güvenli ve verimli işletilmesi, çevreye ve insanlara verilen zararı en aza indirir. Riskleri azaltmak ve boru hattı arızalarının nedenlerini ortadan kaldırmak için, boru hatları uluslararası kod ve standartlara göre güvenli ve uygun bir şekilde tasarlanmalı, inşa edilmeli ve yönetilmelidir. Yapılacak risk analizi sonucunda boru hattının işleyişine vereceği zararlar tahmin edilecek, böylece boru hattının zayıf noktaları ve yüksek riskli alanları belirlenecektir. Boru hattı bütünlüğü yönetimi; korozyon, çevresel etkiler, darbeler (çapalar, troller vb.), insan hatası gibi boru hattı operasyonuna zarar verebilecek birçok faktörü göz önünde bulundurur. Bütünlük yönetimi, dikkate alınması gereken boru hattı tasarımı ve işletimi, kaçak tespiti, acil durum yönetimi, iş sağlığı ve güvenliği vb. konuları içerir. Açık deniz petrol ve gaz endüstrisinde, çevre ve canlılar için telafisi zor olan büyük kazalar sonucunda bütünlük yönetiminin kullanımı artmıştır. Denizaltı sistemlerinin muayenesi, bakımı ve onarımı, genel bir bütünlük yönetim sisteminin temel bileşenleridir. Boru hattı sistemleri, birçok türde hasara maruz kalabilir. İstenmeyen olayları ve potansiyel tehlikeleri belirlemek ve analiz etmek için yaygın olarak kullanılan çeşitli uluslararası veri tabanları ve teknik raporlar vardır. Veriler farklı şekillerde analiz edilebilir ve bu analizin sonuçları planlama, tasarım, inşaat ve boru hattı yönetiminde çeşitli amaçlar için kullanılabilir. Bu çalışmada, gerekli risk değerlendirmesi sonucunda boru hattı tehditleri belirlenerek sınıflandırılmakta ve deniz altı boru hatlarına düşebilecek cisimlere karşı tasarım üzerinde durulmaktadır. Boru hatlarında oyulmaya ve darbeye karşı; boru hattını tamamen gömme, iri malzeme ile kaplama ve beton hasır serme gibi birtakım koruyucu yöntemler kullanılmaktadır. Deniz ve kıyı yapılarında kullanılan geotekstil tüplerin boru hatları için farklı bir uygulama metodolojisi üzerinde durulmaktadır. Genel olarak polyester veya polipropilen hammaddeden üretilen geosentetik tüpler, kıyı yapılarına koruma ve liman alanları için mendirek inşaasında kullanılan malzemelerdir. Geosentetik tüpe basılan su, kum karışımından su dışarı sızarken kum içerde kalır.
Deniz taşımacılığı için sürdürülebilir biyoyakıt değerlendirme modeli

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023) Sevim, Çağatayhan ; Zincir, Burak ; 803891 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği Bilim Dalı

Küresel ısınma ve iklim değişikliği, küresel ölçekte insanlığın karşı karşıya olduğu ciddi sorunlardır. Bu sorunların derinleşmesinin önemli nedenlerinden biri, küresel ölçekte artan enerji ihtiyacını karşılamak için atmosfere salınan sera gazı emisyonlarının da artmasıdır. Taşımacılık sektörü küresel ekonominin ve uluslararası ticaretin önemli bir parçası halindedir ve enerji ihtiyacı yüksek bir sektördür. Deniz taşımacılığı ise dünya ticaretinin çok büyük bir bölümünü oluşturmaktadır. Deniz taşımacılığı yapan gemilerin büyük çoğunluğunun içten yanmalı dizel makinelere sahip olması ve fosil yakıtların yaygın olarak kullanılması nedeniyle atmosfere önemli miktarda sera gazı salınmaktadır. Salınımı yapılan bu egzoz emisyonlarının çevreye olan zararının yanı sıra insan üzerinde de olumsuz etkilere sahip olduğu bilinmektedir. Denizcilik sektöründeki bu sorunun üstesinden gelmek için Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO) bir strateji planı benimsemiş ve araştırmacılar, çalışmalarını alternatif deniz yakıtları üzerine yoğunlaştırmıştır. Farklı alternatif deniz yakıtı seçenekleri olmasına rağmen biyoyakıtlar alternatif deniz yakıtları arasında karakteristik özellikleri sebebiyle önemli bir konuma sahiptir. Bu sebeple bu tez çalışması biyoyakıtlar üzerinde yapılmıştır. Tezin birinci bölümünde deniz taşımacılığındaki mevcut durum hakkında genel bilgiler verilmiştir. Daha sonra IMO'nun denicilik sektörünü karbosuzlaştırmak adına aldığı aksiyonlar detaylı bir şekilde incelenmiştir. Denizcilik sektörününde emisyonları inceleme ve raporlama altyapısı incelenmiş ve mevcut sistemler kendi arasında karşılaştırılmıştır. Ayrıca mevcut emisyon raporlama ve izleme sistemlerinin küresel ısınma ve iklim değişikliği gibi sorunlara kalıcı çözüm getirmekte yetersiz kaldığı tespit edilmiş ve bu sistemlerin yerine yeni bir yaklaşım olan Yaşam Dönüsü Analizi (LCA) bakış açısı ile izleme ve raporlama sistemi önerilmiştir. Bunların yanı sıra sektörün alternatif yakıtlara geçiş sürecinden bahsedilmiş ve biyoyakıtların bu geçiş sürecindeki rolü hakkında bilgilere yer verilmiştir. Denizcilik sektöründeki biyoyakıt uygulamalarına da yer vererek biyoyakıtların potansiyeline dikkat çekilmiştir. Tezin ikinci bölümünde biyoyakıtların gruplandırılması yapılmış ve jenerasyonları hakkında bilgiler verilmiştir. Biyoyakıt alternatiflerinin üretim yöntemleri, hammadde seçenekleri gibi konular detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Tezin üçüncü bölümünde deniz taşımacılığı için sürdürülebilir biyoyakıt değerlendirme modeli oluşturulmuştur. Değerlendirme modeli olarak çok kriterli karar verme yöntemlerinden olan Analitik Hiyerarşi Prosesi (AHP) yöntemi kullanılmıştır. AHP yöntemi tanıtılmış, uygulama adımları hakkında bilgiler verilmiş ve literatürdeki AHP çalışmalarına da değinilmiştir. Değerlendirmeye tabi tutulacak biyoyakıtların belirlenmesinde her grup ve her jenerasyondan seçimler yapılmıştır. Değerlendirme kriterleri belirlenirken, denizcilik sektörü için daha önceki çalışmalarda yaygın olarak kullanılan emniyet, teknolojik olgunluk (TRL indeks), hammadde mevcudiyeti, ve maliyet seçilmiş, bu kriterlerin yanı sıra biyoyakıtların alternatif yakıtlara geçiş sürecinde drop-in özelliğinin etkisini gözlemlemek için uyumluluk (mevcut gemi altyapısı ile), çalışmada LCA yaklaşımı benimsendiği için well-to-wake emisyon performansı (WTW), ve biyoyakıtlara özgü ILUC etkisi kriterleri çalışmaya dahil edilmiştir. Değerlendirme kritlerleri açıklanmış ve biyoyakıtların her bir kriter üzerindeki performansları belirlenmiştir. Belirlenen performans puanları çizelgeler halinde verilmiştir. Tezin dördüncü bölümünde ise AHP yönteminin uygulaması yapılmıştır. Kriterlerin ağırlıklarının tespiti için sektör deneyimi olan 15 uzmandan görüş alınmıştır. Toplanan veriler ile kriter ağırlıkları hesaplanmıştır. Emniyet kriteri 0,388 ile en yüksek ağırlığı, WTW emisyon ise 0,279 ile ikinci sırayı almıştır. Sonraki sıraları, sırasıyla uyumluluk, hammadde mevcudiyeti, maliyet, TRL indeks ve ILUC etkisi kriterleri almıştır. Daha sonra biyoyakıt alternatiflerinin her bir değerlendirme kriteri üzerindeki performans ağırlıkları AHP yöntemi ile hesap edilmiştir. Son aşamada ise biyoyakıtların toplam performans skorları yine AHP yöntemi ile hesaplanmış ve nihai sonuç ortaya çıkarılmıştır. Nihai sonuca göre, değerlendirme modelinde karşılaştırılan biyoyakıtlardan deniz taşımacılığı için en uygun ve sürdürülebilir olanı FT-dizel olarak tespit edilmiştir. İkinci ve üçüncü sırada sırasıyla HVO 3. jenerasyon ve HVO 2. jenerasyon yer almıştır. Son iki sırada ise FAME 1. jenerasyon ve SVO konumlanmıştır. Kriter ağırlıklandırma aşamasında uzman görüşleri alınarak yapılan bu değerlendirmenin sonucunun, farklı uzmanlar ile yapılması durumunda değişebilme ihtimali olduğu için, değerlendirme modeline duyarlılık analizi çalışması yapılmıştır. Yapılan duyarlılık analizinde 14 farklı senaryo oluşturulmuş ve temel senaryo ile karşılaştırılmış ve grafik olarak verilmiştir. Çıkan sonuca göre değerlendirme modeli tutarlı ve güvenlidir. Biyoyakıtlar denizcilik sektörünün karbonsuzlaşmasında önemli bir potansiyele sahiptir. Bu potansiyelin kullanılması için biyoyakıtlar üzerine çalışmaların arttırılması gerekmektedir. Çalışmada ilk sırayı alan FT-dizel yakıtının TRL indeksinin 9 olması için çalışmaların yoğunlaştırılması, yakıt üreticilerinin bu noktada teşvik edilmesi ve ekonomik olarak desteklenmesi ile maliyetinin düşürülmesinin fayda sağlayacağı kanaatindeyim. Benzer şekilde, ikinci sırada yer alan, üretiminde tarım arazisi ihtiyacı dahi gerektirmeyen HVO 3. jenerasyon üzerine çalışmaların yoğunlaştırılması denizcilik sektörünün geleceğine karbonsuzlaşma konusunda ciddi bir katkı sağlayacağını düşünmekteyim.
Deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörlerin entropi ağırlıklı gri ilişkisel analiz yöntemi ile değerlendirilmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-06-19) Eski, Özge ; Tavacıoğlu, Leyla ; 512172013 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği

Deniz yolu taşımacılığı, yüklerin uzun mesafelerde ekonomik ve emniyetli bir şekilde taşınmasını sağlamaktadır ve 2000'e yakın tehlikeli yükün taşınması için dünya çapında tercih edilen bir yöntemdir. Tehlikeli yükler, insan sağlığına ve deniz çevresine zararlı olabilecek fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip maddelerdir. Deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı sırasında kazalar meydana gelebilmektedir. Önceki kazalar, deniz çevresinin kirlenmesine, maddi kayıplara, ölümlere ve ciddi yaralanmalara yol açmıştır. Deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı, başlangıç noktasından nihai varış noktasına kadar büyük bir özen gerektirmektedir. Deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörlerin belirlenmesi, bu kazaların önlenmesinde ve azaltılmasında büyük rol oynamaktadır. Emniyetli deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı için yapılan akademik çalışmalara rağmen kazalar meydana gelmeye devam etmektedir. Bu durum, deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarının çok daha kapsamlı ve objektif bir şekilde ele alınmasını zorunlu kılmaktadır. Farklı gemi operasyonlarındaki ilk olaylar, deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarını değişen derecelerde etkilemektedir. Bu nedenle, bu tez çalışması, deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörleri, ilk olaylara ve temel gemi operasyonlarına dayalı olarak değerlendirmek için entropi ağırlık yöntemini gri ilişkisel analiz ile kombine etmektedir. Uluslararası Denizcilik Örgütü'nün Bütünleşik Küresel Deniz Taşımacılığı Bilgi Sistemi veri tabanında kayıtlı, 2000 ve 2021 yılları arasında meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına ilişkin raporlar analiz edilmiştir. İlk olaylar ve temel gemi operasyonları, kaza raporları analiz edilerek belirlenmiştir. Temel gemi operasyonlarının ağırlıkları entropi ağırlık yöntemi ile objektif olarak hesaplanmıştır. İlk olayların korelasyon dereceleri gri ilişkisel analiz ile objektif olarak hesaplanmıştır. Bu tez çalışması, dünya genelinde meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörleri değerlendirmektedir. Dünya genelinde meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarında, ayrılma, yakıt ikmal, pilotaj, manevra ve bağlama operasyonlarının toplam ağırlığı, toplamın yaklaşık %60'ını açıklamaktadır. Bu sonuç, dünya genelinde meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarının büyük bir kısmının bu beş temel gemi operasyonu sırasında gerçekleştiğini göstermektedir. Çatışmalar ve iş kazaları, dünya genelinde meydana gelen deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazaları üzerinde daha önemli bir etkiye sahiptir. Özellikle, seyir, geçiş, manevra ve yakıt ikmal operasyonları sırasındaki çatışmalar ve yükleme, demirleme, yanaşma ve bağlama operasyonları sırasındaki iş kazaları, dünya genelinde deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına neden olma olasılığı en yüksek olanlardır. Bu tez çalışması, mürettebat ölümleri ve ciddi yaralanmalar ile sonuçlanan deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörleri değerlendirmektedir. Mürettebat ölümleri ve ciddi yaralanmalar ile sonuçlanan deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarında, yakıt ikmal, yanaşma ve bağlama operasyonlarının toplam ağırlığı, toplamın %70'inden fazlasını açıklamaktadır. Bu sonuç, mürettebat ölümlerinin ve ciddi yaralanmaların çoğunun bu üç temel gemi operasyonu sırasında meydana geldiğini belirtmektedir. İş kazaları ve yangın/patlamalar, mürettebat ölümleri ve ciddi yaralanmalar üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir. Özellikle, seyir, yükleme/boşaltma, demirleme, yanaşma ve bağlama operasyonları sırasındaki iş kazaları ve yakıt ikmal operasyonları sırasındaki yangın/patlamalar, mürettebat ölümlerine ve ciddi yaralanmalara neden olma ihtimali en yüksek olanlardır. Bu tez çalışması, liman alanlarında kimyasal dökülme ile sonuçlanan deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarına etki eden faktörleri değerlendirmektedir. Liman alanlarında kimyasal dökülme ile sonuçlanan deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı kazalarında, boşaltma, yanaşma ve ayrılma operasyonlarının toplam ağırlığı, toplamın %70'inden fazlasını açıklamaktadır. Bu sonuç, liman alanlarında kimyasal dökülmelerin genellikle bu üç temel gemi operasyonu sırasında meydana geldiğini ifade etmektedir. Temaslar ve iş kazaları, liman alanlarında meydana gelen kimyasal dökülmeler üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir. Özellikle, yanaşma ve ayrılma operasyonları sırasındaki temaslar ve boşaltma operasyonları sırasındaki iş kazaları, liman alanlarında kimyasal dökülmeye yol açma olasılığı en yüksek olanlardır. Bu tez çalışmasının sonuçları, deniz yolu tehlikeli yük taşımacılığı emniyetini sağlamak için gerekli stratejilerin geliştirilmesinde paydaşlara yardımcı olabilecektir.

Sustainable Development Goal "Goal 14: Life Below Water" ile 'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri