E-ISSN: 2587-0351 | ISSN: 1300-2694
Pamukkale University Journal of Engineering Sciences - Pamukkale Univ Muh Bilim Derg: 27 (1)
Volume: 27  Issue: 1 - 2021
1.Cover-Contents
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
Pages I - V

2.Scheduling of part time personnel in a university library with AHP and goal programming
Aliye Ayca Supciller, Pınar Erbilek
doi: 10.5505/pajes.2020.86383  Pages 1 - 12
Personel çizelgeleme, müşteri beklentilerinin sağlanmasında ve işgücü gereksiniminin gerektiği gibi planlanmasında oldukça önemlidir. Vardiyalı olarak çalışan personellerin verilen hizmeti çok iyi bir şekilde yerine getirmesi için günlük çalıştıkları vardiyaların düzenli ve sistemli bir biçimde planlanması gerekmektedir. Bu çalışmada bir üniversite merkez kütüphanesinde kısmi zamanlı çalışan 42 öğrencinin haftalık vardiya düzeninin belirlenmesi problemi ele alınmıştır. Öğrencilerin haftalık ders programları da dikkate alınarak, uygun gün ve vardiyalara atamalarının yapılabilmesi için hedef programlama ve Analitik Hiyerarşi Prosesi yöntemleri kullanılmıştır. Problemin çözümü için GAMS 23.5 programı ile ağırlıklı hedef programlama modeli oluşturularak, istenen hedef ve kısıtları sağlayan bir çizelge elde edilmiştir.
Personnel scheduling is quite important in ensuring customer expectations and planning workforce requirements properly. The daily shifts should be planned in a regular and systematic manner so that shift workers would be able to perform their services as required. In this study, the problem of determining the weekly shift order of 42 students working part-time at a university central library was discussed. Goal programming and Analytic Hierarchy Process methods were used for assigning the students to the appropriate days and shifts by considering their weekly course schedules. The GAMS 23.5 program was used to develop a weighted goal programming model to solve the issue. A schedule providing the desired objectives and constraints was obtained.

3.Solving transport mode selection problem with integrated best – worst and WASPAS methods
Hakan Arslanhan, Ömür Tosun
doi: 10.5505/pajes.2020.23427  Pages 13 - 23
Taşımacılıkta belirlenen bir güzergah için en düşük maliyetle kaliteli hizmet verecek taşımacılık türünü seçmek çok önemlidir. Çünkü her bir taşımacılık türünün diğerine göre avantajları ve buna bağlı olarak ek maliyetleri mevcuttur. İşletmeler en uygun taşıma modunu seçerken birden çok kriteri ve alternatifleri birlikte değerlendirmek durumundadırlar. Bu değerlendirme birçok değişkenin aynı anda analiz edilmesini gerektiren karmaşık bir süreçten oluşmaktadır. Bu karmaşıklığı çözüm yollarından biride çok kriterli karar verme teknikleridir. Bu çalışmada, Kayseri ilinde faaliyet gösteren ve ihracat yapan bir lojistik firmasının taşıma modu seçim problemi ele alınmıştır. Taşıma modu seçim problemi için taranan literatür ve alanında uzman kişiler olan karar vericiler ile görüşmeler sonucu on üç kriter ve dört alternatif belirlenmiştir. Problemin çözümü için literatürde bu problemin çözümünde henüz kullanılmamış olan En İyi - En Kötü yöntemiyle kriterlerin önem ağırlıkları ve WASPAS yöntemiyle de seçenekler değerlendirilerek en uygun alternatifin seçimi gerçekleştirilmiştir.
It is very important to choose the mode of transportation that will provide quality service at the lowest cost for a route determined in transportation. Because each type of transportation has advantages over the other and additional costs. Businesses have to evaluate multiple criteria and alternatives together when selecting the most appropriate transport mode. This evaluation consists of a complex process that requires many variables to be analyzed simultaneously. One of the solutions to this complexity is multi-criteria decision making techniques. In this study, transportation mode selection problem of a logistics company operating in Kayseri province and exporting is discussed. The through a literature review and interview with the decision makers, who are experts in their field, thirteen criteria have identified and four alternatives as a result of the transport mode selection problem. In order to solve the problem, the most appropriate alternative was chosen by evaluating the importance of the criteria and the WASPAS method with the Best - Worst method.

4.An analysis of the factors affecting wind farm site selection through FUCOM subjective weighting method
Fatih Ecer
doi: 10.5505/pajes.2020.93271  Pages 24 - 34
Temiz bir enerji kaynağı olan ve doğal dengeyi bozmayan rüzgâr enerjisi, günümüzün en önemli yenilenebilir enerji kaynaklarından birisidir. Bu çalışmada rüzgâr çiftlikleri için uygun yer tespitinde kullanılan faktörler, oldukça yeni bir sübjektif ağırlıklandırma yöntemi olan FUCOM (Full Consistency Method-Tam Tutarlılık Yöntemi) yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. FUCOM, doğrusal programlama temelli bir yöntemdir ve diğer ağırlıklandırma yöntemlerinden daha az ikili karşılaştırmaya ihtiyaç duyar. Çalışmadaki değerlendirme modeli, üç temel boyutu ve on iki faktörü dikkate almaktadır. Bulgular, bir rüzgâr çiftliği sahasının tercih edilmesinin büyük ölçüde rüzgâr potansiyeline ve yerleşim yerlerine olan uzaklığına bağlı olduğunu göstermiştir. Ayrıca önerilen yöntemin tutarlılığını ve kullanışlılığını göstermek için bir duyarlılık analizi yapılmıştır. Bu çalışmanın sonuçları rüzgâr enerjisine yönelik politika belirlemekte kullanılabilir.
Wind energy, which is a clean energy source and does not disrupt the natural balance, is today’s one of the most popular renewable energy sources. In this paper, the factors which are utilized to determine a suitable site for wind farms have been analyzed by using the FUCOM (Full Consistency Method) method which is a relatively new subjective weighting method. FUCOM is a linear programming-based method and needs less pairwise comparisons than other weighting methods. The evaluation model in the study takes three main dimensions and twelve factors into consideration. The findings showed that the preference of a wind farm site depends largely on the wind potential and distance from residential areas. Furthermore, a sensitivity analysis was performed to demonstrate the consistency and usefulness of the suggested method. The results of this study could be used to determine the wind energy policy.

5.Energy efficiency analysis in public hospitals: an application of radial and non-radial data envelopment analysis models
Mehtap Çakmak Barsbay
doi: 10.5505/pajes.2020.55956  Pages 35 - 42
Türkiye'de bugüne kadar, enerji verimliliğini arttırmak ve enerji tüketimini azaltmak için uygulanan temel araçlar çoğunlukla düzenleyici niteliktedir. Yine de kamu, özel ve üçüncü sektörlerce enerji verimliliği kapsamında yürütülen çeşitli girişimler bulunmaktadır. Bu tür gelişme programlarına ve stratejik girdilere uygun olarak, sağlık kurumları gibi yüksek enerji tüketimiyle tanınan kamu sektörü kuruluşları, potansiyel enerji kaynaklarının çeşitlendirilmesi ve yeniden tanımlanması konusunda birçok adım atmaktadır. Ancak hala sağlık sektöründe enerji kullanımını analiz etmeye çalışan çalışmaların eksik olduğu görülmektedir. Dolayısıyla bu çalışma, yenilikçi yönetsel uygulamaların ve metrik araçların kullanımı ihtiyacını ortaya koyarak enerji verimliliği girişimlerine katkıda bulunmak amacını taşımaktadır.
In Turkey to date, the main tools which have been applied to enhancing energy efficiency and reducing energy consumption have mostly been regulatory based. However, many other initiatives on energy efficiency were adopted by both public, private and third sector. Complied with these development programs and strategic inputs, public sector organizations which were labeled high energy consuming, such as healthcare facilities, take many steps in relation to diversification and redefinition of potential energy resources. But it is still a lack of the studies attempting to analyze energy use in public health sector. Hence this study is a step to contribute energy efficiency initiatives by promoting innovative managerial practices and metric tools.

6.A comparative evaluation on electric buses: Izmir city field analysis
Ali Çağlar Önçağ, Hakan Üzkat, Ziya Can Yeşil, Uğur Eliiyi
doi: 10.5505/pajes.2020.99582  Pages 43 - 51
Son yıllarda iklim değişikliği, enerji maliyetleri, egzoz emisyonları gibi etkenler nedeniyle elektrikli otobüslerin, dizel otobüslere alternatif olup olamayacağı konusu gündeme gelmektedir. Bu çalışmada elektrikli otobüslerin genel özellikleri incelenmekte ve 12 metre uzunluğunda 20 araçtan oluşan bir elektrikli otobüs filosunun İzmir içerisinde kullanımı sonucunda elde edilen yaklaşık 2,5 yıllık verinin benzer dizel otobüslerle enerji ve akaryakıt tüketimi bakımından genel bir karşılaştırması yapılmaktadır. Buna ek olarak seçilen bir hat üzerinde bir dizel otobüs ile detaylı karşılaştırma yapılmaktadır. Elektrikli otobüslerle ilgili en büyük darboğaz dizel otobüslere göre nispeten düşük menzile sahip olmalarıdır. Buna karşın elde edilen veriler ışığında, yakın gelecekte elektrikli otobüslerin dizel otobüslere ciddi bir alternatif olabileceği görülmektedir.
In recent years, due to factors such as climate change, energy costs and exhaust emissions, the issue of whether electric buses can be an alternative to diesel buses has been came into question. In this study, first general characteristics of electric buses are examined. Based on the utilization data of an electric bus fleet in İzmir, collected over a period of 2.5 years from 20 identical vehicles with 12-meter length, a comparative analysis is made with respect to alternative diesel bus performances in terms of energy and fuel consumption. In addition, detailed comparisons are made with a diesel bus on a specific line. The biggest bottleneck related with electric buses is their having relatively low ranges compared to diesel buses’. However, in the light of the data and results presented, it seems that electric buses might be considered as a serious alternative to diesel buses in the near future.

7.Finding combinations of four-operations with Type-2 search method
Eda Özkul, Buğra Kaan Tiryaki, Özge Tezel, Elçin Ağayev, Orhan Kesemen
doi: 10.5505/pajes.2020.77906  Pages 52 - 59
Kombinasyon problemleri olasılık teorisinin en önemli konularından biridir. Dört işlem kombinasyon problemi, birçok ulusal kanalda yayınlanan bazı yarışma programlarının temelini oluşturmaktadır. Bu yarışma programlarında, yarışmacıların 6 adet sayı ve dört işlem operatörlerini kullanarak, hedef sayıya ulaşması beklenmektedir. Hedeflenen sayıya ulaşmak için sayılar en fazla bir kez kullanılırken, dört işlem operatörleri istenilen sayıda kullanılabilir. Bu problemde, bulunacak olası tüm dört işlem kombinasyonları iki sayı ve bir operatörden oluşan işlem öbeklerini içermektedir. Dolayısıyla işlem öbeklerini tam anlamıyla modelleyebilmek için yeni bir yaklaşım olan “Tip-2 Ağaç” yapısı geliştirilerek dört işlem kombinasyon problemi çözülmüştür. Dört işlem kombinasyon problemi için önerilen yöntemin performansı bir simülasyon çalışması ile incelenmiştir. Ayrıca deneysel sonuçlardan elde edilen istatistikler de bu çalışmada verilmiştir.
Combination problems are one of the most important issues of probability theory. The four-operations combination problem underlies the basis of some competition programs broadcasted in many national channels. In these competition programs, the competitors are expected to reach the target number by using six numbers and four basic arithmetic operators. The numbers are used at most once, the operators can be used any desired number to reach the target number. In this problem, all four-operations combinations include the operation blocks consisting of two numbers and an operator. Therefore, the four-operations combination problem is solved by developing a "Type-2 Tree Structure" which is a new approach to accurately model the operation blocks. The performance of the proposed method for the four-operations combination problem is examined by a simulation study. Also, the statistics from experimental results are given in this study.

8.Determination and economic analysis of the optimum insulation thickness of building walls, considering annual CO2 emission
Arzu Şencan Şahin, Tuğba Kovacı, Erkan Dikmen
doi: 10.5505/pajes.2020.03083  Pages 60 - 69
Binalarda kullanılan enerji tüketiminin yaklaşık olarak %70-80’i ısınma, soğutma ve sıcak su üretimi amaçlıdır. Binalarda enerji tasarrufu için alınabilecek başlıca önlemlerden birisi ısı yalıtımıdır. Bu çalışmada Denizli ili için binaların ısıtılması ve soğutulmasında enerji tasarrufu için farklı yakıt türlerinde optimum izolasyon kalınlıkları arasındaki en ekonomik kombinasyonun belirlenmesinde farklı izolasyon malzemeleri ve CO2 emisyonları dikkate alınarak karşılaştırmalı bir çalışma sunulmuştur.. Bu amaçla derece-saat yöntemi ve ömür maliyet analizi kullanılmıştır. Hesaplamalar dört farklı yalıtım malzemesi ve iki farklı yakıt için yapılmıştır. Çalışmada maliyeti minimum yapan optimum izolasyon kalınlığı, Denizli ili için kış aylarında ısıtma için 0.012-0.031 m, yaz aylarında soğutma için ise 0.009-0.022 m arasında değişmektedir. CO2 emisyonu, artan yalıtım kalınlığı ile logaritmik olarak düşmektedir. Belirlenen koşulları için enerji tasarrufunda %22-24’lük farkla izolasyon malzemesi olarak camyünü uygunken, CO2 emisyonu azlığı bakımından %10-34’lük farkla poliüretan daha uygundur. Enerji tasarrufu dikkate alındığında kömür doğalgaza göre yaklaşık %9-11 arası daha ekonomiktir. Çevre etkisi açısından ise doğalgaz, kömür ile ısıtmaya göre, %37-40 arası CO2 emisyonu azlığı ile tercih edilebilir. Denizli ilinde CO2 emisyonu için en düşük değerler, poliüretan yalıtım malzemesi ile kaplı, ısıtma kaynağı olarak doğalgaz kullanılan binada elde edilmektedir.
Approximately 70-80% of the energy consumption used in buildings is for heating, cooling, and hot water production. One of the main measures that can be taken to save energy in buildings is thermal insulation. In this study, a comparative study has been presented by considering different insulation materials and CO2 emissions to determine the most economical combination between the optimum insulation thicknesses of different fuel types for heating and cooling of buildings in the Denizli province. For this purpose, a degree-hour method and life cost analysis are used. Calculations were made for four different insulating materials and two different fuels. The optimum insulation thickness, which minimizes the cost in the study, varies between 0.012-0.031 m for heating in winter and 0.009-0.022 m for cooling in summer. CO2 emissions are decreasing logarithmically with increasing insulation thickness. Under specified conditions, glass wool is more suitable with a 22-24% difference in energy saving; polyurethane is more suitable with a 10-34% difference in terms of low CO2 emissions. While considering energy saving, coal is more economical between 9-11% compared to natural gas. In terms of environmental impact, natural gas can be preferred with 37-40% CO2 emission reduction compared to heating with coal. The lowest values for CO2 emission in the Denizli province were obtained in the building covered with polyurethane insulation material.

9.Structural, electrical and magnetic properties of Au doped Bi-2212 superconductors
Esen Gün, Berdan Özkurt, Mehmet Ersin Aytekin, Kasim Ocakoglu
doi: 10.5505/pajes.2020.54775  Pages 70 - 77
Bu çalışmada, Bi1.8Sr2Ca1.1Cu2.1Oy+Aux (x=0.0, 0.05, 0.1 ve 0.2) genel formülü ile Bi-2212 fazının fiziksel ve manyetik özellikleri üzerine nano boyutta Au eklemenin etkileri sunulmuştur. Örnekler katıhal tepkime yöntem ile hazırlanmıştır. Malzeme hazırlama sürecinde kullanılan Au elementi, HAuCl4.3H2O bileşiğinin indirgenmesinden elde edilmiştir. Örneklerin fiziksel, morfolojik ve süperiletkenlik özellikleri XRD, taramalı elektron mikroskobu (SEM), dc elektrik direnci ve manyetik hysteresis eğrileri ölçümleriyle karakterize edildi. Bi-2212 fazının baskın bir şekilde oluşumunu gösteren, saf ve Au ekli örnekler plaka benzeri tane yapısına sahiptir. Elektrik direnç sonuçları x = 0.2 HAuCl4.3H2O içeren örneğin, bakır-oksit tabaklarda ideal hole konsatrasyonun oluşumuna bağlı olarak en yüksek geçiş sıcaklığına (TC) sahip olduğunu göstermektedir. Ayrıca, M-H ölçümleri T=10 ve T=25 K de gerçekleştirildi. Tanelerin daha güçlü birleşmesine bağlı olarak en geniş hysteresis eğrisi, maksimum HAuCl4.3H2O ekli örnek de elde edilmiştir.
In this work, effect of nano sized Au additions on the physical and magnetic properties of Bi-2212 phase with general formula of Bi1.8Sr2Ca1.1Cu2.1Oy+Aux (x=0.0, 0.05, 0.1 and 0.2) are reported. The samples were prepared by solid state reaction method. Au element used in the material preparation process was obtained by reduction of HAuCl4.3H2O. The physical, morphological and superconducting properties of the samples have been characterized by XRD, scanning electron microscopy (SEM), dc electrical resistivity and magnetic-hysteresis loop measurements. It is observed that pure and Au added samples have plate like grain structure, indicating predominantly the formation of Bi-2212 phase. The results of dc electrical resistivity showed that the sample including x = 0.2 HAuCl4.3H2O has the highest transition temperature (TC) due to the formation of optimum hole concentration in copper oxide layers. Also, M-H measurements were carried out at T=10 K and T=25 K. The Largest hysteresis loop due to its stronger coupling between grains obtained on maximum HAuCl4.3H2O added sample.

10.Numerical study on the effect of different types of impeller blades in centrifugal heart assist pump
Üsame Ali Usca, Mahir Uzun, Rafet Yapıcı, Ömer İncebay
doi: 10.5505/pajes.2020.50440  Pages 78 - 89
Bu çalışmada, kalp yetmezliği hastalıklarında tedaviye destek amaçlı olarak kullanılan santrifüj kalp destek pompaları için farklı çark kanat geometrilerinin pompa performansına olan etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Pompa tasarım parametreleri olarak, yetişkin bir insan kalbinin çalışma parametreleri baz alınmıştır. Bu parametreler ışığında pompa tasarımı yapılmış ve CFD (Computational Fluid Dynamics) yazılımı aracılığıyla 3 farklı çark kanat tipi için (radyal, eğik ve eğri) dört farklı debide (3, 4, 5 ve 6 l/dk) ve üç farklı dönme hızında (3500, 3850 ve 4250 dev/dk) pompa performansları tespit edilerek pompa performans eğrileri oluşturulmuştur. Elde edilen bulgulara göre tasarım noktası parametrelerine, eğri çark tipinde ve 3850 dev/dk dönme hızında ulaşılmıştır. Bu noktada pompa hidrolik verimi ise %34 olarak tespit edilmiştir. En yüksek basınç farkı yaklaşık 180 mm-Hg ve 2 l/dk debide elde edilmiştir. Ayrıca bu çalışmada parametrelerin ve çark kanat tiplerinin kan hasarına (hemoliz) olan etkilerini inceleyebilmek için cidar kayma gerilmeleri de tespit edilmiştir.
In this study, the effect of different impeller blade types on pump performance for centrifugal heart support pumps used to support treatment in heart failure diseases was investigated numerically. The pump design parameters were based on the operating parameters of an adult human heart (flow rate of 5 l/min and a pressure load of 100 mm-Hg). By considering these parameters, pump design has been made and by means of CFD (Computational Fluid Dynamics) software for 3 different impeller blade types (radial, straight and curved) at four different flow rates (3, 4, 5 and 6 l / min) and three different rotational speeds (3500, 3850 and 4250 rpm) pump performance curves were determined. According to the findings, the design point parameters were reached at the curved impeller blade type and 3850 rpm. At this point, the hydraulic efficiency of the pump was determined as 34%. The highest pressure difference was obtained at approximately 180 mm-Hg and 2 l/min. In addition, in this study, wall shear stresses were determined in order to investigate the effects of parameters and impeller blade types on blood damage (hemolysis).

11.Investigation of the springback behavior of Erdemir 7136 sheet formed by rolling blank holder incremental sheet forming method
Vedat Taşdemir, Nuri Şen, Ömer Seçgin
doi: 10.5505/pajes.2020.40325  Pages 90 - 95
Artımlı şekillendirme yöntemi ile kalıp imalatına ihtiyaç duyulmadan hızlı ve düşük maliyetli prototip parça üretimi yapılabilmektedir. Ancak bu yöntemdeki en önemli sorunlardan bir tanesi üretilen parçaların geometrik doğruluğudur. Geometriksel hatanın en büyük kaynağı ise geri esneme olayıdır. Bu çalışmada, kayar baskı plakalı artımlı sac şekillendirme metodu kullanılarak 1 mm kalınlığındaki Erdemir 7136 sacı şekillendirilmiştir. Klemp sıkma (sacı tutma) basıncı, artım miktarı, form takım çapı ve ilerleme hızı parametrelerinin geri esnemeye olan etkileri araştırılmıştır. Araştırma neticesinde geri esneme açısının takım çapı arttıkça büyüdüğü, ilerleme hızı ve artım miktarının artması ile düştüğü tespit edilmiştir. Çalışma kapsamında optimum parametre değerleri 5.8776 bar klemp sıkma basıncı, 1500 mm/dk ilerleme hızı, 0.75 mm artım miktarı ve 5 mm takım çapı olarak belirlenmiştir.
Rapid and low-cost prototype parts can be produced without the need for mold production with incremental forming method. One of the most important problems in this method is the geometry accuracy of the products produced. The biggest source of the geometric error is the springback event. In this study, Erdemir 7136 sheet with a thickness of 1 mm was formed by using rolling blank holder incremental sheet forming method. The effects of holding pressure, increment, tool diameter and feedrate parameters on springback were investigated. As a result of the research, it was found that the springback angle increased with increasing of form tool diameter and decreased with increasing of feedrate and increment. The optimal conditions for springback are determined as 5.8776 bar holding pressure, 1500.0 mm/min feedrate, 0.75 mm increment and 5 mm tool diameter.

LookUs & Online Makale