Bu projede, floroforların ve floroforla işaretlenmiş makromoleküllerin fotofiziksel geçişleri ve girdikleri reaksiyonlar, mikroakışkan tabanlı bir mikroskop platformunda nümerik simülasyonlarla incelenecektir. Çalışmada otofloresan FMN ve FAD, triplet verimi yüksek fluorescein ve eosin-Y, ayrıca trans-cis izomerleşmesi yapabilen siyanin-5 molekülleri ele alınacaktır. Literatürde yalnızca bir deneysel çalışmanın yapıldığı bu konuda, projede önerilen yöntemle moleküllerin elektronik durumları simüle edilecek ve lazer, mikroskop parametreleri optimize edilecektir. Simülasyonlarda moleküllerin akış hızı ve uyarım parametreleri kullanılarak floresans sinyalleri modellenip, karanlık elektronik geçişler incelenecektir. Bu yöntem, mevcut yöntemlerle gözlemlenmesi zor olan durumlara dair yeni bir bakış açısı sunarak spektroskopi ve görüntüleme alanına katkı sağlayacaktır. Molekül akış hızı manuel olarak ayarlanarak, mikro ve milisaniye aralıklarında triplet ve cis-izomer durumları ayrıntılı şekilde incelenecektir. Projenin başarıyla tamamlanması halinde, önerilen yöntemin laboratuvar ortamına entegre edilmesi ve analitik bir yöntem olarak biyolojik numunelerde kullanılması hedeflenmektedir. Aynı zamanda, multidisipliner yapısı sayesinde tıp ve biyomühendislik gibi alanlara da katkı sağlarken, proje yürütücüsünün kariyer gelişimini destekleyerek öğrenci yetiştirme imkânı sunacaktır.

Bu projede entegre durum değerlendirmesi amacıyla Kalman süzgeci tabanlı veri füzyonu ve yineleme analizleri destekli yaşlanma takibi hedeflenmektedir. Durum izleme kalitesinin, farklı ortamlardan toplanan veriler, sinyal içerikleri korunarak harmanlandığında yükseldiği ortaya konmuştur. Lineer Kalman süzgeci füzyon algoritması, doğrusal kombinasyon yetenekleri ve iteratif doğası nedeniyle bu amaç için uygun bir füzyon algoritmasıdır. İlaveten, sistemlerde yaşlanmanın bir durum değişimi ve dönüşümü olduğu açıktır. Durum değişim ve dönüşümlerinin tespiti için Fizik alanında Yineleme Analizleri (Yineleme Haritaları ve Yineleme Ölçüm Analizi) kullanılır. Bu projede de sistem yaşlanmasının tespiti için sinyallere ve füzyon ürünü olan harman sinyale uygulanacak olan Yineleme Analizileri ile endüstride yaşlanma kavramına yeni bir bakış açısı getirilecektir. Ek olarak, Kalman süzgeci füzyon algoritmasının Yineleme Dinamikleri açısından davranışı incelenecektir. Ardından, elde edilen Yineleme analizi çıktıları olan Yineleme Haritaları derin bir öğrenme algoritması olan Evrişimli Yapay Sinir Ağı (EYSA) ile irdelenecek ve sistem durumuna ilişkin bir tespit yapılacaktır.

Rotor sistemi, Magnus kuvvetinin oluşması için boyuna ekseni etrafında dönen dairesel kesitli silindirik bir yapıdır. Magnus teorisine göre, sabit açısal hızda silindir çapındaki artışın kaldırma kuvvetini arttırdığı söylenebilir. Buradaki temel düşünce, rotorların eksenel dönüş yönlerinin geminin yalpa yönüne göre ayarlanmasıyla Magnus kuvvetinin zıt yönlü olarak üretilebilmesidir. Hesaplamalar, rotor sistemindeki çap ve açısal hız değişimine bağlı olarak Magnus kuvvetindeki artışın gemi yer değiştirme ve ivmelenmelerinin azalmasında etkili olduğunu ortaya koymakla birlikte, bazı zaman aralıklarında gemi yalpa hareketinin desteklenebildiğine de işaret etmektedir. Bu çerçevede, yapılan çalışma, otomatik kontrol çalışmalarında döner silindirik rotorlar kullanılarak yalpa hareketlerinin matematiksel modeli, tekneye ait hidrodinamik katsayılar, aktif olarak sürülen silindirik yüzeylerin sağlayacağı kontrol momentini içermektedir. Yalpa hareketi ve Magnus etkisinin sayısal olarak incelenmesi için, sıkıştırılamaz Reynolds-Ortalaması-Alınmış Navier-Stokes (RANS) denklemleri ile zamana bağlı olarak (URANS) k-? (SST) türbülans modeli kullanılarak dönen dairesel kesitli silindir ve çıplak gemi ve rotor-gemi sistemindeki akış alanları modellenmiştir. Döner silindirlerin hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizleri sonucunda hem kaldırma kuvveti verileri elde edilmiş, hem de iz bölgesindeki girdaplılık hali incelenmiştir. Doğrulama çalışmaları için deneylerde 2.6 metre boyunda bir tekne modeli ve bu modele uygun dairesel silindirler tasarlanmış ve üretilmiştir. Deneyler, İTÜ Ayazağa Kampüsünde bulunan ve içerisinde dalga üreteçlerinin bulunduğu Ata Nutku model deney havuzunda yapılmıştır. Tekne modeli, çeşitli yalpa hareketleri yaparken anlık açısal konum, hız, ivme gibi durum değişkenleri sensör ve gözlemci yardımıyla elde edilmiştir. Geri beslenen durum değişkenleri ve tasarlanan kontrolcüler kullanılarak, model tekneyi dengelemek için, rotorları gereken hücum açılarına getirecek olan servo motorlara uygulanması gereken anlık gerilimler elde edilmiştir. Her örnekleme periyodunda hesaplanan gerilimlerin motorlara uygulanması ile otomatik kontrol döngüsü tamamlanmıştır. Böylece, bilgisayar ortamında elde edilen hareket sönümlemeleri, yapılan deneyler ile desteklenmiştir.

Katı Hal Aydınlatması (Solid State Lighting – SSL) aydınlatma alanındaki en yeni teknolojidir. Bu yeni teknolojinin günümüzdeki en önemli temsilcisi Işık Yayan Diyotlar (Light Emitting Diode – LED) pek çok farklı aydınlatma alanında kullanım alanı bulmaktadır. Düzgün şekilde tasarlandıklarında, bu yeni aydınlatma sistemleri, geleneksel aydınlatma sistemlerine kıyasla çok daha yüksek etkinlik faktörleri ve ömür süreleri ortaya koymaktadır. İdeal bir durumda, LED paketinin ömür süresi ile LED’e ihtiyaç duyduğu doğru akımı sağlayan sürücü devresinin ömür süresinin birbirine denk olması gerekir. Sürücü devrenin ömür süresi ise, tüm elektronik sistemlerde olduğu gibi, devreyi oluşturan elemanların ömür sürelerine bağlıdır ve sürücü devreler LED güvenirlik zincirindeki en zayıf halka olarak kabul edilmektedir. Bu çalışmada literatürde önerilen LED sürücü devre topolojileri incelenerek, sürücü devre ömrünü kısaltan elemanları barındırmayan ve bu sayede yüksek ömür sürelerine sahip bir sürücü tasarlanması hedeflenmektedir. Literatürdeki çalışmalar sürücü devrelerin ömür sürelerini uzatmak için elektrolitik kondansatör kullanımından kaçınmanın şart olduğunu göstermekte, fakat bu kondansatörün devreden kaldırılmasını sağlayabilmek için gerçekleştirilen uygulamaların sürücü devrelerde hedeflenen diğer önemli özelliklerden yüksek verim, yüksek güç faktörü, çıkış akımında düşük dalgalılık ve buna bağlı olarak ışık titremelerinin (flikerin) ortadan kaldırılması, düşük toplam harmonik bozunum ve optimum ısıl kontrol konularında problemler doğurabileceğini ortaya koymaktadır. Çalışmada tasarlanacak sürücü devrenin bir LED sürücüsünden beklenen bu önemli özellikleri taşıması hedeflenmektedir. Tasarlanan sürücünün uygulanabilir hale getirilmesiyle, sürücü devrelerin elektriksel özelliklerinden feragat edilmeden, günümüzde çoğunlukla 20.000 saat olarak öngörülen ve çoğu zaman daha kısa sürelerde bozulmalara sebep olan sürücü devre ömür süreleri, 50.000 saat ve üzeri faydalı ömür sürelerine sahip mevcut LED teknolojisini yakalayacak şekilde uzatılması hedeflenmektedir.

Doğrudan Enerji Dönüşümü ve Enerji Depolaması , LSPMSM, enerji verimliliği, IE4,

Dünyada artan nüfus ve kişi başına düşen enerji tüketiminin artmasına paralel olarak sınırlı olan doğal enerji kaynaklarının hızla azaldığı bilinmektedir. Bu doğrultuda, devletler yeni enerji kaynaklarının araştırılması ve bir yandan da enerjinin dikkatli tüketimi konusunda bilinç kazandırma politikaları yürüterek mevcut kaynaklarını korumaya çalışmaktadır. Ülkemizde endüstride tüketilen enerjinin yaklaşık 70’inin elektrik motorları tarafından harcandığı bilinmektedir. Enerji verimliliğini arttırma politikasına bağlı olarak yüksek verimlilik sınıfındaki motorların kullanımı şart koşulmaktadır. Mevcut asenkron motor teknolojisinin IE4 sınıfı verimlilik değerlerini sağlamak konusunda yeterli olmadığı bilinmektedir. Sürekli mıknatıslı senkron motorlar endüstrinin yüksek verim talebini karşılayacak bir çözüm olarak görülmektedir. Bu motorların asenkron motorlara kıyasla verimleri ve güç faktörleri daha yüksektir, çalışma sıcaklıkları daha düşüktür. Endüstride kullanılan asenkron motorlar ağırlıklı olarak 2.2 kW ve 4 kW güç aralığındadır. Ülkemizde bu güçler için IE4 verim sınıfında motor üretimi henüz yapılmamaktadır. Projede sürekli mıknatıslı senkron motor teknolojisi kullanılarak bu güçler için IE4 verimlilik sınıfına ulaşılacaktır. Tasarlanan motorlar halen kullanılmakta olan asenkron motorları idame edeceği için senkron motorun da aynı standartlara uyumlu olması projenin teknik gereklilikleri arasında yer almaktadır. Bu proje kapsamında Arçelik A.Ş. ortaklığında ülkemizde henüz üretilmeyen 400V geriliminde 2.2 kW ve 4 kW güç seviyeleri için IE4 verimlilik sınıfına sahip sürekli mıknatıslı senkron motor tasarımı ve prototip imalatı yapılması amaçlanmaktadır. Proje ile hedeflenen sonuca ulaşılması durumunda motorun seri üretim hazırlıkları yapılarak motorun ticarileşmesi sağlanacaktır. Bu projedeki motivasyonumuz, proje sonucunda IE4 ve üstü verimlilik seviyesine sahip motor teknolojisini millileştirmek, sürekli mıknatıslı motor teknolojisi hakkında bilgi birikimi ve yetkinlik kazanmaktır.

The research and development under this project was focused on the following three major objectives: Objective 1: Identification of critical in-vessel SMR components for remote monitoring and development of their low-order dynamic models, along with a simulation model of an integral pressurized water reactor (iPWR). Objective 2: Development of an experimental flow control loop with motor-driven valves and pumps, incorporating data acquisition and on-line monitoring interface. Objective 3: Development of stationary and transient signal processing methods for electrical signatures, machinery vibration, and for characterizing process variables for equipment monitoring. This objective includes the development of a data analysis toolbox