https://hdl.handle.net/20.500.12573/391 Institutes 2026-05-08T08:26:15Z https://hdl.handle.net/20.500.12573/2482 Determination of the characteristics of building materials for optimal thermal insulation and selection of building material Kılıçarslan, Mustafa Özgür The escalating urgency of climate change demands innovative approaches to energy conservation, particularly in the realm of building construction, known for substantial energy consumption and greenhouse gas emissions. This research delves into transformative strategies for enhancing energy efficiency in office buildings, with a concentrated analysis of the implementation of advanced building materials and state-of-the-art construction methodologies. Utilizing OpenStudio, a cutting-edge energy modeling software tool from the U.S. Department of Energy's National Renewable Energy Laboratory, this study quantitatively evaluates the energy-conserving potential of various avant-garde materials and construction techniques. The investigation is anchored around a case study of an office building in Ankara, Turkey, serving as a representative model for exploring diverse scenarios. These scenarios encompass the integration of high-performance framing, airtight construction, materials with superior thermal resistance properties, and advanced glazing systems. The research meticulously assesses each scenario with the aim of delineating the configurations that most significantly reduce energy consumption. The results reveal that specific combinations of advanced techniques and materials can lead to substantial reductions in energy use, thereby contributing profoundly to global efforts in mitigating climate change impacts. The conclusion emphasizes the necessity for widespread adoption and standardization of these energy-efficient practices in the construction industry, proposing them as pivotal contributors to the broader environmental sustainability movement.; Küresel iklim değişikliğinin artan önemi, özellikle enerji tüketimi ve sera gazı emisyonları bakımından önemli olan bina inşaatı alanında, enerji tasarrufuna yönelik yenilikçi yaklaşımlar gerektirmektedir. Bu araştırma, ofis binalarında enerji verimliliğini artırmaya yönelik dönüştürücü stratejileri derinlemesine incelemekte, ileri bina malzemeleri ve son teknoloji inşaat metodolojilerinin uygulanmasına yoğun bir analiz içermektedir. Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı tarafından geliştirilen öncü bir enerji modelleme yazılım aracı olan OpenStudio kullanılarak, çeşitli inşaat malzemelerinin ve inşaat tekniklerinin enerji tasarrufu potansiyelini niceliksel olarak değerlendirilmektedir. Araştırma, Ankara, Türkiye'de bulunan bir ofis binası için yapılan vaka çalışması etrafında şekillenmekte ve çeşitli senaryolar kullanılarak temsil edici bir model olarak hizmet etmektedir. Bu senaryolar, yüksek performanslı izolasyon, üstün termal direnç özelliklerine sahip malzemeler ve ileri düzey dış cephe cam sistemlerinin entegrasyonunu kapsamaktadır. Araştırma, enerji tüketimini en önemli ölçüde azaltan yapı tekniklerini belirlemeyi amaçlayarak her senaryoyu titizlikle değerlendirmektedir. Sonuçlar, ileri tekniklerin ve malzemelerin belirli kombinasyonlarının, enerji kullanımında önemli tasarruflara yol açabileceğini ve bu şekilde küresel iklim değişikliği etkilerini hafifletme çabalarına derinden katkıda bulunabileceğini ortaya koymaktadır. Sonuç bölümü, bu enerji verimli uygulamaların inşaat endüstrisinde yaygın benimseme ve standardizasyonunun zorunluluğunu vurgulamakta ve bunları daha geniş çevresel sürdürülebilirlik hareketine önemli katkı sağlayacak unsurlar olarak önermektedir. 2023-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12573/2481 Systematic design optimization and implementation of line-start synchronous reluctance machine for down-hole submersible water pump applications Tekgün, Didem Considering the electric drive systems constitute roughly 40% of global energy production, improving electric machine efficiencies provides important nationwide and global scale advantages. Among the electric motors used in the industry, a major portion of them are pump motors used for pumping underground waters and petroleum products. Especially the motors for submersible pump applications run at very low-efficiency levels because of the motor design issues and wrong selection of motor-pump configurations. Due to the features like robustness, low cost, and line start capability, induction machines (IM) are generally the first choice for pump applications. However, IMs work with low efficiency, especially at low and medium power levels. Line start synchronous reluctance machines (LS-SynRM) come to the scene as a reasonable alternative by having the line start capability and not having rare earth permanent magnets as well. The working principle of these machines is a combination of a reluctance machine and an IM. In LS-SynRM, a rotor cage is inserted in the rotor for the machine to start with the line voltage, but the rotor copper losses become zero when the machine operates at synchronous speed. Moreover, SynRMs have higher power and torque density. In this thesis study, it is aimed to reduce the overall cost of the submersible water pump system by designing and optimizing a LS-SynRM as a submersible pump motor with higher efficiency compared to conventional IMs. Increasing the efficiency of the pump motor used in industry will improve the overall system performance. Accordingly, it lowers energy and maintenance costs, and easy process control will be achieved. This way, while reducing energy consumption nationwide significantly, not only the natural resources will be protected, but also huge amounts of money will be saved.; Elektrik tahrik sistemlerinin küresel enerji tüketiminin yaklaşık %40'ını oluşturduğu düşünüldüğünde elektrik makinalarının verimlerinin artırılması ile sağlanacak avantajların hem ülke bazında hem de evrensel olarak büyük bir öneme sahip olduğu görülmektedir. Uygulama odaklı olarak bakıldığında yer altından su, petrol vb. çıkarmakta kullanılan pompa motorlarının endüstride kullanılmakta olan motorlar arasında oldukça büyük bir paya sahip olduğu görülmektedir. Özellikle dalgıç pompa uygulamalarında kullanılmakta olan pompa motorları motor tasarımı sırasında oluşan hatalar nedeniyle çok düşük verimlerle çalışmaktadır. Sağlamlık, ucuzluk ve doğrudan yol verme gibi özelliklerinden dolayı pompa uygulamalarında genellikle indüksiyon motorları (İM) tercih edilmektedir. Fakat İM'lerin en büyük sorunu özellikle küçük ve orta güçte düşük enerji verimi ile çalışmalarıdır. Bu doğrultuda hem doğrudan yol verme özelliği hem de mıknatıs içermeyen yapısı ile doğrudan yol vermeli senkron relüktans motorlar (DY-SenRM) İM'lere uygun bir alternatif olarak karşımıza çıkmaktadır. DY-SenRM'de makinanın rotoruna gömülen rotor barları ile doğrudan yol verme özelliği kazandırılırken, İM'lerin aksine rotor bakır kayıpları sürekli rejimde sıfıra indirilmektedir. Dahası yüksek güç ve moment yoğunluğuna sahiptir. Bu tez çalışmasında, dalgıç pompa motorları için verimi İM'lere kıyasla daha yüksek bir DY-SenRM tasarımı ve optimizasyonu yapılarak toplam sistem maliyetinin büyük oranda azaltılması amaçlanmıştır. Endüstride sıklıkla kullanılan bu pompa motorlarının verimindeki artış pompa sisteminin performansını önemli ölçüde artırarak, enerji maliyetini ve bakım masrafalarını düşürerek kolay bir kontrol sağlayacaktır. Böylece, ulusal çapta enerji tüketimi azaltılacak ve nadir mıknatıslar gibi doğal kaynaklarının korunması sağlanıyorken aynı zamanda maliyet ciddi oranda azalacaktır. 2022-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12573/2480 High-energy cosmic and gamma radiation measurement with remote-controlled secondary emission ionization calorimetry modules Paran, Nejdet The demand for precise, robust, and reliable radiation-resistant particle detectors and ionization calorimeters intensifies, due to the escalating luminosity and unprecedented radiation conditions at particle colliders and accelerators. Secondary Emission (SE) Ionization Calorimetry is a novel technology designed to measure the energy of electromagnetic and hadronic particles, particularly in extreme radiation conditions. In this study, we have tested and investigated the development and radiation test of the novel SE modules. The modules were developed by modifying the conventional Hamamatsu single anode R7761 Photomultiplier Tubes. Three different voltage conditions for the same module were developed and the new modules were tested by using cosmic, gamma (Co-60) and neutron (AmBe) radiation sources. The results show that all three modes have good sensitivity to electromagnetic showers, and they are suitable for harsh radiation environments. This study also shows that SE module is a promising technology shedding light on future radiation-resistant nuclear and high-energy detectors. Here, we discuss the technical design, test characteristics and cosmic and particle interaction results of the newly developed SE modules. Since such detector systems are either in a high radiation area or in a closed room/box, remote mode changes allow us to continue the experimental process without interruption. By adding these signals to the interface where the modes are controlled, we can instantaneously observe the modes' effects.; Parçacık çarpıştırıcıları ve hızlandırıcılarında artan parlaklık ve çok yüksek radyasyon koşulları nedeniyle hassas, sağlam ve güvenilir radyasyona dayanıklı parçacık dedektörleri ve iyonizasyon kalorimetrelerine olan talep artmaktadır. İkincil Emisyon (SE) İyonizasyon Kalorimetrisi, özellikle aşırı radyasyon koşullarında elektromanyetik ve hadronik parçacıkların enerjisini ölçmek için tasarlanmış yeni bir teknolojidir. Bu çalışmada, yeni SE modüllerinin geliştirilmesini ve radyasyon ölçümü test ettik ve araştırdık. Modüller, geleneksel Hamamatsu tek anotlu R7761 Foto çoğaltıcı Tüpleri modifiye edilerek geliştirilmiştir. Aynı modül için üç farklı voltaj modu geliştirilmiş ve yeni modüller kozmik, gama (Co-60) ve nötron (AmBe) radyasyon kaynakları kullanılarak test edilmiştir. Sonuçlar, her üç modun da elektromanyetik akıya karşı iyi bir duyarlılığa sahip olduğunu ve zorlu radyasyon ortamları için uygun olduklarını göstermektedir. Bu çalışma aynı zamanda SE modülünün gelecekteki radyasyona dayanıklı nükleer ve yüksek enerjili dedektörlere ışık tutan umut verici bir teknoloji olduğunu göstermektedir. Burada, yeni geliştirilen SE modüllerinin teknik tasarımı, test özellikleri ve kozmik ve parçacık etkileşim sonuçları tartışılmaktadır. Bu tür dedektör sistemleri ya yüksek radyasyonlu bir alanda ya da kapalı bir oda/kutu içerisinde olduğu için uzaktan kontrol ile mod değişimleri deneysel süreci kesintiye uğratmadan devam ettirmemizi sağlar. Bu sinyalleri modların kontrol edildiği arayüze ekleyerek modların etkilerini anlık olarak gözlemleyebiliriz. 2024-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12573/2479 Design and development of machine learning models for disease prediction and biomarkers detection Temiz, Mustafa In medical science, the prediction of diseases and the identification of biomarkers play an important role in the diagnosis and treatment of various health conditions. The recent proliferation of data mining techniques has accelerated the development of disease prediction systems. In particular, machine learning methods are an effective way to analyze medical data and identify patterns to predict the likelihood of the disease development. Machine learning methods also help to identify biomarkers. Recently, the increasing incidence and mortality rates of inflammatory bowel disease, colorectal cancer and type 2 diabetes have drawn researchers' attention to these research areas. The aim of this thesis is to reduce the number of features and improve the prediction performance of machine learning based on complex biological datasets with a large number of disease-related features, as well as to identify potential biomarkers. In this thesis, three different studies are presented. The first study predicts eleven different cancer subgroups using miRNA data and biological domain knowledge and identifies potential biomarkers for these diseases. The second study predicts three different diseases using metagenomic data and biological domain knowledge and identifies potential biomarkers. The third study uses metagenomic data related to colorectal cancer to conduct global and population-based comprehensive experiments with traditional feature selection methods to identify potential biomarkers. This thesis presents a promising avenue for early disease detection, facilitating expedited treatment protocols, improving human survival rates, and potentially alleviating economic burdens within these critical research domains.; Tıp biliminde, hastalıkların tahmini ve biyobelirteçlerin tanımlanması, çeşitli sağlık koşullarının teşhis ve tedavisinde önemli bir rol oynamaktadır. Veri madenciliği tekniklerinin son zamanlarda yaygınlaşması, hastalık tahmin sistemlerinin gelişimini hızlandırmıştır. Özellikle makine öğrenim yöntemleri, tıbbi verilerin analizinde ve hastalığın ortaya çıkma olasılığını tahmin etmeye yönelik kalıpların belirlenmesinde etkili bir yöntemdir. Makine öğrenim yöntemleri, biyobelirteçlerin tanımlanmasına da yardımcı olmaktadır. Son zamanlarda inflamatuar bağırsak hastalığı, kolorektal kanser ve tip 2 diyabet hastalıkları ile karşılaşma sıklığının artması ve artan ölüm oranları araştırmacıların dikkatini bu araştırma alanlarına çekmektedir. Bu tezin amacı, hastalık ile ilişkili karmaşık ve çok sayıda özellik içeren biyolojik veri setlerinden yola çıkarak özelliklerin sayısını azaltmak ve makine öğrenmesi tahmin performansını artırmaktır ve ayrıca potansiyel biyobelirteçleri tanımlamaktır. Bu tezde üç farklı çalışma tanıtılmaktadır. İlk çalışma miRNA verileri ve biyolojik alan bilgisi kullanılarak on bir farklı kanser alt grubu tahmin edilmekte ve bu hastalıklar için olası biyomarkörler belirlenmektedir. İkinci çalışma da metagenomik veriler ve biyolojik alan bilgisi kullanılarak üç farklı hastalık tahmin edilmekte ve olası biyomarkörler belirlenmektedir. Üçüncü çalışma kolorektal kanser ile ilişkili metagenomik verileri kullanarak geleneksel özellik seçim yöntemleri ile küresel ve popülasyonlara bağlı kapsamlı deneyler gerçekleştirilmekte ve olası biyomarkörler belirlenmektedir. Bu tez, erken hastalık tespiti için umut verici bir yol sunmakta, hızlandırılmış tedavi protokollerine olanak tanımakta, insan sağkalım oranlarını artırmakta ve bu kritik araştırma alanlarında potansiyel olarak ekonomik yükleri azaltmaktadır. 2024-01-01T00:00:00Z