Ağaç ve Orman Endüstrisi İçin Yaygın Olarak Kullanılan Ağaç Türlerinin Elektriksel Özelliklerinin Belirlenmesi

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Akdeniz Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Sinan Saeed Jasim ALSAADI

Danışman: Selçuk Helhel

Özet:

Mikrodalga enerjisi ağaç ve orman endüstrisi, tarım ve gıda sanayi, kaplamaların kurutulması, atıştırmalık gıda işleme, dökümhane kurutma, farmasötik işleme, seramik filtre kurutma, seramik sinterleme, kauçuk vulkanizasyon, kimyasal buhar biriktirme, kalıp kurutma ve kimyasal atık işleme gibi ticari uygulamalar gibi pek çok alanda kullanılmaktadır. Diğer pek çok endüstri dalında olduğu gibi ağaç ve orman endüstrisi bakımından ağaç ham maddesi ile ara mamullerinin nem miktarı ağacın işlenme sürecini doğrudan belirleyici niteliktedir. Ahşap homojen bir malzeme olmadığı için yoğunluk(kusur) ve nem içeriğinde süreksizlikler olabilir. Malzemedeki süreksizlikler, tahminlerin gerçek değerden büyük ölçüde sapmasına neden olabilir. Ayrıca sıcaklık, dielektrik parametrelerin ahşap mukavemetinin öncülleri olarak kullanımına sınırlamalar getirdiği görülen başka bir faktördür.

Mikrodalga işleme, elektromanyetik enerjinin soğurulması, üretilen ısının taşınması, suyun ahşabın içinden taşınması ve büzülme yoluyla ahşabın boyutlarındaki değişiklikler dahil olmak üzere birçok karmaşık fiziksel olayı içerir. Verimli mikrodalga ahşap işleme için, bu çeşitli fenomenleri anlamak gerekir. Ahşap dielektrik özelliklerinin değerleri ve varyasyonu, ahşap ve ahşap-su etkileşiminin moleküler yapısının anlaşılmasına katkıda bulunur ve mikrodalga enerji biriktirme hızının hesaplanmasına izin verir.

Dolayısı ile ahşap malzemeler üzerinde ister endüstriyel mikrodalga işleme teknikleri uygulansın isterse malzeme elektromanyetik ekranlama amacı ile kullanılıyor olsun uygulama yöntemleri ile uygulama süresini belirleyen temel değişken ahşap malzemenin elektriksel özellikleridir.

· Farklı endüstriyel uygulamalar için piyasada yaygın olarak kullanılan ağaç türlerinin (akasya, akçaağaç, çam, ceviz, çınar, elma, gürgen, huş ağacı, kavak, kestane, kızılağaç, kiraz, sedir, şimşir, meşe,) elektriksel özelliklerinin geniş bantlı ( L, S, C ve X Bandı) olarak belirlenerek endüstri için bir katalog oluşturulması

· Yukarıda sayılan türlerin bazı atık maddeler ile karıştırılması ile elde edilecek yeni yonga yapılarının elektriksel özelliklerinin belirlenmesi ve olası endüstriyel uygulamalara ilişkin benzetim çalışmalarının yapılması.

· Yukarıda sayılan türlerin iletken bakır sıvı ve demir sıvı içerisine yatırılarak elektriksel özelliklerinin belirlenmesi ve olası endüstriyel uygulamalara ilişkin benzetim çalışmalarının yapılması.

· Yukarıda sayılan özelliklerin nem oranı ve sıcaklık parametrelerine bağlı değişiminin bir öngörü modeli eşliğinde kataloğa eklenmesi.

· Not: Tüm aşamalarda malzemenin mekanik dayanımının da belirlenmesi gerekecektir.

Çalışma endüstrinin bu sorunu üzerinden hareket ederek, akasya, akçaağaç, çam, ceviz, çınar, elma, gürgen, huş ağacı, kavak, kestane, kızılağaç, kiraz, sedir, şimşir ve meşe gibi endüstride en yaygın olarak kullanılan türlerin elektriksek özelliklerinin neme bağlı değişiminin belirlenerek bir katalog hazırlanmasını hedeflenmektedir. Ayrıca geliştirilecek algoritmalar vasıtası ile bilinmeyen numunelerin hangi ağaca ait olduğu ve ağaç nem oranının tahmin edilmesi hedeflenmiştir. Çalışmanın bu kısmında yapay sinir ağları veya derin öğrenme yöntemlerinin kullanılacak olması ayrıca zenginlik içermektedir.