Çalıştay Problemleri

Adaptif kavşak sinyalizasyon sistemi

Bir kontrol problemi olarak kavşak sinyalizasyon sisteminin, adaptive olarak farklı yönlerde biriken araç sayısına göre düzenlenmesi istenmektedir. Sistemin kontrolü Peryodik veya değişen aralıklarla alınacak trafik yoğunluk bilgilerinden oluşacaktır. Ancak kontrolün de adaptif olarak kontrolü söz konusu. Trafik yoğunluğunun hemen hemen olmadığı durumlarda kamera veya sensörler yardımıyla gereksiz veri alınmaması da istenmektedir. Problem trafik yoğunluğuna göre adaptif veri toplayıp değerlendirerek, sinyalizasyonu düzenleyen adaptif kontrol algoritmasının geliştirilmesidir. Çalışma grubundan uygun algoritmanın geliştirilmesi yardımı talep edilmektedir. Problemin çözümü için matematikçiler, bilgisayar mühendisleri ve elektirik mühendislerinin işbirliği teşvik edilmektedir.

Silindirik bir bölge içerisinden helisel biçimde dönerek ilerleyen tıbbi atıkların silindir yanal yüzeyi boyunca dizilen ışın tüplerinden yayılan özel ışınların etkisiyle, tıbbi atığı normal atığa dönüştüren bir arıtma sistemi geliştirilmek istenmektedir. Normal atığa dönüştürme süreci, atıkların silindir boyunca ilerleme hızı, silindirik halkanın boyutları, silindirin dönme hızı ve uygulanan ışın şiddetine bağlıdır. Buna göre optimal( minimal tıbbi atık bileşen kalıntısı ile) dönüştürme sistemi için belirtilen sistem parametrelerinden bir kaçının verilmesi durumunda, diğerlerinin nasıl hesaplanabileceği konusunda uygun bir formülasyonun geliştirilmesi istenmektedir. Esas itibariyle matematiksel ağırlıklı gözüken problemde kimyagerlerin katkısı arzu edilmektedir.

Şekil: Tıbbi atığı normal atığa dönüştürme sistemi

TİSAŞ Arsin Organize sanayi bölgesinde Kanuni, Zigana gibi değişik modellerde tabanca üretimi yapan ve genellikle ihracata yönelik imalat gerçekleştiriren bir silah üretim firması. Müşteri taleplerine göre farklı modellerde üretim gerçekleştirmektedirler. Üretimlerini optimize etmek amacıyla firma el tabancalarının farklı yönlerden inceleme ve araştırmasını yapmak istemektedir:

a) İstatistiksel Analiz

Silah şartnamesine uygunluğunu kontrol amacıyla yapılan laboratuvar testleri, aynı silahın yarı sabit bir mekanizma üzerinden yaptığı ardışık atışlarda 20 metre uzaklıktaki hedefin on santimetre çaplı bir bölgesinde farklı noktalara isabet ettiğini göstermektedir. Aynı şartlar altında yapılan atışların isabet noktalarının farklılığı odaklanma problemi olarak adlandırılmaktadır. Ayrıca ardışık atışlardaki mermi çıkış hızlarının da 6-7m/s ye kadar varan farklılıklar gösterdiği görülmektedir.

Farklı modellerden elde edilen verilerle odaklanma problemi ve hız farkları arasında bir ilişki olup olmadığının istatistiksel analizi yapılmak istenmektedir. Atış bulgularının deney düzeneği ile mi yoksa deney zamanı veya daha farklı etkenlerle mi ilişkili olduğu araştırılmak isteniyor. Firma gerekli eğitim atışları ile istenen verileri kısa süre içerisinde üretebileceğini ifade etmektedir. Problem istenilecek veriler doğrultusunda üretilecek gerekli bilgilerle kapsamlı bir istatistiksel analiz gerektirmektedir.

b) Modelleme problemi

Firma tarafından öne sürülen diğer bir problem ise namlu yiv geometrisinin sürtünme ve dolayısıyla da mermi çıkış hızı üzerindeki etkisini incelemeye yönelik bir modelin geliştirilip geliştirilemeyeceğidir. Mermi çıkış hızını etkileyen etkenlerin ağırlık oranlarının tesbiti bir diğer ilgi konusu.

Problemin bu kısmı matematiksel ve fiziksel öğerler içermekle beraber, metalurji mühendislerinin katkısı önemli görülmektedir.

Dünya kupasında da hatırlanacağı üzere, belirli bir hızın üzerinde bazı topların beklenmeyen yörüngesel davranışlar sergiledikleri tartışmalara neden olmuştu. Mevcut top yörünge modelleri falsolu topta oluşan Magnus kuvvetinin hesaplarken, topun yüzeyinde belirli bir kalınlıktaki hava katmanının top ile birlikte hareket ettiğini kabul etmektedirler. Söz konusu hareket topun hareket yönüne normal doğrultudaki bölgeleri arasında bir hız farkına neden olmaktadır. Bu hız farkı ise Bernoulli Prensibine göre basınç farkına neden olmaktadır. Eğer topun herhangi bir andaki dönme eksenini ve de hızını gösterirse, belirtilen basınç farkı ile oluşan Magnus kuvveti yönünde etki etmekte ve topun doğrusal yönünün değişimine neden olmaktadır.

Şekil 1 Top hareket yönü ve yöne normal doğrultuda hız farkı

Ancak belirtilen kabüller altında geliştirilen yörünge modeli, falsolu toplarda zaman zaman gözlemlenen ani yörünge değişimini izah edememektedir. Ani yörünge değişimi gibi hareketlere neden olan faktörlerin top hızı ve yüzey geometrisi ile ilişkili olduğu bilinse de teorik olarak top yüzeyini oluşturan parçaların geometrisi, büyüklükleri ve dolayısı ile de sayılarının top yörüngesi üzerinde nasıl bir etkiye sahip olduğu ilgi çekmektedir. Çalışma grubundan mevcut modelin belirtilen ani değişimleri de modelleyecek biçimde geliştirilmesi talep edilmektedir.

5) Su Tesisatçıları

Boru içerisinde iki fazlı laminar-helical akışkan karakteristikleri

Su tesisatçıları özellikle kirli su boru hatlarını döşerken boruların düşey konuma yakın bir yol izlememelerine dikkat etmekteler. Kirli su, esas itibariyle su ve mutfak bulaşık kalınıtlarından oluşmaktadır. özellikle de yatay konuma yakın yol izleme tercihleri şaşırtıcı görülüyor. Bunun nedeni ise şöyle izah ediyorlar:
Düşey konuma yakın boru hatları içerisinde hareket eden akışkan genellikle helisel bir yörünge takip etmektedir. Bu tür yörüngeler ise kirli su akışının tipik özelliği olarak kesikli akış nedeniyle boru içerinde zamanla kalıntıların birikmesine ve boruların tıkanmasına neden olmaktadır. Dolayısıyla yatay pozisyona yakın bir boru hattı tercih edilmektedir. Ancak zaman zaman düşey konumun da mevcut şartlar gereği kaçınılmaz olduğu durumlar söz konusudur.

Buna göre tesisatçılar için verilen boru yarıçapı, akışkan miktarı ve düşey konum açısı için laminar-helisel akış bölge sınırlarının nasıl değiştiğini detaylı olarak bilmek istemektedirler ki gerektiği durumda laminar bölge sınırlarını zorlayarak ta olsa boru döşeme işlemlerini gerçekleştirebilsinler.