Optimal breathing gas mixture in professional diving with multiple supplies
Profesyonel dalıcılıkta birden fazla tedarik ile soluma gazı karışımı eniyilemesi
- Tez No: 686897
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ORHAN İLKER BAŞARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Galatasaray Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 66
Özet
Yüzyıllardır insanlar nefes tutarak dalmayı dünyanın çeşitli yerlerinde uygulamışlardır. Fosillerden bilindiği kadarı ile yaklaşık 4,500 sene önce insan okyanus dipleri ile tanışmış, aklı ve keşfetme arzusu ile bugünkü duruma gelmiştir. Suyun altını keşfetmek belki de her insanın düşlerini süslemiştir. Avlanma, keşfetme, tekneleri tamir etme veya ele geçirme istekleri, hazineler bulma hayalleri su altında uzun süre kalabilme isteğini arttırmıştır. Son yüzyılda yaşanan teknolojik gelişmelerle profesyonel dalış faaliyetleri önemli ölçüde artmıştır. Profesyonel dalış, dalgıçlara çalışmaları için ödeme yapılan dalıştır. Profesyonel dalışın en çok bilinen branşı sanayi dalgıçlığıdır. Sanayi dalgıçlığı, dalgıcın su dışında yapılan işlere benzer endüstriyel, inşaat, mühendislik, bakım veya diğer ticari amaçlarla su altı çalışmalarında yer aldığı bir profesyonel dalış uygulaması olarak düşünülebilir. Bu çalışmada dalış maliyetlerini minimuma indirirken solunan gaz karışımının optimize edilmesi planlanmıştır. Bu çalışmada ele alınan ana maliyetler dalgıç maliyeti ve solunum gazı maliyetidir. Dalgıç maliyetinin saatlik olduğu varsayılmıştır. Solunum gazının havanın oksijen ile zenginleştirilerek hazırlandığı varsayılır. Bu nedenle tek maliyet, Nitrox karışımını elde etmek için solunum gazına eklenen saf oksijen maliyetidir. Dalış süresi arttıkça hem dalgıç maliyeti hem de solunum gazı maliyeti artacaktır. Dalış süresi iki aşamaya ayrılabilir, ilk aşama profesyonel dalgıcın belirli görevleri gerçekleştirdiği dalışın kendisidir. Görevler tamamen veya kısmen tamamlandığında, dalgıç çıkış prosedürüne başlamalıdır. Bu ikinci aşamada dalgıç herhangi bir görev yapmaz ve boşta sayılır. Amaç dalgıcın boşta kalma süresini azaltmaktır. Bunu başarmak için, solunum gazındaki azot oranı düşürülmelidir. Ancak azot oranını azaltmak için, solunum gazının oksijen oranını arttırılmalıdır, bu da solunum gazı maliyetini artıracaktır. Bu çalışmanın amacı, toplam maliyetleri minimize ederken bu iki maliyet arasındaki dengeyi bulmaktır. Önerilen modeli göstermek için iki varsayımsal problem çözülmüştür. İlk problem tek dalış, ikinci problem tekrarlı dalış olarak kabul edilir. Her problemde tek gaz ve çoklu gaz modelleri kullanılmış ve her sayısal örnek, Genetik Algoritması kullanılarak MATLAB ile çözülmüştür. Algoritma, rastgele bir başlangıç popülasyonu oluşturarak başlar ve daha sonra bir dizi yeni popülasyon oluşturur. Her adımda, algoritma bir sonraki popülasyonu oluşturmak için mevcut nesildeki bireyleri kullanır. Sonlandırma koşullarına ulaşıldığında algoritma durur. Sonuçlar, dalgıcın dekompresyon için daha az zamana ihtiyaç duyduğunu, dolayısıyla boşta kalma süresinin azaldığını göstermektedir. Öte yandan, dekompresyon gazı sayısı arttıkça gaz maliyeti kademeli olarak artar. Bunun nedeni, ilave gazların oksijence daha zengin olması ve bu da karışım maliyetini artırmasıdır. Toplamda maliyet düşer, ancak en önemli düşüş ikinci gazın eklenmesiyle olur. Bu yazıda önerilen yöntemler tamamen teoriktir ve dalgıçlar her zaman uygun eğitim ve sertifikalara sahip olmalıdır.
Özet (Çeviri)
Men have gone into the ocean to gather food since the beginning of human life, but it is hard to distinguish the precise date or origin of diving. We know from fossils that as long as 4,500 years ago, Mesopotamian people participated in diving as a means of trade, typically gathering pearl oysters. Professional diving activities have expanded dramatically as a result of technology improvements in the last century. Professional diving is when divers are compensated for their efforts. Professional diving is divided into various disciplines, the most well-known of which being commercial diving. Commercial diving is an application of professional diving in which the diver does underwater work for industrial, construction, engineering, maintenance, or other commercial objectives that are comparable to work performed outside of the water, with the diving being secondary to the activity. The goal of this research is to optimize the breathing gas combination while lowering diving expenses and maintaining the safety of the divers. The cost of the diver and the cost of breathing gas are the two primary expenses examined in this study. The cost of a diver is considered to be hourly. Because the breathing gas is considered to be made by enriching the air with oxygen, the sole expense is the addition of pure oxygen to the breathing gas to make the Nitrox combination. Both the diver and breathing gas costs will increase as the dive time increases. The dive period is separated into two parts, the first of which is the dive itself, during which the professional diver performs several duties. The diver should begin the ascent procedure whenever all or part of the duties has been performed. The diver does not do any tasks at this period and might be deemed idle. The goal is to cut down on the diver's idle time. To do so, the proportion of Nitrogen in the breathing gas should be reduced while the percentage of Oxygen in the breathing gas should be raised, resulting in an increase in the cost of breathing gas. Two hypothetical problems are solved to illustrate the proposed model. The first problem is considered as a single dive and the second problem is considered as a repetitive dive. In each problem single gas and multiple gas models have been used and each numerical example is solved with MATLAB using the Genetic Algorithm of Global Optimization Toolbox. To begin, the method generates a random start population. After then, the algorithm generates a series of new populations. The program creates the future population using the individuals in the current generation at each step. The algorithm stops if the terminating conditions have been reached. The results show that the diver needs less time for decompression hence the idle time decreases. On the other hand, the gas cost increases gradually as the number of decompression gas increase. This is due to the fact that additional gases are richer with oxygen which increases the mixture cost. In total the cost decreases, but the most significant decrease happens with the addition of the second gas. The methods presented in this study are strictly theoretical, and divers should always be properly trained and certified.
Benzer Tezler
- AI-o/o 4.5 Cu-o/o (x) Li-o/o 0.5 Mg-o/o 0.5 Ag-o/o 015 Zr alaşımlarının oksidasyon özellikleri
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ALTMIŞOĞLU
- Alaşım (MoCu), katot kullanarak (Mo-N-Cu) nanokompozit kaplamaların ark fiziksel buhar biriktirme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of Mo-N-Cu, nanocomposite coatings deposited by arc pvd using (Mo-Cu) alloy cathode
MORTAZA MOHAMMADIMOGHANJOUGHI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÜRGEN
- Toz metalurjisi yöntemleri ile üretilen çeşitli W-Ni-Fe ve W-Ni-Cu ağır alaşımların mikroyapısal ve fiziksel karekterizasyonu
Microstructural and physical characterization of various W-Ni-Fe and W-Ni-Cu heavy alloys manufactured via powder metallurgy methods
GÜNKUT ERNAS
- Elit tenis oyuncularına uygulanan spesifik antrenmanların teknik performans ve MAXVO2 düzeylerine etkileri
The effects of specific training applied to the elite tennis players on the technique performance and MAXVO2 levels
TURAN IŞIK
Doktora
Türkçe
2009
SporEge ÜniversitesiHareket ve Antrenman Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHTİYAR ÖZÇALDIRAN