Hareketli Sistemlerin Performans ve Boyut İlişkisi: Yapısal Gelişim Teorisi
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Gemi İnşaatı ve Denizcilik Fakültesi, Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği, Türkiye
Tez Danışmanı: Prof. Dr. Bahri Şahin, Prof. Dr. Adrian Bejan
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Yapısal gelişim teorisi yardımıyla sistem boyutlarının performans üzerine
etkilerinin araştırıldığı bu tezde boyutun etkileri sosyal organizasyonlarda,
yüzen ve uçan canlılarda, gemi ve uçaklarda incelenmiştir. Çalışma boyunca, bu
incelemelerde ulaşılan teorik sonuçlar ile ampirik veriler arasındaki ilişki
gösterilmeye çalışılmıştır. Sonuçlara bakıldığında ise teorik yaklaşım ile
ampirik değerler arasında yüksek derecede bir uyum olduğu görülmüştür.
Tezin birinci bölümünde yapısal gelişim teorisinin tarihçesi, prensipleri
ve analizlerde kullanılan matematik açıklanmıştır. İkinci bölümde ise sosyal
organizasyonu oluşturan fiziksel temeller açıklanmıştır. Organizasyonun
oluşumunu açıklamak için nehir akışı ve insanlar için çok büyük öneme sahip
ihtiyaçlardan birisi olan sıcak suyun taşınması modellenmiştir. Sosyal
organizasyon olgusunun bir araya gelerek yakıt israfının azalmasına büyük bir etki
yaptığı görülmüştür. Ayrıca sosyal organizasyondaki bireylerin artmasıyla
sistem boyutları büyüdüğünden kademeli yapının tabii olarak gerçekleştiği
görülmüştür. Homojen olmayan bu dağılımları iyileştirmenin yollarından birinin
ise tasarımlarda yapılacak lokal iyileştirmeler olduğu gösterilmiştir.
Tezin üçüncü bölümünde canlıların ve araçların boyutuna bağlı olarak
yapısal gelişim teorisi tarafından sunulan boyut-hız ilişkisinde açıklanmamış
kısımlara cevap bulunmuştur. Ayrıca boyut-hız teorisine göre neden en hızlı
canlıların en büyük kütleye sahip olmadığı konusu hareketin iki bileşeni (ivmelenme
ve seyir) yardımıyla analiz edilmiştir. Kütleye bağlı olarak daha önce bulunan
teorik yaklaşıma uçakların uymadığı görülmüş olup bu sapmanın düzeltilmesi
sağlanmıştır. Ayrıca en hızlı uçanların en hızlı yüzenlerden bin kat daha küçük
olduğu gerçeği teorik olarak açıklanmıştır. Dördüncü bölümde uçak ve gemilerin
boyut performans ilişkisi gösterilmiştir. Yapısal gelişim teorisinden yola
çıkarak geliştirilen yaklaşım Marine Traffic sitesinden elde edilen 100.000 adet
gemi verisiyle mukayese edilmiştir. Teorik yaklaşımla ampirik veriler arasında güçlü
bir ilişki olduğu görülmüştür. Ayrıca 6 farklı gemi türü için (Dökme Yük Gemisi,
Kargo, Konteyner, Yolcu Gemisi, Balıkçı Gemisi ve Tanker) taşıma kapasitesiyle
harcanan güç arasındaki ilişkiler gösterilmiştir. Böylelikle bu kadar büyük bir
veri bulutuyla yapısal gelişim teorisinden bulunan sonuçların uyumu kanıtlanmıştır.
Tezin son kısmında ise elde edilen sonuçlar özetlenmiştir.