Abstract

Su kalitesinin en önemli göstergelerinden biri sudaki çözünmüş oksijen konsantrasyonudur. Havalandırma ise, suya atmosferden oksijen transfer edilmesi işlemidir. Kapaklı kondüitler ve Venturi son yıllarda havalandırma için popüler olarak kullanılan hidrolik yapılardır. Bu çalışmada, havalandırma için venturili konduit diye adlandırılan yeni bir havalandırma sistemi kullanılmıştır. Hava giriş oranı (QA/QW), farklı venturiler için (Dt/D=0,75 ve 0,90) farklı konduit boylarında (75, 100 ve 125 cm), su kesit alanının konduit kesit alanına göre farklı oranlarında incelenmiştir. Venturi hava deliklerinin hava giriş oranı QA/QW üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı görülmektedir. Deneysel yöntemlerden elde edilen sonuçlar, regresyon analizi için geliştirilen eksiltici kümeleme ve bulanık c-ortalamalar (SBC), hibrit sinirsel bulanık çıkarım sistemi (HYFIS) ve Wang ve Mendel [1] tarafından geliştirilen model tabanlı dahili fonksiyon (WM) metodları uygulanarak kural tabanlı bulanık karar sistemleri ile modellenmiştir. Nihai sonuçlar, ilgili 3 yöntemin kararlarının ortalaması alınarak elde edilmiştir. Buna göre 0,75 ve 0,90 veri kümelerinde sırasıyla, MSE değeri 0,03, RMSE değeri 0,19 ve 0,17, SMAPE değeri 4,89 ve 7,47, R2 değeri 0,91 ve 0,96, MAE değeri ise 4,49 ve 3,46 olarak elde edilmiştir. Regresyon yöntemlerinin başarısını değerlendirmek için kullanılan ilgili hata ölçüm metrikleri, önerilen topluluk tabanlı yöntemin veriyi modellemede yetkin olduğunu göstermektedir.

References

[1] L.X. Wang and J.M. Mendel, Generating fuzzy rule by learning from examples, IEEE Trans. Syst., Man, and Cybern., 1992, vol. 22, no. 6, pp. 1414 - 1427. 

[2] İlçin, E., Basamaklı Dolusavaklarda Oksijen Transferi. Yüksek Lisans Tezi, Fırat üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, 2005, 54s.

[3] Baylar, A., Savak Havalandırıcılarda Tip Seçiminin Oksijen Transferine Etkisinin İncelenmesi. Doktora Tezi, Fırat üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Elazığ, 2002, 85s.

[4] özkan, F., Basınçlı Su Borularında Hava İletimi ve Oksijen Transferinin İncelenmesi, Doktora Tezi. Fırat üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, 2005, 64s.

[5] özkan, F., Baylar, A., ünsal, M., Tuğal, M., Konduit ve Venturilerin Havalandırma Perfomanslarının Karşılaştırılması, DSİ. Teknik Bülteni, Ankara, 2009, Sayı:106, s.31-37.

[6] Zadeh L A., Fuzzy sets, Information and Control 1965; vol. 8, pp. 338 – 353.

[7] Chiu, S., Method and software for extracting fuzzy classification rules by subtractive clustering, In Proceedings of North American Fuzzy Information Processing, 1996, pp. 461-465. IEEE.

[8] Kim J, Kasabov N. HyFIS: Adaptive neuro-fuzzy inference systems and their application to

nonlinear dynamical systems, Neural Networks, 1999, vol. 12, no. 9, pp. 1301 – 1319.

[9] Yagci, A. E., Unsal, M., Ercan, B., Investigation the Aeration Performance of a New Aerator: Venturi-Conduit, FEB - Fresenius Environmental Bulletin, 2020, Volume 29 – No. 02/2020 pages 917-930.