Yapıcı, Rafet
Loading...
Profile URL
Name Variants
Yapici, Rafet
Job Title
Email Address
ryapici@ktun.edu.tr
Main Affiliation
02.10. Department of Mechanical Engineering
Status
Current Staff
Website
ORCID ID
Scopus Author ID
Turkish CoHE Profile ID
Google Scholar ID
WoS Researcher ID
Sustainable Development Goals
3
GOOD HEALTH AND WELL-BEING
3
Research Products
Documents
19
Citations
608
h-index
9
This researcher does not have a WoS ID.
Scholarly Output
15
Articles
10
Views / Downloads
6/0
Supervised MSc Theses
3
Supervised PhD Theses
1
WoS Citation Count
29
Scopus Citation Count
40
WoS h-index
3
Scopus h-index
3
Patents
0
Projects
0
WoS Citations per Publication
1.93
Scopus Citations per Publication
2.67
Open Access Source
8
Supervised Theses
4
Google Analytics Visitor Traffic
| Journal | Count |
|---|---|
| Computer Methods and Programs in Biomedicine | 1 |
| International Journal of Artificial Organs | 1 |
| INTERNATIONAL JOURNAL OF ARTIFICIAL ORGANS | 1 |
| Journal of Artificial Organs | 1 |
| Journal of Mechanics In Medicine and Biology | 1 |
Current Page: 1 / 3
Scopus Quartile Distribution
Competency Cloud
15 results
Scholarly Output Search Results
Now showing 1 - 10 of 15
Article Citation - WoS: 1Citation - Scopus: 2Computational Fluid Dynamics Simulating of the Fda Benchmark Blood Pump With Different Coefficient Sets and Scaler Shear Stress Models Used in the Power-Law Hemolysis Model(Springer Japan Kk, 2025) Önder, Ahmet; İncebay, Ömer; Yapıcı, RafetHemolysis is the most important issue to consider in the design and optimization of blood-contacting devices. Although the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) in hemolysis prediction studies provides convenience and has promising potential, it is an extremely challenging process. Hemolysis predictions with CFD depend on the mesh, implementation method, coefficient set, and scalar-shear-stress model. To this end, an attempt was made to find the combination that would provide the most accurate result in hemolysis prediction with the commonly cited power-law based hemolysis model. In the hemolysis predictions conducted using CFD on the Food and Drug Administration (FDA) benchmark blood pump, 3 different scalar-shear-stress models, and 5 different coefficient sets with the power-law based hemolysis model were used. Also, a mesh independence test based on hemolysis and pressure head was performed. The pressure head results of CFD simulations were compared with published pressure head of the FDA benchmark blood pump and a good agreement was observed. In addition, results of CFD-hemolysis predictions which are conducted with scalar-shear-stress model and coefficient set combinations were compared with experimental hemolysis data at three operating conditions such as 6-7 L/min flow rates at 3500 rpm rotational speeds and 6 L/min at 2500 rpm. One of the combinations of the scalar-shear-stress model and the coefficient set was found to be within the error limits of the experimental measurements, while all other combinations overestimated hemolysis.Doctoral Thesis Bir Kalp Destek Pompasının Geometrik Optimizasyonu(Konya Teknik Üniversitesi, 2024) İncebay, Ömer; Yapıcı, RafetKalp yetmezliği olan hastaların tedavisi için kullanılmak üzere geleneksel metotlarla tasarlanan rotadinamik kalp destek pompalarında kinik uygulamalarda karşılaşılan problemlerden dolayı, onların tasarımında iyileştirme çalışmalarına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu iyileştirme çalışmalarında verim ve kırmızı kan hücrelerinin hasarı azaltılmaya çalışılmaktadır. Bu çalışmada geleneksel yöntemlerle tasarlanmış santrifüj bir kalp destek pompasının hemoliz indeksi ve hidrolik verim açılarından iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, santrifüj kan pompaları üzerine hemoliz indeksi tahmin metotları üzerine çalışma yapılmıştır. Hemoliz indeksi tahmininde yaygın olarak kullanılan Euler yaklaşımıyla Power-Law modelinde kullanılacak kat sayı setleri, viskozite tanımı ve hesaplamalı akışkanlar dinamiğinde (HAD) kullanılacak türbülans modelleri karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma çalışmaları sonucunda deneysel sonuçlarla en yakın uyumu veren kat sayı seti, viskozite tanımı ve türbülans modeli belirlenip çalışmanın ilerleyen aşamalarında uygulanmıştır. Optimizasyon çalışmasında hidrolik verim ve hemoliz indeksi üzerinde en yoğun etkiye sahip olduğu değerlendirilen 7 geometrik parametre seçilmiş, bu geometrik parametrelerin alt ve üst sınırları belirlenerek arama bölgesi oluşturulmuştur. Bu arama bölgesi içinde 183 örnek pompa oluşturulmuş ve HAD simülasyonları yapılmıştır. HAD simülasyonlarından elde edilen hemoliz indeksi ve hidrolik verim sonuçları kullanılarak pompanın uyarlanabilir nöro-bulanık çıkarım sistemi (ANFIS) modeli elde edilmiştir. Optimizasyon çalışması, bu ANFIS modelleri kullanılarak genetik algoritma (GA) ile yapılmıştır. GA ile bulunan optimum boyutlara sahip pompa modeli ANSYS Fluent ile simüle edilmiş ve elde edilen sonuçlar temel pompanın simülasyon sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Optimizasyon sonucunda, temel pompanın hemoliz indeksi açısından %3,9 ve hidrolik verim açısından %8,7 oranında iyileştirildiği görüldü. Optimum pompa ile temel pompa tasarım devri dışında da karşılaştırıldı. Denenen tüm devirlerde optimum pompanın hem hemoliz indeksi hem hidrolik verim hem de basınç farkı açılarından temel pompadan %1,7 ile %8,7 arasında değişen seviyelerde daha iyi olduğu görüldü. Aynı şekilde tasarım debisi dışında da karşılaştırmalar yapıldı ve yine denenen her debi değerinde de optimum pompanın %1,7 ile %8,7 arasında değişen seviyelerde daha yüksek performanslı olduğu tespit edilmiştir. Optimum pompanın çarkının eğri, konik ve düz olmak üzere üç farklı örtü (kapak) tipine sahip olan versiyonları HAD ile simüle edilip karşılaştırılmıştır. Bu denemelerde çarkı konik örtülü olan versiyon eğri örtülü çarka sahip versiyondan hemoliz indeksi açısından %2,8, hidrolik verim açısından %2,7 daha yüksek performans göstermiştirArticle NEWTON TİPİ OLMAYAN AKIŞKAN KULLANARAK KALP DESTEK POMPASININ PERFORMANSININ HESAPLAMALI AKIŞKANLAR MEKANİĞİ YÖNTEMİ İLE İNCELENMESİ(2019) Sabah, Ahmet; Yapıcı, RafetKalp rahatsızlıkları içerisinde önemli bir yere sahip olan kalp yetmezliği, insan kalbinin çeşitli nedenlerden dolayı vücuda ihtiyaç duyduğu yeterli kanı pompalayamaması durumudur. Bu hastalığa sahip bireylere yardımcı olmak amacıyla ventriküler (karıncık) destek cihazları (VAD) adı verilen mekanik sistemler geliştirilmiştir. Sol ventriküler destek cihazları, kalbin sol karıncığından kanın aort atar damarına pompalamasına yardımcı olmaktadır. Bu çalışmada, tasarlanmış olan karışık akışlı bir sol ventriküler kalp destek pompasının hidrodinamik performansı hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) metodu ile belirlenmiştir. Analizlerde çalışma akışkanı olarak kana benzer reolojik özellikler gösteren newtoniyen olmayan su-ksantan karışımı (kütlece %0.06 ksantan sakızı) kullanılmıştır. 5000, 6000 ve 7000 dev/dak dönme hızlarında pompanın debisine bağlı olarak basıncını ve verimini gösteren performans eğrileri elde edilmiştir. Sonuçların karşılaştırılması amacıyla newtoniyen bir akışkan olan su-gliserin çözeltisi (hacimce %40 gliserin ve %60 su) ile de HAD analizleri yapılmıştır. Pompanın sayısal performans sonuçlarına göre; yüksek dönme hızında ve düşük debilerde iki akışkan arasındaki basınç farkının yaklaşık %9,2 değerine, yüksek debilerde ise yaklaşık %7’lere düştüğü görülmüştür. Pompa, 5 L/dak debide 5000 dev/dak dönme hızında 88,33 mmHg basınç değerine ulaşmıştır. Bu noktadaki pompa hidrolik verimi ise %52,74 olarak belirlenmiştir.Article Citation - WoS: 1Citation - Scopus: 1Analysis of Fluid Forces Impacting on the Impeller of a Mixed Flow Blood Pump With Computational Fluid Dynamics(Sage Publications Ltd, 2024) Diallo, Abdoulaye Billo; Cinar, Hasan; Yapici, RafetThis study presents four different impeller designs to compare hydrodynamic forces. Numerical simulation studies are performed via computational fluid dynamics to specify and investigate the hydraulic forces impacting the impeller of the mixed-flow blood pump with a volute. The design point of this pump is that the flow rate is 5 L/min, the rotational speed is 8000 rpm, and the manometric head is 100 mmHg. The designed impellers are placed in the same volute and simulation studies are performed with the same mesh size (17.3 million cells) of the pumps. The simulation studies have been conducted in setting 1050 kg/m3 blood density, 35 cP fluid viscosity, and SST-k omega turbulence model. Additionally, this study examines the changes in hydraulic forces and hydraulic efficiency with fluid viscosity. As a result of experimental simulation studies, the highest hydraulic efficiencies of 40.87% and 39.5% are achieved in the case of the shaftless-grooveless and shafted-grooveless impeller, respectively. The maximum axial forces are obtained from the pump with the shaftless-grooveless impeller. Whereas radial forces, maximum values are calculated in the pump with the shaftless-outer groove impeller for all flow rates. Finally, the wall shear stresses, which are important for blood pump designs, are evaluated and the maximum value of 227 Pa is observed in the pump impeller with a shaftless-grooved.Master Thesis Hidrodinamik Kaymalı Yataklı Santrifüj Kan Pompası Tasarımı ve Hidrolik Performansının Belirlenmesi(Konya Teknik Üniversitesi, 2019) Önder, Ahmet; Yapıcı, RafetSon yıllarda insan sağlığını olumsuz etkileyen rahatsızlıklardan birisi kalp yetmezliğidir. Kalp yetmezliği, kalp performansının azalması sonucu kalbin doku ve organlara yeterli kanı pompalayamaması durumudur. Kalbin yeterli kanı pompalayabilmesi için kan pompalarını içeren kalp destek cihazları kullanılmaktadır. Kan pompaları, kalp performansını desteklemek için vücut içine yerleştirilebildiği gibi vücut dışında da kullanılabilir. Bu çalışmada; kan pompası tasarımı için gerekli parametreler 5 L/dak hacimsel debi, 3000 dev/dak dönme sayısı ve 100 mmHg basma yüksekliği olarak belirlenmiştir. Hidrodinamik kaymalı yataklı santrifüj bir kan pompasının tüm elemanlarının katı modelleri oluşturulmuş ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) ile ön analizleri yapılmıştır. Yarı açık çarklı monoblok kan pompasının prototipi üretilmiştir. Pompanın yataklama elemanı olarak hidrodinamik kaymalı yataklama tekniği tercih edilmiştir. İki farklı test akışkanı kullanılan deney düzeneğinde; Newton tipi test akışkanı için su-gliserin çözeltisi (hacimce %40 gliserin ve %60 su) ve Newton tipi olmayan test akışkanı için su-ksantan çözelti (kütlece %0,06 ksantan sakızı) kullanılmıştır. Her iki akışkan için pompanın dört farklı dönme sayısında hidrolik performansları belirlenmiştir. Tasarım debisinde HAD sonuçları ile deney sonuçları karşılaştırılmıştır. Elde edilen verilere göre sonuçların birbirleri ile uyumlu olduğu görülmüştür. Tasarım parametresinde; deneysel hidrolik verim, Newton tipi akışkan için %35.8 ve Newton tipi olmayan akışkan için %34.4 olarak belirlenmiştir.Article Citation - Scopus: 2Geometric Optimization of a Blood Pump Impeller Using the Taguchi Method: Cfd Analysis and Experimental Evaluation(Elsevier, 2025) Diallo, Abdoulaye Billo; Yapici, Rafet; Incebay, Omer; Cinar, HasanRotodynamic Left Ventricular Assist Devices (LVADs) are critical in managing severe heart failure by providing mechanical circulatory support. Improving these blood pumps'efficiency is crucial for both lowering the device's energy consumption and enhancing patient comfort. In this study, the efficiency of a reference centrifugal blood pump was improved through geometric optimization and validated using computational fluid dynamics (CFD) simulations and experiments. The number of blades, inlet width, outlet width, inlet angle, and outlet angle are among the important impeller parameters that were optimized at three different levels. The orthogonal array of the Taguchi design method was used to reduce the 243 possible configurations from the full-factorial experimental design to 27 trial tests. Analysis of Variance (ANOVA) was used to determine the optimal geometric parameters, which led to maximum efficiency after S/N ratios were analyzed using MINITAB-18 software. The performance of the optimized pump was evaluated via CFD at 3300, 3150, and 3450 pump rotation speeds, resulting in a 21% increase in hydraulic efficiency at the design point (5 L/min, 3300 rpm, and 128.515 mm-Hg). Furthermore, experimental results demonstrated reduced power consumption for the optimized pump compared to the reference pump. This study highlights the potential of geometric optimization in advancing the performance of rotodynamic LVADs.Article Experimental Investigation of Absorption and Thermal Analysis of Different Types of Nanoparticles With Motor Oil Based Nanofluids(2023) Yapıcı, Rafet; Alenezy, Jasim; Hameed, Amar HasanNanofluids are fluid suspensions of nanoparticles that exhibit notable properties enhancement even at low nanoparticle concentrations. This work compares the measured and calculated thermophysical parameters of nanofluidic motor oil. Thermophysical parameters of motor oils include thermal conductivity, viscosity, and Absorbance. The nanofluidic engine oil was prepared by dispersing multi-walled carbon nanotube (MWCNTs) and copper oxide (CuO) at different particle concentrations (0.03-0.12) %. The oil characteristics were measured at wide range of temperature. The viscosity data were found to be comparable to the numbers reported in literature. We found that the thermal conductivity increased up to five times with minor variance in some cases. The variation in thermal conductivity can be related to several reasons such as oil specifications and nanofluid preparation conditions. The measured Absorbance of the nanofluid is comparable to literature and has direct proportion relation with the volume fraction of nanoparticles.Master Thesis Newton Tipi Olmayan Akışkan Kullanarak Kalp Destek Pompası Performansının Sayısal ve Deneysel Olarak Belirlenmesi(Konya Teknik Üniversitesi, 2019) Sabah, Ahmet Mete; Yapıcı, RafetKalp rahatsızlıkları içerisinde önemli bir yere sahip olan kalp yetmezliği, insan kalbinin çeşitli nedenlerden dolayı vücuda ihtiyaç duyduğu yeterli kanı pompalayamaması durumudur. Bu hastalığa sahip bireylere yardımcı olmak amacıyla ventriküler (karıncık) destek cihazları (VAD) adı verilen mekanik sistemler geliştirilmiştir. Sol ventriküler destek cihazları, kalbin sol karıncığından kanın aort atar damarına pompalamasına yardımcı olmaktadır. Bu çalışmada, tasarlanmış olan karışık akışlı bir sol ventriküler kalp destek pompasının hidrodinamik preformansı hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) metodu ve deneysel çalışmalar ile belirlendi. Analizlerde çalışma akışkanı olarak kana benzer reolojik özellikler gösteren newton tipi olmayan ksantan-su karışımı (kütlece %0,06 ksantan sakızı) kullanıldı. 5000, 6000 ve 7000 dev/dak dönme hızlarında pompanın debisine bağlı olarak basıncını ve verimini gösteren performans eğrileri elde edildi. Sonuçların karşılaştırılması amacıyla newton tipi bir akışkan olan su-gliserin çözeltisi (hacimce %40 gliserin ve %60 su) ile de HAD analizleri ve deneysel çalışmalar yapıldı. Pompa, deneysel çalışma ve sayısal analiz sonuçlarına göre 5 L/dak debide 5000 dev/dak dönme hızında 88,39 mmHg basınç farkı değerine ulaşmıştır. Bu noktadaki pompa hidrolik verimi %52,74, genel verimi ise %18,45 olarak belirlendi.Article Citation - WoS: 8Citation - Scopus: 9An Experimental Performance Comparison of Newtonian and Non-Newtonian Fluids on a Centrifugal Blood Pump(Sage Publications Ltd, 2022) Önder, Ahmet; Yapıcı, Rafet; İncebay, ÖmerThe use of substitute fluid with similar rheological properties instead of blood is important due to ethical concerns and high blood volume consumption in pump performance test before clinical applications. The performance of a centrifugal blood pump with hydrodynamic journal bearing is experimentally tested using Newtonian 40% aqueous glycerin solution (GS) and non-Newtonian aqueous xanthan gum solution of 600 ppm (XGS) as working fluids. Experiments are performed at four different rotational speeds which are 2700, 3000, 3300, and 3600 rpm; experiments using GS reach between 8.5% and 37.2% higher head curve than experiments using the XGS for every rotational speed. It was observed that as the rotational speed and flow rate increase, the head curve difference between GS and XGS decreases. This result can be attributed to the friction reduction effect when using XGS in experiments at high rotation speed and high flow rate. Moreover, due to different fluid viscosities, differences in hydraulic efficiency were observed for both fluids. This study reveals that the use of Newtonian fluids as working fluids is not sufficient to determine the actual performance of a blood pump, and the performance effects of non-Newtonian fluids are remarkably important in pump performance optimizations.Article Farklı Tiplerdeki Çark Kanatlarının Santrifüj Kalp Destek Pompa Performansına Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi(2021) Usca, Üsame Ali; Uzun, Mahir; Yapıcı, Rafet; İncebay, ÖmerBu çalışmada, kalp yetmezliği hastalıklarında tedaviye destek amaçlı olarak kullanılan santrifüj kalp destek pompaları için farklı çark kanat geometrilerinin pompa performansına olan etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Pompa tasarım parametreleri olarak, yetişkin bir insan kalbinin çalışma parametreleri baz alınmıştır. Bu parametreler ışığında pompa tasarımı yapılmış ve CFD (Computational Fluid Dynamics) yazılımı aracılığıyla 3 farklı çark kanat tipi için (radyal, eğik ve eğri) dört farklı debide (3, 4, 5 ve 6 l/dk.) ve üç farklı dönme hızında (3500, 3850 ve 4250 dev/dk.) pompa performansları tespit edilerek pompa performans eğrileri oluşturulmuştur. Elde edilen bulgulara göre tasarım noktası parametrelerine, eğri çark tipinde ve 3850 dev/dk. dönme hızında ulaşılmıştır. Bu noktada pompa hidrolik verimi ise %34 olarak tespit edilmiştir. En yüksek basınç farkı yaklaşık 180 mm-Hg ve 2 l/dk. debide elde edilmiştir. Ayrıca bu çalışmada parametrelerin ve çark kanat tiplerinin kan hasarına (hemoliz) olan etkilerini inceleyebilmek için cidar kayma gerilmeleri de tespit edilmiştir.
