MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Makine Mühendisliği
ME 463 | Ders Tanıtım Bilgileri
| Dersin Adı |
Akışkanlar Dinamiği için Hesaplamalı Yöntemler
|
|
Kodu
|
Yarıyıl
|
Teori
(saat/hafta) |
Uygulama/Lab
(saat/hafta) |
Yerel Kredi
|
AKTS
|
|
ME 463
|
Güz/Bahar
|
2
|
2
|
3
|
5
|
| Ön-Koşul(lar) |
Yok
|
|||||
| Dersin Dili |
İngilizce
|
|||||
| Dersin Türü |
Seçmeli
|
|||||
| Dersin Düzeyi |
Lisans
|
|||||
| Dersin Veriliş Şekli | - | |||||
| Dersin Öğretim Yöntem ve Teknikleri | - | |||||
| Dersin Koordinatörü | ||||||
| Öğretim Eleman(lar)ı | ||||||
| Yardımcı(ları) | - | |||||
| Dersin Amacı | Dersin amacı, öğrencilere hesaplamalı akışkanlar dinamiğinin temel kavramlarını, tekniklerini, yöntemlerini ve algoritmalarını tanıtmaktır. Öğrenciler, akışkanlar mekaniği ve ısı transferi temelli kısmi diferansiyel denklem (KDD) modellerinin sayısal çözümlemeleri için sayısal yöntemler (sonlu farklar, sonlu hacimler ve sonlu elemanlar) ve ilgili algoritmaların geliştirilmesi ve gerçeklemesini öğreneceklerdir. |
| Öğrenme Çıktıları |
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
|
| Ders Tanımı | Akışkan akışının temelleri, Sayısal yöntemlerin gözden geçirilmesi, Sonlu farklar yöntemi, Sonlu hacimler yöntemi, Sonlu hacimler yöntemi ile iletim problemlerinin modellenmesi, Sonlu hacimler yöntemi ile iletim-taşınım problemlerinin modellenmesi, Daimi akışlar için basınç-hız bağlaşım yöntemleri, daimi olmayan akışlar için HAD, Sınır koşulları, HAD analizlerindeki hata ve belirsizlikler, Sonlu elemanlar yöntemi |
|
|
Temel Ders | |
| Uzmanlık/Alan Dersleri |
X
|
|
| Destek Dersleri | ||
| İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri | ||
| Aktarılabilir Beceri Dersleri |
HAFTALIK KONULAR VE İLGİLİ ÖN HAZIRLIK ÇALIŞMALARI
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
| 1 | Akışkan Akışının Temelleri ve Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği | Chapter 1, Versteeg H. K., Malalasekera W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics, 2nd Ed., Pearson. |
| 2 | Akış Hareketinin Korunumu Kanunları | Chapter 2, Versteeg H. K., Malalasekera W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics, 2nd Ed., Pearson. |
| 3 | Sonlu Farklar Yöntemi | Chapter 3, Ferziger J. H., Peric M., Street R. L. (2020). Computational Methods for Fluid Dynamics, 4th Ed., Springer. |
| 4 | Doğrusal ve Doğrusal Olmayan Denklemler için Sayısal Yöntemler | Chapter 7, Versteeg H. K., Malalasekera W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics, 2nd Ed., Pearson. |
| 5 | Sonlu Hacimler Yöntemi | Chapter 4, Ferziger J. H., Peric M., Street R. L. (2020). Computational Methods for Fluid Dynamics, 4th Ed., Springer. |
| 6 | Sonlu Hacimler Yöntemi ile İletim Problemlerinin Modellenmesi | Chapter 4, Versteeg H. K., Malalasekera W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics, 2nd Ed., Pearson. |
| 7 | Sonlu Hacimler Yöntemi ile İletim – Taşınım Problemlerinin Modellenmesi | Chapter 5, Ferziger J. H., Peric M., Street R. L. (2020). Computational Methods for Fluid Dynamics, 4th Ed., Springer. |
| 8 | Ara sınav | |
| 9 | Daimi Akışlar için Basınç – Hız Bağlaşım Yöntemleri | Chapter 6, Versteeg H. K., Malalasekera W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics, 2nd Ed., Pearson. |
| 10 | Daimi olmayan akışkanlar için Sonlu Hacimler Yöntemi | Chapter 8, Versteeg H. K., Malalasekera W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics, 2nd Ed., Pearson. |
| 11 | Sınır koşulları | Chapter 9, Versteeg H. K., Malalasekera W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics, 2nd Ed., Pearson. |
| 12 | Türbülanslı Akışların Modellenmes | Chapter 3, Versteeg H. K., Malalasekera W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics, 2nd Ed., Pearson |
| 13 | Yanmanın Modellenmesi | Chapter 12, Versteeg H. K., Malalasekera W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics, 2nd Ed., Pearson |
| 14 | Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiğinde Hatalar ve Belirsizlik, Kafes Oluşturma ve Karmaşık Geometrilerin İşlenmesi | Chapter 10-11, Versteeg H. K., Malalasekera W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics, 2nd Ed., Pearson. |
| 15 | Tekrar | |
| 16 | Final Sınavı |
| Ders Kitabı |
|
| Önerilen Okumalar/Materyaller |
DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ
| Yarıyıl Aktiviteleri | Sayı | Katkı Payı % |
| Katılım | ||
| Laboratuvar / Uygulama | ||
| Arazi Çalışması | ||
| Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği | ||
| Portfolyo | ||
| Ödev |
1
|
10
|
| Sunum / Jüri Önünde Sunum | ||
| Proje |
1
|
40
|
| Seminer/Çalıştay | ||
| Sözlü Sınav | ||
| Ara Sınav |
1
|
20
|
| Final Sınavı |
1
|
30
|
| Toplam |
| Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı |
3
|
70
|
| Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı |
1
|
30
|
| Toplam |
AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU
| Yarıyıl Aktiviteleri | Sayı | Süre (Saat) | İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Teorik Ders Saati (Sınav haftası dahildir: 16 x teorik ders saati) |
16
|
2
|
32
|
| Laboratuvar / Uygulama Ders Saati (Sınav haftası dahildir. 16 x uygulama/lab ders saati) |
16
|
2
|
32
|
| Sınıf Dışı Ders Çalışması |
14
|
2
|
28
|
| Arazi Çalışması |
0
|
||
| Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği |
0
|
||
| Portfolyo |
0
|
||
| Ödev |
2
|
4
|
8
|
| Sunum / Jüri Önünde Sunum |
0
|
||
| Proje |
1
|
13
|
13
|
| Seminer/Çalıştay |
0
|
||
| Sözlü Sınav |
0
|
||
| Ara Sınavlar |
1
|
15
|
15
|
| Final Sınavı |
1
|
22
|
22
|
| Toplam |
150
|
DERSİN ÖĞRENME ÇIKTILARININ PROGRAM YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİSİ
|
#
|
Program Yeterlilikleri / Çıktıları |
* Katkı Düzeyi
|
||||
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
||
| 1 | Matematik, Fen Bilimleri, matematiğe dayalı fizik bilgisi, istatistik ve lineer cebir konularında kuramsal ve uygulamalı bilgileri, ve Makine Mühendisliği konularında yeterli bilgi sahibidir. Bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanır. |
X | ||||
| 2 | Karmaşık Makine Mühendisliği problemlerini saptar, tanımlar, formüle eder ve çözer; bu amaca uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçer ve uygular. |
X | ||||
| 3 | Isıl veya mekanik bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlar ve modern tasarım yöntemlerini seçer ve uygular. |
|||||
| 4 | Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirir, seçer ve kullanır; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanır. |
X | ||||
| 5 | Karmaşık mühendislik problemlerinin veya Makine Mühendisliği araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlar, deney yapar, veri toplar, sonuçları analiz eder ve yorumlar. |
|||||
| 6 | Makine Mühendisliği disiplini içinde ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışır; bireysel çalışma sergiler |
X | ||||
| 7 | Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurar; etkin rapor yazar ve yazılı raporları anlar, tasarım ve üretim raporları hazırlar, etkin sunum yapar, açık ve anlaşılır talimat verir ve alır. |
X | ||||
| 8 | Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi sahibidir; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçlarının farkındadır. |
|||||
| 9 | Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilincine sahiptir; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi sahibidir. |
|||||
| 10 | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi sahibidir; girişimcilik, yenilikçilik hakkında bilinçlidir; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi sahibidir. |
|||||
| 11 | Bir yabancı dili kullanarak Makine Mühendisliği ile ilişkili konularda, bilgi toplar ve meslektaşları ile iletişim kurar. |
|||||
| 12 | İkinci yabancı dili orta düzeyde kullanır. |
|||||
| 13 | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilincindedir; bilgiye erişebilir, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izler ve kendini sürekli yeniler; insanlık tarihi boyunca oluşan bilgi birikimini Makine Mühendisliği alanıyla ilişkilendirir |
|||||
*1 Lowest, 2 Low, 3 Average, 4 High, 5 Highest