ME 463 | Ders Tanıtım Bilgileri - Makine Mühendisliği

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	-
Ulusal Meslek Sınıflandırma Kodu	-
Dersin Koordinatörü	Dr. Öğr. Üyesi Hüseyin Gökmen Aksoy
Öğretim Eleman(lar)ı	Dr. Öğr. Üyesi Hüseyin Gökmen Aksoy
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

#	İçerik	PÇ Sub	* Katkı Düzeyi
#	İçerik	PÇ Sub	1	2	3	4	5
1	Akışkan akışının temel konseptlerini kullanabileceklerdir.
2	Sonlu farklar, sonlu hacimler ve sonlu elemanlar yöntemlerinin arasındaki farkı açıklayabileceklerdir.
3	Navier– Stokes denklemlerini sayısal olarak modelleyebileceklerdir.
4	Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) paket programlarını kullanabilme yeteneği kazanacaklardır.
5	Elde ettikleri sonuçları raporlama ve sunma yeteneklerini geliştireceklerdir.

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

Dersin Kategorisi	Temel Ders
	Uzmanlık/Alan Dersleri	X
	Destek Dersleri
	İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
	Aktarılabilir Beceri Dersleri

Hafta	Konular	Ön Hazırlık	Öğrenme Çıktısı
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

Ferziger J. H., Peric M., Street R. L. (2020). Computational Methods for Fluid Dynamics, 4th Ed., Springer, ISBN 978-3-319-99691-2
Versteeg H. K., Malalasekera W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics, 2nd Ed., Pearson, ISBN: 978-0-13-127498-3
Reddy J. N., Gartling D. K. (2010), The Finite Element Method in Heat Transfer and Fluid Dynamics, 3rd Ed., CRC Press, ISBN-13: 13: 978-1-4200-8599-0

Önerilen Okumalar/Materyaller

Yarıyıl Aktiviteleri	Sayı	Katkı Payı %	LO 1	LO 2	LO 3	LO 4	LO 5
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

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

#	PÇ Sub	Program Yeterlilikleri / Çıktıları	* Katkı Düzeyi
#	PÇ Sub	Program Yeterlilikleri / Çıktıları	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		-	-	-	-	-

ME 463 | Ders Tanıtım Bilgileri

HAFTALIK KONULAR VE İLGİLİ ÖN HAZIRLIK ÇALIŞMALARI

DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ

AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU

DERSİN ÖĞRENME ÇIKTILARININ PROGRAM YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİSİ

YENİ GÜZELBAHÇE KAMPÜSÜMÜZ

KÜRESEL KARİYER

BİLİME KATKI

İNSANA DEĞER

TOPLUMA FAYDA