İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM)

Transkript

1 İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Hareketli Tabanlı Akımların Hidroliği Course Name Loose Boundary Hydraulics Kodu (Code) HSK 521 Bölüm / Program (Department/Program) Yarıyılı (Semester) Güz Fall Kredisi (Local Credits) DersSeviyesi (Course Level) AKTS Kredisi (ECTS Credits) YL (M.Sc.) İnşaat Mühendisliği / Hidrolik ve Su Kaynakları Civil Engineering / Hydraulic and Water Resources Dersin Türü (Course Type) Seçmeli Elective Dersin Dili (Course Language) Türkçe (Turkish) Dersin İçeriği (Course Description) kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet İki fazlı akımların mühendislik uygulamaları bakımından önemi ve iki fazlı akımla ilgili olarak pratik uygulamada karşımıza çıkabilecek problemler. Katı tanelerin orijini ve özellikleri. Tane büyüklüğü, tane şekli ve tane çökelme hızı. Akışkan ve akım özellillerinin tanımı. Kayma gerilmesi ve hız dağılımlarının belirlenmesi. İki fazlı akımı karakterize eden boyutsuz büyüklüklerin, boyut analizi ile belirlenmesi ve fiziksel yorumları. Katı madde hareketinin başlaması. Kritik hız, kritik kayma gerilmesi ve kritik kaldırma kuvveti kriterleri. Kum dalgalarının oluşumu, gelişimi ve tipleri. Akıma karşı direnç ve direncin bileşenlere ayrılması. Taban malzemesi debisinin belirlenmesi. Askı malzemesi debisinin belirlenmesi. Toplam katı madde debisinin belirlenmesi. Stabil kanalların projelendirilmesi. Nehir düzenleme ve şev koruma çalışmaları. The importance of two-phase motion for engineering applications and the problems related with two-phase motion in practical applications. The origin and properties of sediment particles. Size, shape and fall velocity of sediment particles. Description of fluid and flow properties. Determination of shear stress and velocity distributions. Determination of dimensionless parameters of two-phase motion by using dimensional analysis and their meanings. Initiation of sediment motion. Critical velocity, critical shear stress an critical lift force criteria. Evolution and development of sand waves. Resistance to flow and it's components. Bed-load, suspended-load, and total load transport rates. Design of stable channels. River training and bank protection studies. Bu dersin amaçları: 1. Katı tanelerin özellikleri, 2. Katı tanelerin harekete başlaması, 3. Katı madde debisi, 4. Baraj rezervuarlarının siltlenmesi, 5. Akarsuların düzenlenmesi ile ilgili esasların, yüksek lisans öğrencilerine aktarılmasıdır. Objectives of this course are to give to the M.Sc. students the principle information on the following points: 1. Properties of sediments, 2. Initiation of sediment motion, 3. Bed-load, suspended-load, and total load transport rates, 4. Reservoir siltation, 5. River training and bank protection studies Bu dersi başarıyla tamamlayan yüksek lisans öğrencileri aşağıdaki konularda bilgi, beceri ve yetkinlik kazanırlar; 1. Açık kanal akımlarında hız, türbülans, kayma gerilmesi dağılımları. 2. Taban direnci, kum dalgaları, şekil direnci. 3. Akarsularda taşınan katı maddenin özellikleri, orjini ve taşınma çeşitleri. 4. İki fazlı akımın boyutsuz ifadesi, boyutsuz büyüklüklerin elde edilmesi. 5. Taban malzemesi, tabanda haraketin başlaması, Shields Eğrisi, çakıl tabanlı akarsularda taban malzemesi değişimleri 6. Çakıl tabanlı akarsularda taban oluşumu, kararlı olmayan akımlarda taban malzemesi hareketi. 7. Taban malzemesi debisinin hesabı; kullanılan yöntemler. 8. Askı malzemesi hareketi, askı malzemesi debisinin hesabı. Toplam katı madde bağıntıları Students who successfully pass this course gain knowledge, skills and proficiency in the following subjects; 1. Velocity, turbulence, shear stress distributions in open-channel flow. 2. Bed resistance, sand waves, shape resistance. 3. Characteristics of sediments, their origin, transport types. 4. Dimensionless parameters of the two-phase motion. 5. Bed material, initiation of sediment motion, Shields curve, changes of bed material in gravelly rivers. 6. Bed formation in gravelly rivers, bed-load transport in unstable flows. 7. Calculation of the bed-load transport rate; applied methods. 8. Motion of the suspended-load, computation of the suspended-load transport rate, relations for the total load transport rate.

2 Kaynaklar (References) Maddeler halinde en çok 5 adet Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Diğer Uygulamalar 1. Bayazıt M. ve Avcı, İ., Akarsularda Akım ve Sediment Taşınımı, Birsen Yayınevi, Bayazıt M., "Hareketli Tabanlı Akımların Hidroliği" İTÜ, İnşaat Fakültesi, Yalın M., S. "Mechanics of Sediment Transport" Pergamon Press, Graf W., H., "Hydraulics of Sediment Transport" Mc. Graw Hill, Yalın M.,S., "River Mechanics" Pergamon Press, Öğrencilerin dersi daha iyi öğrenmelerine yardım etmesi amacıyla dönem boyunca ödevler verilecektir. To help students for learning and comprehending the course material better, homeworks will be assigned throughout the semester. Öğrencilerin dersi daha iyi öğrenmelerine yardım etmesi amacıyla üç deneysel çalışma yapılacaktır. To help students for learning and comprehending the course material better, three experimental studies will be carried out. Ödevler ve laboratuvar raporları bilgisayar kullanarak hazırlanacaktır. Homeworks and laboratory reports will be prepared by using computer. (Other Activities) Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) (Assessment Criteria) Yıl İçi Sınavları (Midterm Exams) 1 % 15 (15 %) Kısa Sınavlar (Quizzes) 2 %5 (5%) Ödevler (Homework) 10 % 15 (15 %) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) 3 % 30 (30 %) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Exam) 1 % 35 (35 %) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur.

3 DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Açık kanal akımlarında hız, türbülans, kayma gerilmesi dağılımları. 1 2 Taban direnci, kum dalgaları, şekil direnci. 2 3 Akarsularda taşınan katı maddenin özellikleri, orjini ve taşınma çeşitleri. 3 4 İki fazlı akımın boyutsuz ifadesi. 4 5 Boyutsuz büyüklüklerin elde edilmesi. 4 6 Taban malzemesi, tabanda haraketin başlaması, Shields Eğrisi. 5 7 Çakıl tabanlı akarsularda taban malzemesi değişimleri. 5 8 Çakıl tabanlı akarsularda taban oluşumu. 6 9 Kararlı olmayan akımlarda taban malzemesi hareketi Katı madde hareketi ve debisi üzerine deneysel yöntemler Taban malzemesi debisinin hesabı; kullanılan yöntemler Askı malzemesi hareketi Askı malzemesi debisinin hesabı Toplam katı madde bağıntıları. 8 COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Velocity, turbulence, shear stress distributions in open-channel flow. 1 2 Bed resistance, sand waves, shape resistance. 2 3 Characteristics of sediments, their origin, transport types. 3 4 Dimensionless expression of the two-phase motion. 4 5 Dimensionless parameters of the two-phase motion. 4 6 Bed material, initiation of sediment motion, Shields curve. 5 7 Changes of bed material in gravelly rivers. 5 8 Bed formation in gravelly rivers. 6 9 Bed-load transport in unstable flows Experimental methods on bed-load transport and rate in unstable flows Calculation of the bed-load transport rate; applied methods Motion of the suspended-load Computation of the suspended-load transport rate Relations for the total load transport rate. 8

4 1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam Dersin Hidrolik ve Su Kaynakları Programıyla İlişkisi Katkı Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) Seviyesi i. Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, ilgili program alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme (yeterli bilgi birikimi) (bilgi). ii. Alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme (bilgi). iii. Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme (beceri). iv. Alanında edindiği bilgileri farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirerek yorumlayabilme ve yeni bilgiler oluşturabilme (beceri). v. Alanını ile ilgili karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (beceri). vi. Alanını ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı bağımsız olarak yürütebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). vii. Alanı ile ilgili uygulamalarda karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirebilme ve sorumluluk alarak çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). viii. Alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yapabilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). ix. Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki bilgi ve becerileri eleştirel bir yaklaşımla değerlendirebilme ve öğrenmesini yönlendirebilme (Öğrenme Yetkinliği). x. Alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek, alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xi. Sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile inceleyebilme, geliştirebilme ve gerektiğinde değiştirmek üzere harekete geçebilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xii. Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilmek (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xiii. Alanının gerektirdiği düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini ileri düzeyde kullanabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xiv. Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme ve bu değerleri öğretebilme (Alana Özgü Yetkinlik). xv. Alanı ile ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme (Alana Özgü Yetkinlik). xvi. Alanında özümsedikleri bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik). xvii. Tezli programlarda, kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (Alana özgü yetkinlik).

5 Relationship between the Course and Hydraulic and Water Resources Engineering Curriculum Level of Program Outcomes Contribution i. Developing and intensifying knowledge in the related program s area, based upon the competency in the under graduate level (sufficient knowledge) (knowledge). ii. Grasping the inter-disciplinary interaction related to one s area (knowledge). iii. The ability to use the expert-level the oretical and practical knowledge acquired in the area (skill). iv. Interpreting and forming new types of knowledge by combining the knowledge from the area and the knowledge from various other disciplines (skill). v. Solving the problems faced in the area by making use of the research methods (skill). vi. The abilityt ocarry out a specialistic study related to one s area in dependently. (Competence to work independently and take responsibility). vii. Developing new strategic approaches to solve the unforeseen and complex problems arising in the practical processes of one s area and coming up with solutions while taking responsibility (Competence to work independently and take responsibility). viii. Fulfilling the leader role in the environments where solutions are sought for the problems related to the area (Competence to work independently and take responsibility). ix. Assessing the specialistic knowledge and skill gained through the study with a critical view and directing one s own learning process (Learning Competence). x. Systematically transferring the current developments in the area and one s own work to other groups in and out of the area; in written, oral and visual forms (Communication and Social Competency). xi. Abilitytoseeanddevelopsocialrelationshipsandthenormsdirectingtheserelationshipswith a critical look and the ability to take action to change the sew hen necessary. (Communication and Social Competency). xii. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio B2 Level- and establishing written and oral communication with that language (Communication and Social Competency). xiii. Using the computer software together with the information and communication Technologies efficiently and according to the needs of the area (Communication and Social Competency). xiv. Paying regard to social, scientific, cultural and ethical values during the collecting, interpreting, practicing and announcing processes of the area related data and the ability to teach these values to others (Area Specific Competency). xv. Developing strategy, policy and application plans concerning the subjects related to the area and the ability to evaluate the end results of the seplans with in the frame of quality processes (Area Specific Competency). xvi. Using the knowledge and the skills for problem solving and/or application (which are processed with in the area) in inter-disciplinary studies (Area Specific Competency). xvii. In the programs with thesis, the ability to present one s own work with in the international environments orally, visually and in written forms (Area Specific Competency). 1: Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Doç. Dr. Şevket ÇOKGÖR Tarih (Date) 01/08/2011 İmza (Signature)