İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM)

Transkript

1 İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Gemi Makina Sistemlerinin Tasarımı ve Optimizasyonu Course Name Marine Systems Design and Optimization Kodu (Code) GEM55 Lisansüstü Program (Graduate Program) Dersin Türü (Course Type) Yarıyılı (Semester) Güz/Bahar (Fall/Spring) Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Ders Seviyesi (Course Level) YL/Doktora (M.Sc./ Ph.D.) Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği/ Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği Naval Architecture and Marine Engineering/ Naval Architecture and Marine Engineering Seçmeli/Zorunlu (Elective/Compulsory) Dersin Dili (Course Language) İngilizce/Türkçe (English/Turkish) Dersin İçeriği (Course Description) kelime arası Mühendislikte verilen kararlar, çalışabilir ve optimum sistemin nasıl tasarlanacağı, termodinamik model oluşturulması ve tasarımın analizi, ısı iletimi, mühendislik ekonomisi, termo-ekonomik analiz, optimizasyon için mühendislik tasarımlarının matematik modelinin kurulması, ısıl makine ve elemanların modellemesi ve sistem simülasyonu, optimizasyon, Lagrange çarpanları, araştırma yöntemi, geometrik programlama, lineer programlama, ısıl sistemlerin tasarımında yapay zeka yöntemi: kavramlar ve uygulamalar. Decisions in an engineering undertaking, designing a workable and optimum system, thermodynamics, modelling and design analysis, heat transfer, modelling and analysis, engineering economics, thermoeconomic analysis and evaluation, mathematical modelling of engineering design problems for optimization, modelling thermal equipment and system simulation, optimization, Lagrange multipliers, search methods, geometric programming, linear programming, artificial intelligence in thermal systems design: concepts and applications. Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet. Makine dairelerindeki ısıl makine ve elemanların ısıl ve ekonomik matematik modellerini kurabilmek. 2. Tekil modellerin birleştirilmesiyle sistem veya sistemlerin modelini oluşturmak. 3. Sistem modellerinin optimizasyon ile analizini yapmak. 4. Çalışabilir ve optimum sistem tasarımı yapmak.. Establishing of the thermal and economical model for the thermal equipment and machineries in engine rooms. 2. System simulation with thermal equipment models 3. Thermo-economic analysis and optimization of systems. 4. Design of the workable and optimum systems. Bu dersi başarıyla tamamlayan yüksek lisans/doktora öğrencileri aşağıdaki konularda bilgi, beceri ve yetkinlik kazanırlar;. Mühendislik açısından karar verme, çalışabilir ve optimum sistem kavramlarını anlayacaktır. 2. Isıl elemanların nasıl modellenebileceği kavrayacaktır. 3. Eleman modelleri birleştirilerek sistem simülasyonu yapabilecektir. 4. Mühendislik probleminin türüne uygun optimizasyon tekniğini öğrenecektir. 5. Sistemlerin ısıl, ekonomik ve optimum tasarımını gerçekleştirebilecektir. M.Sc./Ph.D. students who successfully pass this course gain knowledge, skill and competency in the following subjects;. Able to understand the importance of engineering decision, major qualities and definitions such as workable/optimum system, 2. Able to model the thermal equipment, 3. Able to establish the system simulation with thermal models, 4. To get familiar which optimization technique is utilizable for different engineering problems. 5. Able to thermal, economical and optimum design of systems.

2 Kaynaklar (References) En önemli 5 adedini belirtiniz Bejan, A., Tsatsaronis, G., Moran, M. (996). Thermal Design and Optimization. John Wiley and Sons, Inc. New York, ISBN Boehm, R.F. (987). Design Analysis of Thermal Systems. John Wiley and Sons Boehm, R.F. (997). Developments in the Design of Thermal Systems. Cambridge University press Jaluria, Y. (2008). Design and Optimization of Thermal Systems. 2 nd edition, CRC Press, Taylor & Francis Group Stoecker, W.F. (989). Design of Thermal Systems. 3 rd edition, McGraw Hill, New York Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Ödev verilecektir Homework(s) will be assigned Yok None Her türlü genel ve gemi inşaatına yönelik yazılımların kullanımı önerilmekte ve teşvik edilmektedir. Use of generic and/or naval architectural software is strongly advised and encouraged. Yok None Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Yıl İçi Sınavları Adedi* (Quantity) (Assessment Criteria) (Midterm Exams) Kısa Sınavlar (Quizzes) Ödevler (Homework) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Exam) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur. Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) 4 %40 (40 %) % 0 (0 %) % 50 (50 %)

3 DERS PLANI Hafta Konular Mühendislikte karar vermenin önemi, çalışabilir sistem tasarımı, çalışabilir-optimum sistem çatışması 2 Ekonomi hesaplamaları 3 Eğri uydurma ve matematik modelin kurulması 4 Isıl elemanların modellemesi, ısı değiştiricilerin bilgisayar için benzetimi 5 Sistemlerin bilgisayarda benzetimi, ardışık ve sıralı çözüm yöntemleri, ardışık yerine koyma yönteminde hata tuzakları 6 Optimizasyon teknikleri, simpleks yöntem 7 Lagrange çarpanları 8 Araştırma yöntemi 9 Dinamik programlama 0 Geometrik programlama Lineer programlama 2 Büyük sistemlerin sanki dengede modellenmesi 3 Isıl sistemlerin dinamik davranışları 4 Örnek problemler Dersin Çıktıları,2,2 2,3 2,3, 2,3,,2,3, COURSE PLAN Weeks Topics Decisions in an engineering undertaking, designing a workable system, workable vs. optimum system 2 Economics 3 Equation fitting and mathematical modeling 4 Modeling of thermal equipment, simulating heat exchangers 5 System simulation, sequential and simultaneous calculations, pitfalls in successive substitution method 6 Optimization techniques, simplex method 7 Lagrange multipliers 8 Search methods 9 Dynamic programming 0 Geometric programming Linear programming 2 Steady state simulation of large systems 3 Dynamic behavior of thermal systems 4 Comprehensive problems Course Outcomes,2,2 2,3 2,3, 2,3,,2,3,

4 Relationship between the Course and Naval Architecture and Marine Engineering Program i ii iii iv v vi vii viii ix x xi xii xiii xiv xv xvi Naval Architecture and Marine Engineering M.Sc. Program Outcomes KNOWLEDGE Developing and intensifying knowledge in the Naval Architecture & Marine Engineering Area, based upon the competency in the undergraduate level. Grasping the inter-disciplinary interaction related to the Naval Architecture & Marine Engineering Area. SKILLS Ability to use the expert-level theoretical and practical knowledge acquired in the Naval Architecture & Marine Engineering Area. Interpreting and forming new types of knowledge by combining the knowledge from the Naval Architecture & Marine Engineering Area and the knowledge from various other disciplines. Solving the problems faced in the Naval Architecture & Marine Engineering Area by making use of the research methods. COMPETENCE TO WORK INDEPENDENTLY, TO TAKE RESPONSIBILITY Ability to carry out a specialistic study related to the Naval Architecture & Marine Engineering Area independently. Developing new strategic approaches to solve the unforeseen and complex problems arising in the practical processes of the Naval Architecture & Marine Engineering Area and coming up with solutions while taking responsibility. Fulfilling the leader role in the environments where solutions are sought for the problems related to the Naval Architecture & Marine Engineering Area. LEARNING COMPETENCE Assessing the specialistic knowledge and skill gained through the study with a critical view and directing the Naval Architect & Marine Engineer s own learning process. COMMUNICATION AND SOCIAL COMPETENCY Systematically transferring the current developments in the Naval Architecture & Marine Engineering Area and a Naval Architect & Marine Engineer s own work to other groups in and out of the Naval Architecture & Marine Engineering Area; in written, oral and visual forms. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio B2 Level- and establishing written and oral communication with that language. Using the computer software together with the information and communication technologies efficiently and according to the needs of the Naval Architecture & Marine Engineering Area. AREA SPECIFIC COMPETENCY Paying regard to social, scientific, cultural and ethical values during the collecting, interpreting, practicing and announcing processes of the Naval Architecture & Marine Engineering Area related data and the ability to teach these values to others. Developing strategy, policy and application plans concerning the subjects related to the Naval Architecture & Marine Engineering Area and the ability to evaluate the end results of these plans within the frame of quality processes. Using the knowledge and the skills for problem solving and/or application (which are processed within the Naval Architecture & Marine Engineering Area) in inter-disciplinary studies. In the programs with thesis, the ability to present a Naval Architect & Marine Engineer s own work within the international environments orally, visually and in written forms. Contribution Level 2 3 : Little, 2. Partially, 3. Full

5 Dersin Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği Programıyla İlişkisi Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği Programının Yüksek Lisans mezunlarına kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (GİGMM Programı Y.Lisans çıktıları) BİLGİ i ii iii iv v vi vii viii ix x xi xii xiii xiv xv xvi Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme. Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği alanının ilişkili olduğu disiplinler arasında etkileşimi kavrayabilme. BECERİ Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme. Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği alanında edindiği bilgileri farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirerek yorumlayabilme ve yeni bilgiler oluşturabilme. Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği alanı ile ilgili karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme. BAĞIMSIZ ÇALIŞABİLME ve SORUMLULUK ALABİLME YETKİNLİĞİ Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği alanını ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı bağımsız olarak yürütebilme. Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği alanı ile ilgili uygulamalarda karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirebilme ve sorumluluk alarak çözüm üretebilme. Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik. ÖĞRENME YETKİNLİĞİ Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki bilgi ve becerileri eleştirel bir yaklaşımla değerlendirebilme ve öğrenmesini yönlendirebilme. İLETİŞİM ve SOSYAL YETKİNLİK Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği 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. Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilmek. Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği alanının gerektirdiği düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini ileri düzeyde kullanabilme. ALANA ÖZGÜ YETKİNLİK Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme ve bu değerleri öğretebilme. Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği alanı ile ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme. Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği alanında özümsedikleri bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme. Kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme. Katkı Seviyesi 2 3 : Az, 2. Kısmi, 3. Tam Düzenleyen (Prepared by) Prof.Dr. Osman Azmi ÖZSOYSAL Tarih (Date) İmza (Signature)