Akışkanlar Mekaniği (CEAC 301) Ders Detayları Ders Adı Ders Kodu Dönemi Ders Saati Uygulama Saati Laboratuar Saati Kredi AKTS Akışkanlar Mekaniği CEAC 301 Güz 3 0 0 3 6 Ön Koşul Ders(ler)i MATH 157, MATH 158 Dersin Dili Dersin Türü Dersin Seviyesi Ders Verilme Şekli Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri İngilizce Zorunlu Bölüm Dersleri Lisans Yüz Yüze Anlatım, Tartışma, Deney, Soru-Yanıt Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i Yrd. Doç. Dr. Hakan Kayı Dersin Asistanı Dersin Amacı Dersin Eğitim Çıktıları Dersin amacı, akışkanların temel özelliklerini ve mühendislik uygulamalarındaki önemini vurgulamaktır. Bu ders öğrenciye, akışkanlarla ilgili mühendislik problemlerinin analizi ve çözümü için temel yöntemler ve uygulamalarını öğrenme, akışkanların hareketlerini ilgilendiren eşitlikleri türetme ve uygulama, cismin üzerindeki akışın uyguladığı kuvvetleri hesaplama becerilerini kazandırır. Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler; Akışkanların temel özelliklerini tanımlar. Mühendislik uygulamalarında akışkanların önemin açıklar. Akışkan hareketinin analizinde kullanılan yöntemleri tanımlar. Akışkan hareketi ile alakalı temel eşitlikleri türetir ve uygular. Cisim üzerinde akışkanın uyguladığı kuvvetlerle ilgili hesaplamaları yapar. Akışkan ile temas eden yüzey arasındaki kuvvet-enerji değişimini açıklar. Öğrendikleri yöntemleri tasarım ve geliştirme için kullanır. Akış alanlarının detaylı analizleri ve mühendislik uygulamaları için kullanacakları temel yaklaşımları kulanır. Deney verilerini organize eder ve deney planlamak için boyutsal analiz kavramlarını tartışır.
Dersin İçeriği Akışkanlar mekaniği, mühendislik derecesi için zorunlu bir derstir. Dersin kapsamı : akışkanların hareketi, özellikleri, basınç değişimleri, akışkan kinematiği ve akışkan analizi yöntemleri. Koruma yasaları ve bu yasaların akışkan problemlerinin analizi ve çözümünde kullanımı. Deney verileri planlama ve deney tasarımı için boyutsal analiz. Akışkan sürtünmesinin basınç ve hız dağılımına etkisi. Kompresibilitenin akışa etkisi. Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları HaftaKonular Ön Hazırlık 1 Giriş: Akışkanlar mekaniği kavramları Giriş: Stres, basınç, hız, yoğunluk, vizkozite, yüzey gerilimi 2 Giriş: Boyutsal analiz Giriş: Hidrostatik 3 Kütle, enerji ve momentum dengeleri: Kütle dengesi, Enerji dengesi 4 Kütle, enerji ve momentum dengeleri: Bernoulli eşitliği, Momentum dengesi 5 Kütle, enerji ve momentum dengeleri: Basınç, hız ve akım hızı ölçümleri Ders Kitabı ; 3-5, 6-19 20-24, 25-36 53-63 64-87 88-91
6 Borularda akışkan sürtünmesi: Laminar akım Borularda akışkan sürtünmesi: Borulama, pompalama Borularda akışkan sürtünmesi: Silindirik olmayan borudan akım Borularda akışkan sürtünmesi: Boruda sıkıştırılabilen akım Borularda akışkan sürtünmesi: Kompleks boru sistemleri 7 ARA SINAV I 8 Pompa ve kompresörler Katı parçacıklar üzerinde sürükleme 9 Filtrasyon Fludizasyon Kabarcık-fincanı distilasyon kolonu Siklon ayırıcı 10 ARA SINAV II 11 Vektör işlemleri: değişim derecesi, ıraksama, kıvrılma 113-124,125-141,142-146, 147-153, 154-159 174-180, 181-193 194-197, 198-200, 201-202, 203-204 231-244 12 Kısmi, toplam, ardışık türev 245-248 13 Difrensiyel kütle ve momentum dengesi 14 Vizkoz akım problemleri: Kartezyen koordinat sistemi 15 Vizkoz akım problemleri: Navier Stoke Eşitliği Vizkoz akım problemleri: Paralel tabakalar arasındaki akım, Poiseuille Akımı, Couette Akımı 16 GENEL SINAV 249-254 272-279 280-284, 285-289 Kaynaklar
Ders Kitabı: Diğer Kaynaklar: 1. J.O.Wilkes, Fluid Mechanics For Chemical Engineers, 2nd Edition, Prentice Hall, 2005 1. B. R. Munson, D. F. Young, T. H. Okiishi, Fundamentals of Fluid Mechanics, Wiley, 2010 2. Fluid Mechanics, 7th Edition, Frank M. White, McGraw-Hill, 2010 Değerlendirme Sistemi Çalışmalar Sayı Katkı Payı Devam/Katılım - - Laboratuar - - Uygulama - - Alan Çalışması - - Derse Özgü Staj - - Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - - Ödevler 3 10 Sunum - - Projeler - - Seminer - - Ara Sınavlar/Ara Juri 2 40 Genel Sınav/Final Juri 1 50 Toplam 6 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 50 50 Toplam 100 Ders Kategorisi Temel Meslek Dersleri Uzmanlık/Alan Dersleri Destek Dersleri İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri Aktarılabilir Beceri Dersleri Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi # Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi 1 2 3 4 5
1 Matematik, fen bilimleri ve hesaplama alanlarındaki bilgi birikimini kimya mühendisliği ve uygulamalı kimya alanlarındaki problem çözümünde uygulayabilme becerisi. 2 Alana özgü sorunları analiz etme, modelleme ve çözümleri için uygun gereksinimleri belirleme ve tanımlama becerisi. 3 Belirlenen gereksinimleri karşılayacak bir kimya mühendisliği sistemini veya sistem bileşenini tasarlama, geliştirme ve değerlendirme becerisi. 4 Kimya mühendisliği ve uygulamaları için modern teknik ve mühendislik araçlarını kullanma becerisi. 5 Kimya mühendisliği ve uygulamalı kimya alanındaki ihtiyaçları anlamak için veri toplama, analiz etme ve yorumlama yapabilme becerisi. 6 Disiplin içi ve disiplinler arası takımlarda veya bireysel olarak etkin biçimde çalışabilmek için gerekli organizasyona katılma ve iş yeteneklerini ortaya koyabilme becerisi. 7 Türkçe ve İngilizce dillerinde etkin iletişim kurabilme becerisi. 8 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci ve bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki son gelişmeleri takip edebilme ve kendini sürekli yenileme becerisi. 9 Kimya Mühendisliği ve uygulamalı kimya alanında mesleki, hukuksal, etik, çevresel ve sosyal sorunlar hakkında farkındalık ve sorumluluk bilinci. 10 Proje ve risk yönetim becerisi; girişimciliğin, yenilikçilik ve sürdürülebilir kalkınmanın önemi hakkında farkındalık; uluslararası standartların ve yöntemlerin bilinmesi. ECTS/İş Yükü Tablosu
Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) Laboratuar Uygulama Derse Özgü Staj Alan Çalışması Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi Sunum/Seminer Hazırlama Projeler 16 3 48 16 3 48 Ödevler 3 5 15 Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 2 20 40 1 30 30 Toplam İş Yükü 181