| Ders Adı | Kodu | Verildiği Yıl | Verildiği Yarıyıl | Süresi (T+U) | Yerel Kredisi | AKTS Kredisi |
| Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği | ME 654 | | | 3 + 0 | 3 | 7,50 |
| |
| Ders Bilgileri |
| Dersin Öğretim Dili | İngilizce |
| Dersin Seviyesi | Doktora |
| Dersin Türü | Seçmeli |
| Dersin Veriliş Biçimi | Yüz Yüze |
| |
Dersin Öğrenme Kazanımları:
Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler: |
| 1. Akış problemlerinin çözümü için kullanılan sayısal metotların temel özelliklerini bilir. |
| 2. Akış problemlerinin sayısal çözümü için yapılması gereken ana işlemleri bilir ve uygulayabilir |
| 3. Akış problemlerinin sayısal olarak çözümü için uygun metodu seçme ve uygulama yetisi. |
| 4. Akış problemlerini sayısal olarak analiz etme ve sonuçları yorumlama yetisi. |
| |
| Dersin Önkoşulları ve Birlikte Alınması Gereken Dersler | Yok |
| Daha Önce Alınmış Olması Önerilen Dersler | Yok |
| |
Dersin Tanımı:
Sayısal yöntemlerin doğası. Sayısal yöntemlerin avantajları ve dezavantajları. Akışların sınıflandırılması. Temel akış denklemleri. Sayısal yöntemlerin temel adımları. Ayrıklaştırma (discretization) yöntemleri. Doğrusal cebirsel denklem sistemlerinin çözümü. Kontrol hacmi formülasyonu kullanılarak taşınım-difüzyon problemlerinin çözümü. Sıkıştırılamaz Navier-Stokes denklemleri için hesaplamalı yöntemler: İlkel değişkenlere dayalı ve girdap temelli yöntemler, SIMPLE, SIMPLER, SIMPLEC ve PISO algoritmaları. |
| |
Üretken Yapay Zeka Kullanımı:
Yok |
| |
| Dersin İçeriği (Haftalık Konu Dağılımı): |
| |
| Hafta | Konu |
| 1 | Giriş: Tanımlar, Analiz Yöntemleri, Akışların Sınıflandırılması, Temel Kanunlar ve |
| 2 | Giriş: Kütlenin Korunumu, Momentum Denklemi (Newton'un İkinci Kanunu), |
| 3 | Ayrıklaştırma (Diskritizasyon) Metodları: Sonlu Farklar, Control |
| 4 | Cebirsel Denklem Takımlarının Çözümü: Direkt Metodlar, Gauss Eliminasyon Metodu, Gauss Jordan Eliminasyon Metodu (TDMA), İteratif Metodlar, Blok Metod, Nokta – Nokta Çözüm, Jacobi Metodu ve Gauss - Seidel Metodu |
| 5 | Kararlı ve kararsız bir boyutlu ısı denkleminin kontrol hacmi formülasyonu ve Explicit, Crank-Nicolson, tam Implicit formulasyonlar kullanılarak sayısal çözümü |
| 6 | Bir Boyutlu Kararsız Isı Denkleminin Kontrol Hacmi Metodu ile Çözümü, Explicit Formülasyon, Crank - Nicolson Formulasyon, Tam Implicit Formulasyon. |
| 7 | İki ve Üç Boyutlu Isı Denklemlerinin çözümü. |
| 8 | Cebirsel Denklemlerin Çözümü, Overrelaxation ve Underrelaxation |
| 9 | Konveksiyon ve Difüsyon Denklemleri: Kararlı Bir Boyutlu Denklemlerin Diskritizasyonu, Basit Formulasyon, Tam Çözüm, Exponansiyel Formulasyon, Upwind Formulasyon, Hybrid (Karışık) Formulasyon, Power-Law Formulasyonu, |
| 10 | Konveksiyon ve Difüsyon Denklemleri: Genel Formulasyon, Değişik Formulasyonların Karşılaştırılması. |
| 11 | Konveksiyon ve Difüsyon Denlemleri: İki ve Üç Boyutlu Denklemler. |
| 12 | İki ve Üç Boyutlu Navier-Stokes Denklemlerinin Çözümü: Temel Değişkenler (Primitive Variable) Metodu, SIMPLE Algoritması, |
| 13 | İki ve Üç Boyutlu Navier-Stokes Denklemlerinin Çözümü: Temel Değişkenler (Primitive Variable) Metodu, SIMPLER Algoritması |
| 14 | İki-Boyutlu Navier-Stokes Denklemlerinin Çözümü: Akım Fonksiyonu Vortisiti Metodu. |
| |
| Kaynaklar: |
| S. V. Patankar, 1980, Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, Hemisphere Publishing Corporation |
| |
| Diğer Kaynaklar: |
| 1. H. K. Versteeg and W. Malalasekera, 1995, An Introduction to Computational Fluid Dynamics, Prentice Hall.
2. D. A. Anderson, J. C. Tannehill, Richard H. Plecther, 1984, Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer
|
| |
| Öğretim Yöntem ve Teknikleri: |
| Haftada 3 saat yüz yüze ders işlenir. Ödev, dönem projesi ve sınavlarla işlenen konular pekiştirilir. |
| |
| Değerlendirme Sistemi: |
| Yöntem | Adet | Katkı (%) |
| Ödev | 6 | %15 |
| Ara Sınav | 1 | %35 |
| Final Sınavı | 1 | %40 |
| Dönem Ödevi | 1 | %10 |
| |
| Ders İşbaşı Eğitimi (iş yerinde eğitim) Gerektiriyor mu? |
| Gerektirmiyor |
| |
Dersin Program Yeterlilikleri vs. Öğrenme Kazanımları:
|
| # | Program Yeterlilikleri | Katkı |
| 1 | Temel bilim, matematik ve mühendislik bilimleri hakkında yüksek düzeyde bilgi. | 3 |
| 2 | Araştırma alanında derinlemesine bilgi sahibi olur ve en son gelişmeleri bilir. | 3 |
| 3 | Araştırma alanındaki en güncel bilgilere ulaşma yeteneği ve araştırmayı yapmak için gerekli yöntem ve becerilerde en yüksek düzeyde uzmanlık. | 3 |
| 4 | Bilim veya teknolojiye yenilik getiren yeni bir bilimsel yöntem geliştirmek veya bilinen bir yöntemi yeni bir alana uygulamak için kapsamlı çalışmalar yapma yeteneği. | 2 |
| 5 | Bağımsız olarak orijinal bir araştırma sürecini algılama, tasarlama, uygulama ve tamamlama yeteneği; bu süreci yönetme yeteneği. | 0 |
| 6 | Ekiplerde ve bağımsız olarak çalışma ve bir ekibi yönetme; alanındaki uzmanlarla işbirliği yapma yeteneği. | 0 |
| 7 | Akademik çalışmalarının çıktılarını saygın akademik yayınlarda yayımlayarak bilimsel ve teknolojik literatüre katkıda bulunma. | 0 |
| 8 | Öncü araştırmalar yapma ve veri toplama yeteneği, araştırmaların sonuçlarını bilimsel nesnellik ve etik sorumlulukla topluma iletebilme yeteneği. | 0 |
| 9 | Mesleğindeki fikirleri ve gelişmeleri eleştirel analiz, sentez ve değerlendirme yapma yeteneği. | 0 |
| 10 | Bilimsel ve sosyal topluluklarla yazılı ve sözlü olarak etkili iletişim kurma yeteneği; Avrupa Dil Portföyünde en azından C1 seviyesinde yabancı bir dilde yazılı, sözlü ve görsel iletişim ve tartışma kurma yeteneği. | 0 |