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. |
|
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 |