PROGRAMI
DERS TANITIM VE UYGULAMA BİLGİLERİ

Ders AdıKoduVerildiği YılVerildiği YarıyılSüresi (T+U)Yerel KredisiAKTS Kredisi
Hesaplamalı Akışkanlar DinamiğiME 6543 + 037,50
 
Ders Bilgileri
Dersin Öğretim Diliİngilizce
Dersin SeviyesiDoktora
Dersin TürüSeçmeli
Dersin Veriliş BiçimiYüz 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 DerslerYok
Daha Önce Alınmış Olması Önerilen DerslerYok
 
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):
 
HaftaKonu
1Giriş: Tanımlar, Analiz Yöntemleri, Akışların Sınıflandırılması, Temel Kanunlar ve
2Giriş: Kütlenin Korunumu, Momentum Denklemi (Newton'un İkinci Kanunu),
3Ayrıklaştırma (Diskritizasyon) Metodları: Sonlu Farklar, Control
4Cebirsel 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
5Kararlı ve kararsız bir boyutlu ısı denkleminin kontrol hacmi formülasyonu ve Explicit, Crank-Nicolson, tam Implicit formulasyonlar kullanılarak sayısal çözümü
6Bir Boyutlu Kararsız Isı Denkleminin Kontrol Hacmi Metodu ile Çözümü, Explicit Formülasyon, Crank - Nicolson Formulasyon, Tam Implicit Formulasyon.
7İki ve Üç Boyutlu Isı Denklemlerinin çözümü.
8Cebirsel Denklemlerin Çözümü, Overrelaxation ve Underrelaxation
9Konveksiyon ve Difüsyon Denklemleri: Kararlı Bir Boyutlu Denklemlerin Diskritizasyonu, Basit Formulasyon, Tam Çözüm, Exponansiyel Formulasyon, Upwind Formulasyon, Hybrid (Karışık) Formulasyon, Power-Law Formulasyonu,
10Konveksiyon ve Difüsyon Denklemleri: Genel Formulasyon, Değişik Formulasyonların Karşılaştırılması.
11Konveksiyon ve Difüsyon Denlemleri: İki ve Üç Boyutlu Denklemler.
12İki ve Üç Boyutlu Navier-Stokes Denklemlerinin Çözümü: Temel Değişkenler (Primitive Variable) Metodu, SIMPLE Algoritması,
13İki ve Üç Boyutlu Navier-Stokes Denklemlerinin Çözümü: Temel Değişkenler (Primitive Variable) Metodu, SIMPLER Algoritması
14İki-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:
YöntemAdetKatkı (%)
Ödev6%15
Ara Sınav1%35
Final Sınavı1%40
Dönem Ödevi1%10
 
Ders İşbaşı Eğitimi (iş yerinde eğitim) Gerektiriyor mu?
Gerektirmiyor