| Ders Adı | Kodu | Verildiği Yıl | Verildiği Yarıyıl | Süresi (T+U) | Yerel Kredisi | AKTS Kredisi |
| Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği | ME 654 | 5 | 9 | 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 program geliştirme becerisi kazanır |
| 4. Sayısal çözüm metodu ile elde edilmiş sonuçları analiz edebilir |
| |
| Dersin Önkoşulları ve Birlikte Alınması Gereken Dersler | Yok |
| Daha Önce Alınmış Olması Önerilen Dersler | Yok |
| |
Dersin Tanımı:
Akışların sınıflandırılması. Temel denklemler. Sayısal metotların özellikleri, avantaj ve dezavantajları. Sayısal çözüm metotlarında temel adımlar. Ayrıklaştırma metotları ve özellikleri. Lineer cebirsel denklem sistemlerinin çözümü. Difüzyon ve konveksiyon problemlerinin kontrol hacmi metodu ile çözümü. Navier-Stokes denklemlerinin kontrol hacmi metodu ile çözümü. SIMPLE, SIMPLER, SIMPLEC ve PISO algoritmaları. Navier-Stokes denklemlerinin vortisiti akım fonksiyonu metodu ile çözümü. Sınır tabaka denklemlerinin sonlu farklar metodu ile çözümü. |
| |
| 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 bir boyutlu ısı denkleminin 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 | Konveksıyon Ve Difüsyon Denklemleri: Kararlı Bir Boyutlu Denklemlerin Diskritizasyonu, Basit Formulasyon, Tam Çözüm, Exponansiyel Formulasyon, Upwind Formulasyon, Hybrid (Karışık) Formulasyon, Power-Law Formulasyonu, |
| 10 | Konveksıyon ve Difüsyon Denklemleri: Genel Formulasyon, Değişik Formulasyonların Karşılaştırılması. |
| 11 | Konveksıyon 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 | %20 |
| Ara sınav | 2 | %40 |
| Final sınavı | 1 | %40 |
| |
| Ders İşbaşı Eğitimi (iş yerinde eğitim) Gerektiriyor mu? |
| Gerektirmiyor |