DERS ADI

: ISIL SİSTEMLERİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ MODELLENMESİ

Ders Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Ders Türü D U L AKTS
MEE 4096 ISIL SİSTEMLERİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ MODELLENMESİ SEÇMELİ 3 0 0 4

Dersi Veren Birim

Makina Mühendisliği

Dersin Düzeyi

Lisans

Ders Koordinatörü

DOÇ.DR. MEHMET AKİF EZAN

Dersi Alan Birimler

Makina Mühendisliği
Makina Mühendisliği (İ.Ö)

Dersin Amacı

Ders kapsamında MATLAB ve Engineering Equation Solver (EES) yazılımları kullanılarak ısıl sistemlerin farklı tasarım ve çalışma koşulları altındaki davranışlarının belirlenmesi amaçlanmaktır. Dersin ilk kısmında enerji dengesi yaklaşımı kullanılarak 1-boyutlu ve 2-boyutlu ısıl problemlerin sürekli rejim ve zamana bağlı durumları için ısı transferi analizleri yapılacaktır. Dersin ikinci kısmında ise türbin, kompresör, ısı değiştiricisi, pompa ve güneş enerjili ısıtıcı gibi ısıl ekipmanların ayrı ayrı ele alınmasıyla termodinamik ve ısı transferi modelleri EES yazılımında oluşturulacaktır. EES yazılımında tekil sistemlerin bir araya gelmesi ile oluşan güç ve soğutma çevrimleri gibi ısıl sistemler enerji ve ekserji bakış açılarıyla parametrik olarak incelenecektir.

Dersin Öğrenme Kazanımları

1   Türbin, kompresör ve pompa gibi tekil ısıl elemanlara ait bilgisayar modellerinin geliştirilebilmesi.
2   Güç üretimi ve soğutma çevrimi gibi çoklu ısıl eleman içeren ısıl sistemlerin modellenebilmesi.
3   Enerji dengesi yaklaşımının temellerinin öğrenilmesi ve MATLAB yazılımında algoritmaların oluşturulabilmesi.
4   1-boyutlu ve 2-boyutlu ısı transferi problemlerinin sürekli rejim ve zamana bağlı parametrik modellenebilmesi.
5   Isıl sistemlerin farklı çalışma tasarım ve çalışma durumlarındaki performanslarının nicelik ve nitelik olarak değerlendirilebilmesi.

Dersin Öğretim Türü

Örgün Öğretim

Dersin Önkoşulu/Önkoşulları

Yok

Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Ders İçeriği

Hafta Konular Açıklama
1 Isıl sistemlerin modelleme yöntemleri, örnek uygulamalar ve enerji dengesi yaklaşımına giriş
2 Sayısal Isı Transferinin Temelleri (1): 1D Isı İletimi Modeli
3 Sayısal Isı Transferinin Temelleri (2): 2D Isı İletimi Modeli
4 Sayısal Isı Transferinin Temelleri (3): Zamana Bağlı Isı İletimi Modeli
5 EES Programı Genel Özellikleri ve Basit Parametrik Örnekler
6 Kütle, Enerji, Entropi ve Ekserji Denge Denklemleri
7 Türbin ve Kompresör gibi Termodinamik Elemanların EES Analizleri
8 Termodinamik Çevrimlerin Modellenmesi (1): Rankine Çevrimi
9 Termodinamik Çevrimlerin Modellenmesi (2): Kojenerasyon
10 Termodinamik Çevrimlerin Modellenmesi (3): Soğutma Çevrimi
11 Vize ve Proje Konularının Sunumu Bir ısı transferi probleminin ve termodinamik problemin çözümü
12 Termodinamik Çevrimlerin Modellenmesi (4): Kademeli Soğutma Çevrimi
13 Enerji Depolama Sistemleri ve Uygulamaları
14 Proje Değerlendirme

Ders İçin Önerilen Kaynaklar

1. Klein, S., Nellis, G., Thermodynamics, Cambridge University Press, 2012.
2. Klein, S., Nellis, G., Heat Transfer, Cambridge University Press, 2012.
3. Çengel, Y.A., Boles, M. A., Thermodynamics, An Engineering Approach, 8th ed., McGraw Hill, 2014.
4. Çengel, Y.A., Ghajar, A., Heat and Mass Transfer, 5th ed., McGraw Hill, 2015.
5. Bergman, T.L., Lavine, A.S., Incropera, F. P., DeWitt, D.P., Fundamentals of Heat and Mass Transfer 7th ed., Wiley, 2011.
6. Klein, S., EES Manual, F-Chart Software, 2018.
7. Klein, S., Nellis, G., Mastering EES, F-Chart Software, 2019.

Öğrenme ve Öğretme Yöntemleri

Online canlı derslerde öğretim üyesi kağıt üzerinde teorik konu anlatımı ve sunum paylaşımının yanı sıra bilgisayar kodlarını derste adım adım yazacaktır. Öğrencilerle etkileşimli olarak fiziksel problemlerin indirgeme adımları tartışılacak ve öğrencilerin sahip oldukları temel bilgileri kullanarak mühendislik problemlerinin bilgisayar ortamında çözümleme aşamaları detaylandırılacaktır. Öğrencinin derslere hazır gelmesi esastır. Isıl sistemlerin analiz ve modellemesine ilişkin örnek problemler derslerde çözülecektir. Öğrencilerin hazırlayacakları bireysel projelerini yazılı teslimin yanı sıra sözlü olarak da sunması ve sonuçları derinlemesine değerlendirmesi istenecektir. Öğrencinin ders dışı saatlerde de ders için çalışması gereklidir.

Değerlendirme Yöntemleri

SIRA NO KISA KOD UZUN ADI FORMUL
1 VZ Vize
2 PR Proje
3 FN Final
4 BNS BNS VZ * 0.20 + PR * 0.40 + FN * 0.40
5 BUT Bütünleme Notu
6 BBN Bütünleme Sonu Başarı Notu VZ * 0.20 + PR * 0.40 + BUT * 0.40


*** Bütünleme Sınavı Yapılmayan Birimlerde Bütünleme Kriteri Dikkate Alınmaz.

Değerlendirme Yöntemlerine İliskin Aciklamalar

Vize (%20) + Proje (%40) + Final (%40)

Değerlendirme Kriteri

Vize (%20) + Proje (%40) + Final (%40)

Öğrencilerden vize ve final sınavlarında öğrenme çıktıları ile ilgili konularda ısıl sistem modellerini kurmaları ve bireysel olarak elle çözümlemeleri beklenmektedir. Bireysel proje çalışmasında ise verilecek çalışma konusu (veya konuları) üzerine kapsamlı bilgisayar modelleri kurmaları ve parametrik analizler yaparak yorumlamaları beklenecektir. Proje değerlendirmeleri bireysel olarak en az 2 sözlü sunum içerecek ve oluşturulan tüm bilgisayar modelleri bir final raporuyla birlikte öğretim üyesine iletilecektir.

Dersin Öğretim Dili

İngilizce

Derse İlişkin Politika ve Kurallar

İlan Edilecektir.

Dersin Öğretim Üyesi İletişim Bilgileri

Doç. Dr. Mehmet Akif Ezan: mehmet.ezan@deu.edu.tr

Ders Öğretim Üyesi Görüşme Gün ve Saatleri

Pazartesi: 14.00-16.00

Staj Durumu

YOK

İş Yükü Hesaplaması

Etkinlikler Sayısı Süresi (saat) Toplam İş Yükü (saat)
Ders Anlatımı 14 3 42
Haftalık Ders öncesi/sonrası hazırlıklar 14 2 28
Vize Sınavına Hazırlık 1 8 8
Final Sınavına Hazırlık 1 8 8
Proje Hazırlama 1 8 8
Vize Sınavı 1 3 3
Final Sınavı 1 3 3
Proje Final Sunumu 1 1 1
TOPLAM İŞ YÜKÜ (saat) 101

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

PK/ÖKPK.1PK.2PK.3PK.4PK.5PK.6PK.7PK.8PK.9PK.10PK.11
ÖK.1555
ÖK.2555
ÖK.3555
ÖK.45555
ÖK.55555