| Ders Adı | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | AKTS | |
| Akışkanlar Mekaniği | KSM204 | 4 | 2 + 1 | 4,0 |
| Birim Bölüm | KİMYA MÜHENDİSLİĞİ |
| Derece Seviye | Lisans - Zorunlu - Türkçe |
| Dersin Verilişi | Sınıfta yüz yüze teorik ve uygulamaya yönelik öğretim |
| EBS Koordinatörü | Doç. Dr. Eylem PEHLİVAN |
| Ders Veren | Doç. Dr. Eylem PEHLİVAN |
| Amaç |
Akışkanlar mekaniği kavram ve sistemlerinin fiziksel olarak kavranması, bu sistemler için eşitlikler geliştirilmesi, çözümlenmesi, yorumlanması, ve akışkanlar mekaniği kavramlarının kimyasal süreçlerin tasarımı ve optimum işletmesinde kullanılmasıdır. |
| Ders İçeriği |
Temel kavramlar: akışkanlar mekaniğinin moleküler temelleri, akışkanların fiziksel ve reolojik özellikleri; denge kavramı: sakınım kuralları ve hız denklemleri, mikro ve makro seviyede denge, toplam kütle dengesi, mekanik enerji dönüşümleri ve makro düzeyde mekanik enerji dengesi, momentum dengesinin özel bir durumu olarak kuvvet dengesi, makro düzeyde lineer ve açısal momentum dengesi; Newton kuralına uyan ve uymayan akışkanlarda kayma gerilimi ve hız dağılımı denkliklerinin mikro düzeyde momentum dengesi ile türetilmesi; borulardak akım: akım rejimleri, sınır tabaka teorisi, Newton kuralına uyan ve uymayan akışkanların boru ağlarından akımı, sıkıştırılabilir ve sıkıştırılmaz akışkanların akımı; akım sistemlerinin tasarım ve kontrolu: boru bağlantı elemanları, borulama tasarımları ve yerleşimi, akım kontrolu ve ölçümü; akışkanlara mekanik enerji iletimi: kati cisimler üzerinden akış, sabit ve akışkan yataklar, pnömatik taşıma; pompalar, kompresörler, fanlar |
| Ders Kaynakları |
Peker S., Helvacı Ş., Akışkanlar Mekaniği, Literatür Yay., İstanbul, 2003
R.B. Bird, W.E. Stewart, E. N. Lightfoot, Transport Phenomena, 2nd ed., John Wiley and Sons, New York, 2002 McCabe W.L., Smith J.C., Harriott P., Unit Operations of Chemical Engineering, 7th ed. Mc Graw Hill, New York, 2005 |
| Açıldığı Öğretim Yılı | 2009 - 2010 2010 - 2011 2011 - 2012 2012 - 2013 2013 - 2014 2014 - 2015 2015 - 2016 2016 - 2017 2017 - 2018 2018 - 2019 2019 - 2020 2020 - 2021 2021 - 2022 |
| Yarıyıl İçi Çalışmalar | Katkı Yüzdesi (%) |
| Ara Sınav 1 | 40 |
| Toplam | 40 |
| Yarıyıl Sonu Çalışmalar | Katkı Yüzdesi (%) |
| Final | %60 |
| Toplam | %60 |
| Yarıyıl İçinin Başarıya Oranı | %40 |
| Yarıyıl Sonu Çalışmalar | %60 |
| Toplam | %100 |
| Kategori | Ders İlişki Yüzdeleri (%) |
|
Aktarılabilir Beceri Dersleri
|
0
|
|
Beşeri, İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
|
0
|
|
Destek Dersleri
|
0
|
|
Ek Dersler
|
0
|
|
Kategori
|
0
|
|
Mesleki Seçmeli Dersler
|
0
|
|
Temel Meslek Dersleri
|
0
|
|
Uygulama Dersleri
|
0
|
|
Uzmanlık / Alan Dersleri
|
0
|
| Ders İş Yükü | Öğretim Metotlar / Öğretim Metodu | Süresi (Saat) | Sayısı | Toplam İş Yükü (Saat) |
| Dinleme ve anlamlandırma | Ders | 3 | 14 | 42 |
| Dinleme ve anlamlandırma, gözlem/durumları işleme, eleştirel düşünme, soru geliştirme | Küçük Grup Tartışması | 1 | 3 | 3 |
| Önceden planlanmış özel beceriler | Problem Çözme | 1 | 7 | 7 |
| Dinleme ve anlamlandırma, gözlem/durumları işleme, eleştirel düşünme, soru geliştirme, takım çalışması | Beyin Fırtınası | 1 | 4 | 4 |
| Dinleme ve anlamlandırma, gözlem/durumları işleme, eleştirel düşünme, soru geliştirme | Tartışmalı Ders | 1 | 7 | 7 |
| Araştırma – yaşam boyu öğrenme, yazma, okuma, Bilişim | Sınıf Dışı Çalışma | 3 | 10 | 30 |
| Ara Sınav 1 | Ara Sınav 1 | 3 | 1 | 3 |
| Kısa Sınav 1 | Kısa Sınav 1 | 1 | 3 | 3 |
| Final | Final | 3 | 1 | 3 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 102 | |||
| AKTS = Toplam İş Yükü (Saat) / 25.5 (s) | 4 | |||
| AKTS | ||||
| Hafta | Konu | Öğretim Metodu |
|---|---|---|
| 3 | Akışkan akım olayları Akışkanların davranışları, Akış tipleri, Newton yasasına uyan ve uymayan akışkanlar, Vizkosite ve momentum akısı, Gazların ve sıvıların vizkozitesi, Turbülent akış, Reynold deneyi, Sınır tabakasında akış, Sınır tabakasında laminer ve turbülent akış, Düz bir boruda sınır tabakası oluşumu, Sınır tabaka ayrışması; Uygulama | |
| 6 | Akışkanların boru içinde ve açık kanallarda akışında katmansal ve kargaşalı akış hız dağılımlarının türetilmesi ve karşılaştırılması, katmansal ve kargaşalı akışlarda momentum ve kinetik enerji düzeltme faktörlerinin hesaplanması | |
| 2 | Akışkan statiği ve uygulamaları Hidrostatik eşitlik, Barometrik eşitlik, U tüp manometreler, Eğik manometreler, sürekli yerçekimi dekanterleri; Uygulama | |
| 5 | Akışkan akımı temel eşitlikleri Kartezyen, silindirik ve küresel koordinat sistemlerinde süreklilik denklemleri; Tek yönlü akışta kütle denkliği; Diferansiyel momentum dengesi- Hareket eşitliği, Navier-Stokes eşitliği, Euler Eşitliği; Makroskopik momentum dengesi, Sürtünmesiz ortamda Bernoulli eşitliği, pompa işi; Uygulama II | |
| 4 | Akışkan akımı temel eşitlikleri Kartezyen, silindirik ve küresel koordinat sistemlerinde süreklilik denklemleri, Tek yönlü akışta kütle denkliği, Diferansiyel momentum dengesi- Hareket eşitliği, Navier-Stokes eşitliği, Euler Eşitliği, Makroskopik momentum dengesi, Sürtünmesiz ortamda Bernoulli eşitliği; Uygulama I | |
| 13 | Akışkanların taşınımı ve ölçümü Borular, bağlantı noktaları; Vanalar; Pompalar, net artı emme boyu hesabı ve önemi, pompan boyu, sistem boyu hesaplanması ve işletme noktasının bulunması, güç gereksinimi; Uygulama | |
| 14 | Akış ölçümü, venturimetre, orifizmetre, pitot tübü; Uygulama | |
| 10 | Sıkıştırılabilir akışkanların boru ve kanallarda akımı Silindirik borularda kayma gerilimi ve sürtünme faktörü, borularda maksimum akış hızı hesabı ve boru boğulması, daralan-genişleyen nozüllerde akış II | |
| 9 | Sıkıştırılabilir akışkanların boru ve kanallarda akımı Silindirik borularda kayma gerilimi ve sürtünme faktörü, borularda maksimum akış hızı hesabı ve boru boğulması, daralan-genişleyen nozüllerde akış I | |
| 7 | Sıkıştırılamayan akışkanların boru ve kanallarda akımı Silindirik borularda kayma gerilimi ve sürtünme faktörü, Silindirik olmayan kanallarda akış, Borularda laminer akış, Newton yasasına uyan akışkanlarda hız dağılımı, ortalama hız; Hagen-poiseuilie eşitliği; İçiçe geçmiş borularda laminer akış; Pürüzlülük etkisi, sürtünme faktörü diyagramı (Moody diagramı), Değişen hız ve yönde sürtünme, vana ve bağlantı parçaları etkisi, ani genişleyen ve daralan borularda sürtünme kaybı; Uygulama I | |
| 7 | Sıkıştırılamayan akışkanların boru ve kanallarda akımı Silindirik borularda kayma gerilimi ve sürtünme faktörü, Silindirik olmayan kanallarda akış, Borularda laminer akış, Newton yasasına uyan akışkanlarda hız dağılımı, ortalama hız; Hagen-poiseuilie eşitliği; İçiçe geçmiş borularda laminer akış; Pürüzlülük etkisi, sürtünme faktörü diyagramı (Moody diagramı), Değişen hız ve yönde sürtünme, vana ve bağlantı parçaları etkisi, ani genişleyen ve daralan borularda sürtünme kaybı; Uygulama I |
| Ders Öğrenme Çıktısı | Ölçme Değerlendirme | Öğretim Metodu | Öğrenme Faaliyeti |
| Akışkanları tanımlar ve sınıflandırır. | Yazılı Sınav | Ders | Dinleme ve anlamlandırma |
| Akmazlığı (viskoziteyi) tanımlar ve hesaplar. | Yazılı Sınav | Ders | Dinleme ve anlamlandırma |
| Katmanlı akışta hız dağılımı ifadesini bulur. | Yazılı Sınav | Ders | Dinleme ve anlamlandırma |
| Küçük ve büyük ölçekte akışkanlar mekaniği problemlerini çözer. | Yazılı Sınav | Ders | Dinleme ve anlamlandırma |
| Sabit ve akışkan yatakları tanımlar, problemlerini çözer..Projelerinde boru hattı tasarlar ve sunar. | Yazılı Sınav Ödev / Proje | Ders | Dinleme ve anlamlandırma |
DERS ÖĞRENME ÇIKTISI |
PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | PÇ 12 | PÇ 13 | PÇ 14 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Akışkanları tanımlar ve sınıflandırır. | 5 | 5 | 5 | 4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 |
| Akmazlığı (viskoziteyi) tanımlar ve hesaplar. | 5 | 5 | 5 | 4 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Katmanlı akışta hız dağılımı ifadesini bulur. | 5 | 5 | 5 | 4 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Küçük ve büyük ölçekte akışkanlar mekaniği problemlerini çözer. | 5 | 5 | 5 | 4 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Sabit ve akışkan yatakları tanımlar, problemlerini çözer..Projelerinde boru hattı tasarlar ve sunar. | 5 | 5 | 5 | 4 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 3 | 1 | 1 |
