AKTS - Sınır Tabaka Teorisine Giriş
Sınır Tabaka Teorisine Giriş (ASE425) Ders Detayları
| Ders Adı | Ders Kodu | Dönemi | Saati | Uygulama Saati | Laboratuar Hours | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Sınır Tabaka Teorisine Giriş | ASE425 | Alan Seçmeli | 3 | 0 | 0 | 3 | 5 |
| Ön Koşul Ders(ler)i |
|---|
| N/A |
| Dersin Dili | İngilizce |
|---|---|
| Dersin Türü | Seçmeli Dersler |
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Ders Verilme Şekli | Yüz Yüze |
| Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri | Anlatım, Tartışma, Sorun/Problem Çözme. |
| Dersin Öğretmen(ler)i |
|
| Dersin Amacı | Bu derste sınır tabakası kavramı ve ilgili fiziksel kavramlar (sınır tabakası kalınlığı, yer değiştirme kalınlığı, momentum kalınlığı ve sürtünme direnci) tanıtılacaktır. Prandtl'ın laminer sınır tabakası denklemleri Navier-Stokes denklemlerinden türetilecek ve bu denklemlerin tam çözümleri ele alınacaktır. Laminer akışın türbülansa geçişi ve termal sınır tabakaları da tartışılacaktır. |
| Dersin Eğitim Çıktıları |
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
|
| Dersin İçeriği | Genel bilgiler ve viskoz akışkanların genel denklemleri. Sıkıştırılamaz akışkanlarda laminer sınır tabaka denklemleri. Sınır tabakanın ayrılması. Düz bir levha boyunca sınır tabaka. Sınır tabaka İçin momentum ve enerjinin integral denklemleri. Sıkıştırılamaz akışkanlarda türbülanslı sınır tabaka. Türbülans modellemesi. Yüzeyden ayrılma ve kontrolü. |
Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Akışkanlar mekaniğinin temel kavramlarının gözden geçirilmesi, Sınır tabakası (ST) kavramı | Akışkanlar mekaniğinin temel kavramlarının gözden geçirilmesi, Sınır tabakası (ST) kavramı |
| 2 | ST kalınlığı, yer değiştirme kalınlığı ve momentum kalınlığı, Düz bir plaka üzerindeki ST kalınlığı ve yer değiştirme kalınlığı denklemlerinin türetilmesi için kontrol hacmi yaklaşımı | Ders kitabı – Bölüm 3.1-3.4 |
| 3 | Duvar sürtünmesi, Sürtünme katsayısı | Ders kitabı – Bölüm 3.5-3.8 |
| 4 | Prandtl’ın laminer ST denklemlerinin türetilmesi | Ders kitabı – Bölüm 2.3, 2.4 |
| 5 | ST denklemlerinin benzerlik çözümleri (düz plaka) | Ders kitabı – Bölüm 4.1-4.4 |
| 6 | ST denklemlerinin benzerlik çözümleri (düz plaka dışında) | Ders kitabı – Bölüm 4.5-4.7 |
| 7 | Benzerlik çözümleri (devam), Enerji denklemi | Ders kitabı – Bölüm 4.8, 4.9 |
| 8 | Ara sınav | |
| 9 | Termal ST denklemlerine benzerlik çözümleri | Ders kitabı – Bölüm 6.1-6.3 |
| 10 | Basınç gradyanı ile ST ayrılması | Ders kitabı – Bölüm 6.4-6.6 |
| 11 | Termal ST’da Prandtl sayısının etkisi | Ders kitabı – Bölüm 6.7, 6.8 |
| 12 | Temel MATLAB bilgilerinin tekrarı | Gerekli değil. |
| 13 | NPTEL online course – Module 21 | NPTEL çevrimiçi ders – Modül 21 |
| 14 | ST denklemlerinin sayısal çözümü | NPTEL çevrimiçi ders – Modül 26 |
| 15 | Genel tekrar | |
| 16 | Final sınavı |
Kaynaklar
| Ders Kitabı | 1. Boundary Layer Theory, H.Schlichting, K.Gersten, Springer, 2017. |
|---|---|
| Diğer Kaynaklar | 2. 1. An Introduction to Fluid Dynamics, G. K. Batchelor, Cambridge University Press, 2010 2. Viscous Fluid Flow, F. M. White, McGraw Hill, USA, 2021 3. Fluid Mechanics, F. M. White, , McGraw Hill, USA, 2011 |
Değerlendirme System
| Çalışmalar | Sayı | Katkı Payı |
|---|---|---|
| Devam/Katılım | - | - |
| Laboratuar | - | - |
| Uygulama | - | - |
| Alan Çalışması | - | - |
| Derse Özgü Staj | - | - |
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | - | - |
| Ödevler | 6 | 25 |
| Sunum | - | - |
| Projeler | - | - |
| Rapor | - | - |
| Seminer | - | - |
| Ara Sınavlar/Ara Juri | 1 | 35 |
| Genel Sınav/Final Juri | 1 | 40 |
| Toplam | 8 | 100 |
| Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı | 60 |
|---|---|
| Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı | 40 |
| Toplam | 100 |
Kurs Kategorisi
| Temel Meslek Dersleri | X |
|---|---|
| Uzmanlık/Alan Dersleri | |
| Destek Dersleri | |
| İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri | |
| Aktarılabilir Beceri Dersleri |
Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi
| # | Program Yeterlilikleri / Çıktıları | Katkı Düzeyi | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1 | Matematik, fen bilimleri ve havacılık ve uzay mühendisliği disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi edinir ve bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi kazanır. | |||||
| 2 | Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi ve bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi kazanır. | |||||
| 3 | Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi ve bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi kazanır. | |||||
| 4 | Havacılık ve Uzay mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma, bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi kazanır. | |||||
| 5 | Karmaşık mühendislik problemlerinin veya havacılık ve uzay mühendisliğine özgü araştırma konularının incelenmesi için deney ve düzeneği tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi kazanır. | |||||
| 6 | Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi ve bireysel çalışma becerisi kazanır. | |||||
| 7 | Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi, en az bir yabancı dil bilgisi, etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi kazanır. | |||||
| 8 | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci, bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi kazanır. | |||||
| 9 | Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci ve havacılık ve uzay mühendisliği uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi edinir. | |||||
| 10 | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi edinir ve girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık, sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi kazanır. | |||||
| 11 | Havacılık ve uzay mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi edinir ve mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık kazanır. | |||||
| 12 | Aerodinamik, havacılık ve uzay mühendisliğinde kullanılan malzemeler, yapılar, itki, uçuş mekaniği, kararlılık ve kontrol konularında bilgi sahibi olma ve Havacılık mühendisliği problemlerine uygulama becerisi kazanır. | |||||
| 13 | Yörünge Mekaniği, konum belirlenmesi ve denetim, telekomünikasyon, uzay yapıları ve roket itkisi konularında bilgi sahibi olur. | |||||
ECTS/İş Yükü Tablosu
| Aktiviteler | Sayı | Süresi (Saat) | Toplam İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Teorik Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x teorik ders saati) | 16 | 3 | 48 |
| Laboratuar | |||
| Uygulama | |||
| Derse Özgü Staj | |||
| Alan Çalışması | |||
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi | 14 | 3 | 42 |
| Sunum/Seminer Hazırlama | |||
| Projeler | |||
| Raporlar | |||
| Ödevler | 6 | 3 | 18 |
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | |||
| Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi | 1 | 7 | 7 |
| Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi | 1 | 10 | 10 |
| Toplam İş Yükü | 125 | ||