Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Sayısal Yöntemler ile Akışkanlar MekaniğiGIM511637.5300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiYüksek Lisans
Dersin Türü
Ders KategorisiTemel Meslek Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bölümü
Dersin Koordinatörü
Dersi Veren(ler)Fahri ÇELİK
Asistan(lar)ıYasemin ARIKAN ÖZDEN
Dersin AmacıBazı akışkan problemlerinde gerekli kabulleri yapmadan çözüm bulmak zor olmakta ve ayrıca bulunan çözümler tam olarak gerçek değerleri yansıtmamaktadır. Özellikle pratik açıdan önemli olan ancak nonlinearite veya karmaşık geometri ihtiva eden akışkan problemlerin analitik yollardan çözümü oldukça zor olmaktadır. Bu durum geliştirilmiş sayısal tekniklerle ortadan kaldırılabilmektedir. Bu dersin de amacı geliştirilmiş bu tekniklerin akışkanlar mekaniğinde kullanımını ve problemlere uygulanışını kapsamaktadır.
Dersin İçeriğiBir akışkan içerisinde hareket eden bir cismin dinamiği; adi diferansiyel denklemlerin sayısal çözümleri-başlangıç değer problemleri, bir akışkan içerisinde hareket eden bir cismin iki boyutlu hareketlerinin dördüncü-derece runge-kutta yöntemine göre hesabı; viskoz olmayan akışkan akışları, sıkıştırılamayan potansiyel akışlar, ikinci derece adi differansiyel denklemlerin sayısal çözümü-sınır değer problemleri; kaynak ve kuyu dağılımlarının yarattığı radyal akış; doğrusal girdapların ve vektör işlemlerinin kinematiği; dönen cisimler etrafındaki akışın von kármán yöntemiyle yaklaşık hesabı; conformal mapping; panel yöntemi; eliptik kısmi differansiyel denklemlerin çözümü için sayısal yöntemler; hiperbolik kısmi differansiyel denklemlerin çözümü için sayısal yöntemler; küçük genlikli bir dalganın yayılması ve yansıması; viskoz akışkan akışlar; viskoz akışlar için idare denklemleri; sınır şartlarında türev ihtiva eden sınır-değer problemleri; boru ve açık kanal akışları; biharmonik denklemlerin sayısal çözümü-stokes akışları; ikincil akışlar ve akış dengesizlikleri.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Pozrikidis C., 1997 Introduction to Theoretical and Computational Fluid Dynamics Oxford University Press, Oxford.
  • Davis G.V., 1986 Numerical Methods in Engineering & Science Allen & Unwin Publisher,London.
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Öğrenciler temel akışkan problemlerine ait diferansiyel denklemleri yaklaşık olarak çözme becerisine sahip olacaktır
  2. Öğrenciler hesaplamalı akışkanlar dinamiğine ait temelleri öğrenecek
  3. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği paket program kullanabilme bilgisi kazandırmak
  4. Paket programları gemi mühendisliği problemlerine uygulama becerisi kazandırmak

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Bir Akışkan İçerisinde Hareket Eden Bir Cismin DinamiğiDers notları web sayfasındadır
2Adi Diferansiyel Denklemlerin Sayısal Çözümleri-Başlangıç Değer ProblemleriDers notları web sayfasındadır
3Bir Akışkan İçerisinde Hareket Eden Bir Cismin İki Boyutlu Hareketlerinin Dördüncü-Derece Runge-Kutta Yöntemine Göre HesabıDers notları web sayfasındadır
4Viskoz Olmayan Akışkan Akışlar, Sıkıştırılamayan Potansiyel AkışlarDers notları web sayfasındadır
5İkinci Derece Adi Differansiyel Denklemlerin Sayısal Çözümü-Sınır Değer ProblemleriDers notları web sayfasındadır
6Kaynak ve Kuyu Dağılımlarının Yarattığı Radyal Akış; Doğrusal Girdapların ve Vektör İşlemlerinin KinematiğiDers notları web sayfasındadır
7Dönen Cisimler Etrafındaki Akışın von Kármán Yöntemiyle Yaklaşık Hesabı; Conformal Mapping; Panel YöntemiDers notları web sayfasındadır
8Ara Sınav 1 / Uygulama veya Konu Tekrarı
9Eliptik Kısmi Differansiyel Denklemlerin Çözümü İçin Sayısal Yöntemler; Hiperbolik Kısmi Differansiyel Denklemlerin Çözümü İçin Sayısal YöntemlerDers notları web sayfasındadır
10Küçük Genlikli Bir Dalganın Yayılması ve YansımasıDers notları web sayfasındadır
11Viskoz Akışkan Akışlar; Viskoz Akışlar İçin İdare DenklemleriDers notları web sayfasındadır
12Sınır Şartlarında Türev İhtiva Eden Sınır-Değer ProblemleriDers notları web sayfasındadır
13Boru ve Açık Kanal AkışlarıDers notları web sayfasındadır
14Biharmonik Denklemlerin Sayısal Çözümü-Stokes AkışlarıDers notları web sayfasındadır
15Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği210
Ödev420
Sunum/Jüri
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar130
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati163
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması
Derse Özgü Staj
Ödev440
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği24
Projeler
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)13
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)13
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok