MBN303

Mühendislik Fakültesi \ Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği

3

6

Zorunlu

Türkçe

Bu dersin önkoşulu bulunmamaktadır.

Fakülte seçmeli ders olarak diğer mühendislik fakülteleri alabilir

Dersin ana odağı, ısı, kütle ve / veya momentumun sıcaklığa, malzemenin bileşime ve basınca karşı korunumunun temel modellerin türetilmesini göstermektedir: Hız denklemleri, ısı direnci ağları, korelasyonlardan ısı transfer katsayıları, akış oranları ve mekanik enerji dengesini (yani Bernoulli denklemi) kullanarak iç akış yapılandırmalarında basınç düşüşleri, bir boyutta kararlı durum ve geçici ısı transferi, tam korunum denklemlerinin yaklaşık formlara indirgenmesi ve son olarak black-body radyasyon değişimininb irdelenmesidir. İkinci amaç, denklemler / hesaplamalar ve fiziksel fenomen arasında uygun bağlantıları kurmak için korunma prensiplerinden çözümler üreten ve geliştiren modelleme tekniklerini öğretmektir. Kontrol hacmi analizini kullanarak korunum yasalarının (enerji denklemi, Fick'in 2. Yasası, Navier-Stokes denklemleri) türetilmesi, Newton ve Non- Newton akış alanları. İntegral analizi ve ölçeklendirme analizi arasındaki karşılaştırmanın yapılması.

Bird, R. Byron; Stewart, Warren E. ; Lightfoot, Edwin N. Transport Phenomena. 2. nd ed. John Wiley and Sons Inc. , 2006, ISBN: 978-0-470-11539-8
Yildiz Bayazitoglu, Necati M. Ozisik , A Textbook for Heat Transfer Fundamentals, 1. st ed. Begell House, 201, ISBN: 978-1-56700-306-2

Bu dersin amacı öğrencilerin verilen süreçlerde mevcut olan ısı taşınım fenomenlerinin mekanizmalarını tanımlayabilme ve açıklayabilmesini sağlamaktır. Bu bağlamda öğrencilewr, iletim, konveksiyon, radyasyon ve nanofluidikleri inceleyeceklerdir. Akışkanlar mekaniği için: Newton ve non-Newtonian akışlar, Zorlanmış ve doğal konveksiyon arasındaki farkları göreceklerdir.

1. Korunum ilkelerinin matematiksel formülasyonuna vurgu yaparak, momentum, enerji ve kütlenin taşınmasını yöneten fiziksel ilkeler hakkında temel bir bilgi geliştirrir.
2. Kararlı halde ısı, momentum ve kütle transferini tanımlayan temel taşınım denklemlerini açıklamak, modelleme düşüncesini geliştirir ve temel taşınım denklemlerinde başlangıç ve sınır koşullarının belirlenmesini öğrenir
3. Pratik problemleri matematiksel denklemlere dönüştürülmesi ve verilen bir denklem setini analitik veya sayısal olarak çözümleme becerisi geliştirir
4. Düz bir yüzey boyunca akış ile ilgili problemleri tanımlama ve çözme ve basit denge akış durumlarını, iletken ve konveksiyon ile sabit haldeki ısı transferinin basit durumlarını tanımlama ve çözme becerisi geliştirir
5. Dersten elde edilen bilgileri, taşınım olaylarını içeren malzeme mühendisliği problemlerinin çözümüne uygulayabilir.

1. Hafta: İletim Isı Aktarımı
2. Hafta: Konveksiyon Isı Transferi
3. Hafta: Işıma ile Isı Transferi
4. Hafta: Nanomalzemelerde Isı Transferi: Nanofluidikler
5. Hafta: Akışkanlar mekaniğine giriş: Newtonyan akışkan, bazit Newtonyan akış, Fick's kanunu
6. Hafta: Reynolds sayısı, Reoloji
7. Hafta: Navier-Stokes denklemleri, Sürtünme kuvvetler, Sınır tabaka, Türbülans
8. Hafta: Birleştirilmiş Akışkanlar, Isı ve Kütle Transferi: Hem dış kuvvetler hem de termal / çözünmüş yüzdürme ile hareket eden basit geometrilerde sabit laminer ve türbülanslı akış koşulları altında ısı ve kütle transferi.
9. Hafta: Nusselt Sayısı, Isı, Momentum ve Kütle transfer sabitleri
10. Hafta: Bernoulli Denklemi
11. Hafta: Doğal Konveksiyon ve Zorunlu Konveksiyon
12. Hafta: Kontrol hacmi analizini kullanarak korunum kanunlarının türetilmesi (enerji denklemi, Fick'in 2. Kanunu, Navier-Stokes denklemleri), Newton ve Newton olmayan akış alanlarının hesaplanması. İntegral analizi ve ölçeklendirme analizi arasındaki karşılaştırma.

Ödev: % 10
Ara sınavlar: % 60
Final: % 30