MAK-302 UYGULAMALI ISI TRANSFERİ Öğretim Üyesi : Zorunlu / Seçmeli Görüşme Saati Kredi Önşartlar Ders (Katalog ) İçeriği Dersin Amacı Dersin Kazanımları HAFTA Makina Müh. Bölümü 2006-2007 GÜZ YARIYILI Çarşamba : 9-12 (Örgün Öğretim) Çarşamba : 17-20 (Ġkinci Öğretim) Yrd.Doç.Dr. Ġsak KOTCĠOĞLU ikotcioglu@atauni.edu.tr (Oda no: 258) Pazartesi:-Çarşamba 14-17 Çarşamba 14-16 Seçmeli 3 Dersin İçeriği • Sürekli Rejimde Ġki boyutlu Isı iletimi • Zamana Bağlı Isı Ġletimi • Isı Ġletiminde Sayısal Yöntemler • Kaynama ve Yoğuşma • Işınımla Isı Transferi • Isı Değiştirgeçleri • Kütle Transferine Giriş Dersin Amaçları; Üçüncü sınıf makina mühendisliği öğrencilerine iletim, taşınım ve ışınım ile ısı transferinin uygulamalarını vermek için planlanmıştır. Öğrenciler temel ısı transferi problemlerinin çözümleri, uygulamalarla öğretilir. Akış ve faz değişimi içeren ısı transfer mekanizmalarının ve problemlerin analiz edilmesi, ısı modlarının bir arada olduğu temel kavramları verilerek ısı transfer problemlerinin çözülmesi ve ısı transfer katsayılarının hesaplanmasında korelâsyonların kullanılması. Derste çözülen çok değişik uygulama tipleri yardımıyla, öğrencinin konuyu kavrayıp bilgisini hızlı bir şekilde uygulaması hedeflenmektedir. Isı transferi terim ve kavramlarının uygun şekilde kullanılması yeteneği. Sürekli ve zamana bağlı ısı transfer uygulamalarını çözebilmek için gerekli sınır şartları, sayısal yöntemler, eşitlikler ve korelâsyonlarla hesap yöntemlerinin öğrenilmesi. Kaynama ve yoğuşma türleri, mekanizmaları ve bağıntılarının uygulamaya yönelik kazanımları. Işınıma giriş, ışınım şiddet, siyah cisim yansıma, yutma ve geçirgenlik, Kirchoff, Wien, Stefan-Boltzman yasalarının kavranması. Gri yüzey tanımı, şekil faktörü ve ortamla etkileşimlerinin öğrenilmesi.. İŞLENEN KONULAR 1 Sürekli rejimde iki boyutlu ısı iletimi, değişkenlere ayırma yöntemi, şekil faktörü 2 8 Sayısal yöntemler, sonlu fak eşitlikleri ve denklemlerinin çözümleri Zamana bağlı ısı iletimi, toplam kütle yaklaşımı, Bi,Fo boyutsuz sayıları ve grafikten okunmaları, uzamsal etkiler,çözüm yöntemleri,yarı sonsuz katı Isı iletiminde sayısal yöntemler ve sonlu fark yöntemi ve çözümleri Kaynama ve türleri, kaynama için gerekli parametreler ve bağıntılar, kaynama eğrisi kaynama türlerinin bağıntıları verilmesi, zorlanmış taşınım da kaynama ve hesapları Yoğuşma ve türleri, yoğuşma için gerekli bağıntılar, yoğuşma eğrisi üzerinde yoğuşma türlerinin bağıntıları, boru dışında ve içinde, radyal sistemlerde yoğuşma ve hesapları Işınım vetemel kavramlar,katı açısı, ışınım şiddeti ve yayma olan ilişkileri,ısıl ışınım gücü,,spektral ışınım gücü ve şiddeti, Siyah cisim ışınımı ve ilgili yasalar, bant yayma gücü,şekil faktörleri. 9 Yüzey yansıması, yutma, yansıma ve geçirgenlik oranları, griyüzey, çevresel ışınım 10 13 Isı Değiştirgeçleri, türleri,mekanizmaları, Toplam ısı transfer katsayısı ve ısıl analiz. Ortalama logaritmik sıcaklık fakı yöntemi, paralel, zıt ve çapraz akışlı ısı değiştiricilerinde hesap yöntemleri ve grafik yöntemlerin incelenmesi. -NTU ve -P yöntemleri, hesap yöntemleri ve grafik uygulamaları ve bunlarla ilgili çeşitli bağıntılar, kompakt ısı değiştiriciler hesap yöntemleri. Kütle Transferi ve kavramlar, Fick yasası, kütle akısı, mol akısı, difüzyon katsayısı. 14 Kontrol hacmi, sınır şartları, korunum ilişkileri. Derişiklik, kütle yayılımı 3 4 5 6 7 11 12 SINAV I. Quiz II. Quiz III. Quiz I. Vize IV. Quiz II-Vize Ders Kitabı ve/veya Diğer Gerekli Malzeme Değerlendirme Ölçütleri 1) Isı ve Kütle Geçişinin Temelleri, F.P Ġncropera ve D.P.DeWitt 2) Temel Isı Transferi, H.Yüncü ve S. Kakaç 3) Heat Transfer A Practical Approach,Y.A.Çengel 4)Isı Değiştiricileri, O.F.Genceli 5) Uygulamalarla Isı Transferi, K.Altınışık 6)HeatTransfer,A.F.Mills, 7)Heat Transfer, J.P Holman Kısa Sınavlar (Quizler) Ara Sınavlar (Vizeler) Adet 4 1 Yüzde (%) 33 32 Proje - - Ödevler 1 5 Dönem Sonu Sınavı 1 30 DERSİN PROGRAM ÇIKTILARI İLE OLAN İLE OLAN İLŞKİSİ 1 2 3 4 5 6 7 Program Kazanımları Matematik, fen bilimleri ve mühendislik temel bilgilerinin Makine Mühendisliği problemlerine uygulayabilme becerisi. Makine Mühendisliği ve ilgili alanlardaki mühendislik problemlerini belirleme, tanımlama, analiz etme ve çözme becerisi. Bir sistemi, sistem parçasını ya da prosesi tanımlama, analiz etme ve gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi. Mühendislik problemlerinin çözümlenmesinde sağlık, güvenlik ve çevre üzerinde yaratacağı ulusal ve uluslar arası etkilere duyarlılık. Teorik bilgi edinme, deney tasarlama, veri toplama, analiz etme ve yorumlama becerisi. Mühendislik uygulamalarında bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanım becerisi. Tek ve çok disiplinli takım çalışması yürütme becerisi. 10 Bireysel ve gurup içerisinde çalışma becerisi. Öğrenmenin sürekliliğinin önemini benimsemiş olarak, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleyerek kendisini sürekli yenileme becerisi. Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi. 11 Mesleki ve etik sorumluluk bilinci. 12 Kalite ve çevre bilinci. 13 19 Eleştirel düşünce yapısının gereği olan verilen bilgiyi ve kaynağını sorgulayan. Her koşulda ilgi alanlarında “ben” ve “benim düşüncelerim/çözümlerim” var diyebilen birey özelliği kazanma. Enformasyon toplumunu çalışma koşullarının getirdiği belirsizliklere ve değişikliklere cevap verebilen “esnek düşünce” yapısı kazandırmak. Toplumsal önyargılara sıkışmayan ve mevcut bilimsel sınırlara kendini sıkıştırmayan bir birey yapısı. Tecrübenin önemli ancak hiçbir zaman bilgi olmadığı bilincini kazandırmak. Gerektiğinde risk alabilmeyi ancak bunun için bilgi ve donanım gerekliliğinin önemine vardırmak. Her koşulda bir çözümün olması gerektiği düşünce yapısında bireysellik kazandırmak. 20 Var olan her çözümün daha iyisi olduğunu düşünen bireyler topluma kazandırmak. 8 9 14 15 16 17 18 2 3 X X X X X X X X X X X X Dersin katkısı : 1:Hiç Düzenleyen : Yrd.Doç.Dr. isak KOTCĠOĞLU 1 X X X X X X X X 2:Kısmi 3:Tümüyle Tarih : 15 / 09 / 2006