İleri Akışkanlar Mekaniği

Eğitim Şekli

Yüz Yüze

Ön Koşullar, Diğer Koşullar

Yok

Önerilen Destekleyici Dersler

İstenmemekte

Dersin İçeriği

Ders; kütle, momentum ve enerji korunum denklemlerini, viskoz ve invisid akışlar için Navier Stokes ve Bernoulli denklemlerini, yüzey gerilimi ve yüzey geriliminin oluşturduğu akışları, yavaş akışları, benzerlik ve boyut analizlerini, sınır tabaka teorisi ve akışın yüzeyden ayrılmasını, sirkülasyon ve vortisite teoremlerini, potansiyel akış, katı cisme etkiyen kaldırma ve sürükleme kuvvetlerini ve türbülanslı akışlara giriş konularını içermektedir.

Haftalık Ders İzlencesi

1) Sürekli ortam hipotezi, taşınım kavramı, yüzey gerilimi, akışkanlar statiği, termodinamiğin 1. ve 2. kanunları, ideal gazlar. Skaler, vektör, kartezyen tensör kavramları ve işlemleri, Gaus ve Stokes Teoremleri.
2) Akışkanlar kinematiği: Euler ve Lagrange yöntemleri, uzama hızı, vortisite, sirkülasyon, akım fonksiyonu kavramları.
3) Korunum kanunları: Kütle, momentum, açısal momentum, enerjinin korunumu, Gerilme kavramı, Navier-Stokes ve Bernoulli Denklemleri, Boussinesq yaklaşımı.
4) Vortisite dinamiği: Vorteks çizgileri ve tüpleri, rotasyonel ve irrotasyonel girdaplar, Kelvin sirkülasyon Teoremi, Biot-Savart Kanunu, girdapların etkileşimi, vorteks tabakası.
5) İrrotasyonel akış teorisi: Hız potansiyeli, Laplace denklemi, kompleks değişkenler ve kompleks potansiyel, kaynak, kuyu, çift kutup, sirkülasyon, akışın iki boyutlu katı cisme uyguladığı kuvvetler, konformal eşleme, yarı-sonsuz cisim etrafında akış.(1/2)
6) İrrotasyonel akış teorisi: Dairesel silindir etrafında sirkulasyonlu ve sirkülasyonsuz akımlar, eksenel simetrik akışlar için akım fonksiyonu ve hız potansiyeli, eksenel simetrik aerodinamik ve kaba şekilli cisimler etrafında akışın hesaplanması.(2/2)
7) Dinamik benzerlik: Boyutsuz parametreler, boyut matrisi, Buckigham Pi Teoremi, dinamik benzerlik ve model testleri.
8) AraSınav
9) Laminer akışlar: Isı ve vortisite difüzyon benzerliği, paralel levhalar arasında, boru içinde ve eş merkezli silindirler arasında daimi akışlar, aniden harekete başlayan levha için benzeşim çözümleri, vorteks katmanının difüzyonu, çizgi vorteksin zayıflaması.(1/2)
10) Laminer akışlar: Titreşen levhanın sebep olduğu akış, küre etrafında yavaş akış için Stokes ve Oseen çözümleri, Hele-Shaw akışı.(2/2)
11) Sınır tabaka: Sınır tabaka denklemleri, sınır tabaka kalınlığını hesaplama yöntemleri, Düz levha üstünde sınır tabaka için Blasius çözümü.(1/2)
12) Sınır tabaka: Von Karman momentum integral, basınç gradyentinin etkisi, akışın yüzeyden ayrılması, dairesel silindir ve küre etrafında viskoz akışlar, iki boyutlu jetler, pertürbasyon teknikleri.(2/2)
13) Aerodinamik: Kanat geometrisi, kanada etkiyen kuvvetler, Kutta şartı, sirkülasyon oluşumu, kanat şeklini oluşturma için konformal eşleme, Zhukhovsky kanadında kaldırma kuvveti, sonlu uzunlukta kanat.(1/2)
14) Aerodinamik: Prandtl ve Lanchester kaldırma çizgisi teorisi, eliptik sirkülasyon dağılımı için sonuçlar, kanatların kaldırma ve direnç karakteristikleri, balık ve kuşların itici mekanizmaları, rüzgara karşı yelken yapma.(2/2)
15) Türbülans: Korelasyon ve spektrum, ortalama hareket denklemleri, ortalama ve türbülanslı akımın kinetik enerji bütçeleri, türbülans üretimi ve kaskat, atalet aralığında türbülans spektrumu, serbest ve duvar sınırlı makaslama akımları, Boussinesq çevri viskozitesi ve Prandtl karışma uzunluğu.
16) Final Sınavı.

Önerilen/İstenen Ders Kaynakları

1- Yunus Çengel-J.M. CIMBALA/Akışkanlar Mekaniği
2- F.M. WHITE/Akışkanlar Mekaniği

Planlanan Öğrenim Faaliyetleri Ve Eğitim Yöntemi

1) Anlatım
2) Soru-Cevap
3) Tartışma
4) Alıştırma ve Uygulama
5) Grup Çalışması
6) Benzetim
7) Örnek Olay
8) Bireysel Çalışma
9) Problem Çözme
10) Proje Temelli Öğrenme

Değerlendirme Yöntemi ve Ölçütleri

Ara Sınav Notunun Başarıya Oranı	40%
Yarıyıl Sonu Sınavının Başarıya Oranı	60%
Toplam	100%

Dersin Eğitim Dili

Türkçe

Mesleki Uygulama

İstenmemekte