ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Ders Bilgi Formu ( KMB 512 )


   Temel bilgiler
Ders adı: Kimya Mühendisliğinde Matematiksel Modelleme Uygulamaları
Ders kodu: KMB 512
Öğretim üyesi: Prof. Dr. Ercan ÖZDEMİR
AKTS kredisi: 7.5
GTÜ kredisi: 3 (3+0+0)
Yılı, Dönemi: 1/2, Güz ve Bahar
Dersin düzeyi: Yüksek lisans
Dersin tipi: Alan seçmeli
Öğretim dili: Türkçe
Öğretim şekli: Yüz yüze
Ön koşullar: Yok
Staj durumu: Yok
Dersin amacı: Kimya Mühendisliği sistemleri için matematiksel modeller geliştirilmesini, lineer ve lineer olmayan denklem sistemleri, diferansiyel ve kısmi diferansiyel denklem sistemleri için analitik ve sayısal çözüm metodlar geliştirilmesini sağlamak
   Öğrenme çıktıları Yukarı

Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, şu yetilere sahip olurlar:

  1. Matematiksel modellemenin ve analizin Kimya Mühendisliğindeki önemini kavramak.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Kimya Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Bilgilerini Kimya Mühendisliği ve yiyecek teknolojileri disiplinlerinin özel alanlarına uygulayabilmek
    3. Bağımsız olarak araştırma projeleri tasarlamak ve yürütmek
    4. Modern teknolojiyle sürekli öğrenme bilinci geliştirmek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
  2. Karmaşık Kimya Mühendisliği sistemlerinin matematiksel formülasyonunu yapma.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Kimya Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Bilgilerini Kimya Mühendisliği ve yiyecek teknolojileri disiplinlerinin özel alanlarına uygulayabilmek
    3. Disiplinlerarası etkileşim bulunan araştırma takımlarında etkin şekilde çalışmak
    4. Modern teknolojiyle sürekli öğrenme bilinci geliştirmek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
  3. Lineer ve lineer olmayan denklemleri çözme.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Kimya Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Disiplinlerarası etkileşim bulunan araştırma takımlarında etkin şekilde çalışmak
    3. Modern teknolojiyle sürekli öğrenme bilinci geliştirmek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
  4. Dinamik problemleri bilgisayar (MATLAB) yardımıyla çözme.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Kimya Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Bilgilerini Kimya Mühendisliği ve yiyecek teknolojileri disiplinlerinin özel alanlarına uygulayabilmek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
   İçerik Yukarı
1. hafta: Matematiksel modellerin önemi
Sistemler ve sınıflamaları
Matematiksel modellerin sınıflamaları
2. hafta: Matematiksel modelleri oluşturma adımları
Korunum kanunları (kütle, enerji ve momentumun korunumu)
Termodinamik bağıntılar
3. hafta: Kimyasal Kinetik
Kontrol Kanunları
Serbestlik derecesi analizi
4. hafta: Temel Matematik Özeti
Koordinat sistemleri (kartzyen, silindirik ve küresel)
Koordinat sistemleri arasındaki geçiş
Seriler ve kuvvet serileri
Adi diferansiyel denklemler
Kısmi diferansiyel denklemler
5. hafta: Matlab’ın temelleri
6. hafta: Matlab’ın temelleri
7. hafta: Ara-Sınav
8. hafta: Matematiksel Modellerin Çözümleri
Sayısal Türev
Lineer olmayan cebirsel denklemlerin çözümleri
9. hafta: Matematiksel Modellerin Çözümleri
Lineer denklemlerin çözümleri
Eğri uydurma
10. hafta: Matematiksel Modellerin Çözümleri
İnterpolasyon ve extrapolasyon
Sayısal Integral
11. hafta: Differansiyel denklemlerin saysısal çözümleri
Kısmı diferansiyel denklemlerin saysısal çözümleri
12. hafta: Yuvarlanmış parametre modelleri
Dağıtılmış parametre modellleri
13. hafta: Enzim kinetiği modelleri
Kapalı kutu modelleri
14. hafta: Çok Boyutlu Dinamik matematiksel Modeller ve Çözümleri
15. hafta*: Çok Boyutlu Dinamik matematiksel Modeller ve Çözümleri
16. hafta*: Final Sınavı
Ders kitapları ve materyaller: 1- E. Kreyzig, Advanced Engineering Mathematics, J. Wiley and Sons,10th edition (2011).
2- B. Wayne Bequette, Process Control: Modeling, Design and Simulation, Prentice Hall. 2003.
3 -A. Constantinides and N. Mostoufi, Numerical Methods for Chemical Engineers with MATLAB® Applications, Prentice Hall, 1999.
Önerilen kaynaklar: 1- Mathematical Modeling and Simulation Introduction for Scientists and Engineers, Kai Velten, Wiley-VCH, 2009.
2- Numerical Analysis Using MATLAB® and Excel®, Steven T. Karris, Third Edition, Orchard Publications, 2007.
3-Applied Mathematics and Modeling for Chemical Engineers, Rice, R. G., and Do, D. D., John Wiley & Sons, 1995.
  * 15. ve 16. haftalar arası final sınavına hazırlık haftası bulunmaktadır.
Değerlendirme Yukarı
Değerlendirme tipi Hafta numarası Ağırlık (%)
Ara sınavlar (Vizeler): 7 25
Dönem içi diğer çalışmalar: 0
Proje: 9 10
Ödev: 3,5,6,9,11 25
Kısa sınav (Quiz): 0
Final sınavı: 16 40
  Toplam ağırlık:
(%)
   İş yükü Yukarı
Etkinlik Süre (Haftalık saat) Toplam hafta sayısı Dönem boyu toplam iş yükü
Dersler (Yüz yüze öğretme): 3 14
Ders dışı bireysel çalışma: 4 14
Uygulama, Rehberli problem çözme: 0 0
Ödev: 4 5
Dönem projesi: 6 3
Dönem projesi sunumu: 2 1
Kısa sınav (Quiz): 0 0
Ara sınav için bireysel çalışma: 10 2
Ara sınav (Vize): 3 1
Final sınavı için bireysel çalışma: 10 2
Final sınavı: 3 1
    Toplam işyükü:
    Toplam AKTS kredisi:
*
  * AKTS kredisi, toplam iş yükünün 25'e bölümüdür. (1 AKTS = 25 saatlik iş yükü)
-->