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

Ders Bilgi Formu ( MAK 540 )


   Temel bilgiler
Ders adı: Yanma
Ders kodu: MAK 540
Öğretim üyesi: Dr. Öğr. Üyesi Salih Özen ÜNVERDİ
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: Bu dersin konuları arasında Yanma tanımı, Yanma modları ve alev çeşitleri, Yanma ve Termokimya, Termodinamik özellikler, Termodinamiğin, kanunu, Tepken ve ürün karışımlarının stokiyometrisi, mutlak entalpi ve oluşum entalpisi, yanma entalpisi ve ısınma değerleri, adyabatik alev sıcaklıkları, Kimyasal denge, Yanma denge ürünleri, Geri kazanma, Yenileme, Egsoz gaz devirdaimi, Kütle transfer hızı kanunları, öğelerin korunumu, Stefan problemi, sıvı-buhar arayüz sınır şarları, damla buharlaşması bulunmaktadır.
   Öğrenme çıktıları Yukarı

Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, şu yetilere sahip olurlar:

  1. Mühendislikte yanma problemlerinin matematiksel modellenmesi için gerekli koordinat sistemi ve fiziksel değişkenleri ve özellikleri belirleyebilme.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Makine Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. İleri düzey mühendislik uygulamasında modern teknik, beceri ve ekipmandan faydalanmak
    4. Bilimsel bilgiye ulaşmak
    5. Modern teknolojiyle sürekli öğrenme bilinci geliştirmek
    6. Bilgiyi makine mühendisliğinin özel bir uzmanlık alanına uygulamak ve çeşitli CAD/CAM/CAE araçlarından faydalanmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
  2. Mühendislikte yanma problemlerini diferansiyel ve integral kontrol hacmi yöntemleriyle modelleyebilme.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Makine Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. İleri düzey mühendislik uygulamasında modern teknik, beceri ve ekipmandan faydalanmak
    4. Bilimsel bilgiye ulaşmak
    5. Modern teknolojiyle sürekli öğrenme bilinci geliştirmek
    6. Bilgiyi makine mühendisliğinin özel bir uzmanlık alanına uygulamak ve çeşitli CAD/CAM/CAE araçlarından faydalanmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
  3. Mühendislikte yanma problemlerini analitik ve sayısal yöntemlerle çözebilmek.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Makine Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. İleri düzey mühendislik uygulamasında modern teknik, beceri ve ekipmandan faydalanmak
    4. Bilimsel bilgiye ulaşmak
    5. Modern teknolojiyle sürekli öğrenme bilinci geliştirmek
    6. Bilgiyi makine mühendisliğinin özel bir uzmanlık alanına uygulamak ve çeşitli CAD/CAM/CAE araçlarından faydalanmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Ödev
   İçerik Yukarı
1. hafta: Yanma tanımı, Yanma modları ve alev çeşitleri.
2. hafta: Yanma ve Termokimya - Termodinamik özellikler, Termodinamiğin 1. kanunu, Tepken ve ürün karışımlarının stokiyometrisi, mutlak entalpi ve oluşum entalpisi, yanma entalpisi ve ısınma değerleri, adyabatik alev sıcaklıkları, Kimyasal denge, Yanma denge ürünleri, Geri kazanma, Yenileme, Egsoz gaz devirdaimi.
3. hafta: Kütle transferi - Kütle transfer hızı kanunları, öğelerin korunumu, Stefan problemi, sıvı-buhar arayüz sınır şarları, damla buharlaşması.
4. hafta: Kimyasal kinetik - Temel tepkimelerin hızları, çok-adımlı mekanizmaların tepkime hızları, hız çarpanları ile denge sabitleri arasındaki ilşki, daimi yaklaşım, tek moleküllü tepkime mekanizmaları, zincir ve zincir-dallandıran tepkimeler.
5. hafta: Bazı Önemli Kimyasal Mekanizmalar - Hidrojen-oksijen sistemi, karbon-monoksit oksitlenmesi, yüksek parafinlerin oksitlenmesi, metanın yanması, azot-oksitlerin oluşumu.
6. hafta: Tepkiyen sistemlerde kimyasal ve ısıl analizlerin birlikte formülasyonu - Sabit-basınçlı sabit kütleli tepkime kabı, sabit-hacimli sabit kütleli tepkime kabı, iyi karıştırılmış tepkime kabı, tapa-akışlı tepkime kabı, yanma sistemi modellemesine uygulamalar.
7. hafta: Yanmalı akışlarda basitleştirilmiş korunum denklemleri - Toplam kütlenin korunumu, öğelerin korunumu, momentumun korunumu, enerjinin korunumu, korunan skalar büyüklük kavramı.
8. hafta: Ara sınav.
9. hafta: Laminer önceden karıştırılmış alevler - Fiziksel tasvir, Basitleştirilmiş analiz, Alev hızı ve kalınlığını etkileyen faktörler, Bazı yakıtların alev hızı korelasyonları, Soğuk duvarın alevi söndürmesi, Alev alabilme limitleri, Ateşleme, Alev dengeleme.
10. hafta: Laminer difüzyon alevleri (yanan jetler) - Sabit yoğunluklu laminer jet korunum denklemleri, sınır şartları ve çözümü, Jet alevinin fiziksel tasviri, Basitleştirilmiş teorik analiz: Yanan jet korunum denklemleri, Ek şartlar, Korunumlu skalar yaklaşımı, Çeşitli çözümler.
11. hafta: Laminer difüzyon alevleri (yanan jetler) - Daire ve yarık kesitli brülör alev uzunlukları, Roper korelasyonları, Debi ve geometri etkileri, Stokiyometriyi etkileyen faktörler, Kurum oluşumu ve tahribi.
12. hafta: Damla buharlaşması ve yanması - Dizel motoru, gaz türbini ve sıvı yakıtlı roket uygulamaları, Basit damla buharlaşma modeli, Damla ömrü, Basit damla yanma modeli, yanma hız sabiti ve damla ömrü, Taşınımlı ortamlara uygulama.
13. hafta: Damla buharlaşması ve yanması - İleri modeller, Bir boyutlu buharlaşma kontrollü yanmanın modellenmesi ve analizi.
14. hafta: Eksenel simetrik türbülanslı jetler, Türbülanslı önceden-karıştırılmış alevler ve içten yanmalı motor, gaz türbini ve endüstriyel gaz brülörü uygulamaları, Türbülanslı alev hızı, türbülanslı önceden-karıştırılmış alevlerin yapıları (kırışık laminer alev, dağıtılmış tepkime ve çevriler-içi-alevcikler rejimleri), Alevin dengelenmesi. (yan bağlantı delikleri, yakıcı seramikleri, küt gövdeler, girdap veya jet-uyarımlı döngü)
15. hafta*: Türbülanslı jet alevleri - Basitleştirilmiş analiz, Alev uzunluğu, Alev radyasyonu, Ateşleme ve patlama.
16. hafta*: Son sınav.
Ders kitapları ve materyaller: An Introduction to Combustion, Turns S., McGrawHill
Önerilen kaynaklar: Principles of Combustion, Kuo K., Wiley
Combustion, Glassmann I., Yetter R., Academic Press
Combustion Theory, Williams F., Benjamin-Cummings
Combustion Physics, Law C., Cambridge
Turbulent Combustion, Peters N., Cambridge
Theoretical and Numerical Combustion, Poinsot T., Veynante D., Edwards
  * 15. ve 16. haftalar arası final sınavına hazırlık haftası bulunmaktadır.
Değerlendirme Yukarı
Değerlendirme tipi Hafta numarası Ağırlık (%)
Ara sınavlar (Vizeler): 8 30
Dönem içi diğer çalışmalar: 0
Proje: 0
Ödev: 2,4,6,8,10,12,14 10
Kısa sınav (Quiz): 0
Final sınavı: 16 60
  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: 6 7
Ödev: 3 7
Dönem projesi: 0 0
Dönem projesi sunumu: 0 0
Kısa sınav (Quiz): 0 0
Ara sınav için bireysel çalışma: 10 1
Ara sınav (Vize): 3 1
Final sınavı için bireysel çalışma: 10 1
Final sınavı: 3 1
    Toplam işyükü:
    Toplam AKTS kredisi:
*
  * AKTS kredisi, toplam iş yükünün 25'e bölümüdür. (1 AKTS = 25 saatlik iş yükü)
-->