Ders Öğretim Planı

Ders Kodu Ders Adı Ders Türü Yıl Dönem AKTS
MAK315 Isı Transferi 927001 3 5 5

Dersin Amacı

Isı transferinin temel mekanizmaları olan iletim, taşınım ve ışınım, Fourier ısı iletim kanunu, Newton'un soğuma kanunu ve Stefan-Boltzman ışınım kanununun öğretmek ve bunları uygulamada karşılaşılan ısı transfer problemlerine uygulayabilmek.

Dersin Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri

Doç. Dr. Lütfü NAMLI

Ön Koşul Dersleri

Yok

Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar

1) Incropera , F.P, DeWitt D.P., (Çev.: Taner Derbentli vd.) Isı ve Kütle Geçişinin Temelleri, Dördüncü Basımdan Çeviri, Literatür Yayınları, İstanbul, 2001. 2) Çengel, Y.A., Ghajar, A.J., (Çev. : Vedat Tanyıldızı vd.), Isı ve Kütle Transferi Esas ve Uygulamaları, Dördüncü Basımdan Çeviri, Palme Yayıncılık, Ankara, 2015. 3) Kakaç, S., Arınç, F., Örneklerle Mühendislik Isı Transferinin Asasları, Pelikan Yayınları, Ankara, 2004. 4) Halıcı, F., Gündüz, M., Örneklerle Isı Geçişi, Birsen Yayınevi, İstanbul, 2013.

Staj Durumu

Yok

Dersin İçeriği

1) Isı transferine giriş ve genel kavramlar, uygulama alanları. 2) İletimle ısı transferi, Fourier ısı iletim kanunu, sıcaklık dağılımı, sınır şartları, 3) Boyutsuz sayılar, elektriksel analog, ısıl direnç ve toplam ısı transfer katsayısı. ısıl temas direnci. 4) Kanatçıklarda ısı transferi, sıcaklık dağılımı, kanatçık verimi, 5) Zamana bağlı sıcaklık değişimleri, ısı transferi ile ilgili çözüm eğrilerinin incelenmesi. 6) Işımayla ısı transferi, tanımlar, gri yüzeyler, şekil faktörleri, gri yüzeylerde ışımayla ısı transferinde elektriksel analoji. 7) Taşınımla ısı transferinde genel kavramlar, hız dağılımları, süreklilik, hidrodinamik ve enerji denklemleri. 8) Laminer ve türbülanslı akımda ısı transferi ve sınır tabakaları. 9) Doğal taşınımla ısı transferi. Isı taşınımında benzerlik ve boyutsuz sayılar ve bunların fiziksel anlamları. yüksek hızlarda ısı taşınımı. 10) Isı değiştiricileri, LMTD ve NTU metoduyla ısı değiştirici çözümlemeleri.

Değerlendirme

# Etkinlikler Adet Yuzde Katkısı Yarıyıl İci Etkinlik Yıl Sonu Etkinlik
90 Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri 0 60
91 Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri 0 40
1 Ara Sınav 1 66 1
4 Quiz 2 34 1
2 Final Sınavı 1 100 1

Ders İş Yükü Verisi

# Etkinlikler Adet Süresi(saat) Toplam İş Yükü(saat)
1 Ara Sınav 1 2 2
2 Final Sınavı 1 3 3
4 Quiz 2 1 2
5 Derse Katılım 14 3 42
8 Rehberli Problem Çözümü 4 6 24
54 Ev Ödevi 18 3 54

Haftalık Ders İçeriği

Hafta Teorik Uygulama Laboratuar Ders Notları
1 Isı transferine giriş, iletim, taşınım, ışınım mekanizmaları ve bu mekanizmaların kanunları ve ısı transferinin uygulama alanları. Problem çözümü. 1_Hafta.pdf
2 Enerjinin korunumu ilkesi, kontrol hacminde ve kontrol yüzeyinde enerji dengeleri. Problem çözümü. 2_Hafta.pdf
3 Fourier ısı iletim kanunu, sıcaklık dağılımı. 3_Hafta.pdf
4 Isı yayılım denklemi, sınır şartları, boyutsuz sayılar. Problem çözümü. 4_Hafta.pdf
5 Isıl direnç, karma duvar, temas direnci ve toplam ısıl direnç. Düzlem, silindir, küre duvarlarda sürekli rejimde ısı iletimi. Problem çözümü. 5_Hafta.pdf
6 Kanatçıklardan ısı akışı, kanatçıklarda sıcaklık dağılımı, kanatçık etkenliği, kanatçık verimi, toplam kanatçık verimi Problem çözümü. 6_Hafta.pdf
7 Sürekli rejimde iki boyutlu ısı iletimi, sonlu farklar yöntemiyle çözüm. Problem çözümü. 7_Hafta.pdf
8 Zaman bağımlı ısı iletimi, toplam kütle yaklaşımı, genel toplam kütle yaklaşımı. Problem çözümü. 8_Hafta.pdf
9 Arasınav
10 Taşınım ısı transferinde genel kavramlar, hız ve sıcaklık dağılımları, laminer ve türbülanslı akımda ısı transferi ve sınır tabaka etkileri. 10_Hafta.pdf
11 Doğal taşınımla ısı transferi. Isı taşınımında benzerlik ve boyutsuz sayılar ve bunların fiziksel anlamları. 11_Hafta.pdf
12 Isı değiştiricilerin türleri, toplam ısı geçiş katsayısı. LMTD yöntemiyle ısı değiştiricilerin çözümlenmesi. Problem çözümü. 12_Hafta.pdf
13 Isı değiştiricilerin Etkenlik-NTU yöntemiyle çözümü ve bir ısı değiştiricisi hesabının metodolojisi. Problem çözümü. 13_Hafta.pdf
14 İşlenen konuların genel tekrarı ve bu konulardan problem çözümleme. Problem çözümü.

Dersin Öğrenme Çıktıları

# Öğrenme Çıktı Id Açıklama
1 1283130 Isı transferi ve ısı transferinin mekanizmaları olan iletim, taşınım ve ışınımın ne olduğunu, Fourier, Newton'un Soğuma ve Stefan-Boltzman kanunlarını bilir ve ısı transfer problemlerine uygular.
2 1290717 Enerjinin korunumu ilkesine dayalı olarak ısı problemlerinde kontrol hacmi ve kontrol yüzeyi uygulamasını bilir ve uygular.
3 1283131 Sürekli rejimde bir boyutlu ve iki boyutlu ısı iletimi problemlerini çözer. Başlangıç ve sınır koşullarını bilir ve uygular. Isıl direnç, karma duvar, temas direnci, toplam ısı direnci kavramlarını bilir ve hesaplar. Sonlu farklar yöntemini iki boyutlu ısı iletim problemlerine uygular.
4 1283132 Kanatlarda ısı iletimi problemlerini çözer. Zaman bağımlı ısı iletimi problemlerini toplam kütle yaklaşımıyla çözer.
5 1283133 Taşınım ısı transferi, doğal taşınım, kaynama ve yoğuşmada ısı transferi kavramlarını ve taşınım ısı transferinde boyutsuz sayıları bilir ve uygular.
6 1283134 Isı değiştiricileri ve ısı değiştiricilerin çözüm yöntemleri olan LMTD ve NTU yöntemlerini bilir ve uygular.

Bölüm Program Çıktıları

# Program Çıktı Id Açıklama
1 64140 Matematik, fen ve temel mühendislik bilgi birikimlerini ve analiz, sentez ve araştırma yeteneklerini, karmaşık makina mühendisliği problemlerinin çözümü için kullanabilme becerisi
2 64141 Karmaşık mühendislik problemlerinin saptanması, tanımlanması ve formüle edilmesi sürecinde, deney tasarlayıp gerçekleştirebilme, sonuçlarını uygun analiz ve modelleme yöntemleri kullanarak yorumlama ve modern araç gereç ve donanımları seçebilme ve kullanabilme becerisi
3 64142 Bir makinayı, bileşenini, sistemi veya prosesi, beklenen performansı, imalat özelliklerini, ekonomikliği ve verimliliği sağlayacak şekilde yani gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında seçme, geliştirme ve tasarlama becerisi
4 64143 Gerektiğinde bireysel olarak, gerektiğinde disiplin içi ve çok disiplinli ekiplerde çalışabilme ve ekibe liderlik yapabilme becerisi
5 64144 Karmaşık Makina mühendisliği problemlerini belirleme, formüle etme, çözme ve sunma becerisi ve bu doğrultuda gerek direkt kod yazma gerekse hazır bilgisayar yazılımlarını kullanabilme becerisi edinmiş olmak. Problemlerin çözümüne yönelik uygun yöntemleri belirleyebilme ve bilgiye ulaşmada çağının yöntemleri kullanabilme becerisi
6 64145 Mesleki etik sorumluluk anlayışına sahip olma özelliği; Mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar konusunda bilgi sahibi olmak ve karşılaşılan karmaşık problemin çözümüne ilişkin standartlara bilgiye erişim teknolojilerini kullanarak erişebilme yeteneği
7 64146 Biri anadili olmak üzere iki dilde sözlü ve yazılı iletişim kurabilme becerisi. Anadilinde etkin rapor yazma, üretim ve tasarım raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisine sahip olma. İkinci dilde, rapor yazma yetkinliğine, gerek duyduğunda çalışarak ulaşabilme potansiyeline sahip olma özelliği.
8 64147 Makina mühendisliğinin küresel ve ulusal boyutlardaki (sağlık, çevre ve güvenlik konularında) etkileri hakkında bilgi sahibi olma özelliği, çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık
9 64148 Yaşam boyu (sürekli) öğrenimin önemini algılamış olma özelliği; bu doğrultuda bilgiye erişme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve bağımsız öğrenme ve sürekli yenilenebilme yeteneği
10 64149 Mühendislik tasarım ve analizlerinde bilgisayar yazılımları gibi modern mühendislik yöntemlerini ve bilgiye ulaşmada çağdaş yöntemleri kullanabilme becerisi
11 64150 Öğrencinin seçtiği makina mühendisliği uygulama alanlarından herhangi birinde daha ayrıntılı bilgi ve uygulama deneyimi, Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi sahibi olmak
12 64151 Teknoloji geliştirmede inovasyonun (buluşçuluğun) önemini algılamış olma özelliği, girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık, sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi
13 64152 Değişen ülke ve dünya koşullarına uyum sağlayabilme becerisi

Ögrenme Çıktı Matrisi

Program Çıktısı
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Öğrenme Çıktısı
1 5 4 3 4 3
2 5 4 3 4 3
3 5 4 3 4 3
4 5 4 3 4 3
5 5 4 3 4 3
6 5 4 3 4 3
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek