Aerodinamik Ders Notları

[Louella Kammann]

Fonksiyonlarve tersleri, fonksiyonlarla işlemler ve fonksiyon grafiklerini izme teknikleri, polinom fonksiyonlar, rasyonel fonksiyonlar, stel ve logaritmik fonksiyonlar, trigonometrik fonksiyonlar, trigonometrik zdeşlikler ve trigonometrik denklemler, denklem sistemleri, eşitsizlikler ve zm teknikleri.

Madde, Maddeye ait zellikler ve lmleri. Atom teorisine giriş. Maddenin yapısal ve fiziksel zellikleri. Gazlar, Sıvılar ve Katılar. Atomik ve Molekler yapı, Molekler Kuvvetler. Bileşikler, İyonlar ve İyonik bileşikler. Atomik Elektron Konfigrasyonları. Kimyasal, İyonik, Kovalent ve Metalik bağlara ait temel kavramlar

Makina Mhendisliğine giriş. Davetli konuşmacılarla syleşiler. Seminer nasıl verilir ve nasıl rapor yazılır zerine dersler. eşitli Endstri kuruluşlarına teknik geziler. Proje alışması, rapor yazımı ve proje sunumu.

Bilgisayar ya da elle yapılan mhendislik izimlerinin hazırlanmasına ve kullanımına giriş. Bu mhendislik izimleri şu başlıkları ierir: Temel izim Teknikleri, izim ara ve Gerelerinin kullanımı, Geometrik izimler, Grnş ıkarma, Perspective Resimler, llendirme, Kesit Grnşler, Yardımcı Grnşler, Bilgisayar destekli Modelleme ve montaj Resmine Giriş.

Boyutlandırma ve toleranslar. Yzey kalitesi. İmalat resimleri, vida dişleri, saplamalar, kamalar, kamalı miller. Bu derste Autocad R14 bilgisayar paketi ileri seviyede izim aracı olarak kullanılmaktadır.

Atomik Yapılar ve Atomlararası Bağlar, Kristal Katıların Yapısı, Katılarda Yapı Kusurları, Noktasal Hatalar, Diğer Kusurlar, Mikroyapı İncelemeleri, Difzyon , Metallerin Mekanik Davranışı, Elastik deformasyon, Plastik deformasyon, 6.Dislokasyonlar ve Mukavemetlenme Mekanizmaları, Dislokasyonlar ve Plastik, eformasyonlar, Metallerde Mukavemetlenme Mekanizmaları, Toparlanma, Yeniden Kristallenme ve Tane Bymesi, Lab. Deneyi, Mikroskop ile Mikroyapı incelemesi

Kırılma, Faz diyagramları, Tanımlar ve temel konular, İkili Faz Diyagramları, Demir-Karbon Faz Diyagramı, Metallerde Faz Dnşmleri, Faz Dnşmleri, Demir Karbon Sistemlerinde Mikroyapı ve zellikleri, Korozyon ve Malzemelerin Bozunması, Metallerin Korozyonu, Seramiklerin Korozyonu, Polimerlerin Bozunumu, Termal zellikler, Elektrik zellikler, Elektriksel İletkenlik, Malzeme Seim ve Tasarımı, Lab. Deneyi , eliğin Isıl İşlemi, Numunelerin Mikroyapı ve Mekanik Testleri

Diferansiyel denklemlerin sınıflandırılması, Başlangı ve sınır değer problemleri, Tam ve değişkenlerine ayrılabilir Diferansiyel Denklemler, Doğrusal denklemler ve Bernoulli denklemleri. Yksek mertebeden Diferansiyel Denklemler, Sabit katsayılı homojen doğrusal denklemler. Belirsiz katsayılar yntemi. Parametrelerin değişimi yntemi, Cauchy-Euler denklemi, Doğrusal Diferansiyel Denklemlerin Seri zmleri, Bessel Diferansiyel denklemi, Laplace dnşm.

Saf maddenin zellikleri. Akışkanlar ve katılar iin hal denklemleri. İş, Isı. Kapalı ve aık sistemler iin Termodinamiğinin birinci yasası. İkinci yasa. Carnot evrimi, Entropi, Tersinmezlik ve Elde edilebilirlik.

Gerilme ve Germe. Yapı bileşenlerinin ve Mhendislik Malzemelerinin kopma kriterleri, Sehim analizi. Statik olarak belirsiz elemanlar, Isıl gerilme. Birleşik gerilme. Mohr dairesi, Burkulma, Yorulma kırılması.

Vektr analizi, Matrisler, Determinatlar, Lineer denklem sistemleri, Lineer ve Ortogonal dnşmler, Kompleks sayılar ve değişkenler, Integral matematiğinin temel teoremi, Hormonik fonksiyonlar, Taylor serileri, Tekil noktalar, Kompleks değişkenlerin geometrik ifadesi ve uyumlu haritalama.

Temel devre yasaları. Dirensel devre analizleri. Devrelerin sinodial durağan cevapları. 3 fazlı devreler. Manyetik devreler ve eviriciler. Elektromekaniksel enerji evirimleri. Yarı iletken elemanlar. Transistr ykleme ve glendiriciler. İşlemsel glendiriciler ve btnleşmiş devreler.

Akışkan ve tiplerinin deformasyon hızına gre tanımlanması. Akışkanlarda kayma gerilmesinin tanımı. Durgun sıvıların statiği. Yzen objelerin dengesi. Lagrange ve Euler yntemi ile problemlere yaklaşımlar. Ktlenin ve momentumun korunumunun integral olarak anlaşılması. Bernoulli ve Euler Denklemleri ve uygulamaları.

Boyutsuz sayıların nemi ve benzerlik konularının akışkanlar mekaniği ile ilişkilendirilmesi. Diferansiyel analiz ile klasik akış problemlerinin incelenmesi ve bunların pratik nemlieri. Kanal ii akışlar ve borularda ki akış problemleri. Pompa ve Trbn gibi ekipmanların akış enerji ile ilişkilendirilmesi. Dış akış problemleri ve kaldırma kuvvetinin oluşumu. Kanat etrafında akış teorisi.

Malzemelerin mekanik zellikleri. Toleranslar. Statik ve dinamik yklere gre tasarım kriterleri. Ortalama ve bileşik gerilmeler. Şaftler, kriitik hız. Sabit ve ayrılabilir bağlantıların tasarımı: Perin, Kaynak, Cıvatalar, Vidalar, Kamalar, Pimler. Yaylar. Ders sresince kk tasarım projeleri verilecektir.

Dkm tekniği, Metal şekillendirme işlemleri, Bağlantı teknikleri, Kaynak yntemleri, Toz Metalurjisi, Talaşlı imalat yntemleri, retimde otomasyon (Sayısal kontrollu tezgahlar, Robotlu imalatlar, Bilgisayar destekli tasarım ve retim)

Isı iletimi: Difzyon denklemi, Sınır koşulları, Bir boyutlu kararlı ısı iletimi, Isıl diren. Kanatlar. Zamana bağlı ısı iletimi Tmden analiz, Heisler Diyagramları. Sonlu Farklar yntemi. Isı Taşınımı: Sınır tabakalar, Dış ve i akım korelasyonları, Doğal taşınım, Kaynama ve yoğuşma. Isıl Işınımın temelleri, siyah cisim ışınımı, Grş faktrleri, Kapalı hacimlerde ışınım, Devre analizi.

En kk kareler yntemi. Doğrusal ve oklu regresyon. Denklem kklerinin bulunması. İnterpolasyon. Sayısal trev ve integrasyon. Adi diferansiyel denklemlerin zmleri. Euler, değiştirilmiş Euler ve Runge-Kutta yntemleri.

Mekanik, Hidrolik, Pnomatik, Isıl, Elektrik ve Elektromekanik elemanlar ieren dinamik sistemlerin analizi ve modellenmesi. Sistemlerin tepkileri. Zaman ve frekans ortamında zmler. Servo sistemler. Kararlılık analizi. Geri itilim kontrolu: P, PD, PI, PID

Tasarım Felsefesi ve Yntemi. Mhendislik Ekonomisi ve bir işlem veya bir rn iin Ekonomiklik aısından karar verebilme. Optimizasyon ilkelerinin belirli bir mhendislik problemine uygulanması. Maliyet tahmini. Ders boyunca bir dnem projesi verilecektir.

Laboratuvar Teknikleri ve Teorik Kavramların Sınanması. Verileri sunma ve analiz etme Yntemleri. Rapor hazırlama ve Teknik raporların sunumu. Akışkanlar Mekaniği, Isı Transferi, Malzeme Bilimleri, Sistem Analizi, İşlem Kontrol ve Donanımı konularında yapılacak bir dizi deney.

Termal komfort kavramı,psikrometri diyagram, ISK (Isıtma Soğutma ve Klima) sistemlerinin sınıflandırılması, Sistemlerinin elemanlarının (kompressr, fan, batarya, pompa, genleşme vanası, ısı değiştirgeleri vb)alışma prensibi ve seimi, klima santralleri ve seimi, kazanlar ve seimi, ısı pompası ve chiller alışma prensibi ve seimi

Giriş. Temel Bilgiler, Tarihe, Motor Tipleri, Kullanım. Termodinamik, evrimler. Yakıtlar, karışımlar, yanma. Kıvılcım Ateşlemeli yanma. Sıkıştırmalı (Dizel) yanma. evrim Karakteristikleri (belirli ve efektif karakteristikler). Motor, Ara Motor Karakteristikleri. Motor karakteristiklerini etkileyen değişkenler. Kıvılcım ateşlemeli ve dizel motorların yakıt besleme sistemleri. Sper besleme, turbo besleme. Krank-Piston Dinamiği / Motor Dengelenmesi. Krank-Piston-biyel dizaynı. Yağlama Sistemleri. Soğutma sistemi / Isıl Denge.

Boyutsal Analiz ve Benzerlik,Termodinamiğin ve Akışkanlar mekaniğinin ilgili konularının hatırlatılması, 2-D Kaskat zerinde akışlar: Enerji kayıpları, kaldırma ve diren kuvvetleri, 2-D Kaskat zerinde akışlar, Fan kanatı tasarımı, kompressr ve trbin kaskat,performansları,Eksenel akış trbinleri: Hız diagramları, Sodebergs korelasyonu, Wells turbine, Pitch kontroll trbin, Eksenel kompressrler ve fanlar: Mid-Term, Eksenel turbo makinalar 3-D akış analizleri, Santrifj pompa, fan ve kompressrler, Radyal gaz trbinleri: Rotor tasarımı, Mach sayısı etkisi, optinum verim, Radyal gaz trbinleri: Geliş aısı kayıpları, dalga enerjisinden yararlanma yolları,Hidrolik trbnler: Pelton,Hidrolik trbnler: Kaplan, Francis.Rzgar trbinleri

Isı eşanjrlerine giriş. Isı transferi mekanizmaları. Akış dzenlemeleri. Temel tasarım yntemleri: log sıcaklık farkı, NTU metodunun etkinliği. ift borulu ısı eşanjrleri. Isı eşanjrlerinde basın dşş. Isı eşanjr arızaları. Shell-and-tube tipi ısı eşanjrleri. Kompakt ısı eşanjrleri. Plate tipi ısı eşanjrleri.Yoğuşturucular ve buharlaştırıcılar. Dnem projeleri.

Termodinamiğin ve Akışkanlar mekaniğinin ilgili konularının hatırlatılması, Durağan akışkan zellikleri, Ses hızının anlamı, Bir boyutlu izentropik akış, llelerde izentropik akış Şok dalgaları, genişleme dalgaları, Rayleigh akışı, Fanno akışı, Ağdalıksız ve sıkıştırılamaz akış teorisi, Ağdalıksız ve sıkıştırılamaz akış teorisi, Ara-Sınav,Ağdalıksız ve sıkıştırılabilir akış teorisi, Ağdalıksız ve sıkıştırılabilir akış teorisi, Ses hızı altı akışlar, Ses hızı altı ve st akışlar, Ses hızı st akışlar.

Termodinamik bağıntılar, Gaz Karışımları, Gaz Karışımlarının P-v-T Davranışı (İdeal ve Gerek Gazlar), Kimyasal Reaksiyonlar, Yakıtlar ve Yanma, Oluşum ve Yanma Entalpisi, Reaksiyona Giren Sistemlerin Birinci Yasa Analizi, Adyabatik Alev Sıcaklığı, Reaksiyona Giren Sistemlerin Entropi Değişimi, Reaksiyona Giren Sistemlerin İkinci Yasa Analizi, Kimyasal Denge Kriteri, İdeal Gaz Karışımları İin Denge Sabiti, İdeal Gaz Karışımlarının denge sabiti, K_p Hakkında Bazı Aıklamalar, Eşzamanlı Tepkimeler İin Kimyasal Denge, K_p'nin Sıcaklıkla Değişimi.

Temel termodinamik prensipleri, termodinamik yasaları, soğutma evrimi, evrim elemanları, elemanların işlevi ve işleyişi, soğutma yk hesabı, yenilenebilir enerji kaynaklı soğutma sistemleri, soğuk hava depolarında ısı kayıpları hesabı.

3a8082e126