Metalurji Mühendisleri için Taşınım Olayları
İ.T.Ü. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü'nde yüksek lisans müfredatının bir parçası olarak verilmiştir.
İçerik
Diferansiyel denklemler, Türbülanslı akış, Akışkan akışında genel kütle ve enerji dengesi, Isıl iletkenlik, kararlı hâl ve kararsız hâl iletimi, Taşınımla ısı transferi, Işınımla ısı transferi, Faz değişimli ısı transferi, Eşzamanlı ısı ve kütle transferi, Benzerlik ölçütleri ve boyut analizi, Kimyasal hız olayları, Hız olayları teorisinin metalurjik işlemlerdeki uygulamaları, Metalurjik proseslerde akış davranışı ve reaksiyon sistemleri
Amaçlar
Öğrencilerin şunları öğrenmesi beklenmektedir:
- ısı, kütle ve momentumdaki korunum yasaları arasındaki temel bağlantılar
- ısı, kütle ve momentum için korunum ifadelerinin, mikroskobikten makroskobiğe çoklu ölçeklerde, hem kararlı hem de kararsız durumlarda nasıl formüle edileceği
- değişkenlerine ayırma, benzerlik çözümleri, Laplace dönüşümleri ve koordinat dönüşümleri dahil olmak üzere analitik doğrusal kısmi diferansiyel denklemlerin nasıl çözüleceği
- dönen diskler, küreler etrafındaki akış ve ısı ve/veya kütle transferinin gerçekleştiği kanallardaki akış dahil olmak üzere klasik taşınım çözümleri
- çok bileşenli difüzyon ile eşzamanlı ısı ve kütle transferi problemlerinin nasıl formüle edileceği
Kazanımlar
Bu dersi başarıyla tamamlayan lisansüstü öğrenciler şunları kazanır:
- Matematik (kalkülüs ve diferansiyel denklemler) ve fizik (kütle, momentum ve enerjinin korunumu yasaları) bilgisini malzemelerle ilgili taşınım olaylarına uygulama becerisi,
- Malzemelerle ilgili taşınım olaylarını, problemleri matematiksel olarak formüle ederek (uygun sınır koşullarıyla diferansiyel denklemler biçiminde) ve bunları analitik olarak ya da denklem çözme araçları yardımıyla çözerek analiz etme becerisi,
- Taşınım olaylarına dayanarak malzeme proseslerini (ör. liç, döküm, kaynak, ısıl işlem, elektroliz vb.) tasarlama becerisi
- Malzeme proseslerinde taşınım olaylarına ilişkin güncel konular hakkında bilgi; ör. malzeme üretimi ve işlenmesinin bilgisayar simülasyonu.
Kaynaklar
Heat Transfer, Yunus Çengel, 2nd ed.
Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Bergman & Lavine, 8th ed.
Heat and Mass Transfer Fundamentals and Applications, Çengel & Ghajar, 5th ed.
Process Heat Transfer Principles Applications and Rules of Thumb, Serth & Lestina, 2nd ed.
Chapter 3 Steady Heat Conduction, Mehmet Kanoğlu (bağlantı slideplayer.com sitesinde açılır)
Prof. Biddle’s Heat Transfer Lecture Series (bağlantı YouTube'da açılır)