ISIL SİSTEM TASARIMI
- Ders
- MCLE445 - ISIL SİSTEM TASARIMI
- Bölüm
- Makine Mühendisliği - İngilizce - Lisans
- Ders Tipi
- Ders
- Durum
- Zorunlu
- Dil
- İngilizce
- Kredi
- 4
- AKTS
- 6
- T+P+L
- 3 + 0 + 2
- Ders Koordinatörleri
- Yrd. Doç. Dr. Ali SHEFIK
- Ön Koşul
- Anahtar Sözcükler
Ders Açıklaması
Termal sistemlerin, bilgisayar destekli olarak, modellenmesi, analizi, tasarımı ve optimizasyonu; Sistem tasarım kavramları. Matematiksel modelleme. Optimizasyon metotları. Büyük sistemlerin kararlı hal simülasyonu. Fan, pompa, ısı değiştirgeçleri, lüleler ve difüzörler, kanallardaki akış. Isıl sistemlerin dinamik davranışı. Emniyet, güvenirlik ve ekonomik değerlendirmeler.
ISIL SİSTEM TASARIMI
Değerlendirme Araçları (Aktif Dönem)
| Öğe | Tür | Ağırlık (%) |
|---|---|---|
| Term Project | Proje | 30 |
| Mid-Term Exam | Ara Sınav | 30 |
| Final Exam | Final | 40 |
| Toplam | 100 | |
Ders çıktıları
- 01 1. Recognise (2) the nomenclature related to the thermal energy systems.
- 02 2. Express (3) the thermopysical properties of substances.
- 03 3. Describe (3) the conserved and balanced quantities and apply (4) these theories for thermal energy system components and cycles.
- 04 4. Analyse (4) the thermal energy cycles in term of energy and exergy and argue (4) their environmental impacts.
- 05 5. Apply (3) the method to conduct (3) a detailed analysis of thermal energy cycles.
Ders Müfredatı
| Hafta | Konu |
|---|---|
| Hafta 1 | Introduction to thermal systems, fundamental terminology, system definitions, and thermodynamic property concepts (LO1) |
| Hafta 2 | Thermophysical property models and determination of thermodynamic states (LO1) |
| Hafta 3 | Formulation of mass and energy balance equations using generalised control-volume analysis (LO2) |
| Hafta 4 | Application of balance laws to turbines, compressors, pumps, nozzles, diffusers, and heat exchangers (LO2) |
| Hafta 5 | Entropy balance, entropy generation, reversibility, irreversibility, and isentropic efficiency evaluation (LO3) |
| Hafta 6 | Isentropic analysis of turbines, compressors, and pumps with cycle-relevant entropy modelling (LO3) |
| Hafta 7 | Exergy balance development, exergy destruction assessment, and exergetic efficiency evaluation (LO4) |
| Hafta 8 | Mid-Term |
| Hafta 9 | Mid-Term |
| Hafta 10 | Soğutma ve ısı pompası çevrimlerinin performans analizi (LO5) |
| Hafta 11 | Energy and exergy analysis of Brayton, Rankine, and other power cycles (LO5) |
| Hafta 12 | Birleşik çevrimlerin ve entegre sistemlerin enerji–ekserji modelleri (LO6) |
| Hafta 13 | Tam çevrim modellemesi, sistem entegrasyonu ve performans iyileştirme stratejileri (LO6) |
| Hafta 14 | Dönem projesi geliştirme: tasarım formülasyonu, sistem modellemesi, gerekçelendirme ve raporlama (LO7) |
| Hafta 15 | Dönem projesi sunumları, değerlendirme ve dersin genel kapanışı (LO7) |
Referans Kitaplar & Ders Materyalleri
- 01 Lecture Notes
- 02 Penoncello, S. F. (2015). Thermal Energy Systems: Design and Analysis (1st ed.). CRC Press. London
Ders Çıktıları
- L01 LO1: Öğrenci termofiziksel özellik modellerini tanımlar (2) ve seçer (3), özellik değerlerini hesaplar (2) ve tek ile iki faz bölgesinde termodinamik durumları belirler (3). SOLO 2.5
- L02 LO2: Öğrenci korunum/dengen denklemlerini kullanarak termal bileşenleri analiz eder (4) ve bilinmeyenleri çözer (3). SOLO 3.5
- L03 LO3: Öğrenci entropi üretimini hesaplar (2), tersinir ve tersinmez süreçleri karşılaştırır (4) ve izentropik verimleri değerlendirir (5). SOLO 3.67
- L04 LO4: Öğrenci ekserji denklemlerini oluşturur (4), ekserji büyüklüklerini belirler (3) ve ekserjiye dayalı performans sonuçlarını yorumlar (3). SOLO 3.33
- L05 LO5: Öğrenci performans göstergelerini hesaplar (2), farklı çevrim türlerini karşılaştırır (4) ve performans farklarını yorumlar (3). SOLO 3
- L06 LO6: Öğrenci bileşen modellerini birleştirir (4), tam termal çevrimleri analiz eder (4) ve sistem düzeyinde iyileştirme stratejileri geliştirir (5). SOLO 4.33
- L07 LO7: Öğrenci bir termal sistem tasarım problemini formüle eder (5), mühendislik çözümü oluşturur (5) ve tasarım iyileştirmeleri önermek için sistem performansını değerlendirir (5). SOLO 5
Program Çıktıları
- P01 Matematik, fen bilimleri, temel mühendislik, bilgisayarla hesaplama ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda bilgi.
- P02 Matematik, fen bilimleri, temel mühendislik, bilgisayarla hesaplama ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda ki bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi.
- P03 Karmaşık mühendislik problemlerini, temel bilim, matematik ve mühendislik bilgilerini kullanarak ve ele alınan problemle ilgili BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçlarını gözeterek tanımlama becerisi.
- P04 Karmaşık mühendislik problemlerini, temel bilim, matematik ve mühendislik bilgilerini kullanarak ve ele alınan problemle ilgili BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçlarını gözeterek formüle etme becerisi.
- P05 Karmaşık mühendislik problemlerini, temel bilim, matematik ve mühendislik bilgilerini kullanarak ve ele alınan problemle ilgili BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçlarını gözeterek analiz etme ve çözme becerisi.
- P06 Karmaşık mühendislik problemlerine yaratıcı çözümler tasarlama becerisi.
- P07 Karmaşık sistemleri, süreçleri, cihazları veya ürünleri gerçekçi kısıtları ve koşulları gözeterek, mevcut ve gelecekteki gereksinimleri karşılayacak biçimde tasarlama becerisi.
- P08 Karmaşık mühendislik problemlerinin analizi ve çözümüne yönelik, tahmin ve modelleme de dahil olmak üzere, uygun teknikler ve kaynakları sınırlamalarının da farkında olarak seçme ve kullanma becerisi.
- P09 Karmaşık mühendislik problemlerinin analizi ve çözümüne yönelik, tahmin ve modelleme de dahil olmak üzere, modern mühendislik ve bilişim araçlarını, sınırlamalarının da farkında olarak seçme ve kullanma becerisi.
- P10 Karmaşık mühendislik problemlerinin incelenmesi için literatür araştırması yapma ve araştırma yöntemlerini kullanma becerisi.
- P11 Karmaşık mühendislik problemlerinin incelenmesi için deney tasarlama becerisi.
- P12 Karmaşık mühendislik problemlerinin incelenmesi için, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
- P13 Mühendislik uygulamalarının BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçları kapsamında, topluma, sağlık ve güvenliğe, ekonomiye, sürdürülebilirlik ve çevreye etkileri hakkında bilgi.
- P14 Mühendislik uygulamalarının BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçları kapsamında, mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
- P15 Mühendislik meslek ilkelerine uygun davranma, etik sorumluluk hakkında bilgi.
- P16 Hiçbir konuda ayrımcılık yapmadan, tarafsız davranma ve çeşitliliği kapsayıcı olma konularında farkındalık.
- P17 Bireysel olarak etkin biçimde çalışabilme becerisi.
- P18 Disiplin içi takımlarda (yüz yüze, uzaktan veya karma) takım üyesi veya lideri olarak etkin biçimde çalışabilme becerisi.
- P19 Çok disiplinli takımlarda (yüz yüze, uzaktan veya karma) takım üyesi veya lideri olarak etkin biçimde çalışabilme becerisi.
- P20 Hedef kitlenin çeşitli farklılıklarını (eğitim, dil, meslek gibi) dikkate alarak, teknik konularda sözlü etkin iletişim kurma becerisi.
- P21 Hedef kitlenin çeşitli farklılıklarını (eğitim, dil, meslek gibi) dikkate alarak, teknik konularda yazılı etkin iletişim kurma becerisi.
- P22 Proje yönetimi ve ekonomik yapılabilirlik (fizibilite) analizi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi.
- P23 Girişimcilik ve yenilikçilik hakkında farkındalık.
- P24 Bağımsız ve sürekli öğrenebilme.
- P25 Yeni ve gelişmekte olan teknolojilere uyum sağlayabilme becerisi.
- P26 Teknolojik değişimlerle ilgili sorgulayıcı düşünebilmeyi kapsayan yaşam boyu öğrenme becerisi.
Pç-Dç Matrisi
| ÖÇ | P01 | P02 | P03 | P04 | P05 | P06 | P07 | P08 | P09 | P10 | P11 | P12 | P13 | P14 | P15 | P16 | P17 | P18 | P19 | P20 | P21 | P22 | P23 | P24 | P25 | P26 | Ortalama |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| L01 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| L02 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| L03 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| L04 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| L05 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| L06 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| L07 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |