Ana içeriğe atla
EN

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

  1. 01 1. Recognise (2) the nomenclature related to the thermal energy systems.
  2. 02 2. Express (3) the thermopysical properties of substances.
  3. 03 3. Describe (3) the conserved and balanced quantities and apply (4) these theories for thermal energy system components and cycles.
  4. 04 4. Analyse (4) the thermal energy cycles in term of energy and exergy and argue (4) their environmental impacts.
  5. 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

  1. 01 Lecture Notes
  2. 02 Penoncello, S. F. (2015). Thermal Energy Systems: Design and Analysis (1st ed.). CRC Press. London

Ders Çıktıları

  1. 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
  2. L02 LO2: Öğrenci korunum/dengen denklemlerini kullanarak termal bileşenleri analiz eder (4) ve bilinmeyenleri çözer (3). SOLO 3.5
  3. L03 LO3: Öğrenci entropi üretimini hesaplar (2), tersinir ve tersinmez süreçleri karşılaştırır (4) ve izentropik verimleri değerlendirir (5). SOLO 3.67
  4. L04 LO4: Öğrenci ekserji denklemlerini oluşturur (4), ekserji büyüklüklerini belirler (3) ve ekserjiye dayalı performans sonuçlarını yorumlar (3). SOLO 3.33
  5. L05 LO5: Öğrenci performans göstergelerini hesaplar (2), farklı çevrim türlerini karşılaştırır (4) ve performans farklarını yorumlar (3). SOLO 3
  6. L06 LO6: Öğrenci bileşen modellerini birleştirir (4), tam termal çevrimleri analiz eder (4) ve sistem düzeyinde iyileştirme stratejileri geliştirir (5). SOLO 4.33
  7. 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

  1. Etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilmelidir.
  2. Etkin sunum yapabilme becerisi edinmelidir.
  3. Açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi edinmelidir.
  4. Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği konusunda bilinç (farkındalık) edinmelidir.
  5. Bilgiye erişebilme becerisi edinmelidir.
  6. Bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi edinmelidir.
  7. Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci edinmelidir.
  8. Mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi edinmelidir.
  9. İş hayatındaki proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi uygulamaları hakkında bilgi edinmelidir.
  10. Girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık kazanmalıdır.
  11. Sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi edinmelidir.
  12. Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi edinmelidir.
  13. Mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık kazanılmalıdır.
  14. Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi edinmelidir.
  15. Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplini alanlarındaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi edinmelidir.
  16. Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi edinmelidir.
  17. Karmaşık mühendislik problemlerini çözmek için uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi edinmelidir.
  18. Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi edinmelidir.
  19. Modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi edinmelidir.
  20. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi edinmelidir.
  21. Bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi edinmelidir.
  22. Karmaşık problemlerin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama becerisi edinmelidir.
  23. Karmaşık problemlerin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi edinmelidir.
  24. Disiplin içi takımlarda çalışma becerisi edinmelidir.
  25. Disiplinler arası takımlarda çalışma becerisi edinmelidir.
  26. Bireysel çalışma becerisi edinmelidir.
  27. Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi edinmelidir.
  28. En az bir yabancı dil bilgisi edinmelidir.

Pç-Dç Matrisi

ÖÇ Ortalama
L01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
L02 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
L03 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
L04 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
L05 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
L06 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
L07 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -