Makine Mühendisliği
Dersin Ayrıntıları
KTO KARATAY ÜNİVERSİTESİ
Mühendislik Fakültesi
Makine Mühendisliği Programı
Ders Bolognaları
Mühendislik Fakültesi
Makine Mühendisliği Programı
Ders Bolognaları
| Ders Kodu | Ders Adı | Yıl | Dönem | Yarıyıl | T+U+L | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MAK7302 | Combustion Theory | 4 | Güz | 7 | 3+0+0 | 3 | 3 |
| Dersin Türü | Seçmeli |
| Dersin Düzeyi | Lisans (TYYÇ: 6. Düzey / QF-EHEA: 1. Düzey / EQF-LLL: 6. Düzey) |
| Dersin Dili | Türkçe |
| Yöntem ve Teknikler | - |
| Dersin Veriliş Şekli | Yüz Yüze |
| Ön Koşullar | - |
| Dersin Koordinatörü | - |
| Dersi Veren(ler) | - |
| Yardımcı(lar) | - |
Dersin İçeriği
Yanmanın mühendislikteki önemi. Yanma termodinamiği. Transport olayı. Kimyasal kinetik; reaksiyon oranı. Laminer ve türbülanslı alevler. Patlamanın yapısı. Difüzyon alevler, sıvı damlacığının yanması. Isıl tutuşmanın teorisi. Kirletici oluşumu.
Dersin Amacı
Bu dersin amacı mühendislikte yanma kavramını ve problem çözüm yöntemlerini öğretmektir. Ders, yanma korunum denklemleri, termokimya, kütle transferi, kimyasal kinetik, basitleştirilmiş analitik yöntemler ve sonlu hacimler yöntemleriyle yanma problemlerinin çözümü konularını içermektedir. Damla buharlaşması ve yanması, laminer ve türbülanslı önceden karıştırılmış alevler ve difüzyon alevleri (yanan jetler) incelenecektir. Dersi alacak öğrencilerin lisans düzeyinde akışkanlar mekaniği ve ısı transferi bilgisine sahip olması gerekmektedir. Mühendislik yanma problemlerinin matematiksel modellerinin kurularak analitik ve sayısal yöntemlerle çözülmesi amaçlanmaktadır.
Dersin Alan Öğretimini Sağlamaya Yönelik Katkısı
| Temel Meslek Dersleri | |
| Uzmanlık / Alan Dersleri | |
| Destek Dersleri | |
| Aktarılabilir Beceri Dersleri | |
| Beşeri, İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri |
Dersin Haftalık İçeriği
| Hafta | Konu |
|---|---|
| 1 | Yanma tanımı, Yanma modları ve alev çeşitleri. |
| 2 | Yanma ve Termokimya - Termodinamik özellikler, Termodinamiğin 1. kanunu, Tepken ve ürün karışımlarının stokiyometrisi, mutlak entalpi ve oluşum entalpisi, yanma entalpisi ve ısınma değerleri, adyabatik alev sıcaklıkları, Kimyasal denge, Yanma denge ürünleri, Geri kazanma, Yenileme, Egsoz gaz devirdaimi. |
| 3 | Kütle transferi - Kütle transfer hızı kanunları, öğelerin korunumu, Stefan problemi, sıvı-buhar arayüz sınır şarları, damla buharlaşması. |
| 4 | Kimyasal kinetik - Temel tepkimelerin hızları, çok-adımlı mekanizmaların tepkime hızları, hız çarpanları ile denge sabitleri arasındaki ilşki, daimi yaklaşım, tek moleküllü tepkime mekanizmaları, zincir ve zincir-dallandıran tepkimeler. |
| 5 | Bazı Önemli Kimyasal Mekanizmalar - Hidrojen-oksijen sistemi, karbon-monoksit oksitlenmesi, yüksek parafinlerin oksitlenmesi, metanın yanması, azot-oksitlerin oluşumu. |
| 6 | Tepkiyen sistemlerde kimyasal ve ısıl analizlerin birlikte formülasyonu - Sabit-basınçlı sabit kütleli tepkime kabı, sabit-hacimli sabit kütleli tepkime kabı, iyi karıştırılmış tepkime kabı, tapa-akışlı tepkime kabı, yanma sistemi modellemesine uygulamalar. |
| 7 | Yanmalı akışlarda basitleştirilmiş korunum denklemleri - Toplam kütlenin korunumu, öğelerin korunumu, momentumun korunumu, enerjinin korunumu, korunan skalar büyüklük kavramı. |
| 8 | Ara sınav. |
| 9 | Laminer önceden karıştırılmış alevler - Fiziksel tasvir, Basitleştirilmiş analiz, Alev hızı ve kalınlığını etkileyen faktörler, Bazı yakıtların alev hızı korelasyonları, Soğuk duvarın alevi söndürmesi, Alev alabilme limitleri, Ateşleme, Alev dengeleme. |
| 10 | Laminer difüzyon alevleri (yanan jetler) - Sabit yoğunluklu laminer jet korunum denklemleri, sınır şartları ve çözümü, Jet alevinin fiziksel tasviri, Basitleştirilmiş teorik analiz: Yanan jet korunum denklemleri, Ek şartlar, Korunumlu skalar yaklaşımı, Çeşitli çözümler. |
| 11 | Laminer difüzyon alevleri (yanan jetler) - Daire ve yarık kesitli brülör alev uzunlukları, Roper korelasyonları, Debi ve geometri etkileri, Stokiyometriyi etkileyen faktörler, Kurum oluşumu ve tahribi. |
| 12 | Damla buharlaşması ve yanması - Dizel motoru, gaz türbini ve sıvı yakıtlı roket uygulamaları, Basit damla buharlaşma modeli, Damla ömrü, Basit damla yanma modeli, yanma hız sabiti ve damla ömrü, Taşınımlı ortamlara uygulama. |
| 13 | Damla buharlaşması ve yanması - İleri modeller, Bir boyutlu buharlaşma kontrollü yanmanın modellenmesi ve analizi. |
| 14 | Eksenel simetrik türbülanslı jetler, Türbülanslı önceden-karıştırılmış alevler ve içten yanmalı motor, gaz türbini ve endüstriyel gaz brülörü uygulamaları, Türbülanslı alev hızı, türbülanslı önceden-karıştırılmış alevlerin yapıları (kırışık laminer alev, dağıtılmış tepkime ve çevriler-içi-alevcikler rejimleri), Alevin dengelenmesi. (yan bağlantı delikleri, yakıcı seramikleri, küt gövdeler, girdap veya jet-uyarımlı döngü) |
| 15 | Türbülanslı jet alevleri - Basitleştirilmiş analiz, Alev uzunluğu, Alev radyasyonu, Ateşleme ve patlama. |
| 16 | Son sınav. |
Ders Kitabı veya Malzemesi
| Kaynaklar | An Introduction to Combustion, Turns S., McGrawHill |
| Principles of Combustion, Kuo K., Wiley |
AKTS / Çalışma Yükü Tablosu
| Etkinlik | Sayı | Süre | Toplam İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders Hafta Sayısı ve Saati | 0 | 0 | 0 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (Ön çalışma, Kütüphane, Pekiştirme) | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınav | 0 | 0 | 0 |
| Kısa Sınav | 0 | 0 | 0 |
| Ödev | 0 | 0 | 0 |
| Uygulama | 0 | 0 | 0 |
| Laboratuvar | 0 | 0 | 0 |
| Proje | 0 | 0 | 0 |
| Atölye | 0 | 0 | 0 |
| Sunum/Seminer Hazırlama | 0 | 0 | 0 |
| Alan Çalışması | 0 | 0 | 0 |
| Dönem Sonu Sınavı | 0 | 0 | 0 |
| Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Toplam İş Yükü: | 0 | ||
| Toplam Yük / 30 | 0 | ||
| Dersin AKTS Kredisi: | 0 | ||