Erciyes University - Info Package

Dersin Adı	Dersin Seviyesi	Dersin Kodu	Dersin Tipi	Dersin Dönemi	Yerel Kredi	AKTS Kredisi	Ders Bilgileri
HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİNDE HAVACILIK MÜHENDİSLİĞİ UYGULAMALARI	Üçüncü Düzey	UMD 621		1	7.50	7.50	Yazdır

Dersin Tanımı

Ön Koşul Dersleri	-
Eğitimin Dili	Türkçe
Koordinatör	PROF. DR. BİLGE ALBAYRAK ÇEPER
Dersi Veren Öğretim Eleman(lar)ı	-
Yardımcı Öğretim Eleman(lar)ı	-
Dersin Veriliş Şekli	-
Dersin Amacı	Havacılık mühendisliğinde karşılaşılan karmaşık akış problemlerinin çözümünde kullanılan ileri düzey Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD/CFD) yöntemlerini teorik ve uygulamalı olarak öğretmek; öğrencilerin sayısal modelleme, doğrulama, optimizasyon ve özgün araştırma geliştirme yetkinliklerini kazandırarak havacılık sistemlerine yönelik yenilikçi çözümler üretebilmelerini sağlamaktır.
Dersin Tanımı	Hesaplamalı akışkanlar dinamiğinin matematiksel temelleri, sonlu hacimler yöntemi, ağ (mesh) üretimi, türbülans modelleme teknikleri, sıkıştırılabilir ve sıkıştırılamaz akış çözümleri, çok fazlı akışlar, yanma modelleme, akış-yapı etkileşimi (FSI), yüksek performanslı hesaplama, doğrulama ve geçerleme (V&V), optimizasyon yöntemleri ile havacılık mühendisliğinde aerodinamik, itki sistemleri ve uçuş performansına yönelik ileri düzey CFD uygulamalarını kapsar.

Dersin İçeriği

1	Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiğinin havacılık mühendisliğindeki yeri, güncel araştırma alanları, CFD çözüm süreci ve mühendislik uygulamaları.
2	Korunum denklemleri, Navier-Stokes denklemlerinin türetilmesi, ayrıklaştırma yöntemleri (Finite Volume, Finite Difference, Finite Element) ve sayısal çözüm algoritmaları.
3	Geometri hazırlama, hesaplama ağı (mesh) oluşturma teknikleri, yapılandırılmış ve yapılandırılmamış ağlar, ağ kalitesi kriterleri, ağ bağımsızlık analizi ve adaptif ağ teknikleri.
4	Türbülans modelleme yöntemleri; DNS, LES, DES, RANS ve hibrit türbülans modellerinin teorik temelleri, seçim kriterleri ve havacılık uygulamaları.
5	Sıkıştırılabilir ve sıkıştırılamaz akışların modellenmesi, şok dalgaları, transonik, süpersonik ve hipersonik akış çözümleri.
6	Kanat, gövde ve tam hava aracı aerodinamiği; kaldırma, sürükleme, akış ayrılması, girdap oluşumu ve aerodinamik performans analizleri.
7	İç akış uygulamaları; hava girişleri, kompresör kanalları, gaz türbinleri, yanma odaları ve egzoz sistemlerinin CFD analizleri.
8	Yanma modelleme teknikleri; Species Transport, Premixed, Partially Premixed Combustion, Flamelet, EDC, PDF ve emisyon (NOx, CO, HC) modelleme yöntemleri.
9	Akış-yapı etkileşimi (FSI), aeroelastisite, flutter analizi, termal-akışkan etkileşimleri ve çok disiplinli sayısal modelleme yaklaşımları.
10	CFD doğrulama ve geçerleme (Verification & Validation), deneysel verilerle karşılaştırma, hata analizi, belirsizlik değerlendirmesi ve güvenilirlik analizleri.
11	Yüksek performanslı hesaplama (HPC), paralel hesaplama teknikleri, GPU tabanlı çözümler ve büyük ölçekli CFD analizleri.
12	Tasarım optimizasyonu, parametrik analizler, yapay zekâ ve makine öğrenmesi destekli CFD uygulamaları, sayısal optimizasyon teknikleri.
13	Havacılıkta güncel CFD araştırmaları; insansız hava araçları, eVTOL sistemleri, hipersonik araçlar, sürdürülebilir havacılık teknolojileri ve literatür değerlendirmeleri.
14	Araştırma projelerinin sunumu, bilimsel makale değerlendirmeleri, özgün CFD çalışmalarının tartışılması ve dönem sonu proje sunumları.
15	-
16	-
17	-
18	-
19	-
20	-

Dersin Öğrenme Çıktıları

1	Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiğinin matematiksel ve fiziksel temellerini ileri düzeyde analiz ederek havacılık mühendisliği problemlerine uygun sayısal çözüm yöntemlerini seçer ve uygular.
2	Karmaşık havacılık geometrileri için yüksek kaliteli hesaplama ağları oluşturur, ağ bağımsızlık analizlerini gerçekleştirir ve çözüm doğruluğunu artırmaya yönelik uygun mesh stratejileri geliştirir.
3	Farklı türbülans modellerini teorik temelleri doğrultusunda değerlendirerek hava araçları, gaz türbinleri ve yanma sistemleri gibi farklı uygulamalar için en uygun modeli seçer ve sonuçlarını bilimsel olarak yorumlar.
4	Sıkıştırılabilir, sıkıştırılamaz, çok fazlı ve reaktif akışları ileri HAD teknikleri kullanarak modeller, analiz eder ve mühendislik tasarımlarına yönelik performans değerlendirmeleri gerçekleştirir.
5	Yanma, emisyon, aeroelastisite ve akış-yapı etkileşimi gibi çok disiplinli mühendislik problemlerini CFD tabanlı yaklaşımlarla çözümleyerek tasarım iyileştirmeleri geliştirir.
6	HAD çözümlerini deneysel veriler ve literatür sonuçları ile doğrular, doğrulama ve geçerleme süreçlerini yürütür, hata kaynaklarını belirler ve çözüm güvenilirliğini değerlendirir.
7	Yüksek performanslı hesaplama, paralel işlem teknikleri ve gelişmiş HAD yazılımlarını etkin biçimde kullanarak büyük ölçekli mühendislik problemlerini çözer ve hesaplama maliyetini optimize eder.
8	HAD tabanlı optimizasyon yöntemleri ile yapay zekâ ve makine öğrenmesi tekniklerini havacılık mühendisliği tasarım süreçlerine entegre ederek yenilikçi ve yüksek performanslı çözümler geliştirir.
9	Hesaplamalı akışkanlar dinamiği alanındaki güncel bilimsel çalışmaları eleştirel bakış açısıyla değerlendirir, araştırma boşluklarını belirler ve özgün doktora düzeyinde araştırmalar planlayarak bilimsel katkı sağlar.
10	Havacılık mühendisliğinde HAD tabanlı özgün araştırmalar tasarlar, yürütür ve sonuçlarını uluslararası bilimsel etik ilkelerine uygun biçimde raporlayarak akademik yayın, proje ve bilimsel sunum formatında paylaşabilecek düzeyde yetkinlik kazanır.

*Dersin Program Yeterliliklerine Katkı Seviyesi

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Yıldızların sayısı 1’den (en az) 5’e (en fazla) kadar katkı seviyesini ifade eder

Planlanan Öğretim Faaliyetleri, Öğretme Metodları ve AKTS İş Yükü

	Sayısı	Süresi (saat)	Sayı*Süre (saat)
Yüz yüze eğitim	0	0	0
Sınıf dışı ders çalışma süresi (ön çalışma, pekiştirme)	14	3	42
Ödevler	2	10	20
Sunum / Seminer hazırlama	0	0	0
Kısa sınavlar	0	0	0
Ara sınavlara hazırlık	1	10	10
Ara sınavlar	0	0	0
Proje (Yarıyıl ödevi)	1	10	10
Laboratuvar	0	0	0
Arazi çalışması	0	0	0
Yarıyıl sonu sınavına hazırlık	14	3	42
Yarıyıl sonu sınavı	1	10	10
Araştırma	14	4	56
Toplam iş yükü			190
AKTS			7.50

Değerlendirme yöntemleri ve kriterler

Yarıyıl içi değerlendirme	Sayısı	Katkı Yüzdesi
Ara sınav	0	0
Kısa sınav	0	0
Ödev	0	0
Yarıyıl içi toplam		0
Yarıyıl içi değerlendirmelerin başarıya katkı oranı		0
Yarıyıl sonu sınavının başarıya katkı oranı		100
Genel toplam		100

Önerilen Veya Zorunlu Okuma Materyalleri

Ders kitabı	-
Yardımcı Kaynaklar	-

Ders İle İlgili Dosyalar

	İndir		-

DBP Hakkında

Ders Hakkında

Bölüm Hakkında