Dersin Adı Dersin Seviyesi Dersin Kodu Dersin Tipi Dersin Dönemi Yerel Kredi AKTS Kredisi Ders Bilgileri
ISI TRANSFERINDE NANO AKIŞKANLAR VE UYGULAMALARI Birinci Düzey MKM 518 1 7.50 7.50 Yazdır
   
Dersin Tanımı
Ön Koşul Dersleri YOK
Eğitimin Dili TÜRKÇE
Koordinatör DOÇ. DR. ORHAN KEKLİKCİOĞLU
Dersi Veren Öğretim Eleman(lar)ı DOÇ.DR. ORHAN KEKLİKCİOĞLU
Yardımcı Öğretim Eleman(lar)ı YOK
Dersin Veriliş Şekli YÜZYÜZE
Dersin Amacı Bu dersin amacı; nanoteknolojinin akışkanlar mekaniği ve ısı transferi alanındaki uygulamalarını öğretmek, nanoakışkanların üstün termo-fiziksel özelliklerini kavratmak ve bu özelliklerin deneysel, sayısal ve teorik yöntemlerle belirlenmesini sağlayarak, nanoakışkanların konvektif ısı transferi ve endüstriyel uygulamalardaki performans etkilerini analiz edebilecek yetkinlik kazandırmaktır.
Dersin Tanımı Bu ders kapsamında nanoakışkanların tanımı, türleri, hazırlanma ve kararlılık yöntemleri; yoğunluk, viskozite, ısıl iletkenlik ve özgül ısı gibi termo-fiziksel özelliklerin deneysel ve teorik olarak belirlenmesi ele alınır. Nanoakışkanların akış ve ısı transferi davranışları, boyutsuz sayılar (Re, Pr, Nu), sürtünme faktörü ve ısı transfer katsayısı üzerinden incelenir. Ayrıca nanoakışkanların ısı değiştiriciler, bina ısıtma-soğutma sistemleri, güneş enerjisi uygulamaları, otomotiv radyatörleri ve mikrokanal elektronik soğutma sistemlerindeki mühendislik uygulamalarına odaklanılır.

Dersin İçeriği
1 Nanoakışkanlara giriş: Nanoteknolojinin ısı transferi ve akışkanlar mekaniğindeki yeri, nanoakışkan kavramı, tarihsel gelişim ve temel motivasyonlar.
2 Nanoakışkan türleri: Metal, metal oksit, karbon esaslı ve hibrit nanoakışkanlar; temel akışkanlar ve uygulama alanları.
3 Nanoakışkan hazırlama yöntemleri: Tek adım ve iki adım yöntemleri, dispersiyon teknikleri, ultrasonikasyon, yüzey aktif maddeler.
4 Nanoakışkan kararlılığı: Sedimantasyon, aglomerasyon, zeta potansiyeli, pH etkisi ve kararlılığı artırma yöntemleri.
5 Nanoakışkanların yoğunluk ve özgül ısı özellikleri: Deneysel ölçüm yöntemleri, karışım kuralları ve teorik modeller.
6 Nanoakışkanların viskozitesi: Reolojik davranış, Newtonyen ve Newtonyen olmayan akış, sıcaklık ve hacimsel konsantrasyon etkileri.
7 Nanoakışkanların ısıl iletkenliği: Deneysel yöntemler, klasik ve geliştirilmiş modeller, Brown hareketi ve mikroyapısal etkiler.
8 Nanoakışkanlar için teorik ve ampirik korelasyonlar: Yoğunluk, viskozite ve ısıl iletkenlik için literatür korelasyonları, sıcaklık ve konsantrasyon etkileri.
9 Ara Sınav
10 Nanoakışkanların boyutsuz sayılara etkisi: Reynolds, Prandtl ve Nusselt sayıları; termal difüzivite ve akış rejimleri.
11 Nanoakışkanlarda konvektif ısı transferi: Laminer ve türbülanslı akış, giriş bölgesi etkileri, sürtünme faktörü ve basınç kaybı.
12 Nanoakışkanlar için ısı transferi korelasyonları: Nusselt sayısı ve sürtünme faktörü korelasyonları, Graetz sayısı etkisi.
13 Nanoakışkanların mühendislik uygulamaları: Isı değiştiriciler, bina ısıtma-soğutma sistemleri, güneş enerjisi uygulamaları.
14 İleri uygulamalar ve güncel araştırmalar: Otomotiv radyatörleri, mikrokanal ve elektronik soğutma, literatür değerlendirmesi ve genel tekrar.
15
16
17
18
19
20

Dersin Öğrenme Çıktıları
1 Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenci; Nanoakışkanların tanımını, türlerini ve ısı transferi ile akışkanlar mekaniğindeki temel kullanım gerekçelerini açıklar.
2 Nanoakışkanların hazırlanma yöntemlerini ve kararlılığını etkileyen temel parametreleri analiz eder.
3 Nanoakışkanların termo-fiziksel özelliklerini (yoğunluk, viskozite, ısıl iletkenlik, özgül ısı) hesaplar ve yorumlar.
4 Nanoakışkanların akış ve konvektif ısı transferi davranışlarını boyutsuz sayılar (Re, Pr, Nu) üzerinden değerlendirir.
5 Nanoakışkanların ısı transferi performansı ile sürtünme/basınç kaybı üzerindeki etkilerini analiz eder.
6 Nanoakışkanların mühendislik sistemlerindeki uygulamalarını ve performans kazanımlarını değerlendirir.
7
8
9
10

*Dersin Program Yeterliliklerine Katkı Seviyesi
1 Kentsel Tasarım
2 Kent ve Bölge Planlama
3 Ulaşım
4 Peyzaj
5 Ekoloji
6 Sosyoloji
7 Şehircilik Tarihi
8 Sanat Tarihi
9 Kentsel Koruma
10 Bilgisayar Destekli tasarım
11 Kentsel Coğrafya
12 Mimarlık Bilgisi
13 Ekonomi
14 Gayrimenkul Değerleme ve Konut
15 İstatistik
16 İmar Hukuku
17 Çizim ve Sunum Teknikleri
18 Planlama Kuram ve Teknikleri
19 Yabancı Dil
20 Genel Kültür
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 14 3 42
Sınıf dışı ders çalışma süresi (ön çalışma, pekiştirme) 14 1 14
Ödevler 1 24 24
Sunum / Seminer hazırlama 1 24 24
Kısa sınavlar 0 0 0
Ara sınavlara hazırlık 1 36 36
Ara sınavlar 1 1 1
Proje (Yarıyıl ödevi) 0 0 0
Laboratuvar 0 0 0
Arazi çalışması 0 0 0
Yarıyıl sonu sınavına hazırlık 1 48 48
Yarıyıl sonu sınavı 1 1 1
Araştırma 0 0 0
Toplam iş yükü     190
AKTS     7.50

Değerlendirme yöntemleri ve kriterler
Yarıyıl içi değerlendirme Sayısı Katkı Yüzdesi
Ara sınav 1 20
Kısa sınav 0 0
Ödev 1 20
Yarıyıl içi toplam   40
Yarıyıl içi değerlendirmelerin başarıya katkı oranı   40
Yarıyıl sonu sınavının başarıya katkı oranı   60
Genel toplam   100

Önerilen Veya Zorunlu Okuma Materyalleri
Ders kitabı V. Bianco, O. Manca, S. Nardini and K. Vafai, Heat Transfer Enhancement with nanofluids CRC Press
Yardımcı Kaynaklar C. Sobhan and G. Peterson, Microscale and Nanoscale Heat Transfer, First edition, CRC Press

Ders İle İlgili Dosyalar