GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 503008102015 | COMPUTATIONAL METHODS IN REACTION ENGINEERING | Seçmeli Ders Grubu | 4 | 8 | 3,00 |
Dersin Seviyesi
Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
İngilizce
Dersin Amacı
• Reaksiyon Mühendisliğinde kullanılan bazı numerik tekniklerin detaylandırılması • Reaktör tasarımında Polymath, Aspen gibi bilgisayar programlarının tanıtılması ve uygulanması
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Doç.Dr. Emine Sert
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler;• Lineer cebir kullanarak çoklu reaksiyonları modelleyebilecek, bağımlı-bağımsız reaksiyonlara karar verebilecek, |
| 2 | • Kesikli reaktör, CSTR veya sabit yataklı reaktörlerin tasarımında diferansiyel denklem çözümlemelerini yapabilecek |
| 3 | • Kesikli reaktör, CSTR veya sabit yataklı reaktörlerin tasarımında bilgisayar yazılımlarını kullanabilecek |
| 4 | • Bu reaktörlerin tasarımında değişik matematiksel yöntemlerle kararlılık ve duyarlılık analizlerini yapabilecek |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
• Genel reaksiyon stokiometrisi, bağımlı-bağımsız reaksiyonların matris işlemleri ve lineer denklikler kullanılarak belirlenmesi • Reaktör tasarımında bilgisayar yazılımlarının kullanımının tanıtımı • Kesikli reaktör tasarımında mol ve enerji denkliklerinin oluşturulması, ode çözücü ile çözümü, Laplace transformları kullanılarak duyarlılık analizlerinin gerçekleştirilmesi • CSTR tasarımı, parametrik çalışma ve süreksiz (transient) davranışın Polymath ile belirlenmesi, kararlılık analizinin yapılması (Jacobian matris ve eigen değerlerin bulunması) • Sabit yataklı reaktör tasarımında model denkliklerin Polymath ile parametrik çalışmanın yapılıp karşılaştırılması
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|
| 1 | 1. Matris İşlemleri ve Lineer Cebir • Çoklu reaksiyonlar için reaksiyon stokiometrisinin matris formunda yazımı • Bağımlı-bağımsız reaksiyonların belirlenmesi | ||
| 2 | 2. Reaktör tasarımında kullanılabilecek farklı bilgisayar programlarının (Aspen, Polymath) tanıtımı | ||
| 3 | 3. Başlangıç Değer Problemleri Differensiyel Denklem Çözümleri (Polymath uygulaması) • Tersinmez çoklu reaksiyonlar için sabit sıcaklıkta kesikli reaktör tasarımı • Tersinir çoklu reaksiyonlar için sabit sıcaklıkta kesikli reaktör çözümlemesi | ||
| 4 | 4. Başlangıç Değer Problemleri • Tersinmez çoklu reaksiyonlar için değişken sıcaklıkta kesikli reaktör tasarımı | ||
| 5 | 5. Tersinmez çoklu reaksiyonlar için değişken sıcaklıkta ve ısı alış-verişi olduğu durumda kesikli reaktör tasarımı | ||
| 6 | 6. Başlangıç Değer Problemleri • Kesikli reaktörde Laplace transformları ile duyarlılık analizi | ||
| 7 | 7. Başlangıç Değer Problemleri • CSTR’nin zamana göre değişken (transient) davranışının incelenmesi • CSTR tasarımında kararlılık analizi- Jacobian matris (Matlab ve Polymath uygulamaları) | ||
| 8 | Ara sınav | ||
| 9 | 9. Proje 1’in sunumu | ||
| 10 | |||
| 11 | 11. Başlangıç Değer Problemleri • Sabit Yataklı Reaktör Tasarımında (FBR) Polymath kullanımı (adyabatik veya izotermal durumlarda) | ||
| 12 | 12. Başlangıç Değer Problemleri • Sabit olmayan sıcaklıkta ve ısı alışverişi olduğu durumda sabit yataklı reaktörde bilgisayar programı varlığında çözümleme | ||
| 13 | 13. Sabit olmayan sıcaklıkta ve ısı alışverişi olduğu durumda sabit yataklı reaktörde bilgisayar programı varlığında çözümleme | ||
| 14 | 14. Proje 2’nin sunumu | ||
| 15 | 15. Uygulama | ||
| 16 | 16. Final sınavı |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
1. Charles G. Hill, Thatcher W. Root, “Introduction to Chemical Engineering Kinetics and Reactor Design”, Wiley, 2nd ed., 2014. 2. James Rawlings, John Ekerdt, “Chemical Reactor Analysis and Design Fundamentals”, Nob Hill, 2002.
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 40 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 60 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 3 | 3 |
| Final Sınavı | 1 | 3 | 3 |
| Derse Katılım | 14 | 2 | 28 |
| Proje Hazırlama | 2 | 15 | 30 |
| Proje Sunma | 2 | 2 | 4 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 10 | 10 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 12 | 12 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 90 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | PÇ 12 | PÇ 13 | PÇ 14 | |
| ÖÇ 1 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||||||||
| ÖÇ 2 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||||||||
| ÖÇ 3 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||||||||
| ÖÇ 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek