GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 503004072022 | MODELLING AND SIMULATION | Ders | 4 | 7 | 3,00 |
Dersin Seviyesi
Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
İngilizce
Dersin Amacı
1. Yatışkın ya da yatışkın olmayan bir sürecin soyutlanıp bir model olarak ifade edilme becerisini geliştirmek, 2. Modeli oluşturan denklemlerle değişkenler arasındaki bağı kurmak üzere serbestlik derecesi çözümlemesi yaptırmak ve bu yolla çeşitli seçeneklerin irdelenebilme becerisini kazandırmak, 3. Modelin yapısının matematiksel özelliklerini algılama, irdeleme, modeli basitleştirme ve uygulayabilme becerilerini geliştirmek 4. Kütle ve enerji denklikleri, momentum, kütle ve ısı transferi, reaksiyon mühendisliği alanlarından elde edilen bilginin matematik modelin kurulmasına aktarılabilme becerisi kazandırmak 5. Farklı matematiksel modellerin çözümünde kullanılan sayısal yöntemlerin hatırlatılması ve bu amaçla Excel, Polymath ve MATLAB fonksiyon ve araçlarını kullanma becerisi kazandırmak
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Doç.Dr. Emine Sert, Doç.Dr. Meral Dükkancı
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Doğrusal modellerle tanımlanan süreçler için model denkliklerin oluşturulması, serbestlik derecesi çözümlemesi yapabilme ve uygun sayısal yöntemlerin kullanılarak çözümleme yapabilme |
| 2 | Doğrusal olmayan tek model denkliği ile tanımlanan süreçler için model denkliğinin oluşturulması, serbestlik derecesi çözümlemesi yapabilme ve uygun sayısal yöntemlerin kullanılarak çözümleme yapabilme |
| 3 | Doğrusal olmayan denklikler ile tanımlanan süreçler için model denkliğinin oluşturulması, serbestlik derecesi çözümlemesi yapabilme ve uygun sayısal yöntemlerin kullanılarak çözümleme yapabilme |
| 4 | Adi diferansiyel denklemler ile tanımlanan süreçler için model denkliğinin oluşturulması, serbestlik derecesi çözümlemesi yapabilme ve uygun sayısal yöntemlerin kullanılarak çözümleme yapabilme |
| 5 | Kısmi diferansiyel denklemler ile tanımlanan süreçler için model denkliğinin oluşturulması, serbestlik derecesi çözümlemesi yapabilme ve uygun sayısal yöntemlerin kullanılarak çözümleme yapabilme |
| 6 | Oluşturulan model denkliklerin çözümünde Excel, Polymath ve MATLAB kullanabilme ve sonuçları yorumlayabilme. |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Dersi alacak öğrencilerin Transfer İşlemleri , Reaksiyon Mühendisliği, Diferansiyel denklemler, Sayısal Yöntemler (Nümerik Analiz) ve Bilgisayar Programlama derslerinde verilen bilgi altyapısını ve becerilerini kazanmış olmaları tavsiye edilir.
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yoktur.
Dersin İçeriği
Model kavramı ve sistemlerin sınıflandırması – Serbestlik derecesi çözümlemesi – Model oluşturmada kullanılan denklemler - Doğrusal modellerle tanımlanan süreçler--Doğrusal olmayan modellerle tanımlanan süreçler - Sonlu fark denklemleriyle tanımlanan süreçler –Dinamik modelleme ve simülasyon – Kısmı diferansiyel denklemlerle tanımlanan süreçler – Uygulama alanları (akış çizgelerinde kütle denklikleri, destilasyon kolon benzetimi, flaş birimi benzetimi, kabarcıklanma ve çiğlenme sıcaklıkları, kimyasal reaktörler, ısı değiştirgeçleri, karıştırma ve ısıtma tankları)
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Uygulama | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Model kavramı, sistemlerin sınıflandırılması, modellemenin temel adımları, kimya mühendisliği sistemlerinin modellenmesinde kullanılan temel ilişkiler. | Problem Çözümü | ||
| 2 | Reaksiyonlu sistemler için model denkliklerinin kurulması | Problem Çözümü | ||
| 3 | Transfer prosesler için model denkliklerinin oluşturulması | Problem Çözümü | ||
| 4 | Doğrusal modellere sahip süreçlerin modellenmesi, serbestlik derecesi çözümlemesi ve model denkliklerinde çözümde kullanılan yöntemler. | Problem Çözümü Excel, Polymath ve MATLAB kullanılarak model denkliklerin çözümü | ||
| 5 | Doğrusal modellere sahip süreçlerin modellenmesi, serbestlik derecesi çözümlemesi ve model denkliklerinde çözümde kullanılan yöntemler. | Problem Çözümü Excel, Polymath ve MATLAB kullanılarak model denkliklerin çözümü | ||
| 6 | Doğrusal olmayan tek bir denklemden oluşan modellere sahip süreçlerin modellenmesi, serbestlik derecesi çözümlemesi ve model denkliklerinde çözümde kullanılan yöntemler. | Problem Çözümü Excel, Polymath ve MATLAB kullanılarak model denkliklerin çözümü | ||
| 7 | Doğrusal olmayan modellere sahip süreçlerin modellenmesi, serbestlik derecesi çözümlemesi ve model denkliklerinde çözümde kullanılan yöntemler. | Problem Çözümü Excel, Polymath ve MATLAB kullanılarak model denkliklerin çözümü | ||
| 8 | Arasınav | |||
| 9 | Doğrusal olmayan modellere sahip süreçlerin modellenmesi, serbestlik derecesi çözümlemesi ve model denkliklerinde çözümde kullanılan yöntemler. | Problem Çözümü Polymath ve MATLAB kullanılarak model denkliklerin çözümü | ||
| 10 | Adi diferansiyel denklemlerle tanımlanan süreçlerin modellenmesi, serbestlik derecesi çözümlemesi ve model denkliklerinde çözümde kullanılan yöntemler. | Problem çözümü Polymath ve MATLAB kullanılarak model denkliklerin çözümü | ||
| 11 | Adi diferansiyel denklemlerle tanımlanan süreçlerin modellenmesi, serbestlik derecesi çözümlemesi ve model denkliklerinde çözümde kullanılan yöntemler. | Problem Çözümü Excel, Polymath ve MATLAB kullanılarak model denkliklerin çözümü | ||
| 12 | Kısmi diferansiyel denklemlerle tanımlanan süreçlerin modellenmesi, serbestlik derecesi çözümlemesi ve model denkliklerinde çözümde kullanılan yöntemler. | Problem Çözümü Excel, Polymath ve MATLAB kullanılarak model denkliklerin çözümü | ||
| 13 | Kısmi diferansiyel denklemlerle tanımlanan süreçlerin modellenmesi, serbestlik derecesi çözümlemesi ve model denkliklerinde çözümde kullanılan yöntemler. | Problem Çözümü Excel, Polymath ve MATLAB kullanılarak model denkliklerin çözümü | ||
| 14 | Ödevlerin Sunumu | Excel, Polymath ve MATLAB kullanılarak verilen ödevlerin çözümü Sunum | ||
| 15 | Final Sınavına Hazırlık | Problem Çözümü |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
1.Annders Rasmuson, Bengt Andersson, Louise Olsson, Ronnie Andersson, `Mathematical Modeling in Chemical Engineering`, Cambridge Press, 2014 2. Liliane Maria Ferrareso Lona, `A Step by Step Approach to the Modeling of Chemical Engineering Processes`, Springer, 2018 3. Luyben W.L., `Process Modelling Simulation and Control For Chemical Engineers` McGraw Hill Book Company, Second Edition, 1990. 2. Hangos K. Cameron I., `Process Modelling and Analysis` Academic Press 2001. 3. Franks R.G.E., `Modeling and Simulation in Chemical Engineering`, John-Wiley, 1972 4. Chapra, Steven C., ` Numerical methods for engineers`, McGraw Hill Book Company, 7 th Edition, 2015. 5.Edgar-Himmelblau, `Optimization-of-Chemical-Processes`, 2nd edition, McGraw Hill, New York, 2001
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Değerlendirme
Staj Durumu
Yoktur.
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 |
| Uygulama/Pratik | 14 | 1 | 14 |
| Tartışma | 1 | 3 | 3 |
| Takım/Grup Çalışması | 1 | 5 | 5 |
| Beyin Fırtınası | 1 | 2 | 2 |
| Rapor Hazırlama | 1 | 5 | 5 |
| Rapor Sunma | 1 | 1 | 1 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 10 | 10 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 15 | 15 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 89 | ||
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 | |
| ÖÇ 1 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||||||||
| ÖÇ 2 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||||||||
| ÖÇ 3 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||||||||
| ÖÇ 4 | 5 | 5 | 5 | ||||||||||
| ÖÇ 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||||||||
| ÖÇ 6 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek