GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 9103055061998 | Computer Aided Chemical Engineering Design | Seçmeli Ders Grubu | 1 | 2 | 8,00 |
Dersin Seviyesi
Yüksek Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
İngilizce
Dersin Amacı
Kimya Mühendisliği eğitiminde bilgisayar desteğinin yeri ve önemi hakkında bilgi vermek, Bir kimyasal süreci anlama, tanımlama, formüle etme, çözüm yöntemini saptama ve çözebilme becerisi kazandırmak, Çözüm aşamasında farklı yöntemleri ve teknikleri kullanma becerisi vermek, ASPEN PLUS programı yardımı ile bir birimi, bir süreci bireysel veya grup olarak tasarlayıp, üzerinde parametrik çalışma yapmak
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Assoc. Prof. Dr. Zehra Özçelik
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Kimyasal süreçlerin tasarım, montaj, işletme ve analiz adımlarında karşılaşılan problemlerin büyük bölümüne yorum getirebilme |
| 2 | Bilgisayar destekli uygulamalarda bireysel çalışmaların yanısıra takım çalışmalarına da yatkınlık kazanabilme |
| 3 | Farklı mühendislik problemlerini çözerek kimya ve diğer mühendislikler arasındaki ilişkiyi tanımlayıp işbirliğine karar verebilme |
| 4 | Kimya Mühendisliği eğitiminde bilgisayar desteğinin yeri ve önemi hakkında bilgi vermek, |
| 5 | Kimyasal süreç diyagramlarını öğrenme, BFD, PFD ve P&ID arasındaki farklılıkları irdeyebilme |
| 6 | Kimyasal sistemlerin hem tasarım hem de yeniden yapılandırılma aşamalarında ekonomik analiz uygulayabilme |
| 7 | Çağdaş teknikleri ve hesaplama araçlarını (bilgisayar ve uygun paket programlar) kullanabilme |
| 8 | Sonuçları yorumlayabilme ve en uygun sonuca karar verebilme |
| 9 | Süreç akış çizgesi üzerinden farklı yaklaşımlar kullanarak sentez ve analiz adımlarını gerçekleştirebilme |
| 10 | Problemin yapısına uygun yöntemi kullanarak problemi çözebilme |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Bilgisayar desteği kimya mühendisliği derslerinin tümü için gerekli olmasına rağmen, tasarım için nerede ise zorunluluk olarak tanımlanır. Süreç tasarımlarında, modellemesinde, analizinde ve uygunluk sınamasında başarılı bir şekilde kullanılan bilgisayar desteği, akış şemalarının olası değişikliklerinde de etkin olarak kullanıcıya fikir verir. Süreç tasarımlarının yanısıra, yeniden yapılandırma, var olan süreç üzerinde daha verimli çalışma koşullarını sınama, işletme güvenlik kontrolü ve eklenecek ve çıkarılacak birimlerin koşullarını araştırma da yine bilgisayar desteği ile kolayca yanıtlabilen sorular arasındadır. Bir ürünün üretilmesi aşamasında, farklı tekniklerin denenmesi, ekonomikliğinin araştırılması, sistemin sentezi ve yapısal analizi de uygun program destekleri ile kolayca karşılanabilir. Bu ders, problem çözmede yaratıcılığı ön plana çıkarıp, kimya mühendisliği temel bilgilerinin alternatif çözümler üretmede güncellenmesini de gündeme getirir. Kimyasal sistemlerin hem tasarım hemde yeniden yapılandırılma aşamalarında ekonomik analiz uygulamalarını da ele alır. Bilgisayar destekli uygulamalarda bireysel çalışmaların yanısıra takım çalışmaları da önem kazanır. Ana amaç, süreç akış çizgesi üzerinden farklı yaklaşımlar kullanarak sentez ve analiz adımlarını gerçekleştirmektir. Dersteki uygulamalar çoklukla sürekli süreçler üzerine yoğunlaşmakla birlikte, kesikli süreçler içinde tanımlamalar ve örnek uygulamalar gösterilmektedir.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|
| 1 | Kimyasal Süreç Diyagramları: BFD, PFD, P&ID | ||
| 2 | ASPEN Plus Simulation Programına GİRİŞ | ||
| 3 | Süreç Tipinin Sentez ve Analizi: Kavramsal tasarım için hiyararşik yaklaşım, Sistem performansının analizi. | ||
| 4 | Akış Çizgesi Yaklaşımı: Akış Çizgesine genel bakış, geri döngülerin tanımlanması, Akış çizgesini alt gruplara ayrılması, | ||
| 5 | Kesim akımlarının belirlenmesi, çözüm için öncelik sırasının saptanması. | ||
| 6 | Akış Çizgesinde Sıralı Modüler Yaklaşım: Çözüm Stratejisi ve Uygulamalar | ||
| 7 | ASPEN PLUS ortamında Akış Çizgesini oluşturma, gerekli verileri girme, çözme, sonuçları yorumlama | ||
| 8 | ARA SINAV (Bilgisayarda) | ||
| 9 | Endüstriyel Örneklerin Sıralı Modüler Yaklaşım ile Çözümü ve karşılaşılan zorlukların tartışılması | ||
| 10 | Akış Çizgesinde Denklem Çözümüne Dayalı Yaklaşım: Çözüm yöntemleri | ||
| 11 | Ayrıştırma Stratejileri (Tasarım değişkenlerinin bulunması ve çözüm sırası), | ||
| 12 | Büyük Ölçekli Problemlerin her iki yaklaşımla çözümü | ||
| 13 | Kesikli Süreçlerde Tasarım ve Planlama: Tek ve çok ürünlü işletmeler; Kesikli süreçlerin sentezi | ||
| 14 | Dönem ödev sunumları | ||
| 15 | Dönem ödev sunumları | ||
| 16 | Yılsonu sınavı |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
Jana, A.K., "Process Simulation and Control using ASPEN"", Eastern Economy Edition, PHI, (2009) L.T.Biegler, I.E. Grossmann, A.W.Westerberg, “Systematic Methods of Chemical Process Design”, Prentice Hall Int. Series, (1997) A.W.Westerberg, H.P.Hutchison, R.L.Motard, P.Winter, “Process Flowsheeting”, Cambridge University Press, (1979). ASPEN PLUS Engineering Suite 2004.1 Getting Started: Building and Running a Process Model ASPEN PLUS Engineering Suite 2004.1 Getting Started: Using Equation Oriented Modeling R.Turton, R.C.Bailie, W.B.Whiting, J.A.Shaeiwitz, “Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes”, Prentice Hall Int. Series, (1998)
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 |
| Quiz | 2 | 2 | 4 |
| Derse Katılım | 14 | 2 | 28 |
| Problem Çözümü | 7 | 3 | 21 |
| Takım/Grup Çalışması | 1 | 10 | 10 |
| Proje Hazırlama | 2 | 10 | 20 |
| Proje Sunma | 2 | 3 | 6 |
| Bireysel Çalışma | 14 | 3 | 42 |
| Ödev Problemleri için Bireysel Çalışma | 7 | 5 | 35 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 10 | 10 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 20 | 20 |
| Performans | 14 | 2 | 28 |
| Quiz için Bireysel Çalışma | 2 | 10 | 20 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 250 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | |
| ÖÇ 1 | 4 | 4 | |||||
| ÖÇ 2 | |||||||
| ÖÇ 3 | |||||||
| ÖÇ 4 | 4 | 5 | |||||
| ÖÇ 5 | 4 | 4 | |||||
| ÖÇ 6 | 5 | 4 | 5 | 3 | |||
| ÖÇ 7 | 5 | ||||||
| ÖÇ 8 | 5 | ||||||
| ÖÇ 9 | 5 | 5 | 5 | 4 | |||
| ÖÇ 10 | 5 | 5 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek