.png){kind=spacer}
GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS | Kredi |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ECVL327 | Hydraulics | Ders | 3 | 5 | 8.00 | 3.00 |
Dersin Seviyesi
Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
İngilizce
Dersin Amacı
İnşaat mühendisliğinin uygulama alanlarından biri olan Hidrolik mühendisliğinin temel prensiplerinin açıklanması, Hidrolik yapılara ait problemlerin çözüm yollarının öğretilmesi ve akışkan-yapı etkileşimi ve davranışının belirlenmesi ile yapıların tasarımlarında karşılaşılan problemlerin tartışılmasıdır.
Dersi Veren Öğretim GörevlisiGörevlileri
Prof. Dr. Levent Yılmaz
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Öğrenciler hidrolik problemlerini çözmeyi ve hidrolik yapıların tasarımını öğrenir. |
| 2 | Öğrenciler hidrolik mühendisliği uygulamalarını yapma becerisini kazanır. Deney yapma becerisi kazanır. |
| 3 | Öğrenciler hidrolik mühendisliği ile ilgili tasarım derslerine ait temel esasları öğrenerek bu konuların anlaşılmasını sağlayacak becerileri kazanır. |
| 4 | Hidrolik Mühendisliğine ait temel denklemleri çözme yeteneği kazanır. |
| 5 | Karmaşık problemleri çözme yeteneği kazanır. |
Öğrenim Türü
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Boru Hidroliği / Açık Kanal Hidroliğinde Temel Kavramlar / Açık Kanallarda Üniform ve Üniform Olmayan Akımlar / Fiziksel Modeller / Geçiş Akımlarının Hidroliğine Giriş / Hesaplamalı Hidroliğe Giriş
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Teorik | [OgretimYontemVeTeknikleri] | [OnHazirlik] |
|---|---|---|---|
| 1 | Boyutsal analiz ve π-Teoremi Ders, boyutsal analiz kavramının tanıtımıyla ve mühendislik problemlerinin çözümünde olan önemiyle başlayacak. Temel boyutlar ve birimler ele alınacak, ardından Buckingham π-Teoremi'nin türetilmesi ve uygulanması açıklanacaktır. | ||
| 2 | Bu ders, hidrolikte modeller ve prototipler arasındaki ilişkiye odaklanacaktır. Gerçek dünya sistemlerinin davranışını anlamak ve tahmin etmek için modellerin kullanımının önemi vurgulanacaktır. Ders, fiziksel modeller ve sayısal simülasyonlar da dahil olmak üzere hidrolik mühendislikte kullanılan farklı model türlerini tartışacaktır. Ölçek yasaları kavramı ve geometrik ve kinematik benzerlik prensipleri detaylı bir şekilde açıklanacaktır. Öğrenciler, fiziksel bir modeli uygun şekilde küçültmeyi ve daha büyük bir prototipi temsil etmeyi öğreneceklerdir. Ders ayrıca modellerin sınırlamalarını ve elde edilen sonuçları doğrulama ve onaylama ihtiyacını ele alacaktır. Ayrıca, ders hidrolikte deneysel verilerden elde edilen deneysel ve teorik çözüm kavramını tanıtacaktır. Öğrenciler, deneysel verilerden türetilen deneysel ilişkilerin önemini ve hidrolik parametreleri tahmin etmek için nasıl kullanılabileceğini öğreneceklerdir. | ||
| 3 | Bu ders, borulardaki akışın analizine ve Darcy-Weisbach denklemi kullanarak basınç kayıplarının tahminine odaklanacaktır. Darcy-Weisbach denklemi, borulardaki sürtünme kayıplarını hesaplamak için yaygın olarak kullanılan bir deneysel formüldür. Ders, laminar ve turbulent akış rejimleri de dahil olmak üzere borulardaki akışın temel prensiplerinin gözden geçirilmesiyle başlayacaktır. Akış rejimini ve sürtünme kayıplarına olan etkisini belirlemek için Reynolds sayısı kavramı ele alınacaktır. Öğrenciler, Moody diyagramını kullanarak Darcy-Weisbach denklemindeki sürtünme faktörünü hesaplamanın nasıl yapıldığını öğreneceklerdir. Darcy-Weisbach denklemi ve sürtünme faktörü, boru uzunluğu, çapı ve hızı gibi bileşenleri detaylı bir şekilde açıklanacaktır. Öğrencilere denklemi kullanarak baş kayıplarını tahmin etme ve bir boru sisteminde basınç düşüşünü belirleme konusunda rehberlik edilecektir. Ders ayrıca Darcy-Weisbach denkleminin pratik uygulamalarını da kapsayacaktır, örneğin belirli bir akış hızı için boru çapını belirleme veya bir boru ağındaki enerji verimliliğini değerlendirme. Anlama seviyesini pekiştirmek için çeşitli örnekler ve problem çözme alıştırmaları sunulacaktır. | ||
| 4 | Ders, boru sistemlerindeki başlıca ve küçük enerji kayıpları kavramlarını kapsayacaktır. Borular için baş kaybı hesaplamaları, Darcy-Weisbach ve Hazen-Williams denklemleri de dahil olmak üzere ele alınacaktır. Ek olarak, tesisat parçaları ve valfler nedeniyle oluşan yerel kayıplar da ele alınacaktır. | ||
| 5 | Bu ders, boru ağlarının ve yapılandırmalarının analizine odaklanacaktır. Boru ağlarının çözümünde iteratif bir yöntem olan Hardy-Cross yöntemi açıklanacaktır. Alternatif bir çözüm tekniği olarak eşdeğer boru yöntemi kavramı da tartışılacaktır. | ||
| 6 | Ders, birden fazla rezervuar ve pompa istasyonunu içeren su dağıtım sistemlerinin tasarımını ve analizini kapsayacaktır. Hidrolik gradyan kavramı ve etkili boru ağları tasarlarken önemi açıklanacaktır. | ||
| 7 | Bu ders, açık kanal akışını tanıtacak ve düzgün akış koşullarına odaklanacaktır. Akış hızını ve açık kanallardaki deşarjı tahmin etmek için yaygın olarak kullanılan Manning denklemi tartışılacaktır. Kanal geçişleri ve bunların akış özellikleri üzerindeki etkisi de ele alınacaktır. | ||
| 8 | Ara Sınav gerçekleştirilecek. | ||
| 9 | Ders, açık kanal kesitlerinin tasarımını ve boyutlandırmasını kapsayacaktır. Kritik akış kavramı ve alt kritik ve üst kritik akış rejimleri ile ilişkisi açıklanacaktır. Akışı kontrol etmek için çeşitli hidrolik yapıların kullanımı da tartışılacaktır. | ||
| 10 | Bu ders, açık kanal akışlarında özel enerjiye odaklanacak ve akış davranışını anlamak için önemini vurgulayacaktır. Özel enerji kavramı, kanal kesitindeki birim ağırlık akışkan başına toplam enerji olarak tanıtılacaktır. Ders, özel enerji diyagramını açıklayacak, bu diyagram özel enerji ile akış derinliği arasındaki ilişkiyi grafiksel olarak gösterir. Öğrenciler, altkritik, kritik ve üst kritik akışlar da dahil olmak üzere farklı akış koşulları için özel enerji diyagramlarını nasıl oluşturacaklarını ve yorumlayacaklarını öğreneceklerdir. Özel enerjiye dayalı akış sınıflandırma prensipleri tartışılacaktır. Öğrenciler, altkritik ve üst kritik akışlar ile bunlara karşılık gelen akış rejimleri arasındaki farkları anlayacaklardır. Ders, özel enerjinin en düşük olduğu kritik akış koşuluna ve akış geçişlerindeki önemine vurgu yapacaktır. Ders ayrıca özel enerji diyagramlarının pratik uygulamalarını da kapsayacaktır, örneğin kritik derinliği belirleme, akış profillerini analiz etme ve açık kanallarda akışın kararlılığını değerlendirme. Öğrenciler, özel enerji diyagramlarını kullanarak akış özelliklerini tanımlamayı ve bilinçli tasarım kararları vermeyi öğreneceklerdir. | ||
| 11 | Ders, açık kanallarda akış profillerinin analizini kapsayacak, bu analizde yavaşça ve hızla değişen akış koşulları ele alınacaktır. Yavaşça değişen akışı yöneten denklemler, geri su ve su çekilme eğrileri kavramlarıyla birlikte tanıtılacaktır. Hızla değişen akışın sınıflandırması ve özellikleri de tartışılacaktır. | ||
| 12 | Bu derste, hidrolik atlama olaylarının detaylı bir anlayışı sağlanacaktır. Dalgalı ve salınan atlama gibi farklı türlerdeki hidrolik atlama olayları açıklanacaktır. Hidrolik atlamanın enerji dağılım mekanizmaları ve kararlılığı da tartışılacaktır. | ||
| 13 | Bu derste, yavaşça değişen akışta yüzey profilinin analizi üzerinde durulacaktır. Kritik derinlik kavramı ve akış koşullarıyla ilişkisi açıklanacaktır. Akışı manipüle etmek için havuz, su tahliye kapısı gibi kanal kontrol yapılarının kullanımı da tartışılacaktır. | ||
| 14 | Bu derste, orifis ve savaklar üzerinden akış prensipleri ele alınacaktır. Farklı tipteki orifislere ve savaklara ait deşarj katsayılarının hesaplanması açıklanacaktır. Orifisler ve savakların inşaat mühendisliği projelerindeki pratik örnekleri ve uygulamaları da tartışılacaktır. |
Ders Kitabı Malzemesi Önerilen Kaynaklar
Hidrolik, Sümer, Bayazıd, Ünsal, Birsen Yayınevi, 1983 Open channel hydraulics, Ven te Chow McGill, 2011
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 90 |
| Ev Ödevi | 1 | 10 |
| 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 | 1 | 1 |
| Final Sınavı | 1 | 4 | 4 |
| Bireysel Çalışma | 14 | 6 | 84 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 15 | 15 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 30 | 30 |
| Performans | 14 | 4 | 56 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 190 | ||
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 | |
| ÖÇ 1 | 4 | 5 | 5 | 5 | 3 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 |
| ÖÇ 2 | 4 | 5 | 4 | 4 | 2 | 3 | 3 | 5 | 5 | 4 | 4 |
| ÖÇ 3 | 4 | 5 | 4 | 4 | 2 | 3 | 3 | 5 | 3 | 5 | 4 |
| ÖÇ 4 | 4 | 5 | 4 | 4 | 2 | 3 | 3 | 4 | 3 | 5 | 5 |
| ÖÇ 5 | 4 | 5 | 5 | 4 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek