1. Anasayfa
  2. Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik (Disiplinlerarası) (Tezli) Yüksek Lisans
  3. Ders Planları
  4. Mikro Akışkanlar

PDF

DERS TANITIM ve UYGULAMA BİLGİLERİ

Dersin Adı Kodu Yarıyıl T+U+L (saat/hafta) Türü (Z / S) Yerel Kredi AKTS
Mikro Akışkanlar MSN 515 Güz 03+00+00 Seçmeli 3 7.5
Akademik Birim: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü Malzeme Bilimi ve Nanoteknolojide Yüksek Lisans (Disiplinlerarası) (Tezli)
Öğrenim Türü: Örgün Eğitim
Ön Koşullar Yok
Öğrenim Dili: İngilizce
Dersin Düzeyi: Yüksek Lisans
Dersin Koordinatörü: Ahmet Fatih Tabak
Dersi Veren(ler): Ahmet Fatih Tabak
Dersin Amacı: Bu ders, MEMS/NEMS uygulamalarına odaklanarak Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Yüksek Lisans Programına kayıtlı lisansüstü öğrencilerine mikro/nano dünyada akışkanlar dinamiği analizini öğretmek için tasarlanmıştır. Dersi tamamlayan öğrenciler mikro kanalların içinde ve mikro nesnelerin etrafındaki akışları analiz edebilecek; kütle, momentum ve enerji korunumu ile akış modelleme ve tasarımı yapabilecektir.
Dersin İçeriği: Mikro Dünyada Momentum Taşınımı; Akışkan Kinematiği; Akışların Reolojisi; Mikro Dünyada Korunum Kanunları; Direnç Kuvveti Teorisi; Mikro/Nano Ölçekli Nesneler için Sürükleme ve Kaldırma Kuvvetleri; Potansiyel Akış; Yağlama Analizi; Mikro Kanal Akışları; Kılcal Etki; Ara Yüzeylerde Momentumu ve Enerji Akışı; Mikro Dünyada Kararsızlıklar; İnsanlar, Böcekler ve Tek Hücreli Organizmalar için Biyoakışkanlar ve Biyohidrodinamik; Biyolojide Rastgele Yürüyüşler.
Dersin Öğrenme Çıktıları (ÖÇ):
  • 1- Mikroorganizmalara ve mikro robotlara etki eden akışkan kuvvetlerini incelemek için direnç kuvveti teorisini kullanma becerisi
  • 2- Stokes-akış yaklaşımı ile nano/mikro akışları analiz edebilme ve Re & Kn & St sayıları ile potansiyel akış analizi yapabilme
  • 3- Mikro pompaları ve mikro valfleri mekanik verimle analiz edebilme
  • 4- Newtonyen olmayan akışkanları biyomedikal ve biyo-taklit uygulamalarında modelleme becerisi
  • 5- Mikro nesneler ve mikro akışlar üzerinde ara yüzey olaylarını analiz edebilme
Dersin Öğrenme Yöntem ve Teknikleri Yüz yüze eğitim, uygulamalı modelleme, simülasyon ve deney eğitimleri


HAFTALIK PROGRAM

HaftaKonularÖn Hazırlık
1 Akışkan Kinematiği MATLAB/SIMULINK Online Training
2 Mikro Ölçeklerde Korunum Kanunları Proje # 1 Başlangıç
3 Mikro Ölçeklerde Taşınım Olayları
4 Potansiyel Akış Modeli
5 Direnç Kuvveti Teorisi
6 Mikro/Nano Ölçekli Cisimlerde Sürüklenme ve Kaldırma Kuvvetleri Proje # 2 Başlangıç
7 Mikro Kanal Akışları
8 Ara Yüzlerde Enerji ve Momentum Transferi
9 Mikro Pompalar
10 Böcek ve Tek Hücreli Canlıların Hareketleri Proje # 3 Başlangıç
11 Akışkan Reolojisi
12 Biyo Akışkanlar ve İnsanlarda Biohidrodinamik
13 Biyomikroakışkan Uygulamaları
14 Mikro Ölçeklerde Kararsızlıklar Final Projesi Başlangıç


ZORUNLU ve ÖNERİLEN OKUMALAR

1) Physical Hydrodynamics, 2nd Edition. E. Guyon, J.-P. Hulin, L. Petit, C.D. Mitescu, Oxford, 2015. ISBN: 978-0-19-870245-0
2) Mathematical Biofluiddynamics. Sir J. Lighthill, SIAM, 1975. ISBN: 978-0-898710-14-4
3) Random Walks in Biology, New, Expanded Edition. Howard C. Berg, Princeton University Press, 1993, ISBN: 0-691-00064-6


DİĞER KAYNAKLAR

1) Fundamentals of Fluid Mechanics, B. R. Munson & D. F. Young & T. H. Okiishi & W. W. Huebsch, John Wiley and Sons, Inc. ISBN: 978-0-470-39881-4
2) Fundamentals of Heat and Mass Transfer, F. P. Incropera & D. P. DeWitt, John Wiley and Sons, ISBN: 0-471-38650-2
3) Low Reynolds Number Hydrodynamics with Special Applications to Particulate Media. J. Happel, H. Brenner, Prentice Hall, Inc., 1965. ISBN: 978-90-247-2877-0


DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

Yarıyıl İçi ÇalışmalarıSayıKatkı Payı (%)
Katılım 14 -
Proje 3 60
Final Sınavı 1 40
Total: 18 100


İŞ YÜKÜ HESAPLAMASI

EtkinliklerSayısıSüresi (saat)Toplam İş Yükü (saat)
Ders Saati14342
Proje33399
Final Sınavı146.546.5
Toplam İş Yükü (saat):187.5


PROGRAM YETERLİLİKLERİ (PY) ve ÖĞRENME ÇIKTILARI (ÖÇ) İLİŞKİSİ

# PY1 PY2 PY3 PY4 PY5 PY6 PY7 PY8 PY9
OC1                  
OC2                  
OC3                  
OC4                  
OC5