Dersin Adı
|
Türkçe |
Gemi Hidrodinamiğinde Sınır Elemanları Yöntemleri
|
| İngilizce |
Boundary Element Methods in Ship Hydrodynamics |
Dersin Kodu
|
GEM 517E |
Kredi |
Ders
(saat/hafta) |
Uygulama
(saat/hafta) |
Labratuvar
(saat/hafta) |
| Dönem |
-
|
3 |
3 |
- |
- |
| Dersin Dili |
İngilizce |
| Dersin Koordinatörü |
Şakir Bal
Şakir Bal
|
| Dersin Amaçları |
Bilindiği üzere, sınır elemanları yöntemleri (veya panel yöntemleri), gemi hidrodinamiğinde kompleks problemlerin çözümleri için çok güçlü sayısal yöntemlerdir. Akışkan bölgesinin kendisinden ziyade sınırlarının ayrıklaştırılması (panellenmesi) ve bu paneller üzerinde şiddeti bilinmeyen tekillikler dağıtılması temeline dayanırlar. İlgili sınır koşullarının uygulanması ile bu tekilliklerin şiddetleri bulunabilir. Bu derste, önce, ilgili akışkanlar mekaniğinin temelleri gözden geçirilir. Daha sonra, sınır elemanları yöntemlerinin matematiksel ve sayısal formülasyonları ve ilgili modelleme teknikleri açıklanır. Öğrenci, sınır elemanları yöntemlerinin gemi hidrodinamiğindeki birçok uygulamasını ödev ve dönem projesi olarak gerçekleştirir. Bunun için, kendi programlarını yazar ve geliştirirler.
|
| Dersin Tanımı |
Giriş, Sınır Elemanları Nedir?, Nerelerde Uygulanırlar?, Avantaj ve Dezavantajları;
İlgili Akışkanlar Mekaniği Temellerinin Gözden Geçirilmesi, Hız, Basınç, Kayma Gerilmeleri, Kütle, Momentum Korunumu, Bünye Denklemleri, Navier-Stokes Denklemleri, Potensiyel Akım Teorisi, Bernoulli Denklemi, Kaldırıcı Yüzeyler, Kutta Şartı;
Akışkanlarda Sınır Elemanları Yöntemlerinin Formülasyonu Green teoremi ve özdeşliği, Neumann ve Dirichlet Tipi Sınır Koşulları, Hız ve Potansiyel Formülasyonları, Girdap-Duble Denkliği, Panellere Ayrıklaştırma, Sınırlarda Tekillik Dağılımı, Galerkin-Kollokasyon Yaklaşımı, Düşük-Yüksek Mertebeden Yöntemler, Sınırda Süreksizlikler, Hidrofoil İzler Kenarı, Değişik Kutta Şartı Uygulamaları, Hata Analizi;
Uygulamalar, İki Boyutlu Kaldırıcı Olan ve Olmayan Yüzeyler Etrafındaki Akım, Serbest Yüzeyler, Kavitasyon, Dinamik Sınır Koşulları, Lineer Olmayan Yaklaşımlar, İz Büzülmesi, Sayısal Stabilite, Daimi Olmayan Akım Uygulamaları;
Diğer Başlıklar, Viskoz-Viskoz Olmayan Etkileşim, Sonlu Elemanlar-Sınır Elemanları Birleşimi, Stokes Akımları.
|
| Dersin Çıktıları |
|
| Önkoşullar |
|
| Gereken Olanaklar |
|
| Diğer |
|
| Ders Kitabı |
|
| Diğer Referanslar |
Brebbia and Dominguez , “Boundary Elements - An Introductory Course”,1991.
Breslin, J.P. ve Andersen, P., “Hydrodynamics of Ship Propellers”, Cambridge Univ. Press, 1994.
Faltinsen, O.M, “Hydrodynamics of High-Speed Marine Vehicles”, Cambridge University Press, 2005.
Katz, J. ve Plotkin, A., “Low Speed Aerodynamics from Wing Theory to Panel Methods”, McGraw-Hill Book Comp, USA, 2nd edition, 2001.
Kerwin, J. “Hydrofoils and Propellers”, MIT Ocean Engn., Lecture Notes, 2001.
Lamb, H., “Hydrodynamics”, 6th edition, Cambridge, Cambridge Univ. Press, 1963.
Moran, J, “An Introduction Theoretical and Computational Aerodynamics”, Wiley Inc.,
1984.
Newman, J.N., “Marine Hydrodynamics”, Cambridge, Mass., MIT Press, 1977.
Wrobel L.C. and Aliabadi M.H., “The Boundary Element Methods”, JohnWiley, 2002. |
|
|