Kimya Mühendisliği Doktora Programı
Ders Listesi
Principles and Technology of Drying
Optimizasyon Yöntemleri
Uzmanlık Alan Dersi
Advanced Characterization Techniques
Nanomalzemelerin Üretim Süreçleri
Advanced Process Control - II
İleri Denge Kademeleri Operasyonları II
İleri Kimya Mühendisliği Termodinamiği
Advanced Chemical Reaction Engineering
Uzmanlık Alan Dersi
Analytical and Computational Dynamics
Ders İçeriği
Principles and Technology of Drying (Kurutma İlkeleri ve Teknolojisi)
Kimyasal proseslerde kullanılan kurutucular için geçerli olan ilkeler; kurutma sırasında kurutma ortamı ve kurutulan katılardaki kütle ve enerji değişimleri ve ilgili mekanizmalar, genel kurutucu tasarımına yönelik temel deneyler, modelleme ve hesaplamalar; kurutucuların seçimine yönelik sınıflandırmalar ve kontrol ilkeleri; yaygın olarak kullanılan bazı kurutucu tiplerinin çalışma ve tasarım ilkeleri; tüm konularda örnek problem çözümleri ve ödevleri.
Optimizasyon Yöntemleri
Optimizasyon ile ilgili temel kavramlar, optimizasyon yöntemlerinin sınıflandırılması, tek değişkenli fonksiyonların kısıtlanmamış optimizasyonu (Coggins), tek değişkenli fonksiyonların kısıtlanmış optimizasyonu (Golden Section, Fibonacci), çok değişkenli fonksiyonların sınırlanmamış optimizasyonu (en hızlı düşüm, Newton, Marquard, Fletcher ve Reeves, Nelder Mead, Powel), çok değişkenli fonksiyonların sınırlanmış optimizasyonu (Fletcher Powel, Complex Box).
Uzmanlık Alan Dersi
Danışmanın yönetimindeki tez seviyesinde olan tüm doktora öğrencilerinin çalışma konularının ve bu konulardaki yeni gelişmelerin değerlendirilmesi.
Advanced Characterization Techniques
X-ışınları yöntemleri. Kristal yapı analizleri. Taramalı ve geçirimli Elektron Mikroskobisinin (SEM ve TEM) temel ilkeleri. Elektron difraksiyon paternleri ve tanımlanması. Gelişmiş TEM çalışma modları : Taramalı geçirimli elektron mikroskobisi (STEM), enerji dağılım spektroskobisi (TEM-EDS), yüksek çözünürlük elektron mikroskobisi. Gelişmiş TEM numune hazırlama teknikleri : Yüzey analiz yöntemlerinin ana ilkeleri : İyon-katı, X-ışınları-katı etkileşimleri. X-ışınları fotoelektron spektoskobisi (XPS), Auger elektron spektroskobisi (AES), Taramalı Auger elektron spektroskobisi (SAM), İkincil iyon kütle spektroskobisi (SIMS), Atomik kuvvet mikroskobisi (AFM) ve Taramalı tünel mikroskobisi (STM) ve malzeme bilimindeki uygulamaları
Nanomalzemelerin Üretim Süreçleri
Giriş. Nanomalzemelerin üretim süreci: sol-jel yöntemi, jel şekillendirme. Nanomalzemelerin özellikleri: elektrik ve optik, süper iletkenlik, manyetik, mekanik özellikler. Nanomalzemelerin karakterizasyonu. Nanopartikül üretim yöntemleri. Partikül sentezi. Nanomalzemelerin uygulamaları. Özel nanomalzemeler: poroz silisyum nano yapılar, biyolojik nanomalzemeler
Advanced Process Control - II
Dijital kontrol sistemlerine giriş, tanımlamalar ve sınıflandırmalar, uyarlamalı kontrol ve stratejileri, proses parametrelerini tahmin yöntemleri, proses tanımlanması, deterministik ve stokastik sistemler, kendinden ayarlamalı kontrol sistemleri, model bazlı kontrol ediciler, dahili model kontrol ediciler, öngörünümlü uyarlamalı kontrol, uyarlamalı kontrol uygulamaları
İleri Denge Kademeleri Operasyonları II
Faz dengelerinde parametre optimizasyonu, proses ünitelerinin analizi, ikili sistemlerin sürekli ve kesikli distilasyonunun bilgisayar destekli hesaplanması, çok beslemeli ve yan akımlı ikili sistem distilasyonu, çok komponentli flaş distilasyonun bilgisayar destekli hesaplanması, ekstraksiyonda denge kademelerinin bilgisayar destekli hesaplanması, gaz absorpsiyonunun bilgisayar destekli hesaplanması, iyon değiştirme operasyonunun bilgisayar destekli hesaplanması, çok bileşenli distilasyon.
İleri Kimya Mühendisliği Termodinamiği
- Karışımlarda Faz Dengeleri: sıvının bir sıvı içindeki çözünürlüğü; sıvı-sıvı-buhar dengesi; katının bir sıvı veya gaz içindeki çözünürlüğü; gaz-katı adsorpsiyon dengesi; çözünenin bir arada bulunan iki sıvı faz arasındaki dağılımı.
- Kimyasal Denge: tek fazlı sistemde kimyasal denge; heterojen kimyasal tepkimeler; çok sayıda tepkimenin oluştuğu tek fazlı sistemde kimyasal denge; kimyasal ve faz dengesinin birlikte bulunması.
- Proseslerin Termodinamik Analizi: kullanılabilirlik; iç enerji, kinetik enerji ve potansiyel enerjinin kullanılabilir kısmı; açık ve kapalı sistemlerin kullanılabilirliği; tersinir iş; kayıp iş; proseslerin kullanılabilirlik tersinmezlik analizi.
- Bazı Yeni Enerji Dönüşüm Sistemlerinin Termodinamiği: birleşik ısı-güç üretimi; nükleer güç çevrimleri; güneş enerjisi ile çalışan ısıl güç sistemleri; fotovoltaik sistemler; rüzgar enerjisi; hidroelektrik güç; biyokütle enerji sistemleri; yakıt pilleri.
Advanced Chemical Reaction Engineering (İleri Kimyasal Reaksiyon Mühendisliği)
- Kimyasal reaksiyonların moleküler dinamiği; çarpışma teorisi, geçiş hali teorisi, moleküler dinamik
- Katalitik reaksiyonlar; katalizör tasarlanması, hazırlanması, karakterizasyonu, heterojen katalitik reaksiyonlarda ısı ve kütle aktarımı etkileri
- Çok fazlı reaktörler; slurry reaktör, trickle bed reaktör, akışkan yatak reaktörleri
- Reaktörde kalma süresi analizi; ölçülmesi, özellikleri, ideal reaktörlerde kalma süresi dağılımı, kalma süresi kullanarak reaktörlerin modellenmesi
- Ideal olmayan reaktörler; gerçek reaktörlerin modellenmesi
Uzmanlık Alan Dersi
Danışmanın yönetimindeki tez seviyesinde olan tüm doktora öğrencilerinin çalışma konularının ve bu konulardaki yeni gelişmelerin değerlendirilmesi.
Analytical and Computational Dynamics (Analitik ve Hesaplamalı Dinamik)
Modern analytical rigid body dynamics equation formulation and solution techniques. Multibody systems. Inertia properties. Gibb s function. Routhian. Kanes equations. Hamilton s principle. Holonomic and nonholonomic constraints. Kinematic and dynamical equations of rigid and flexible mechanical multibody systems. Discretization and premature discretization. Energy principle. Joint parameterization. Sparse and dense equation formulation. Computational elastodynamics.
