BİYOLOJİK AKIŞKANLAR MEKANİĞİ

İÇERİK

Bu ders; Süreklilik Hipotezi, Akışkan Özellikleri, Hidrostatik,Bernoulli Denklemi, Enerji Eğim Çizgisi,Kontrol Hacimleri, Kütlenin Korunumu,Momentumun Korunumu,Viskoz Akış, Laminer Boru Akışı,Boyutsuz Analiz, Benzerlik,Sürtünme Faktörü, Boru Ağları,Kardiyovasküler Sistem, Reoloji, Atımsal Akış,Arteriyel Çatallanmalar, Elastik ve Çökebilir Tüpler,Patolojik Akışlar (Darlık, Anevrizmalar, Kapakçıklar),Düşük Reynolds Sayısı, Stokes Sürüklemesi,Yüzen Mikroorganizmalar,Taşınım Olayları, Mikroakışkanlar,Biyomedikal Uygulamalar; konularını içermektedir.

1. 1

   Apply the integral forms of conservation laws (mass, momentum, and energy) to solve problems involving biological fluid flows and hydrostatic systems.

   Öğretim yöntemi: Tartışma Yöntemi, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Klasik Yazılı Sınav, Ödev

2. 2

   Analyze internal viscous flows and piping networks using the Bernoulli equation, friction factors, and dimensional analysis.

   Öğretim yöntemi: Tartışma Yöntemi, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Klasik Yazılı Sınav, Ödev

3. 3

   Evaluate the impact of non-Newtonian blood properties and pulsatile flow dynamics on arterial hemodynamics.

   Öğretim yöntemi: Tartışma Yöntemi, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Klasik Yazılı Sınav, Ödev

4. 4

   Analyze the mechanics of flow in compliant vessels, specifically relating wave propagation in elastic arteries to flow limitation in collapsible tubes.

   Öğretim yöntemi: Tartışma Yöntemi, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Klasik Yazılı Sınav, Ödev

5. 5

   Evaluate the hemodynamic consequences of pathological vessel geometries (e.g., aneurysms, stenoses) and heart valves on pressure drops and shear stress distributions.

   Öğretim yöntemi: Tartışma Yöntemi, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Klasik Yazılı Sınav, Ödev

6. 6

   Apply the concepts of Resistive Force Theory to simple microswimmer models to estimate drag and propulsion.

   Öğretim yöntemi: Tartışma Yöntemi, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Klasik Yazılı Sınav, Ödev

7. 7

   Explain fundamental transport mechanisms—diffusion and advection—and their roles in microfluidic systems.

   Öğretim yöntemi: Tartışma Yöntemi, Deneyimle Öğrenme Modeli · Değerlendirme: Klasik Yazılı Sınav, Ödev

HAFTALIK PLAN

1. HAFTA 1

   Süreklilik Hipotezi, Akışkan Özellikleri, Hidrostatik

2. HAFTA 2

   Bernoulli Denklemi, Enerji Eğim Çizgisi

3. HAFTA 3

   Kontrol Hacimleri, Kütlenin Korunumu

4. HAFTA 4

   Momentumun Korunumu

5. HAFTA 5

   Viskoz Akış, Laminer Boru Akışı

6. HAFTA 6

   Boyutsuz Analiz, Benzerlik

7. HAFTA 7

   Sürtünme Faktörü, Boru Ağları

8. HAFTA 8

   Kardiyovasküler Sistem, Reoloji, Atımsal Akış

9. HAFTA 9

   Arteriyel Çatallanmalar, Elastik ve Çökebilir Tüpler

10. HAFTA 10

    Patolojik Akışlar (Darlık, Anevrizmalar, Kapakçıklar)

11. HAFTA 11

    Düşük Reynolds Sayısı, Stokes Sürüklemesi

12. HAFTA 12

    Yüzen Mikroorganizmalar

13. HAFTA 13

    Taşınım Olayları, Mikroakışkanlar

14. HAFTA 14

    Biyomedikal Uygulamalar

DEĞERLENDİRME

• Ara Sınavın Başarıya Oranı30%
• Genel Sınavın Başarıya Oranı70%

İŞ YÜKÜ

KAYNAKLAR

• White, F. M. Fluid Mechanics. 9th ed. New York: McGraw‑Hill Education, 2021. Ku, D. N. “Blood Flow in Arteries.” Annual Review of Fluid Mechanics 29 (1997): 399–434. doi:10.1146/annurev.fluid.29.1.399 Pedley, T. J. The Fluid Mechanics of Large Blood Vessels. Cambridge: Cambridge University Press, 1980. Lauga, E. The Fluid Dynamics of Cell Motility. Cambridge: Cambridge University Press, 2020. Happel, J., and H. Brenner. Low Reynolds Number Hydrodynamics. The Hague: Martinus Nijhoff, 1983.

ÖĞRETİM ELEMANLARI

• Assist.Prof. Hakan Osman ÇALDAĞKOORDİNATÖR
• Assist.Prof. Hakan Osman ÇALDAĞ