| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Gázdinamika (PhD) | |||
|
Gas Dynamics (PhD)
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEÁT4A17 | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 0 | 0 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | - | - | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | vizsga | |||
| Tantárgy kreditértéke | 3 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Farkas Balázs (71421842963) | ||
| beosztása: | adjunktus | |||
| elérhetősége: | farkas@ara.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Áramlástan Tanszék | |||
| http://www.ara.bme.hu | ||||
| Tantárgy weblapja | http://www.ara.bme.hu/oktatas/tantargy/NEPTUN/BMEGEAT4A17/ | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | komplex vizsga tárgycsoport PhD tárgy | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | nincs | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | nincs | |||
Célkitűzés
A tantárgy célja, hogy bemutassa a hallgatóknak a nagysebességű gázáramlásban jelentkező gázdinamikai folyamatokat. A hallgatók megismerik a kialakuló hullámjelenségek, határrétegek és a hangsebesség körüli transzonikus, valamint hangsebesség feletti szuperszonikus áramláshoz kapcsolódó termikus folyamatok klasszikus matematikai leírását és számítási eljárásait. A gázdinamikai jelenségek megértésével, a hallgatók képessé válnak felismerni, hogy a kritikus áramlási viszonyok hogyan befolyásolják az áramlási rendszerek működését és hogyan kerülhetők el a káros hatásaik. A hallgatóknak a félév során doktori témájukhoz kapcsolódó, azt segítő egyéni feladatot kell megoldaniuk és eredményeiket be kell mutatniuk.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Ismeri a hullámterjedést leíró egyenleteket összenyomható folyadékokban. Tisztában van azzal, hogyan demostrálhatók az összenyomható közegekben fellépő hullámok egy síkvízi csatornában. Ismeri a merőlegeleges sík lökéshullámok termodinamikai alapegyenleteit. A megismert összefüggésket képes alkalmazni mozgó koordinátarendszerben, meghatározza a visszaverődések hatását a kialakult nyomáshullám rendszerekre. Ismeri a lökéshullámok, valamint expanziós hullámok kialakulásának feltételeit. Tájékozott a lökéshullám-cső, valamint a Laval-cső áramlási viszonyait illetően. Tisztában van azzal, hogy milyen hatással van a falakkal határolt áramlásokra a hőátadás. Meghatározza a fali súrlódás hatását a nagysebességű áramlásra. Rendszerezi az átmeneti transzonikus áramlások jellemzőit. Érti a hirtelen irányváltozás hatását a nagysebességű áramlásra. Érti az összenyomható közegek numerikus áramlástanni modellezésével kapcsolatos alapvető összefüggéseket.
Képesség
A gáztáblázatok segítségével képes meghatározni a lökéshullámokon keresztül megváltozó állapotváltozók értékét. Felület tétel alkalmázásával, képes meghatározni, hogyan csökkenthető a hullámellenállás. Képes meghatározni a falakkal határolt rendszerben kialakuló nagysebességű áramlás jellemzőit a Fanno egyenlet segítségével. Elkészíti egy Laval cső méretezését adott peremfeltételek mellett. Prandtl-Meyer egyenletek ismeretével kiszámítja az expanziós hullámok hatására létrejövő állapotváltozást. Hullámképek segítségével kiszámítja a gáz állapotváltozásának jellemzőit. Értelmezi a visszaverődő hullámok hatását nagy sebességű szélcsatornákban. Vázolja a nagy sebességű áramlás határrétegiben lejátszódó folyamatokat. Használja a Fanno elméletet a fali súrlódás hatásának leírására. Meghatározza a hőátadás hatását nagy sebességű csatornaáramlásokra. Meghatározza az összenyomható közegek numerikus áramlástani modeljeinek kiinduló és peremfeltételeit és értelmezni a kapott eredményeket.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti a gázdinamikával kapcsolatos kapcsolatos tudását. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik a gázdinamikai problémák megoldáshoz szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit. Törekszik az igényes mérnöki munkavégzésre és gondos mérlegelés alapán körültekintő módon hoz döntést. Figyelemmel követi a társadalmi, gazdasági és politikai rendszerben bekövetkező változásokat. Eredményeit a szakmai szabályainak megfelelően publikálja. Véleményét és nézeteit másokat nem sértve közzéteszi.
Önállóság és felelősség
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgatótársaival. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Ismeretei birtokában, elemzései alapján felelős, megalapozott döntést hoz. Felelősséget érez a fenntartható környezethasználat, továbbá a jelen és a jövő nemzedékei iránt. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy előzetesen egyeztetett heti rendszerességű adott időpontban tartott előadásain a hallgatók egyéni kutatási témájához kapcsolódó tananyagrészek konzultáció keretében történő ismertetése történik, mey segíti a kutatási területhez kapcsolódó anyagrészek önálló elsajátítását. A hallgatók a félév során kutatási témájukhoz kapcsolódó egyéni feladatot kapnak, amit a félév során meg kell oldaniuk és az eredményről be kell számolniuk. Az egyéni feladatok megoldása során az előadások keretein belül ill. azon túl lehetőség van konzultációra.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Lajos Tamás: Az áramlástan alapjai. (Lajos Tamás, 2015.) ISBN 978 963 12 2885 4.
Jegyzet
Online elérhető tanulástámogató anyag
http://www.ara.bme.hu/oktatas/tantargy/NEPTUN/BMEGEAT4A17/
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2021. május 31. |
| Hatályosság vége: | 2024. december 31. |
Általános szabályok
A hallgató a félév során egy, a saját doktori kutatási témájához szorosan kapcsolódó önálló feladatot old meg. A félév során az elméleti előadásokon minden hallgató megkapja a probléma megoldásához szükséges elméleti tudást, valamint módszertant. A hallgatók saját feladataikon önállóan dolgoznak, az előrehaladás során az előadóval rendszeresen konzultálnak. Az eredményeket a félév végén a hallgatók egymás előtt bemutatják, valamint egy dokumentációt készítenek. A félév végén a szóbeli vizsga eredménye a féléves feladat elvégzéséből és a prezentáció minőségéből áll össze.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, időponthoz kötött személyes cselekmény | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | Félév közben kidolgozandó, a PhD kutatáshoz kapcsoló projektfeladat, mely segíti a tananyag mélyebb elsajátítását elméleti és gyakorlati számításokon, levezetéseken keresztül. A részteljesítés célja a tudás, képesség, attitűd, valamint az autonómia és felelősség kompetenciacsoportba tartozó tanulási eredmények meglétének vizsgálata. A feladat sikeres teljesítésével a hallgató stabilizálja az előadásokon megszerzett tudását. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A vizsga elemei:
| Írásbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | Az írásbeli vizsgán az előadó három kifejtendő kérdést és/vagy számítási feladatot ad a tananyagból, melyeket a hallgatók 120 perces megadott időtartam alatt kidolgoznak. Az írásbeli vizsgafeladat kidolgozásához az írásbeli vizsgán részt vevő vizsgázó hallgatók az írásbeli vizsga alatt nem használhatnak semmilyen, az oktató által meg nem engedett segédeszközt, és a válaszaikat csak a tanszék által kiadott hivatalos vizsgafeladatlapra írhatják. | |
| Szóbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | A szóbeli vizsgán az előadó három kérdést tesz fel a tananyagból melyekre a hallgatók néhány perc gondolkozási idő után táblánál részletesen válaszolnak. A szóbeli vizsgakérdés kidolgozásához az szóbeli vizsgán részt vevő vizsgázó hallgatók a szóbeli vizsga alatt nem használhatnak semmilyen, az oktató által meg nem engedett segédeszközt. A szóbeli vizsgát sikeres írásbeli vizsga után tehetnek a hallgatók. | |
| Évközi eredmények beszámítása | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | Az évközi feladat eredményének beszámítási módja a következő: az évközi feladat eredménye a vizsgajegybe a megadott 50% arányban beszámít. Az évközi feladat kidolgozása és annak prezentáció formában történő bemutatása előfeltétele a vizsgára bocsáthatóságnak, tehát a sikeres vizsga egyik előfeltétele. Ezeken túl az évközi feladat eredmény vizsgajegybe történő beszámításának semmilyen egyéb más módja nincs. | |
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 100 % |
Az aláírás megadásának feltétele, hogy az évközi teljesítményértékeléseken szerezhető pontszám legalább 40 %-át elérje.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
| Típusa: | Részarány |
|---|---|
| Írásbeli részvizsga | 25 % |
| Szóbeli részvizsga | 25 % |
| Évközi eredmények beszámítása | 50 % |
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 95 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 85 % - 95 % |
| jó (4) | Good [C] | 70 % - 85 % |
| közepes (3) | Satisfactory [D] | 55 % - 70 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 40 % - 55 % |
| elégtelen (1) | Fail [F] | 40 % alatt |
Az egyes érdemjegyeknél megadott alsó határérték már az adott érdemjegyhez tartozik.
Jelenléti és részvételi követelmények
Az előadások legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) jelen kell lenni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| az időben újabb eredmény felülírja a korábbit | ||
| Részteljesítmény értékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| a részteljesítmény értékelés egy alkalommal javítható, illetve ismételhető (ide értve a késedelmes benyújtást is) a pótlási időszak végéig | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 28 |
| vizsgafelkészülés | 21 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 41 |
| összesen | 90 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2020. február 15. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2024. december 31. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
Gépészmérnöki tudományok PhD képzés
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Képesség
Attitűd
Önállóság és felelősség
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
BSc és MSc szintű áramlástani és áramlástechnikai elméleti alapismeretek; áramlások fizikai és numerikus modellezésére vonatkozó ismeretek; áramlástani szimulációs vizsgálatok megtervezésére, elvégzésére és az eredméynek kiértékelésére vonatkozó átfogó ismeretek |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
Önálló, kreatív mérnöki problémamegoldó képesség, képesség a komplex áramlási jelenségek és áramlástechnikai folyamatok lényegi összefüggéseinek felismerésére és elemzésére |