| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Az áramlástan alapjai | |||
|
Fundamentals of Fluid Mechanics
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEÁTAKM1 | |||
| 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. Suda Jenő Miklós (71958230447) | ||
| beosztása: | adjunktus | |||
| elérhetősége: | suda@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/BMEGEATAKM1 | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | BMETE90AX17 | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | nincs | |||
Célkitűzés
A hallgatók elsajátítják a cseppfolyós és légnemű közegek áramlásával, megismerésével, leírásával kapcsolatos, a műszaki alkalmazások szempontjából fontos ismereteket. A laboratóriumi és a példamegoldó gyakorlatok segítségével a tantárgy bevezeti a hallgatókat közegek áramlásával kapcsolatos műszaki feladatok megoldásába. Különös hangsúlyt kapnak az áramlások mérésével, a gépekben, berendezésekben és csővezetékekben lejátszódó áramlási folyamatokkal kapcsolatos méréstechnikai ismeretek. A hallgatók a félévközi gyakorlati probléma-megoldási feladatok és alkalmazott elméleti feladatok megoldása, valamint a laboratóriumi méréseken az elméleti ismeretek elsajátítása és azok gyakorlati alkalmazása során jártasságot szereznek a mérnöki alkotómunkájuk során felmerülő áramlástani problémák felismerésében, a gyakran felmerülő feladatok megoldásában, és képessé teszi őket arra, hogy az elsajátított ismeretekre építve önképzéssel bonyolultabb feladatok megoldására is vállalkozni tudjanak.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Ismeri Newton viszkozitási törvényét, a newtoni folyadékok sajátosságait, és jellegzetes nemnewtoni folyadékok reológiai görbéjét, a Lagrange- és Euler-leírásmódok alapjait, alapvető áramlástani fogalmakat. Tájékozott a gáz, túlhevített / telített gőz, cseppfolyós közeg jellemző tartományait a nyomás-fajtérfogat diagramon; az ideális gáztörvényt; a víz tenziógörbéjét; a kavitációs erózió jelenségét és ellen-intézkedéseit. Tisztában van a hidrosztatika alapegyenletét; érvényességének és egyszerűsítésének feltételeit, a kontinuitási egyenletet; érvényességének és egyszerűsítésének feltételeit. Átlátja az Euler-egyenletet és alkalmazásának feltételeit; a lokális és konvektív gyorsulás értelmezését, a Bernoulli-egyenletet; érvényességének és egyszerűsítésének feltételeit; a statikus, dinamikus és össznyomás fogalmát, azok összefüggéseit. Felidézi a Thomson (Lord Kelvin), Helmholtz I. és II. örvénytételét, annak folyományait, az impulzustételt; egyszerűsítésének feltételeit, az Alievi elméletét; az abból adódó nyomásnövekedési összefüggést. Ismeri a Reynolds-kísérletet, a Reynolds-számot és szemléletes jelentését, a lamináris és turbulens áramlások jellegzetességeit, a határréteg fogalmát és fő sajátosságait, a határréteg-leválás feltételeit és ellenintézkedéseit. Tájékozott a lamináris csőáramlás csősúrlódási tényezőjét; annak származtatását, a dimenzióanalízis alapjait, az áramlások hasonlóságának feltétel-rendszerét, állandó valamint változó sűrűségre. Tisztában van a súrlódásos közegek mozgásegyenletével, Navier-Stokes egyenlettel, veszteséges taggal bővített Bernoulli-egyenlettel. Tisztában van a különböző hidraulikai elemek nyomásveszteéségvel, a Nikuradze és Moody diagrammal; a hidraulikailag sima és érdes csövek fogalmával. Átlátja az áramlásba helyezett testre ható erő összetevőit; a tompa és áramvonalas testek fogalmát; az aerodinamikai erő- és erőtényező-komponenseket.
Képesség
Képes egyszerű áramlástechnikai problémák azonosítására, azok megoldásához szükséges elvi háttér feltárására, megfogalmazására. Javaslatot tesz egyszerű áramlástechnikai problémák azonosítására, azok megoldásához szükséges gyakorlati háttér feltárására, megfogalmazására. Alkalmazza alapvető kvalitatív áramlástechnikai mérnöki trendek becslésére, ez által intézkedések előkészítésére vonatkozó ismereteit. Fejleszti gyakorlati áramlástechnikai problémákra egyszerűsített áramlástani modellalkotó képességét. Képes arra, hogy gyakorlati áramlástechnikai probléma modellje által számszerűsített becslést adjon, a mérnöki tervezés és döntéshozatal megalapozásaként. Alkalmazza az áramlástani alapmérések elvégzéséhez szükséges ismerteit. Javaslatot tesz áramlástani alapmérés eredményeinek mérnöki szemszögű kiértékelésére. Különbséget tesz súrlódásmentes és súrlódásos közegáramlás jellemzői, jelenségei és leírásmódjai között. Képes egyszerű hidraulikai rendszer nyomásvezsteségének kiszámítására. Azonosítja az aerodinamikai jellemzőket, erőket és erőtényezőket.
Attitűd
Nyitott az ismeretek bővítésére az oktatóval és hallgató társaival. Törekszik az áramlástani problémamegoldáshoz szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Törekszik az információtechnológiai eszközök használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldó képességét. Törekszik arra, hogy a piaci versennyel összhangba hozza az etikus mérnöki attitűd és a hosszú távú win-win szempontok érvényesülését.
Önállóság és felelősség
Önállóan végzi az áramlástani feladatok és problémák végiggondolását és adott források alapján történő megoldását. Elfogadja a mérnöki munkát érintő megalapozott kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Elkötelezett a rendszerelvű megközelítéssel végzett mérnöki munka iránt. Munkáját felelősségteljesen, legjobb tudása alapján végzi.
Oktatási módszertan
A tantárgyat tanuló hallgatók elsajátítják a környezetvédelem területén tevékenykedő mérnök számára fontos áramlástani ismeretek és készségek alapjait, amelyre építve képesek lesznek áramlástannal összefüggő problémákat megoldani, az ilyen problémák megoldásához szükséges további ismereteket és készségeket elsajátítani, ill. ezeket szinten tartani. Ezen túlmenően e tantárgy hozzájárul számos szakmai tantárgy megértéséhez és elsajátításához. A tantárgy felkészíti a hallgatókat az áramlástan alapegyenleteinek alkalmazására egyszerűbb műszaki, környezetvédelmi feladatok megoldásánál, a környezetben és a környezetvédelmi berendezésekben kialakuló áramlástani jelenségek felismerésére, értékelésére. A tantárgy előkészíti a hallgatók MSc. tanulmányait. Emellett a tantárgy jellegzetességei (érdekesség, a matematikai, fizikai és gyakorlati műszaki szempontok összekapcsolódása) lehetővé teszik a hallgatók mérnöki habitusának kifejlesztését, az igényes megközelítések iránti elkötelezettségük megerősítését. Előadások, szóbeli előadás, kommunikáció írásban és szóban, IT eszközök és technikák használata, prezentációkkal (fotó/videó) illusztrációkkal segített tábla-kréta előadás. Az előadásokon (gyakorlat és laboratóriumi méréses kurzusok hiányában) az elméleti tananyagon túl áramlástan gyakorlati példákat illetve áramlástani mérések alapismereteit is tárgyaljuk. A félév során az egymásra épülő tananyag könnyebb elsajátítását segítendő, a folyamatos készülést ösztönző céllal opcionális (fakultatív) zárthelyiket tartunk, amelyek önálló megoldásával - azok kiváló eredménye - esetén megajánlott vizsgajegy szerezhető. A tantárgy írásbeli és szóbeli vizsgával zárul, melyen mind az elméleti, mind a gyakorlati példamegoldó ismereteket számonkérjük.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Lajos Tamás: Az áramlástan alapjai. 2015, ISBN 978 963 12 2885 4.
Jegyzet
Suda Jenő Miklós: Áramlástan feladatgyűjtemény I. (online), 2021
Suda Jenő Miklós: Áramlástan feladatgyűjtemény II. (online), 2021
Online elérhető tanulástámogató anyag
http://www.ara.bme.hu/oktatas/tantargy/NEPTUN/BMEGEATAKM1
https://youtube.com/playlist?list=PLZMS6jtbk5ZQyI-FEn6siJHsUNRN436ba
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2021. június 2. |
| Hatályosság vége: | 2024. december 31. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése írásbeli és szóbeli vizsgán történik. Az órarenden kívüli időpontban iratott fakultatív zárthelyik kiváló eredménye alapján megajánlott vizsgajegy adható. Az aláírás megszerzésének feltétele az előadások legalább 70%-án való kötelező részvétel. A jelenlét ellenőrzés az aláírt jelenléti ív alapján történik minden alkalommal. Az írásbeli vizsga a féléves anyagot lefedő 5 kis elméleti tesztkérdésből és 4-5-6 gyakorlati számpéldából áll. A szóbeli vizsgán előre kiadott szóbeli tételsor alapján vizsgázik a hallgató. A szóbeli vizsga előfeltétele a sikeres (min40% eredményű) írásbeli vizsga. A sikeres szóbeli vizsga feltétele (esetleges sikertelen 1. tétel utáni 2. (pót)tétellel) a min.40% szóbeli eredmény. 2. (pót)tételre adott válasszal legfeljebb 40% szóbeli eredmény szerezhető. A sikeres írásbeli pontszűm adott vizsgaidőszakban megtartható. Az írásbeli vizsga eredmény 90%, a szóbeli 10% súllyal szerepel a vizsgajegy kiszámásakor.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A tárgyhoz nem tartozik szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelés.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A vizsga elemei:
| Írásbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | Írásbeli teljesítményértékelés: A max.100pontra értékelhető vizsga két részből: írásbeli (max.90pont, 120 perc) és szóbeli (max.10pont) részből áll. Az írásbeli vizsga gyakorlati számpéldákat és elméleti kérdéseket tartalmazhat. Sikeres írásbeli vizsga feltétele a legalább 40% (min.36pont) írásbeli részvizsga eredmény. Az írásbeli vizsga 5 tesztkérdést, és 4-5-6 megoldandó számpéldát tartalmaz az egész féléves tananyagból. A sikeres írásbeli vizsga a szóbeli vizsgára bocsáthatóság feltétele is egyben. | |
| Szóbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | Szóbeli teljesítményértékelés: Adott vizsganap délután az írásbeli részvizsga eredményhirdetését szóbeli vizsga követi, melyen előre kiadott szóbeli tételsor alapján a hallgató tételhúzás és max.15 perc felkészülési idő után szóban vizsgázik. Sikeres szóbeli vizsga feltétele a szóbeli részből legalább 40% (min.4pont) eredmény. Sikertelen szóbeli vizsga esetén lehetőséget biztosítunk a hallgatónak egy újabb tételhúzással ismételt szóbeli vizsgára, amelyen már csak max. 4pont szerezhető. A sikeres írásbeli részvizsga eredmény adott vizsgaidőszakon belül megtartható. | |
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
A tárgyhoz nem tartozik szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelés.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
| Típusa: | Részarány |
|---|---|
| Írásbeli részvizsga | 90 % |
| Szóbeli részvizsga | 10 % |
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 90 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 85 % - 90 % |
| 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 | ||
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: | 2021. június 2. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2024. december 31. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
Gépészmérnöki
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Ismeri a műszaki szakterület műveléséhez szükséges általános és specifikus matematikai, természet- és társadalomtudományi elveket, szabályokat, összefüggéseket, eljárásokat.
- Átfogó ismeretekkel rendelkezik a globális társadalmi és gazdasági folyamatokról.
- Ismeri a műszaki szakterület alapvető jelentőségű elméleteit, összefüggéseit és az ezeket felépítő terminológiát.
Képesség
- Műszaki szakterületen felmerülő problémák megoldásában képes alkalmazni a megszerzett általános és specifikus matematikai, természet- és társadalomtudományi elveket, szabályokat, összefüggéseket, eljárásokat.
- Képes az adott műszaki szakterület elméleteit és az azokkal összefüggő terminológiát a problémák megoldásakor innovatív módon alkalmazni.
- Képes a szakterületén belül felmerülő speciális problémák sokoldalú interdiszciplináris megközelítésére és megoldására.
Attitűd
- Nyitott és fogékony a műszaki szakterületen zajló szakmai, technológiai fejlesztés és innováció megismerésére és elfogadására, hiteles közvetítésére.
- Felvállalja a műszaki szakterülethez kapcsolódó szakmai és etikai értékrendet.
- Törekszik a műszaki szakterülettel összefüggő új módszerek és eszközök fejlesztésében való közreműködésre. Hivatástudata elmélyült.
Önállóság és felelősség
- Megszerzett tudását és tapasztalatait formális, nem formális és informális információátadási formákban megosztja szakterülete művelőivel.
- Értékeli beosztottjai munkáját, kritikai észrevételeinek megosztásával elősegíti szakmai fejlődésüket.
- Önállóan képes mérnöki feladatok megoldására.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |