| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Áramlások numerikus modellezése | |||
|
Computational Fluid Dynamics
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEÁTBG03 | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 0 | 2 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | - | kapcsolt | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | vizsga | |||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Kristóf Gergely János (71957915589) | ||
| beosztása: | egyetemi docens | |||
| elérhetősége: | kristof@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/BMEGEATBG03 | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | BMEGEÁTBG11 | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | nincs | |||
Célkitűzés
A tantárgy oktatásának célja, hogy megismertesse az áramlások numerikus modellezésével, ezen belül a matematikai modell felállításával, a peremfeltételek lehetséges változataival, a hálógenerálással, a turbulencia modellezés alapjaival és a koncentrált paraméterű vagy egydimenziós időfüggő rendszerek leírásával. Összességében fejleszti a műszaki gondolkodást és szemléletmódot. Az oktatás célja továbbá, hogy a tanult ismeretek alapján a hallgató legyen képes a tananyaghoz kapcsolódó gépészeti problémák felismerésére, helyes megítélésére és önálló megoldására.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Ismeri a véges térfogatok módszerének elméleti alapjait és a CFD elemzés folyamatát. Ismeri a peremfeltételek matematikai hátterét és fizikai értelmezését, továbbá az áramlástechnikai gépek modellezésének lehetséges módszereit. Ismeri a forrástagok és szakadási feltételek szerepét az áramlástani modellezésben. Felidézi a turbulencia modellezés elméleti alapjait és az egyes modellek főbb sajátosságait. Felidézi numerikus háló sűrítésével és minőségével kapcsolatos szempontokat, a határrétegek hálózását és egyéb hálógenerálási módszereket. Felidézi a termikus folyamatok modellezését, a hőátadás számítását. Azonosítja a CFD elemzésre jellemző hibák és bizonytalanságok lehetséges forrásait, a konvergencia teszteket és a hibabecslési módszereket. Azonosítja az AMESim szimulációs környezet koncepcióját (multiport, koncentrált paraméterű 1D rendszer di-namikus szimulációja) kezelési módját. Azonosítja a modellkönyvtárakban található numerikus modelleket. Átlátja az összetett szimulációs modellek tervezésének, felépítésének módszerét. Átlátja a paraméter-érzékenységi vizsgálatok, mérési eredményekkel történő verifikálás módszereit. Átlátja a modell funkcionális fejlesztésének módszereit.
Képesség
Képes műszaki problémákban a szimulációs elemzés alkalmazhatóságának megítélésére. Képes és háromdimenziós áramlástani modellek elkészítésére és alkalmazására. Elkészíti a kapcsolt termikus-áramlástani modelleket. Kiszámítja a szimulációs elemzés minőségét meghatározó hibabecslést. Elkészíti a koncentrált paraméterű komponensekből álló rendszermodelleket. Megoldja a mérnöki gyakorlatban előforduló problémákat rendszermodellek felhasználásával. Kiválasztja a műszaki problémák megfelelő modellezési megközelítését. Használja a háromdimenziós áramlástani modelleket megoldásaiban. A modellezés mérnöki gyakorlatban elfogadható pontosságát fejleszti. Elkészíti az egydimenziós komponensekből álló rendszermodelleket. Kiválasztja a műszaki problémák megfelelő analitikus megközelítését. Kiválasztja a műszaki problémák megfelelő egyszerűsítő megközelítését.
Attitűd
Fejleszti együttműködőképeségét az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgató társaival. Törekszik folyamatos ismeretszerzéssel bővíteni tudását. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik az áramlástani problémamegoldáshoz szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Törekszik a pontos és hibamentes feladatmegoldásra. Fejleszti elemzéseit többirányú megközelítéssel történő alátámasztására.
Önállóság és felelősség
Önállóan végzi az áramlástani feladatok és problémák végiggondolását és adott források alapján történő megoldását. Elkötelezett a megalapozott kritikai észrevételek nyitott befogadására. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Támogatja gondolkozásában a rendszerelvű megközelítés alkalmazását. Felelősséget vállal az elvégzett munka eredményeiért és társaiért.
Oktatási módszertan
Előadások, laboratóriumi számítógépes foglalkozások, kommunikáció írásban és szóban, IT eszközök és technikák használata, opcionális önállóan és csoportmunkában készített feladatok, munkaszervezési technikák.Előadások, laboratóriumi számítógépes foglalkozások, kommunikáció írásban és szóban, IT eszközök és technikák használata, opcionális önállóan és csoportmunkában készített feladatok, munkaszervezési technikák.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Lajos Tamás: Az áramlástan alapjai. 2015, ISBN 978 963 12 2885 4
Jegyzet
1. Elektronikus jegyzet: Dr. Kristóf Gergely: Áramlások numerikus modellezése, elektronikus tankönyv, ISBN 978-963-08-1212-2, terjesztő: CFD.HU Kft., 2014
Online elérhető tanulástámogató anyag
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2021. április 26. |
| Hatályosság vége: | 2024. április 26. |
Általános szabályok
A 2.2. pontban megfogalmazott tanulási eredmények értékelése két (I.+II.) elméleti zárthelyi (összegző tanulmányi teljesítményértékelés), továbbá két (I.+II.) gyakorlati zárthelyi (összegző tanulmányi teljesítményértékelés) alapján történik. Az (I.+II.) gyakorlati zárthelyikkel szerzett pontszám a végső vizsgapontszámba 50%-os súllyal számít bele. A félévvégi aláírás megszerzésének feltétele legalább 40%-os eredmény az mindkét elméleti zárthelyiből, továbbá a gyakorlati feladatok mindegyikének legalább 40%-os pontértékű teljesítése.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A félévközi számonkérés két (I.+II.) elméleti zárthelyiből, továbbá két (I.+II.) gyakorlati zárthelyiből áll. Az (I.+II.) gyakorlati zárthelyikkel szerzett pontszám a végső vizsgapontszámba 50%-os súllyal számít bele. A félévközi számonkérés két (I.+II.) elméleti zárthelyiből, továbbá két (I.+II.) gyakorlati zárthelyiből áll. Az (I.+II.) gyakorlati zárthelyikkel szerzett pontszám a végső vizsgapontszámba 50%-os súllyal számít bele. | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, projekt jellegű, komplex | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A félévközi számonkérés két (I.+II.) elméleti zárthelyiből, továbbá két (I.+II.) gyakorlati zárthelyiből áll. Az (I.+II.) gyakorlati zárthelyikkel szerzett pontszám a végső vizsgapontszámba 50%-os súllyal számít bele. A félévközi számonkérés két (I.+II.) elméleti zárthelyiből, továbbá két (I.+II.) gyakorlati zárthelyiből áll. Az (I.+II.) gyakorlati zárthelyikkel szerzett pontszám a végső vizsgapontszámba 50%-os súllyal számít bele. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A vizsga elemei:
| Írásbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | A vizsga elemei: A tantárgy az elméleti anyagra vonatkozó írásbeli vizsgával zárul. A vizsgapontszám az alábbi részpontszámokból áll: 1. írásbeli teljesítményértékelés: félévközi (I.+II.) elméleti zárthelyikkel azonos anyagrészből: max 50p. Az írás-beli vizsga min.40% eredménye szükséges a sikeres írásbeli vizsga teljesítéséhez. 2. évközi eredmények beszámítása: I. gyakorlati zárthelyi: max. 25p; II. gyakorlati zárthelyi: max. 25p; Az így összegzett elérhető max. 100 vizsgapont alapján az 1, 2, 3, 4, 5 vizsgajegyek megállapítása a szokásos 0, 40, 55, 70, 85 alsó ponthatárok alapján történik. Megajánlott vizsgajegy kiváló félévközi munka, tehát az I.+II. elméleti zárthelyi és I.+II. gyakorlati zárthelyi alapján számolt legalább 70% összeredmény esetén szerezhető: 70≤%<85 esetén jó(4) ill. 85≤%<100 esetén jeles(5) a megajánlott vizsgajegy. | |
| Szóbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | nincs ilyen vizsgaelem | |
| Leírás: | ||
| Gyakorlati részvizsga | ||
| Kötelezettség: | nincs ilyen vizsgaelem | |
| Leírás: | ||
| Évközi eredmények beszámítása | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | A félévközi számonkérés két (I.+II.) elméleti zárthelyiből, továbbá két (I.+II.) gyakorlati zárthelyiből áll. Az (I.+II.) gyakorlati zárthelyikkel szerzett pontszám a végső vizsgapontszámba 50%-os súllyal számít bele. A félévközi számonkérés két (I.+II.) elméleti zárthelyiből, továbbá két (I.+II.) gyakorlati zárthelyiből áll. Az (I.+II.) gyakorlati zárthelyikkel szerzett pontszám a végső vizsgapontszámba 50%-os súllyal számít bele. | |
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 50 % |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | 50 % |
Az aláírás megadásának feltétele, hogy az évközi teljesítményértékeléseken szerezhető pontszám legalább 40 %-át elérje.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
| Típusa: | Részarány |
|---|---|
| Írásbeli részvizsga | 50 % |
| Évközi eredmények beszámítása | 50 % |
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.
A laboratóriumi gyakorlatok legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
| Évközi összegző teljesítményértékelések egyenként eredményesen teljesítendők-e? | ||
| igen | ||
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| igen | ||
| Összegző teljesítményértékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| az összegző (szummatív) teljesítményértékelések egyenként javíthatók, illetve ismételhetők | ||
| Összegző teljesítményértékelés ismétlő-javítási lehetősége engedélyezett-e, ha igen, milyen formában: | ||
| az ismétlő-javítás teljesítményértékelésenként egyenként lehetséges | ||
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| több eredmény közül a hallgató számára kedvezőbbet kell figyelembe venni | ||
| 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 | ||
| El nem végzett laboratóriumi gyakorlatok teljesítése: | ||
| az el nem végzett laborgyakorlatok a szorgalmi időszakban kijelölt pótlási alkalommal kötelezően elvégzendők | ||
| Hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laboratóriumi gyakorlatok ismétlése: | ||
| a hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laborgyakorlat a hibás rész kijavított formában történő benyújtásával teljesíthető | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 56 |
| felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
| felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 16 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 30 |
| vizsgafelkészülés | 35 |
| összesen | 151 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2021. április 26. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2024. április 26. |
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.
Képesség
- Műszaki szakterületen felmerülő problémák megoldásában képes alkalmazni a megszerzett általános és specifikus matematikai, természet- és társadalomtudományi elveket, szabályokat, összefüggéseket, eljárásokat.
Attitűd
- Nyitott és fogékony a műszaki szakterületen zajló szakmai, technológiai fejlesztés és innováció megismerésére és elfogadására, hiteles közvetítésére.
Önállóság és felelősség
- Megszerzett tudását és tapasztalatait formális, nem formális és informális információátadási formákban megosztja szakterülete művelőivel.
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 |