| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Nyílt forráskódú numerikus áramlástan | |||
|
Open Source Computational Fluid Dynamics
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEÁTNG11 | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 1 | 2 | 0 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | kapcsolt | - | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | félévközi érdemjegy | |||
| Tantárgy kreditértéke | 3 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Balogh Miklós (71427777405) | ||
| beosztása: | adjunktus | |||
| elérhetősége: | baloghm@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/BMEGEATNG11 | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelezően választható | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | nincs | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | nincs | |||
Célkitűzés
A tantárgy célja, hogy kiterjessze a hallgatók numerikus áramlástani (CFD) tudását és képességeit a nyílt forráskódú eszközök irányába. A hallgatók megismerik azokat a platformokat, eszközöket és módszereket, amelyek segítségével képesek komplex numerikus áramlástani problémák megoldására, nyílt forráskódú, liszenszmentes, ingyenesen használható szoftverkörnyezetben. A tantárgy megismerteti a hallagtót a linux operációs rendszer, és az OpenFOAM szimulációs rendszer használatával, egyszerű programozási feladatokon keresztül bevezeti a hallgatót a modellfejlesztés világába.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Tisztában van az CFD-ben használt általános fogalmakkal. Tisztában van a rendelkezésre álló nyílt forráskódú eszközök főbb tulajdonságaival. Tisztában van a CFD szimulációk eredményét befolyásoló tényezőkkel. Ismeri a nyílt forráskódú környezetben fellelhető CFD eszközök tulajdonságait, előnyeit, alkalmazási korlátait. Átfogó ismeretekkel rendelkezik a CFD szimulációs vizsgálatok elveiről, alkalmazhatósági korlátairól. Ismeri az OpenFOAM szimulációs rendszer felépítését és működési elvét. Átlátja az OpenFOAM szimulációs rendszer komponenseinek alkalmazási korlátjait. Ismeri a nyílt forráskódú utófeldolgozó szoftverek működési elvét. Átlátja a nyílt forráskódú utófeldolgozó szoftverek alkalmazási korlátait. Azonosítja a nyílt forráskódú szoftverek előnyeit és hátrányait.
Képesség
Kiválasztja az adott áramlástani probléma megoldására alkalmas vizsgálati módszereket. Képes kiválasztani az áramlástani probléma megoldására az áramló közeg, geometria, stb. figyelembevételével a megfelelő szoftverkomponenseket. Önállóan működteti és karban tartja a nyílt forráskódú szoftverkörnyezetet. Elkészíti a szimulációs vizsgálat végrehajtásához szükséges geometriát. Elkészíti a szimulációs vizsgálat végrehajtásához szükséges numerikus hálót. Képes kiválasztani a numerikus megoldás során alkalmazandó modelleket. Kiválasztja a numerikus megoldás során alkalmazandó numerikus módszereket. Kiértékelést végez a számítás során nyert számszerű adatok alapján. Elkészíti a kiértékeléshez csatolandó képeket, videókat. Képes a pontos és hibamentes feladatmegoldásra, a mérnöki precizitásra.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti a nyílt forráskódú numerikus áramlástannal kapcsolatos tudását. Nyitott a nyílt forráskódú, ingyenes eszközök használatára. Törekszik az mérnöki problémamegoldáshoz szükséges nyílt forráskódú eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit. Eredményeit a szakmai szabályainak megfelelően publikálja.
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. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy oktatása előadás és laboratóriumi gyakorlat keretében zajlik. Az előadások alapvetően a frontális oktatás technikáját alkalmazva ismertetik meg a hallgatókkal a tudás kompetenciaelemek által meghatározott információkat. Az ismeretek alkalmazására és készségszintű elsajátítására a tantermi (CFD labor) gyakorlatokon kerül sor, ahol minden alkalommal adott feladatokat kell önállóan megoldania, illetve a félév folyamán egy kiadott projektmunkát kell önállóan vagy csoportosan megoldania, amely a mérnöki feladatmegoldás területén szükséges készségeket fejleszti. A projektmunkát a félév végén prezentáció keretében kell bemutatni.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Ferziger, Joel H., Peric, Milovan, Computational Methods for Fluid Dynamics, 2002, ISBN-13: 978-3540420743
Jegyzet
OS CFD jegyzet, 2019, http://www.ara.bme.hu/~baloghm/OS_CFD2019/
Online elérhető tanulástámogató anyag
http://www.ara.bme.hu/oktatas/tantargy/NEPTUN/BMEGEATNW11
https://www.google.com/
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2020. március 3. |
| Hatályosság vége: | 2024. augusztus 31. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése egy évközi írásbeli összegző teljesítménymérés valamint egy részteljesítmény mérés alapján történik. Az összegző tanulmányi teljesítményértékelés a tantárgy tudás és képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja zárthelyi dolgozat formájában, amely a szükséges lexikális és gyakorlati ismereteket kéri számon a teljesítményértékelés során, a rendelkezésre álló munkaidő 90 perc. A részteljesítmény értékelés (projekt feladat): a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, melynek megjelenési formája az egyedileg vagy csoportosan készített projekt feladat.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | Az összegző értékelések együttesen vizsgálják és mérik fel a hallgatók tudás és képesség típusú kompetenciákkal meghatározott tanulási eredményeit. Ennek megfelelően az egyes összegző értékelések a kijelölt elméleti ismeretanyag elsajítítottságát, valamint a gyakorlaton szerzett ismeretek meglétét és képességek alkalmazását mérik fel. Egy-egy összegző értékelés 30%-ban az elméleti ismeretekre, 70%-ban az alkalmazói készségekre fókuszál. Teljesítésükre a tanulmányi teljesítményértékelési tervben meghatározott időpontban, előreláthatólag a 9. oktatási héten kerül sor. Az összegző teljesítményértékelésen 50 pont szerezhető. Minimum 50% elérendő. | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, egyszerű | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés alapvető célja az attitűd, valamint az autónómia és felelősség kompetenciacsoportba tartozó tanulási eredmények meglétének vizsgálata. Ennek módja egy projekt feladat önálló vagy csoportos elkészítése, majd a gyakorlati csoport előtti prezentációja. A feladatokat és a legfeljebb 2 fős csoportok beosztását a 6. oktatási hétig kell véglegesíteni. Az elkészített projekt dolgozat tartalmi és formai követelményeit, értékelési elveit a feladatkiírás tartalmazza. Teljesítésére a tanulmányi teljesítményértékelési tervben meghatározott időpontban, előreláthatólag a 13-14. oktatási héten kerül sor. A feladattal legfeljebb 50 pont szerezhető. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 50 % |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | 50 % |
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaelem.
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 85 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 85 % - 85 % |
| 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 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? | ||
| NEM | ||
| 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 lehetősége kizárt | ||
| 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(ek) ezen csoportjába tartozó teljesítményértékelés nem javítható, illetve nem ismételhető, az eredmény megállapítás a TVSZ 122. § (6) bekezdésben foglaltak szerint | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 42 |
| félévközi készülés a gyakorlatokra | 14 |
| felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 16 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 4 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 14 |
| összesen | 90 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2020. március 3. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2024. augusztus 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.
- Rendelkezik a gépészeti területhez kapcsolódó méréstechnikai és méréselméleti ismeretekkel.
- Átfogóan ismeri a gépészeti területen alkalmazott szerkezeti anyagok fontosabb tulajdonságait, alkalmazási területeit.
Képesség
- Műszaki szakterületen felmerülő problémák megoldásában képes alkalmazni a megszerzett általános és specifikus matematikai, természet- és társadalomtudományi elveket, szabályokat, összefüggéseket, eljárásokat.
- Képes a gépészeti területen alkalmazott anyagok laboratóriumi vizsgálatára és elemzésére, a vizsgálati eredmények értékelésére és dokumentálására.
Attitűd
- Törekszik a minőségi követelmények betartására és betartatására.
- Törekszik szakmailag magas szinten önállóan vagy munkacsoportban megtervezni és végrehajtani a feladatait.
- Nyitott és fogékony a műszaki szakterületen zajló szakmai, technológiai fejlesztés és innováció megismerésére és elfogadására, hiteles közvetítésére.
Önállóság és felelősség
- Szakmai problémák megoldása során önállóan és kezdeményezően lép fel.
- Vállalja a felelősséget az irányítása alatt zajló részfolyamatokért.
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 |