| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Diffúziós folyamatok | |||
|
Diffusion Processes
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEÉEBE51 | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 1 | 0 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | kapcsolt | - | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | vizsga | |||
| Tantárgy kreditértéke | 4 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Hégely László (72012559877) | ||
| beosztása: | egyetemi docens | |||
| elérhetősége: | hegely.laszlo@gpk.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék | |||
| https://epget.bme.hu/index.php | ||||
| Tantárgy weblapja | https://epget.bme.hu/subjects.php?lepes=2&tid=111&tlng=0 | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | BMETE93BG03 | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | nincs | |||
Célkitűzés
A tantárgy oktatásának célja, hogy a hallgatókkal hőtani, áramlástani és matematikai alapismereteik birtokában megismertesse az alapvető anyagátadási műveletek elméletét, a fázisegyensúlyok alapjait, valamint azok gyakorlati alkalmazását, továbbá az egyik legfontosabb anyagátadási művelet (folyamatos és szakaszos desztilláció) eljárásait és berendezéseit, valamint azok gyakorlati alkalmazását.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Alkalmazási példákat tud felhozni anyagátadásra, ismeri a fontosabb diffúziós műveleteket. Tisztában van a folyamatos- és szakaszos művelet, a folytonos- és fokozatszerű fázisérintkeztetés, valamint az egyensúlyi fokozat fogalmával. Különbséget tesz a többkomponensű gázok/gőzök és folyadékok összetétel megadási módozatai között. Ismeri Fick I. törvényét és a molekuláris diffúziós tényező definícióját, fizikai jelentését és az azt befolyásoló állapotjelzőket. Tisztában van az ekvimoláris szembediffúzió és az unimoláris diffúzió fogalmával. Tisztában van a hő- anyag- és impulzus transzport molekuláris törvényszerűségeivel. Különböző módokon leírja a hő- és anyagátadást turbulens áramlásban (turbulens vezetési tényezők ill. átadási tényezők). Tudomása van a gáz-folyadék és gőz-folyadék fázisegyensúlyok leírásának törvényszerűségeiről (Dalton-törvény, Raoult-törvény, Antoine-egyenlet, Gibbs-féle fázisszabály). Leírja a fázisok közötti tömegtranszportot (kétfilm-elmélet) és az anyagátbocsátási és anyagátadási tényezők közötti kapcsolatot. Érti a folyamatos egyensúlyi lepárlás (flashing) műveletét, a mérleg- és egyensúlyi egyenleteit. Ismeri a rektifikálás műveletét és a folyamatos rektifikáló oszlop modelljét. Érti a szakaszos rektifikálás műveletét és különböző üzemviteli módjait. Felidézi a töltetes kolonnák felépítését és a különböző töltet típusokat.
Képesség
Értelmezi a többkomponensű rendszerekben értelmezett összetétel megadási módokat és átváltja a különböző típusú koncentrációkat. Leírja a különböző extenzív állapotjelzők vezetéses áramsűrűségeinek tapasztalati úton felírt törvényszerűségeit. Kifejezi Fick I. törvényét és a molekuláris diffúziós tényezőt a kinetikus gázelmélet alapján. Kiszámítja a megfelelő összefüggések segítségével különböző gázok és folyadékok molekuláris diffúziós tényezőjét, valamint ki tudja számítani egy több komponensű fázison belül a komponensek molekuláris diffúziós sebességét. A hő-, anyag- és impulzustranszport analógiáját a megfelelő körülményekre alkalmazza. Kiszámítja adott fázisok közötti anyagátadási művelet esetében az anyagátbocsátási tényezőt, az anyagátadási ellenállások viszonyát. Meghatározza a folyamatos rektifikálás műveleténél a munkavonal egyenletét. Grafikus úton meghatározza egy desztilláló oszlop elméleti tányérszámát. Meghatározza egy desztilláló oszlop betáplálásának optimális helyét. Képes a refluxarány és a tányérszám közötti kapcsolat értelmezésére, és meghatározni a minimális és az optimális refluxarányt. Képes az egyszerű szakaszos desztilláció és a szakaszos rektifikálás számítására. Megtervezi a töltött rektifikáló oszlopot az átviteli egységek módszerének használatával. Különbséget tesz a különböző tányér típusok között, figyelembevéve azok hidrodinamikai jellemzőit és a tányérhatásfokokat.
Attitűd
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgató társaival, aktív részvétellel törekszik a gyakorlatok során a csapatmunkára. Törekszik a diffúziós folyamatokhoz kapcsolódó problémamegoldáshoz szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Fogékony az energiahatékonyság és környezettudatosság elvének anyagátadási feladatok megoldásában való érvényesítésére. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik a pontos és hibamentes feladatmegoldásra.
Önállóság és felelősség
Önállóan végzi az anyagátadással kapcsolatos feladatok és problémák végiggondolását és adott források alapján történő megoldását. A gyakorlatokat felkészülten, a megfelelő felszereléssel érkezve, és tevékenyen részvétellel végzi. Elfogadja a megalapozott kritikai észrevételeket. Elkötelezett gondolkozásában a rendszerelvű megközelítést alkalmazására. Felelősséget érez az energiahatékony, balestementesen üzemeltethető, minimális környezeti hatásokkal rendelkező műveletek iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy oktatása során az előadás és a gyakorlat elsősorban módszertanában válik el egymástól. Az előadások alapvetően a frontális oktatás technikáját alkalmazva ismertetik meg a hallgatókkal a tudás kompetenciaelemek által meghatározott információkkal. Az előadásokhoz ábrákat és kiegészítő információkat bemutató diasorok és írásos anyagok tartoznak, amelyek kiegészítik az előadásokon hallott ismereteket. Az előadások és az írásos tananyagok egymást kiegészítik, külön-külön nem elegendőek a megfelelő felkészültség eléréséhez. Az gyakorlati foglalkozások az előadásokhoz kapcsolódnak, elősegítik az ismeretek alkalmazását és készségszintű elsajátítását.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Fonyó Zsolt, Fábry György: Vegyipari művelettani alapismeretek, Nemzeti Tankönyvkiadó, 2004, Budapest, ISBN: 9789631953152.
McCabe, Smith, Harriott: Unit Operations of Chemical Engineering, McGraw Hill, 2005, Boston, ISBN: 978-0072848236.
Jegyzet
Hégely László, Láng Péter: Átadási folyamatok. BME Épületgépészéti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék, 2021.
Online elérhető tanulástámogató anyag
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2021. április 29. |
| Hatályosság vége: | 2026. április 29. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése egy összegző tanulmányi teljesítményértékelés (zárthelyi dolgozat), gyakorlatokon tanúsított aktív részvétel (részteljesítmény értékelés), és egy vizsgaidőszakban végzett írásbeli teljesítményértékelés (vizsga) alapján történik. A zárthelyi eredménye (legalább 55% elérése esetén) 50%-os súllyal beszámítható a vizsgába. Az aláírás feltétele a zárthelyi 40%-os teljesítése és a laborgyakorlatokról készült jegyzőkönyvek elfogadása. Utóbbi feltétele további a laborgyakorlaton történő részvétel, és a gyakorlat előtt megírt rövid beugró dolgozat sikeres teljesítése.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A tantárgy és tudás, képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja zárthelyi dolgozat formájában. A dolgozat tartalmazhat kifejtendő elméleti kérdéseket, melyek a lexikális tudást, esszékérdéseket, melyek az egyes fogalmak értelmezését és az azok közötti összefüggések felismerését, és a szintetizáló képességet vizsgálja, valamint tartalmazhat számítási feladatokat melyek a probléma felismerést és-megoldást helyezik a középpontba. Az értékelés alapjául szolgáló tananyagrészt a tantárgy előadója határozza meg, a rendelkezésre álló munkaidő 45 perc. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A vizsga elemei:
| Írásbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | a hallgató választása szerinti opcionális (rész)vizsgaelem, a más részvizsga alapján megajánlott vizsgaérdemjegy korlátlan mértékben módosulhat | |
| Leírás: | A tantárgy és tudás, képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja vizsga dolgozat formájában. A dolgozat tartalmazhat kifejtendő elméleti kérdéseket, melyek a lexikális tudást, esszékérdéseket, melyek az egyes fogalmak értelmezését és az azok közötti összefüggések felismerését, és a szintetizáló képességet vizsgálja, valamint tartalmazhat számítási feladatokat melyek a probléma felismerést és-megoldást helyezik a középpontba. Az értékelés alapjául szolgáló tananyagrészt a tantárgy előadója határozza meg, a rendelkezésre álló munkaidő 2x45 perc. | |
| Évközi eredmények beszámítása | ||
| Kötelezettség: | a hallgató választása szerinti opcionális (rész)vizsgaelem, a más részvizsga alapján megajánlott vizsgaérdemjegy korlátozottan módosulhat | |
| Leírás: | Az aktuális félévben elért évközi eredmény a vizsgajegybe 50%-ban beszámítható a hallgató kérése alapján, ha a megszerezhető pontszám legalább 55%-át eléri a hallgató. Ebben az esetben a vizsgán rendelkezésre álló munkaidő 45 perc és az értékelés fennmaradó 50%-ának alapjául szolgáló tananyagrész az összes tananyagnak azon része, mely nem képezte az évközi összegző tanulmányi értékelés tárgyát. Az évközi eredmények ily módon csak egyszer, az aktuális félévben vehetők figyelembe. | |
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 | 100 % |
| 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 érték hiánya az előadások esetében azt jelenti, hogy nincs jelenléti követelmény.
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 | ||
| 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 | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 42 |
| félévközi készülés a gyakorlatokra | 7 |
| felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 16 |
| vizsgafelkészülés | 28 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 27 |
| összesen | 120 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2021. április 30. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2026. április 30. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
energetikai_mérnöki
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Ismeri az energetikai mérnöki szakmához szorosan kapcsolódó természettudományos és műszaki elméletet és gyakorlatot, rendelkezik a megfelelő szintű manuális készségekkel.
- Széles körű elméleti és gyakorlati felkészültséggel, módszertani és gyakorlati ismeretekkel rendelkezik az összetett energiaátalakító, -ellátó és -felhasználó rendszerek és folyamatok tervezéséhez, létesítéséhez, modellezéséhez, üzemeltetéséhez és irány
Képesség
- Képes integrált ismeretek alkalmazására az energetikai gépek és folyamatok, az energetikai rendszerek és technológiák, valamint a kapcsolódó környezetvédelmi, informatikai, gazdasági és jogi szakterületekről.
- Képes az energetikai gépek, rendszerek és folyamatok tervezésében, szervezésében és működtetésében használatos eljárások, modellek, információs technológiák alkalmazására és azok továbbfejlesztésére.
- Képes az adott műszaki szakterület elméleteit és az azokkal összefüggő terminológiát a problémák megoldásakor innovatív módon alkalmazni.
Attitűd
- Tevékenységét rendszerszemléletű és folyamatorientált gondolkodásmód alapján komplex megközelítésben, a fenntarthatóság és energiatudatosság szempontjait előtérbe helyezve végezi.
- Új, komplex megközelítést kívánó, stratégiai döntési helyzetekben, illetve nem várt élethelyzetekben is törekszik az energiahatékonyság, a fenntarthatóság, valamint a jogszabályok és etikai normák teljes körű figyelembevételével dönteni.
- Együttműködik más szakterületek képviselőivel.
Önállóság és felelősség
- Vállalja a felelősséget az irányítása alatt zajló részfolyamatokért.
- Szakmai problémák megoldása során Önállóan és kezdeményezően lép fel.
- 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) |
Ismeri a hőátbocsátási folyamatok leírásának módjait, az áramlástan alapjait. |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
Képes mérési eredmények feldolgozására, értékelésére. |