| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Kalorikus gépek numerikus szimulációja | |||
|
Numerical simulation of heat engines
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEENBVNS | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 1 | 0 | 2 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | - | önálló | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | félévközi érdemjegy | |||
| Tantárgy kreditértéke | 3 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Józsa Viktor | ||
| beosztása: | egyetemi docens | |||
| elérhetősége: | jozsa@energia.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék | |||
| http://www.energia.bme.hu/ | ||||
| Tantárgy weblapja | ftp://ftp.energia.bme.hu/pub/ | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | szabadon választható | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | BMEGEENBEKG, BMEGEENBEHK | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | BMEGEENAGAT, BMEGEENBGAT | |||
Célkitűzés
A tantárgya célja, hogy a hőtanból tanultakat a hallgatók megtanulják alkalmazni valós gépekre is, elsősorban a kalorikus gépekre és rendszerekre fókuszálva. Az kéthetenkénti egy előadás során a numerikus hőtan eszköztárával ismerkednek meg a hallgatók, míg a gyakorlat, mely heti rendszerességű, a gyakorlati numerikus hőtani probléma-megoldásba vezet be. Először az egyszerűbb, korábbról ismert hőtani folyamatokat elkülönítve ismertetjük, majd a félév második felében valós gépek működését modellezzük, különös tekintettel arra, hogy a hallgatók képet kapjanak arról, hogy mely körülmények mellett mely termikus hatások hanyagolhatóak el valójában. A komplex házi feladat pedig hozzásegít a tanagyag elmélyítéséhez.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Ismeri a numerikus szimuláció főbb lépéseit hőtechnikai problémakörben. Ismeri a numerikus módszerek működésének elvét hőtechnikai problémakörben. Ismeri a termikus peremfeltételeket, valamint kontakt feltételeket. Felidézi a numerikus szimuláció értékelésének lehetőségeit hőtechnikai problémakörben. Azonosítja a szimulációhoz szükséges geometriai előkészítés módozatait. Megkülönbözteti a szimulációs eredmények exportálásának lehetőségeit. Rendszerbe foglalja a térbeli diszkretizáció minőségi kritériumait hőtechnikai problémakörben. Tisztában van a hálófüggetlenség és időfüggetlenség fogalmával hőtechnikai problémakörben. Átfogó ismeretanyaggal rendelkezik a numerikus szimulációk alkalmazási feltételeiről. Tisztában van a végeselemes, a véges differencia és a véges térfogatok módszereinek alapvetéseivel.
Képesség
Képes a mérnöki gyakorlatban előforduló problémákhoz szimulációs kritériumokat megfogalmazni. Képes célszoftver nélkül egyszerűbb feladatokat numerikus módszerek segítségével megoldani. Képes csoportban, társaival együttműködve, a feladatokat megosztva dolgozni. A numerikus számítások kritikai értékelését végzi hőtechnikai problémakörben. Kiszámítja a rábízott hőtechnikai feladat megoldását modern eszközökkel. Feltárja a hőtechnikai szimulációs eredményeket közötti összefüggéseket. Különbséget tesz a hőterjedés különböző formái között munkája során. Meghatározza a valós feladat egyszerűsített változatának numerikus megoldását. Megtervezi a megoldanró rendszer geometriáját, ügyelve a lényeges elemek megtartására. Vázolja megbízóinak a kiindulási adatokat, az alkalmazott módszertant és a levont köbetkeztetéseket.
Attitűd
Empatikus a megrendelőivel és a hallgatótársaival szemben minden esetben. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti tudását a hőtechnikai szimulációs eszközök terén. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára a hőtechnikai szimulációs eszközök terén. Törekszik az energetikai folyamatok lényeges mechanizmusainak elkülönítésére és vizsgálatára. Törekszik körültekintően értékelni a folyamatokat és numerikus szimuláció segítségével elemezni.
Önállóság és felelősség
Önállóan végzi a numerikus problémamegoldás szignifikáns adatainak összegyűjtését. Döntést hoz egy energetikai probléma numerikus megoldásának kritériumaival kapcsolatban. Elfogadja a kritikát és az észrevételeket munkájával kapcsolatban. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Javaslatot tesz az elemi egység központú szemléletet igénylő feladatok kapcsán.
Oktatási módszertan
Frontális előadások kéthetente 2 órában. Elsősorban hagyományos, táblás előadásokra támaszkodva, a megfelelő helyeken videókkal, számítógépes példaszoftverek bemutatásával támogatva. Számítógéptermi laboratóriumi gyakorlatok heti rendszerességgel. Csoportos projektfeladat készítés a félév során, kommunikáció írásban és szóban a csoporttársakkal. IT esz-közök és technikák használata, munkaszervezés.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Jegyzet
Online elérhető tanulástámogató anyag
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2021. szeptember 1. |
| Hatályosság vége: | 2026. augusztus 31. |
Általános szabályok
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | Csoportosan egy választott hőtechnikai problémát old meg, melyből prezentációt és dokumentációt készít társaival együtt. A projektfeladatot a félév folyamán, konzultációk biztosítása mellett kell megoldani és az utolsó gyakorlati alkalmon prezentálni az eredményeket. A szükséges megoldási módszerek: analitikus közelítés, egyszerűsített numerikus becslés, valamint végeselemes megoldás ANSYS szoftverkörnyezetben. | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | Összegző teljesítményértékelés az előadások anyagából az elméleti anyagrész elsajátításának értékelése céljából. Ez részben az elméleti ismereteket méri fel, hogy a hallgató megértette-e a különböző numerikus módszerek működését, előnyeit, hátrányait. Továbbá az elméleti ismeretekre építve feladatmegoldást tartalmaz a számonkérés. A félév során szorgalmi feladatok kiadására lehet számítani, melyek teljesítésével ez a teljesítményértékelés kiváltható. | |
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 | 67 % |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | 33 % |
Az aláírás megadásának feltétele, hogy az évközi teljesítményértékeléseken szerezhető pontszám legalább 40 %-át elérje.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaelem.
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 érték hiánya az előadások esetében azt jelenti, hogy nincs jelenléti követelmény.
A laboratóriumi gyakorlatok legalább 80 %-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? | ||
| 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 teljesítményértékelésenként egyenként lehetséges | ||
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| több eredmény közül a hallgató számára kedvezőbbet kell figyelembe venni | ||
| El nem végzett laboratóriumi gyakorlatok teljesítése: | ||
| az el nem végzett laborgyakorlatok a pótlási időszakban elvégezhetők, de ez nem kötelező | ||
| 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 | 42 |
| felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
| felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 32 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 2 |
| összesen | 90 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2021. szeptember 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2026. augusztus 31. |
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.
Képesség
- Képes integrált ismeretek alkalmazására az energetikai gépek és folyamatok, az energetikai rendszerek és technológiák, valamint a kapcsolódó környezetvédelmi, informatikai, gazdasági és jogi szakterületekről.
Attitűd
- Nyitott és fogékony a műszaki szakterületen zajló szakmai, technológiai fejlesztés és innováció megismerésére és elfogadására, annak hiteles közvetítésére.
Önállóság és felelősség
- 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) |
Ismeri a differenciálegyenleteket és a hőterjedés fő formáit. |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
Képes analitikus módszerek segítségével megoldani elemi hőtechnikai folyamatokat. A megoldáshoz képes a valós rendszert megfelelő egyszerűsítések segítségével redukálni. |