| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Hőerőgépek modellezése | |||
|
Modeling Heat Engines
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEENNGHM | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 0 | 1 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | - | kapcsolt | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | félévközi érdemjegy | |||
| Tantárgy kreditértéke | 4 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Groniewski Axel Domonkos (71503852033) | ||
| beosztása: | egyetemi docens | |||
| elérhetősége: | groniewsky@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/Folyamatmodellezes/ | |||
| 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 | BMEGEENMEHM | |||
Célkitűzés
Erőművi rendszerek szimulációja a legösszetettebb mérnöki problémák közé sorolható az energetika területén. Egy, a valóságot kellő pontossággal leíró modell megalkotásához nem csak a kellő mélységű berendezés szintű ismeretanyag szükséges, de a teljes rendszert átlátni képes szemléletmód is. A félév során komplex energiaátalakító rendszerek, ill. berendezések egyszerűsített modelljeit készítjük el, majd alkalmasan választott környezetben elkészített számítógépes modellen szimuláljuk a működésüket. A félév során olyan alternatív energiaátalakító rendszerek kerülnek bemutatásra, melyek megjelenése és térnyerése a decentralizált energiatermeléssel és hatékony energiaátalakítással köthetők össze.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Tudomása van a hőkörfolyamatok modellezésének alapvető módszereiről. Azonosítja az alacsony hőmérsékletű hőforrásoknál energiaátalakításra használható termodinamikai folyamatokat. Ismeretekkel rendelkezik az alacsony hőmérsékletű, hulladékhő hasznosítására alkalmas egykomponensű, kétfázisú rendszereket illetően. Ismeri az egyszerű és összetett egykomponensű egyfázisú, valamint egykomponensű kétfázisú hűtőrendszerek felépítését, működési elvét. Érti a termokémiai kompresszorok viselkedését, a kétkomponensű, kétfázisú hűtőrendszerek működését. Tisztában van a trilaterális (TC), szerves flash (OFC) és szerves Rankine ciklusok (ORC) technológiai megvalósításának feltételeivel. Átlátja az alacsony hőmérsékletű, hulladékhő hasznosítására alkalmas kétkomponensű, kétfázisú rendszereket (pl.: Kalina ciklus). Tájékozott a szénelgázosító technológiák fontosabb jellemzőit és rendszerbe integrálásukat illetően. Megkülönbözteti az alacsony és magas hőmérsékletű tüzelőanyag cellák fontosabb műszaki jellemzőit, üzemi paramétereit. Összefoglalja az adott hőforrásra illeszthető rendszerek fizikai és technológiai tulajdonságait.
Képesség
Kiválasztja a megfelelő modellezési eljárást adott hőtani feladathoz. Azonosítja az alacsony hőmérsékletű hőforrásoknál energiaátalakításra használható termodinamikai folyamatokat. Meghatározza az alacsony hőmérsékletű, hulladékhő hasznosítására alkalmas egykomponensű, kétfázisú rendszerek főbb jellemzőit. Elemzi az egyszerű és összetett egykomponensű egyfázisú, valamint egykomponensű kétfázisú hűtőrendszereket. Képes elkészíteni termokémiai kompresszorok termodinamikai modelljét és azt kétkomponensű, kétfázisú hűtőrendszerekbe integrálni. Leírja trilaterális (TC), szerves flash (OFC) és szerves Rankine ciklusok (ORC) viselkedését termodinamikai modellekkel. Meghatározza az alacsony hőmérsékletű, hulladékhő hasznosítására alkalmas kétkomponensű, kétfázisú rendszereket (pl.: Kalina ciklus) működési paramétereit. Vizsgálja szénelgázosító technológiák fontosabb jellemzőit és rendszerbe integrálhatóságukat. Javaslatot tesz alacsony és magas hőmérsékletű tüzelőanyag cellák fontosabb műszaki jellemzőire, üzemi paramétereire. Megválasztja egy adott hőforrásra illeszthető rendszer fizikai és technológiai tulajdonságait.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti a termodinamikával, gőz- és gázturbinákkal, erőművekkel valamint kazánokkal és egyéb tüzelőberendezésekkel kapcsolatos tudását. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik a rendszerszintű, hőtani problémamegoldáshoz szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit. Érvényesíti az energiahatékonyság, a környezettudatosság és gazdaságosság elvét a szimulációs feladatok megoldása során. Figyelemmel követi a társadalmi, gazdasági és politikai rendszerben bekövetkező változásokat. Eredményeit a szakmai szabályainak megfelelően publikálja. Véleményét és nézeteit másokat nem sértve közzéteszi.
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. Felelősséget érez az energetika, az energiagazdálkodás problémái, valamint a fenntartható környezethasználat, továbbá a jelen és a jövő nemzedékei iránt. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy egy heti egy óra előadás-sorozatra és az ehhez szorosan kötődő heti két órás gyakorlatra válik szét. Az előadások alapvetően a frontális oktatás technikáját alkalmazva ismertetik meg a hallgatókkal a szükséges anyagot. A tantárgy alapvetően számítógépes laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra épít, a kapcsolódó gyakorlatok szimulációs modelleken keresztül mutatják be az előadási anyagok alkalmazását. A tárgy elméleti alapjait bemutató irodalmat a tárgy előadója bocsátja a hallgatók rendelkezésére szakmai folyóiratcikkek formályában a félév elején.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Jakab Zoltán, Kompresszoros hűtés I., Magyar Mediprint Szakkiadó Kft, 2005, ISBN 963 8114 25 8
Jegyzet
Huijuan Chen, D. Yogi Goswami, Elias K. Stefanakos, Renewable and Sustainable Energy Reviews, A review of thermodynamic cycles and working fluids for the conversion oflow-grade heat, 2010, Elsevier, ISSN: 1364-0321
Online elérhető tanulástámogató anyag
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032110001863
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2019. szeptember 1. |
| Hatályosság vége: | 2024. szeptember 1. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése projekt jellegű komplex részteljesítmény értékelőn keresztül történik, ami a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja. A számonkérés megjelenési formája a vezetett előadás és gyakorlat tartása. Hallgató a választott témából 45 perces bevezető előadást, valamint 2x45 perces laboratóriumi gyakorlatot tart. Tárgy előadója biztosítja az előadáshoz szükséges, megfelelő szintű szakirodalmat, valamint egyéni konzultáció keretében egyeztetet a gyakorlatok tematikájáról.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, projekt jellegű, komplex | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés alapvető célja az attitűd, valamint az autónómia és felelősség kompetenciacsoportba tartozó tanulási eredmények meglétének vizsgálata. Ennek megjelenési formája a 45 perces vezetett előadás, valamint a 2x45 perces gyakorlat tartása. Az értékelés két részből, 50%-ban az előadó hallgatói véleményezéséből, valamint 50%-ban a tárgy előadójának értékeléséből áll. Az értékelés előre meghatározott szempontok alapján történik. | |
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 | 100 % |
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] | 72 % - 85 % |
| közepes (3) | Satisfactory [D] | 65 % - 72 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 50 % - 65 % |
| elégtelen (1) | Fail [F] | 50 % 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 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.
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| NEM | ||
| 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 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 alternatív részteljesítmény értékelés típusú feladattal kiválhatók a pótlási időszak végéig | ||
| Hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laboratóriumi gyakorlatok ismétlése: | ||
| a hibásan teljesített laborgyakorlat csak a teljes laborgyakorlati cselekmény ismételt elvégzésével teljesíthető | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 42 |
| felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 30 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 28 |
| összesen | 114 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2019. szeptember 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2024. szeptember 1. |
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.
- Ismeri a műszaki szakterület alapvető jelentőségű elméleteit, összefüggéseit és az ezeket felépítő terminológiát.
- Széles körű elméleti és gyakorlati felkészültséggel, módszertani és gyakorlati ismeretekkel rendelkezik az összetett gépészeti rendszerek és folyamatok tervezéséhez, gyártásához, modellezéséhez, üzemeltetéséhez és irányításához.
Képesség
- Műszaki szakterületen felmerülő problémák megoldásában képes alkalmazni a megszerzett általános és specifikus matematikai, természet- és társadalomtudományi elveket, szabályokat, összefüggéseket, eljárásokat.
- Képes integrált ismeretek alkalmazására a gépek, a gépészeti berendezések, rendszerek és folyamatok, a gépipari anyagok és technológiák, valamint a kapcsolódó elektronika és informatika szakterületeiről.
- Képes a gépészeti rendszerek és folyamatok tervezésében, szervezésében és működtetésében használatos eljárások, modellek, információs technológiák alkalmazására és azok továbbfejlesztésére.
Attitűd
- Törekszik a műszaki szakterülettel összefüggő új módszerek és eszközök fejlesztésében való közreműködésre. Hivatástudata elmélyült.
- Törekszik a minőségi követelmények betartására és betartatására.
- Törekszik arra, hogy mind saját, mind munkatársai tudását folyamatos ön- és továbbképzéssel fejlessze.
Önállóság és felelősség
- Önállóan képes mérnöki feladatok megoldására.
- Működési területén önállóan hoz szakmai döntéseket.
- 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 |