Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Numerikus hőtranszport | |||
Numerical methods of heat transport
|
||||
Tantárgykód | BMEGEENNGNH | |||
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. Kovács Róbert Sándor | ||
beosztása: | egyetemi docens | |||
elérhetősége: | kovacsrobert@energia.bme.hu | |||
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék | |||
http://www.energia.bme.hu/ | ||||
Tantárgy weblapja | http://energia.bme.hu/~kovacsrobert/BMEGEENGNH | |||
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 tantárgya célja, hogy megismertesse a hővezetési feladatok matematikai és fizikai leírását, annak műszaki problémákra való felhasználását. Tárgyalja azon anyagi paraméterek jelentését amelyek a hővezetési folyamatok leírásához szükségesek. Bemutatja a hővezetési folyamatokat leíró közönséges és parciális differenciálegyenletek numerikus megoldási lehetőségeit, hangsúlyt fektetve azok előnyeire és hátrányaira. A konkrét hőtechnikai jelenségeken és a hozzájuk kapcsolódó műszaki feladatokon túlmenően általánosan hasznos modellezési és problémamegoldási ismereteket nyújt.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Ismeri a hővezetés, mint jelenség fizikai és matematikai hátterét. Ismeri a hővezetési feladatokhoz tartozó peremfeltételeket. Tájékozott a hőtechnikai számításokhoz szükséges anyagi paraméterek és jelentésüket illetően. Ismeri az 1 és 2 dimenziós, állandósult állapotú hővezetési jelenség analitikus megoldását. Érti a végesdifferenciákra épülő numerikus módszert. Tisztában van a véges térfogatokra épülő numerikus módszerekkel. Tudomása van a végeselemes módszerek előnyeiről és hátrányairól. Tisztában van a numerikus sémák stabilitási tulajdonságaival. Érti az anyagi paraméterek hőmérsékletfüggésének numerikus módszerekben való figyelembevételét. Birtokában van a hőtechnikai számításokhoz szükséges szemléletnek.
Képesség
Feltárja a megoldáshoz szükséges matematikai eszközöket. Az összegyűjtött információk alapján elemzi az összetett hőtechnikai feladatok megoldási menetét. A többféle megoldási lehetőség közül kiválasztja a feladathoz illő legjobb utat. Képes a valós rendszerek absztrakt hőátviteli modellekkel történő leírására. Hőtechnikai rendszerek és folyamatok többszempontú analízisét végzi. Kritikailag értékeli a kapott numerikus és analitikus megoldásokat. Különbséget tesz különböző numerikus módszerek között. Képes a numerikus megoldások alapszintű programozási ismereteinek elsajátítására. Megoldja a nagy számításigényű hőtechnikai feladatokat. Képes gondolatait rendezett formában szóban és írásban kifejezni, a vonatkozó szakzsargont következetesen használni.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti a numerikus módszerekkel kapcsolatos tudását. Nyitott a matematikai programozási eszközök használatára. Törekszik a hőfizikai feladatmegoldáshoz szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit. Kialakítja magában a hőfizikai problémák megoldásához szükséges szemléletmódot. 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. Elkötelezett az elvárható legmagasabb szintű munkavégzésre. Önállóan végzi a hőtechnikai modellezési feladatokat. Csapat részeként támogatja a hatékony munkavégzést.
Oktatási módszertan
A tantárgy oktatása részben előadás, részben pedig számítógépes labor jellegű. Az előadások során a legfontosabb elméleti fogalmak és matematikai elemek kerülnek ismertetésre, amelyet a labor jellegű, számítógépes foglalkozások során teljes egészében ki kell használni. A számítógépes gyakorlatok során az ANSYS környezetben való munka elsajátítása részben önállóan, részben pedig az oktatóval közösen történik. Az így elsajátított ismereteket mélyíti el a félév végén kötelezően elkészítendő házi feladat, amely teljesen önálló gondolkodást és munkavégzést igényel.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
H. K. Versteeg, W. Malalasekera: An Introduction to Computational Fluid Dynamics, Second Edition, 2007, ISBN: 978-0-13-127498-3
M. M. Woolfson, G. J. Pert: An Introduction to Computer Simulation, Oxford University Press, New York, 1999, ISBN 0 19 850423 3
Jegyzet
Kovács Róbert, Józsa Viktor: Bevezetés a numerikus módszerekbe, Akadémiai Kiadó, várható megjelenés: 2019
Online elérhető tanulástámogató anyag
ftp://ftp.energia.bme.hu/pub/
http://energia.bme.hu/~kovacsrobert
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete: | 2019. szeptember 1. |
Hatályosság vége: | 2025. július 15. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése egy évközi írásbeli teljesítményértékelés és egy részteljesítmény értékelés alapján történik. Az összegző tanulmányi teljesítményértékelés: a tantárgy és tudás, képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja zárthelyi dolgozat formájában, a dolgozat egyrészt a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszál, így a problémafelismerést és -megoldást helyezi a középpontba, azaz gyakorlati (számítási) feladatokat kell megoldani, másrészt a szükséges lexikális ismereteket kéri számon a teljesítményértékelés során, a rendelkezésre álló munkaidő 90 perc. A részteljesítmény értékelés (házi feladat): a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, melynek megjelenési formája az egyénileg készített házi feladat.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
1. Évközi teljesítményértékelés | ||
Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
Darabszáma: | 1 | |
Célja, leírása: | Az összegző értékelés együtt vizsgálja és méri fel a hallgatók tudás és képesség típusú kompetenciákkal meghatározott tanulási eredményeit. Ennek megfelelően az összegző értékelés a kijelölt elméleti ismeretanyag elsajítítottságát, valamint a gyakorlaton szerzett ismeretek meglétét és képességek alkalmazását mérik fel. A teljesítmény értékelés legalább 50%-os teljesítése a félév sikeres abszolválásának a kritériuma. A teljes pontszámba 60%-al számít be az így elért eredmény. | |
2. 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 módja egy önállóan választott hőfizikai vagy áramlástani folyamat numerikus modellezése és a kapott eredmények dokumentációban történő összefoglalása. A házi feladat az eredmények prezentálásával zárul le. A teljes pontszámba 40%-al számít be az így elért pontszám. |
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 | 60 % |
2. Évközi teljesítményértékelés | 40 % |
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.
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 csak ÖSSZEVONTAN javíthatók, illetve ismételhetők | ||
Összegző teljesítményértékelés ismétlő-javítási lehetősége engedélyezett-e, ha igen, milyen formában: | ||
az ismétlő-javítás összevont formában 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 | 42 |
felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 16 |
részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 30 |
további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 12 |
összesen | 114 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2019. szeptember 1. |
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2025. július 15. |
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.
- Ismeri és érti a számítógépes modellezés és szimuláció gépészeti szakterülethez kapcsolódó eszközeit és módszereit.
Képesség
- Műszaki szakterületen felmerülő problémák megoldásában képes alkalmazni a megszerzett általános és specifikus matematikai, természet- és társadalomtudományi elveket, szabályokat, összefüggéseket, eljárásokat.
- Képes az adott műszaki szakterület elméleteit és az azokkal összefüggő terminológiát a problémák megoldásakor innovatív módon alkalmazni.
- Felkészült a gépészeti rendszerek és folyamatok üzemeltetése során gyűjtött információk feldolgozására és rendszerezésére, elemzésére, következtetések levonására.
Attitűd
- Felvállalja a műszaki szakterülethez kapcsolódó szakmai és etikai értékrendet.
- Törekszik a műszaki szakterülettel összefüggő új módszerek és eszközök fejlesztésében való közreműködésre. Hivatástudata elmélyült.
- Munkája során vizsgálja a kutatási, fejlesztési és innovációs célok kitűzésének lehetőségét és törekszik azok megvalósítására.
Önállóság és felelősség
- Önállóan képes mérnöki feladatok megoldására.
- Vállalja a felelősséget az irányítása alatt zajló részfolyamatokért.
- Munkatársait és beosztottjait felelős és etikus szakmagyakorlásra ösztönzi.
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 |