| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Áramlástechnika válogatott fejezetei | |||
|
Selected chapters of applied fluid mechanics
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEVGNG01 | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 1 | 1 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | kapcsolt | kapcsolt | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | vizsga | |||
| Tantárgy kreditértéke | 4 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Paál György (71958119266) | ||
| beosztása: | egyetemi tanár | |||
| elérhetősége: | gypaal@hds.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék | |||
| http://www.hds.bme.hu/ | ||||
| Tantárgy weblapja | http://www.hds.bme.hu/oktatas.php?sm=1&xml=BMEGEVGMG01 | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | nincs | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | nincs | |||
Célkitűzés
A tárgy célja hármas. Először az aeroakusztika alapjaival ismerkednek a hallgatók, a hullámegyenlet mellett megismerik az elemi aeroakusztikai forrásokat: a monopólust, a dipólust, a kvadropólust, valamint az ezek kezeléséhez szükséges matematikai módszereket. A félév második harmadában a lézeroptikai mérési módszerek elveivel ismerkednek meg, és lézer-Doppler anemometria segítségével elvégeznek egy laboratóriumi mérést is. Az elfogadott mérési jegyzőkönyv a vizsgára bocsáthatóság feltétele. A félév harmadik harmadában a klasszikus áramlástannal foglalkozunk. Az áramlástan alapegyenleteivel, Navier-Stokes egyenlet analitikus megoldásaival, amik alapáramlásokat jelenítenek meg és az azok levezetéséhez szükséges matematikai módszerekkel. Minden esetben kitérünk a gyakorlati alkalmazásra is.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Ismeri az akusztikai hullámegyenletet, annak fizikai jelentését, a homogén és inhomogén egyenlet közti különbséget. Tisztában van az alapvető aeroakusztikai hangforrástípusokkal és azok tulajdonságaival. Ismeri a Lighthill egyenlet fizikai jelentését és azt matematikailag kezelni tudja. Érti a kompakt akusztikai forrástartományok működését. Rendelkezik alapvető hullámoptikai ismeretekkel, amelyek a mérési módszerek megértéséhez szükségesek. Érti a lézer-Doppler anemometria két leírási modelljét, a módszer előnyeit, hátrányait. Érti a diffrakció-alapú, az abszolút amplitúdó alapú és a fázis-Doppler részecskeméret-meghatározás elvét. Átlátja az összenyomható áramlások vizualizációs módszereinek elveit. Értelmezi az áramlástan alapegyenleteinek négy alapvető levezetési módját, az alapegyenletek egyes tagjainak fizikai jelentését. Birtokában van a tudásnak az adott áramlástani problémára a megfelelő egyenletet és a megfelelő peremfeltételeket felírni. Tisztában van az egyenleteket egyszerűsítésével, az egyszerűsített egyenleteket megoldásával, és a megoldást fizikailag értelmezésével. Az egyenletek megoldásához szükséges matematikai módszerekkel tisztában van. Ismeri az alapvető áramlástípusokat és azok gyakorlati előfordulási területeit. Tájékozott az önhasonlóság fogalmával, az önhasonló áramlások alapvető típusaival, azok gyakorlati alkalmazásaival kapcsolatban.
Képesség
Képes az aeroakusztikai hangforrások felismerésére. Képes a hullámegyenlet megfelelő formájának megoldására, a megoldás fizikai értelmezésére. Képes lézeroptikai mérési módszerek működési elvének megértésére, a mérési módszer korlátainak felismerésére, a mérési módszer gyakorlatban való alkalmazásaira. Alkalmazza az áramlástan alapegyenleteinek levezetését, az egyenleteket fizikailag értelmezését. Használja a konkrét alapáramlásokra és azok alkalmazási területeire vonatkozó ismereteit. Helyesen leírja egy áramlástani problémára az egyenleteket és a peremfeltételeket. A tanult matematikai módszereket helyesen alkalmazza a felírt egyenletek megoldására. Azonosítja az önhasonló áramlások jellemzőit és a megfelelő dimenziótlanítási technikákat, valamint a kapott egyenletek analitikus vagy numerikus megoldását. Leírja a szabadsugár tulajdonságait és előfordulási területeit. Értelmezi a diffrakció-alapú, az abszolút amplitúdó alapú és a fázis-Doppler részecskeméret-meghatározás elvét. Az egyenleteket egyszerűsítését, az egyszerűsített egyenleteket megoldását, és a megoldást fizikailag értelmezését végzi. Értelmezi a Lighthill egyenlet fizikai jelentését. Használja az akusztikai hullámegyenletet, annak fizikai jelentését, a homogén és inhomogén egyenlet közti különbségre tekintettel. Értelmezi a kompakt akusztikai forrástartományok működését.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Megszerzett műszaki ismeretei alkalmazásával törekszik a jelenségek megismerésére, törvényszerűségeinek megmagyarázására. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik az energiahatékonyság és környezettudatosság elvének érvényesítésére. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit. Eredményeit a szakma szabályainak megfelelően publikálja. Véleményét és nézeteit másokat nem sértve közzéteszi. A matematika és a fizika közötti kapcsolatot belátja.
Önállóság és felelősség
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval. Nyitottan 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. Önállóan végzi a feladatok és a problémák végiggondolását és az adott források alapján történő megoldását. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy oktatása során az előadások a gyakorlatok tartalmilag szorosan összefüggnek. Mind az előadások, mind a gyakorlatok során a hallgatók folyamatos bevonására, a párbeszédre törekszünk. Az elméleti anyag elsajátítása során mindig hangsúlyozzuk a tanultak gyakorlati alkalmazhatóságát. A laborgyakorlat során a hallgatók a lézer-Doppler anemométerrel egy gyakorlati áramlásban végeznek méréseket és az eredményekből mérnöki következtetéseket kell levonni. A csoportmunka-készségek fejlesztését szolgálja az, hogy a labor során a hallgatók csoportosan dolgoznak, majd az elvégzett munkáról csoportosan adnak le jegyzőkönyvet.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
M. J. Lighthill: Waves in fluids. Cambridge University Press. 1993. ISBN 0521292336
F. M. White: Viscous fluid flow. McGrow-Hill, Inc. 1991. ISBN 0-07-069712-4
Jegyzet
A tantárgyhoz nem szükséges olyan jegyzet, ami ISBN-nel rendelkezik és 2005. kiadási évnél újabb.
Online elérhető tanulástámogató anyag
http://www.hds.bme.hu/oktatas.php?sm=1&xml=BMEGEVGMG01
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2019. szeptember 1. |
| Hatályosság vége: | 2024. szeptember 1. |
Általános szabályok
A teljesítményértékelés a félév végén, szóbeli vizsgán történik. A jegyben pozitív értelemben megjelenhet a félévközi órán mutatott aktivitás. A szóbeli vizsgán a tárgyi tudás mellett elsősorban a tananyag értését és az önálló problémamegoldási képességet mérjük fel. A vizsgán akkor szerepelhet sikeresen a hallgató, ha a félév folyamán folyamatosan dolgozik, követi az anyagot és kérdez. A vizsgára bocsáthatóság feltétele az elfogadott mérési jegyzőkönyv.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, egyszerű | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés alapvető célja a képesség, az attitűd, valamint az autónómia és felelősség kompetenciacsoportba tartozó tanulási eredmények meglétének vizsgálata. Ennek módja 1 db csoportosan készítendő jegyzőkönyv az LDA laborgyakorlaton elvégzett mérésekről és azok értelmezéséről. Az elfogadott jegyzőkönyv a vizsgára bocsáthatóság feltétele. A jegyzőkönyvek leadási határideje legkésőbb a pótlási hét vége. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A vizsga elemei:
| Szóbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | A teljesítményértékelés a félév végén, szóbeli vizsgán történik. A jegyben pozitív értelemben megjelenhet a félévközi órán mutatott aktivitás. A szóbeli vizsgán a tárgyi tudás mellett elsősorban a tananyag értését és az önálló problémamegoldási képességet mérjük fel. A vizsgán akkor szerepelhet sikeresen a hallgató, ha a félév folyamán folyamatosan dolgozik, követi az anyagot és kérdez. A vizsgára bocsáthatóság feltétele az elfogadott mérési jegyzőkönyv. | |
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 50 %-át elérje.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
| Típusa: | Részarány |
|---|---|
| Szóbeli részvizsga | 100 % |
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 90 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 82 % - 90 % |
| jó (4) | Good [C] | 72 % - 82 % |
| 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 előadások legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) jelen kell lenni.
A gyakorlatok legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
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.
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| igen | ||
| 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 a pótlási időszakban 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 | 56 |
| félévközi készülés a gyakorlatokra | 7 |
| felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 4 |
| vizsgafelkészülés | 28 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 10 |
| összesen | 119 |
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.
- Rendelkezik a gépészeti területhez kapcsolódó méréstechnikai és méréselméleti ismeretekkel.
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.
- Képes a gépészeti területen alkalmazott anyagok laboratóriumi vizsgálatára és elemzésére, a vizsgálati eredmények értékelésére és dokumentálására.
Attitűd
- Törekszik a műszaki szakterülettel összefüggő új módszerek és eszközök fejlesztésében való közreműködésre. Hivatástudata elmélyült.
- Elkötelezett a gépészmérnöki terület új ismeretekkel, tudományos eredményekkel való gyarapítására.
- Nyitott és fogékony a műszaki szakterületen zajló szakmai, technológiai fejlesztés és innováció megismerésére és elfogadására, hiteles közvetítésére.
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) |
Áramlástan, hőtan, hullámoptika, matematika, elsősorban differenciálegyenletek. |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
A matematikai módszerek szuverén alkalmazása fizikai problámák (elsősorban áramlástan) megoldására. |