Tantárgyi Adatlap

PDF letöltése
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar
1. Tantárgy neve Járműipari áramlásmodellezés
2. Tantárgy angol neve Advanced CFD in Vehicle Industry
3. Tantárgykód BMEKORHD005 4. Követelmény vizsga 5. Kredit 4
6. Óraszám 2 (0) Előadás 0 (0) Gyakorlat 2 (0) Labor
7. Tanterv
Doktori képzés (D)
8. Szerep
Alap
9. A tantágy elvégzéséhez szükgésges tanulmányi munkaóra összesen 56
Kontakt óra 56 Órára készülés 0 Házi feladat 0
Írásos tananyag 0 Zárthelyire készülés 0 Vizsgafelkészülés 0
10. Felelős tanszék Vasúti Járművek, Repülőgépek és Hajók Tanszék
11. Felelős oktató Dr. Veress Árpád
12. Oktatók Dr. Veress Árpád
13. Előtanulmány  
14. Előadás tematikája
Speciális területek a numerikus áramlástan járműipari alkalmazásaiban: Áramlástani jelenségek a járműiparban, Szuperszonikus belső és külső áramlások, Speciális áramlások hő-, és áramlástechnikai gépekben, valamint csatolt áramlástani és termikus folyamatok, Rotorok és légcsavarok, Részecske kiválasztás, Nyílt felszínű áramlás, Gázturbina égéstérben kialakult jelenségek, NYÁK-ok termikus áramlástani folyamatai, Áramlás porózus közegekben

–––––

A tananyag a következő alapismeretekre épít: Ipari mintapéldák bemutatása, Közelítési elvek és alkalmazhatósági feltételek, Áramlásmodellezés a kontinuum-mechanika alapján, A Navier-Stokes egyenletrendszer, A CFD (Computational Fluid Dynamics) tárgya, aktualitása, előnyei és alkalmazhatósági területei, Turbulencia és figyelembevételének lehetőségei (DNS, LES, RANS), Reynolds és Favre átlagolt Navier-Stokes egyenletrendszer, Reynolds feszültség és örvény viszkozitási modellek, Turbulencia modellek, Fal közeli áramlás modellezésének lehetőségei: logaritmikus faltörvény és kis Reynolds számú modellek, A turbulencia belépő peremfeltételei, Diszkretizációs technikák (véges differencia, véges térfogat és véges elemes módszerek, előnyök, hátrányok), A diszkretizált egyenletrendszer megoldása véges térfogat módszerének segítségével, A CFD feladat főbb lépései; modellépítés, hálózás (hálózási metrikák), anyagtulajdonságok megadása, figyelembe veendő fizikai jelenségek definiálása, perem- és kezdeti feltételek definiálása, a numerikus megoldó beállításai, konvergencia vizsgálata és az eredmények megjelenítése.

15. Gyakorlat tematikája
 
16. Labor tematikája
ANSYS CFX mintapéldák kidolgozása oktatói segédlettel: Rakéta hajtómű fúvócsövében kialakult áramlás modellezése, Profil körüli áramlás modellezése, Centrifugálkompresszor analízise, Turbinafokozat szimulációja, A hangsebesség átlépésének problémája (X33 űrsikló), Rotorok és légcsavarok CFD analízise, Részecske kiválasztás numerikus áramlástani szimulációja, Nyíltfelszínű áramlás modellezése, Gázturbina égéstérben kialakult folyamatok vizsgálata, NYÁK-ok termikus áramlástani szimulációja, Áramlás porózus közegekben.
17. Tanulási eredmények
A. Tudás
  • A hallgató ismeri a számítógépes áramlásmodellezési módszerek speciális területeit, előnyeit, érvényességi feltételeit, továbbá elméleti és gyakorlati aspektusait ipari alkalmazás (tervezés és kutatás-fejlesztés esetén és új tudományos eredmények elérése érdekében.
B. Képesség
  • A hallgató képes önállóan elvégezni számítógépes áramlás-modellezési feladatokat a speciális területeken különös tekintettel a valóság minél pontosabb reprodukálásra, illetve a legjobb „számítógépi kapacitásigény/pontosság” arány elérésére verifikációval, plauzibilitás vizsgálattal és validációval; A hallgató képes tervezésre, fejlesztésre és új ipari és tudományos eredmények elérésére a kapott vizsgálati adatok elemzését és értékelését követően.
C. Attitűd
  • A hallgató tudásának és képességeinek maximumát nyújtva törekszik arra, hogy tanulmányait a lehető legmagasabb színvonalon, a legrövidebb idő alatt, elmélyült és önálló alkotásra képes tudásra szert téve végezze; A hallgatót szilárd szakmai elköteleződés, az új utak keresésére való elhivatottság állandósulása, és a kitartó munkavégzés szükségességének elfogadása jellemzi.
D. Önállóság és felelősség
  • A hallgató felelősséget érez aziránt, hogy munkájának minőségével és az etikai normák betartásával példát mutasson társainak; A hallgató felelősséggel alkalmazza a tantárgy során megszerzett ismereteket, tekintettel azok érvényességi tartományára; A hallgató nyitottan fogadja a megalapozott kritikai észrevételeket és építő jelleggel hasznosítja; A hallgató elfogadja az együttműködés kereteit, a helyzettől függően önállóan vagy csapat részeként is képes munkáját végezni; A hallgatót alkotó, kreatív önállóság, a feladatvégzés során a kezdeményező, a vezető szerep (szükség eseten a vitapartneri szerep felelősségének vállalása jellemzi.
18. Az aláírás megszerzésének feltétele, az aláírás érvényessége
Az aláírás megszerzésének és egyúttal a vizsgára bocsátásnak a feltétele az egyéni hallgatói feladat hiánytalan és határidőre történő beadása. A vizsga szóbeli. A vizsgajegy a félévi feladat és a vizsga eredményeinek számtani átlaga alapján kerül meghatározásra.
19. Pótlási lehetőségek
 
20. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
1. A tárgy keretében kiadott mintapéldák, dokumentumok és oktatási segédanyagok,
2. John D. Anderson, JR.: Computational Fluid Dynamics, New York, ISBN-10: 0071132104, ISBN-13: 978-0071132107, McGraw-Hill Higher Education; International edition (1995), 3. ANSYS, Inc., ANSYS CFX-Solver Theory Guide, Release 2019 R1, ANSYS, Inc. Southpointe, 2600 ANSYS Derive Canonsburg, PA15317, ansysinfo@ansys.com, http://www.ansys.com, USA, 2019.
Tantárgyleírás érvényessége 2019. november 27. Jelen TAD az alábbi félévre érvényes 2024/2025 I. félév