Áramlástan - BME GPK TAD

Célkitűzés

A hallgatók elsajátítják a cseppfolyós és légnemű közegek áramlásával, megismerésével, leírásával kapcsolatos, a műszaki alkalmazások szempontjából fontos ismereteket. A laboratóriumi és a példamegoldó gyakorlatok segítségével a tantárgy bevezeti a hallgatókat közegek áramlásával kapcsolatos műszaki feladatok megoldásába. Különös hangsúlyt kapnak az áramlások mérésével, a gépekben, berendezésekben és csővezetékekben lejátszódó áramlási folyamatokkal kapcsolatos méréstechnikai ismeretek. A hallgatók a félévközi gyakorlati probléma-megoldási feladatok és alkalmazott elméleti feladatok megoldása, valamint a laboratóriumi méréseken az elméleti ismeretek elsajátítása és azok gyakorlati alkalmazása során jártasságot szereznek a mérnöki alkotómunkájuk során felmerülő áramlástani problémák felismerésében, a gyakran felmerülő feladatok megoldásában, és képessé teszi őket arra, hogy az elsajátított ismeretekre építve önképzéssel bonyolultabb feladatok megoldására is vállalkozni tudjanak.

Tanulási eredmények

A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák

Tudás

Ismeri Newton viszkozitási törvényét; a newtoni folyadékok sajátosságait, nemnewtoni folyadékok reológiai görbéjét, a Lagrange- és Euler-leírásmódok alapjait; a pálya, nyomvonal, áramvonal, áramfelület, áramcső, stacionárius áramlás fogalmakat. Azonosítja a gáz, túlhevített gőz, telített gőz, cseppfolyós közeg jellemző tartományait, a nyomás-fajtérfogat diagramon összehasonlítva; az ideális gáztörvényt; a víz tenziógörbéjét; a kavitáció jelenségét és ellen-intézkedéseit. Felidézi a hidrosztatika alapegyenletét; érvényességének és egyszerűsítésének feltételeit, a kontinuitási egyenletet; érvényességének és egyszerűsítésének feltételeit. Ismeri az Euler-egyenletet és alkalmazásának feltételeit; a lokális és konvektív gyorsulás értelmezését, a Bernoulli-egyenletet; érvényességének és egyszerűsítésének feltételeit; a statikus, dinamikus és össz-nyomás fogalmát, azok összefüggéseit. Ismeri Thomson (Lord Kelvin), Helmholtz I. és II. örvénytételét, annak folyományait. Értelmezi az impulzustételt és egyszerűsítésének feltételeit. Felidézi a Reynolds-kísérletet, a Reynolds-számot és szemléletes jelentését, a lamináris és turbulens áramlások jellegzetességeit, a határréteg fogalmát és fő sajátosságait, a határréteg-leválás feltételeit és ellenintézkedéseit. Tudomása van a lamináris csőáramlás csősúrlódási tényezőjéről; annak származtatásáról, a dimenzióanalízis alapjait, az áramlások hasonlóságának feltétel-rendszerét, állandó valamint változó sűrűségre. Definiálja a súrlódásos közegek mozgásegyenletét, a Navier-Stokes egyenletet, a veszteséges taggal bővített Bernoulli-egyenletet; rendszerelemek hidraulikai jellemzését, a Nikuradze és Moody diagramot; a hidraulikailag sima és érdes csövek fogalmát. Ismeretekkel rendelkezik az áramlásba helyezett testre ható erő összetevőiről; a tompa és áramvonalas testek fogalmáról; az aerodinamikai erő- és erőtényező-komponensekről.

Képesség

Azonosítja az egyszerű áramlástechnikai és áramlásmérési problémákat. Képes egyszerű áramlástani problémák megoldásához szükséges gyakorlati háttér feltárására, megfogalmazására. Elkészíti alapvető kvalitatív áramlástechnikai mérnöki trendek becslését. Alkalmazza az egyszerűsített áramlástani modellalkotást gyakorlati áramlástechnikai problémákra. Kiszámítja a gyakorlati áramlástechnikai probléma modellje alapján számszerűsített becslést a mérnöki tervezés és döntéshozatal megalapozásaként. Képes áramlástani alapmérések elvégzésére és kiértékelésére. Megtervezi áramlástani alapmérés eredményeinek mérnöki szemszögű kiértékelését. Felhasználja ismereteit a haladó szintű áramlástani méréstechnikai tanulmányaihoz. Felhasználja ismereteit a haladó szintű numerikus áramlástan tanulmányaihoz. Fejleszti képességét, hogy gondolatait rendezett formában, szóban és írásban kifejezze.

Attitűd

Kezdeményez együttműködést az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgató társaival. Folyamatos ismeretszerzéssel, széleslátókörű hozzáállásával bővíti tudását. Nyitott a korszerű információtechnológiai eszközök elmélyült használatára. Törekszik az áramlástani problémamegoldáshoz szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Törekszik az önálló, pontos, hibamentes és felelősségteljes feladatmegoldásra. Törekszik a megbízható üzemvitel, termelékenység, költség- és időhatékonyság, energiahatékonyság, környezettudatosság elvének áramlástechnikai feladatok megoldásában való érvényesítésére. Fejleszti képességét, hogy a piaci versennyel összhangba hozza az etikus mérnöki attitűd és a hosszú távú win-win szempontok érvényesülését.

Önállóság és felelősség

Önállóan végzi az áramlástani feladatok és problémák végiggondolását és adott források alapján történő megoldását. Elfogadja a megalapozott kritikai észrevételeket, bírálatokat. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Támogatja gondolkozásában a rendszerelvű megközelítést és komplex gondolkodást. Kritikával illeti a nem megfelelő minőségben elkészített mérnöki vállalásokat.

Oktatási módszertan

Előadások, számítási gyakorlatok, kommunikáció írásban és szóban, IT eszközök és technikák használata, opcionális önállóan és csoportmunkában készített feladatok, munkaszervezési technikák. Előadások, számítási gyakorlatok, kommunikáció írásban és szóban, IT eszközök és technikák használata, opcionális önállóan és csoportmunkában készített feladatok, munkaszervezési technikák. Előadások, számítási gyakorlatok, kommunikáció írásban és szóban, IT eszközök és technikák használata, opcionális önállóan és csoportmunkában készített feladatok, munkaszervezési technikák.

Tanulástámogató anyagok

Tankönyv

Lajos Tamás: Az áramlástan alapjai. 2015, ISBN 978 963 12 2885 4.

Jegyzet

Suda Jenő Miklós: Feladatgyűjtemény I., II. (pdf, 2025)

Online elérhető tanulástámogató anyag

http://www.ara.bme.hu/oktatas/tantargy/NEPTUN/BMEGEATBT11

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:	2025. január 1.
Hatályosság vége:	2029. július 15.