Önálló feladat 2016/17 tavaszi félév
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Áramlástan Tanszék Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék 2017. február 6.
Kedves Kollégák, az alábbi lista tartalmazza az Áramlástan, az Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék, az Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika és a Hidrodinamikai Rendszerek Tanszékek által kiírt Önálló Feladat tárgy feladatkiírásait. A feladat választásánál vegyék figyelembe, hogy: • A gépész BSc Folyamattechnika szakirányának BMEGEVGAG06 kódú kurzusát a négy tanszék közösen írta ki, így az ezt a tárgyat felvett hallgatók a listában szereplő összes kiírás közül válogathatnak. A tárgyon belül meghirdetett 4 kurzus közül, kérem, mindenki az válassza, amelyik tanszéken a feladatát választotta! (Ez fontos, a kiküldött üzenetek, prezentáció szervezése szempontjából.) • A gépész BSc Folyamattechnika szakirányának BMEGEVGAG08 kódú tárgyát az Áramlástan és a Hidrodinamikai Rendszerek Tanszékek közösen írták ki, így az ezt a kurzust felvett hallgatók ezen két tanszék témái közül válasszanak! • A gépész MSc Áramlástechnika szakirányának BMEGEVGMKF1 kódú tárgyát a Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék írta ki, így az ezt a kurzust felvett hallgatók a Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék témái közül válasszanak!
A feladatokra a megjelölt konzulensnél kell jelentkezni a szorgalmi időszak első hetének végéig (azaz 2017. február 10-ig). Sikeres jelentkezés után döntésüket - legkésőbb 2017. február 12-ig - a https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdEPoxOB2N9ZwWnEaAxOAyxK4UX-X7LrdmiIfNtYWSXVgbe űrlap kitöltésével kell véglegesíteni.
1
A tárgy teljesítésének feltétele a félév végén 10 perces prezentáció tartása a féléves munkáról. A beszámolókat a pótlási héten, vagy a vizsgaidőszak elején fogjuk tartani.
A Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék feladatai között találhatók BSc szakdolgozat és MSc diplomaterv szintű feladatok is, ezt a feladatok végén jeleztük.
2
Tartalomjegyzék Áramlástan Tanszék
6
Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
7
Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék
8
Üdítő ital oldat felmelegítése és oldás keverős készülékben . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
Jégkrém hűtése kapartfalú hőcserélőben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
Hőcserélő felületi hőveszteségének vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
Dobszárító keverési teljesítményszükségletének meghatározása . . . . . . . . . . . . . . . .
8
Gravitációs szennyvízvezeték méretezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
Kutyaház tervezése mérnöki szemmel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
Magyar találmányok a vegyipari gépészet területén . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
Fűrészgép hajtásrendszerének tervezése
9
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék
11
Szemcsés anyagok szegregációjának laboratóriumi vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Nyílt felszínű Venturi-mérő (Parshall flume) készítése és kalibrálása ——ELKELT . . . . 11 Geometria előkészítés hatása háromdimenziós aneurizmák áramlástani szimulációjában. . 11 Kontrasztanyag keveredésének vizsgálata koponyaűri aneurizmákban ——ELKELT . . . . 12 Nemnewtoni anyagok (szennyvizek) áramlásának numerikus vizsgálata egyenes csőben és csőidomokban ——ELKELT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Leválási frekvenciák vizsgálata áramlásba helyezett test után, kísérleti módszerrel —— ELKELT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Véráramlás koszorúér szűkületben ——-ELKELT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Akusztikusan gerjesztett gőz/gáz buborék dinamikus viselkedésének vizsgálata . . . . . . 13 Akusztikusan gerjesztett gőz/gáz buborék dinamikus viselkedésének vizsgálata . . . . . . 14 Örvényszivattyú-nyomóvezeték rendszer rezgésfelügyelete
3
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Káosz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Hasáb körüli áramlás numerikus vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Gerjesztett áramlások numerikus vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Nyomtatott áramköri elemek hőtani és áramlástani jellemzőinek vizsgálata analitikus és numerikus szimuláció alkalmazásával ——ELKELT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Vízemelő kos üzemének numerikus szimulációja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Aerációs csatorna méretezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Speciális kulisszás hajtómű kinematikai jellemzőinek számítása . . . . . . . . . . . . . . . 16 Harmonikus mozgást végző test ellenállás-tényezőjének meghatározása ——ELKELT . . . 17 Dinamikus újrahálózási eljárás programozása (ANSYS-CFX és GMSH) ——ELKELT . . 17 Nyomáshatároló szelepből és tartályból álló rendszer stabilitásvizsgálata ——ELKELT . . 17 Függőleges tengelyű szélturbina vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Forma 1-es hátsó szárny numerikus vizsgálata ——ELKELT . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Hibásan működő vízmelegítő numerikus vizsgálata——ELKELT
. . . . . . . . . . . . . . 18
Rezgésdiagnosztika örvényszivattyún . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Örvényszivattyú mérőállomás beüzemelése ——ELKELT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Hajómodell kísérleti medence méretezése ——ELKELT
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Hidrodinamikus nyomatékváltó jelleggörbéjének számítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Koszorúér szűkület morfológiai (alaktani) elemzése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Ivóvízhálózatok vizsgálata gráfelméleti módszerekkel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Ivóvízhálózat ellenállóképesség növelése ——ELKELT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Optimális mérési pontok kijelölése ivóvízhálózatokon ——ELKELT . . . . . . . . . . . . . 21 3D áramlás enyhén görbült csövekben ——ELKELT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Spektrál módszer alkalmazása az áramlástanban . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Optimális nyomásmérő helyek kijelölés városi vízhálózatban . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Akusztikusan gerjesztett gázbuborék gömbi stabilitásának vizsgálata . . . . . . . . . . . . 22 Élhang strukturális érzékenységének vizsgálata ——ELKELT . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4
Élhang módusainak numerikus kiszámítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Ugró mozgás hatása a véráramlásra ——ELKELT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Vérnyomásmérő laboreszköz tesztelése —–ELKELT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Vérnyomásmérés közben összeroppanó érfal kísérleti vizsgálata ——ELKELT . . . . . . . 24 Department of Hydrodynamic Systems
24
Static stability analysis of pressure relief valves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Vibration monitoring of a turbomachine pipeline system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Measurement of characteristic curve of a turbomachine and affinity . . . . . . . . . . . . . 25 Hydraulic Analysis of a Water Distribution System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Airfoil CFD investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Analysis and design of a water distribution system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Design of a turning vane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Hydraulic Analysis of a Water Distribution System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5
Áramlástan Tanszék Az Áramlástan tanszék témakiírásai megtalálhatóak honlapjukon, a következő linkre kattintva: http://www.ara.bme.hu/oktatas/tantargy/NEPTUN/FELADATKIIRASOK/2016-2017-II/
6
Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék Az Energetikai Gépek és Rendszerek tanszék témakiírásai megtalálhatóak honlapjukon, a következő linkre kattintva: http://www.energia.bme.hu/diplomaterv-temak
7
Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék Üdítő ital oldat felmelegítése és oldás keverős készülékben Kapcsolattartó konzulens: Bothné dr. Fehér Kinga (
[email protected]) Üdítőitalok készítésekor az ízesítő és adalék anyagok oldásának elősegítésére szükség van a folyadék melegítésére. Ez a folyamat egy függőleges elrendezésű keverős tartályban történik. Vizsgálja meg, hogy egy adott keverőelem típus esetén a keverő fordulatszám változása hogyan befolyásolja a folyadékoldali hőátadási tényezőt és a keverő motor teljesítmény felvételét. Szükséges előismeretek: 1 BSc hallgató részére Önálló feladat
Jégkrém hűtése kapartfalú hőcserélőben Kapcsolattartó konzulens: Bothné dr. Fehér Kinga (
[email protected]) Ismertesse, milyen technológiákban alkalmaznak kapartfalú hőcserélő berendezéseket hűtésre. Határozza meg, hány hűtő hőcserélőre van szükség adott tömegáramú jégkrém fagyáspontra való hűtésére Vizsgálja meg, milyen hatása van a hőcserélő rotor fordulatszám változásának a kilépő jégkrém hőmérsékletére. Szükséges előismeretek: 2 BSc hallgató részére Önálló feladat
Hőcserélő felületi hőveszteségének vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Bothné dr. Fehér Kinga (
[email protected]) Ismertesse a csőköteges hőcserélők felületi hőveszteség számításának menetét. Vizsgálja meg, hogyan változik a hőveszteség különböző fűtőközeg belépési hőmérsékletek és környezeti hőmérsékletek esetén. Ismertesse, milyen szigetelő anyagok alkalmazhatók a hőcserélők külső felületének szigetelésére. Vizsgálja meg, hogy különböző vastagságú szigetelő anyagok használatával hogyan csökkenthető a hőveszteség mértéke. Szükséges előismeretek: 1 BSc hallgató részére Önálló feladat
Dobszárító keverési teljesítményszükségletének meghatározása Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor (
[email protected])
8
Szakirodalom alapján foglalja össze a vízszintes tengelyű keverős készülék keverési teljesítményszükséglet számításának módszereit! Készítsen mérési és számítási módszert a tanszéki keverős dobszárító keverési teljesítményének meghatározására! Készítse el a számítási algoritmust! Végezzen a témavezetővel egyeztetett min. 25 esetre méréseket! A mérések előtt végezzen próbamérést és győződjön meg annak helyességéről! Hasonlítsa össze a méréssel és számítással kapott eredményeket! Önálló feladat
Gravitációs szennyvízvezeték méretezése Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor (
[email protected]) Ez egy javítás. Csoportosítsa a gravitációs szennyvízelvezető rendszereket és gyűjtse össze a szabványos csatornavezeték átmérőket! Részletesen ismertesse a szennyvízvezeték méretezésének összefüggéseit, különös tekintettel a cső lejtésének és a szennyvíz térfogatáramának hatását figyelembe véve! Készítsen táblázatot, diagramot vagy számítási algoritmust amely alkalmazásával könnyen kiválasztható az adott feladatra a csőátmérő. Végezzen ellenőrző számításokat a szennyvízátemelő gépcsalád tagjaira! Önálló feladat
Kutyaház tervezése mérnöki szemmel Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor (
[email protected]) Ez egy javítás. Szakirodalom alapján kategorizálja a kutyaházakat méretük és alakjuk alapján! Állítsa össze a kutyaházakra vonatkozó részletes követelményjegyzéket! Végezzen hőtani számításokat! Tekintse át a piaci konstrukciókat és tervezzen egy műszaki, esztétikai és karbantartási szempontokat is kielégítő kialakítást. Végezzen gazdasági számítást! Önálló feladat
Magyar találmányok a vegyipari gépészet területén Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor (
[email protected]) Gyűjtse össze milyen gépészeti tudományokhoz kapcsolódó magyar találmányok vannak! Részletesebben ismertesse a vegyipari gépészethez kapcsolódó találmányokat! Három magyar vegyipari gépészethez kapcsolódó találmánynak mutassa be a működési elvét, készítsen hozzá magyarázó ábrát, rajzokat! Mutassa be a találmány méretezési elvét, tervezési szempontjait! Önálló feladat
Fűrészgép hajtásrendszerének tervezése Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor (
[email protected]) Irodalomkutatás alapján gyűjtse össze a különböző szalagfűrész hajtásrendszereket. Javasoljon a témavezető által adott konkrét esetre alkalmazható konstrukciót! Végezze el a hajtásrendszer
9
gépészeti méretezését! "Készítse el a hajtásrendszer műszaki-gyártási rajzát! Lehetőség szerint a gyártásban is részt vehet." Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Szükséges előismeretek: Inventor/AutoCAD Önálló feladat
10
Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék Szemcsés anyagok szegregációjának laboratóriumi vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Bibó András (
[email protected]) Különböző méretű szemcséket tartalmazó elegyek rezgése során gyakran tapasztalható a nagyobb darabok felszínre emelkedése, felúszása. Bár a szétosztályozódás (szegregáció) jelensége régóta ismert, és leírására többféle magyarázat és modell is született, ezek egyike sem szolgáltat minden esetre érvényes eredményt, ráadásul nemcsak a felúszási időt becsülik rosszul, hanem sokszor az előrejelzésük is téves: bizonyos körülmények között a szimulációk alapján felúszást várnánk, miközben a valóságban lesüllyedést tapasztalunk. A probléma bonyolultságát mutatja, hogy - mivel a jelenségre analitikus képlet nem ismert - a befolyásoló paraméterek halmaza sem egyértelműen lehatárolt. Az elvégzendő feladat a lehetséges paraméterek (szemcseméret, sűrűség, rugalmasság, súrlódási tényező, szemcsealak, stb.) közül a jelenséget ténylegesen befolyásoló tényezők kiválasztása, ezt követően pedig a mért eredmények alapján a függés jellegének meghatározása, az irodalomban ismert formulák ellenőrzése. 1 BSc hallgató részére Szakdolgozat BSc
Nyílt felszínű Venturi-mérő (Parshall flume) készítése és kalibrálása ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Bibó András (
[email protected]) , további konzulens(ek): Dr. Kullmann László A munka célja egy szabad felszínű áramlás térfogatáramának mérésére alkalmas eszköz elkészítése és kalibrálása. További cél az áramlóból rohanó vízmozgásba való átmenet helyének meghatározása numerikus szimulációk peremfeltételeinek felállítása céljából. 1-2 BSc hallgató részére Szakdolgozat BSc, Önálló feladat
Geometria előkészítés hatása háromdimenziós aneurizmák áramlástani szimulációjában. Kapcsolattartó konzulens: Csippa Benjamin (
[email protected]) Az aneurizmák olyan az ereken megjelenő beteges elváltozások mely során az érfal megnagyobbodik, deformálódik. Ennek egyik fajtája az úgynevezett agyi aneurizma. A betegség vizsgálatának céljából az orvosok kontraszt anyagot juttatnak az artériás érhálózatba, ami a CT felvételen elkülönül az azt körülvevő szervektől, így láthatóvá teszi a betegséget. Ezeket a felvételeket feldolgozzuk és numerikus áramlástani szimulációra alkalmas geometriát készítünk belőle. Ehhez több módszer is rendelkezésre áll, továbbá a feladat egy sor szubjektív döntést igényel. A feladat során ezeknek a módszereknek és döntéseknek a hatását fogjuk vizsgálni egy valós agyi aneurizma feldolgozásának esetén. Szükséges előismeretek: Ansys, Paraview, MatLab,
11
2 BSc vagy 1 MSc hallgató részére Szakdolgozat BSc, Önálló feladat
Kontrasztanyag keveredésének vizsgálata koponyaűri aneurizmákban ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Csippa Benjamin (
[email protected]) , további konzulens(ek): Dr. Paál György Bicskei Levente részére Szakdolgozat BSc
Nemnewtoni anyagok (szennyvizek) áramlásának numerikus vizsgálata egyenes csőben és csőidomokban ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Dr. Csizmadia Péter (
[email protected]) Az ipari gyakorlat során (vízellátás, erőműipar, élelmiszeripar, stb.) gyakran találkozhatunk nemnewtoni reológiájú anyagokkal, amelyeket szállítani kell a különböző technológiai lépésekben. Ezen anyagok szivattyúzási veszteségei különösen függnek a reológiai és áramlástani tulajdonságoktól. A félévi feladat során a hallgató elsőként rövid irodalomkutatást végez szennyvíz közegek reológiai tulajdonságaira vonatkozóan, majd numerikus módszerrel, ANSYS CFX környezetben vizsgálja a közegek veszteségtényezőit egyenes csőben és csőidomokban. Szükséges előismeretek: ANSYS CFX 1 v. 2 BSc vagy 1 MSc hallgató Önálló feladat
Leválási frekvenciák vizsgálata áramlásba helyezett test után, kísérleti módszerrel ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Dr. lens(ek): Gulyás András
Csizmadia Péter (
[email protected]) , további konzu-
A Tanszéken hosszú hagyománya van a kavitációs alapkutatásnak, amely részeként egy laboratóriumi kavitációs csatorna is készült. A berendezés mérőterében különböző testek helyezhetőek el, amely körül a nagy sebességű áramlás a Kármán féle örvénysornak megfelelően periodikus leválást eredményezhet. A hallgatók a félév során röviden megismerkednek a téma irodalmával, majd a laboratóriumi mérőberendezéssel. Továbbá elvégzik a próbaméréseket, megvizsgálják és meghatározzák a szükséges beállításokat, majd a paraméterek változtatásával a Strouhal-szám és a Reynolds-szám kapcsolatát térképezik fel. (MSc-s diplomamunka témaként választva numerikus modellezéssel is meg kell vizsgálni a feladatot, Ansys CFX környezetben.) 2 BSc vagy MSc hallgató Szakdolgozat BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat
12
Véráramlás koszorúér szűkületben ——-ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Dr. Csippa Benjamin
Halász Gábor (
[email protected]) , további konzulens(ek):
A szív és érrendszer gyakori megbetegedése a szívkoszorúérben kialakuló szűkület, amely gátolja a szív megfelelő vérellátását. A koszorúér geometriája képalkotó eljárással feltárható, a diplomaterv (vagy önálló feladat) témája az adott geometriában kialakuló véráramlás 3D szimulációja. A számítási eredmények összehasonlíthatók invazív mérések eredményével. Az elvégzendő feladatok: 1. A szakirodalom feltárása és megismerése 2. Geometria alkotás orvosi képek alapján (szegmentálás, felületháló javítás) 3. Az áramlási tér felépítése (merev falakkal) ANSYS CFX környezetben, hálózás, beteg-specifikus peremfeltételek kidolgozása. 4. Futtatások 5. A mérési és szimulációs eredmények összehasonlítása. 6. Opcionális feladatok: i) érfal anyagmodell választás; ii) számítás deformálódó érfalak esetén; iii) merev és deformálódó érfallal nyert eredmények összehasonlítása; 7. Az eredmények összefoglalása, értékelése, kitekintés. Szükséges előismeretek: matlab, ANSYS, VMTK MSc diplomamunka egy hallgató részére, vagy MSc önálló feladat két hallgató részére Diplomaterv MSc, Önálló feladat
Akusztikusan gerjesztett gőz/gáz buborék dinamikus viselkedésének vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Dr. Hegedűs Ferenc (
[email protected]) A legtöbb mérnöki alkalmazásban a kavitáció mint réteg kavitáció vagy mint buborék felhő jelenik meg, és általában kerülendő káros jelenség. Az egyetlen buborék vizsgálata során kapott eredmények azonban jól használhatók egyes speciális tudományterületeken, mint például a rohamosan fejlődő ultrahangos technológiában. Ilyen például az új polimerek kutatása polimer láncok tördelésével a buborék összeroppanása során keletkező lökéshullám segítségével; a keletkező, akár több ezer Kelvin fokos hőmérséklet kémiai reakciókat indíthatnak be így egy kicsi kémiai rektornak is használható; vagy akár az orvostudományban a rák kezelésének alternatív módja is lehet. A fent említett alkalmazások adták az ötletet, hogy egy harmonikusan (szinuszosan) gerjesztett buborék vizsgálata során kapott eredmények értékes információval szolgálhatnak. A projekt során a modern nemlineáris dinamika módszereinek alkalmazásával a különböző típusú buborék rezgéseit fogjuk meghatározni (periodikus, kaotikus). Cél, a gerjesztés paramétereinek függvényében (amplitúdó, frekvencia) meg kell találni azokat a tartományokat, ahol a rezgés során extrém körülmények keletkeznek, azaz, nagy nyomás, hőmérséklet vagy akár lökéshullám. Továbbá, az orvostudományi alkalmazások során fontos a kiszámítható viselkedés, így a kaotikus tartományok feltérképezésével ezek elkerülhetőek. Habár a buborék geometriája nagyon egyszerű, de a fizikája és dinamikája rendkívül bonyolult! Szükséges előismeretek: Matlab BSc/MSc Szakdolgozat BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat
13
Akusztikusan gerjesztett gőz/gáz buborék dinamikus viselkedésének vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Dr. Hegedűs Ferenc (
[email protected]) ... Szükséges előismeretek: Matlab Pádár Beáta részére Szakdolgozat BSc
Örvényszivattyú-nyomóvezeték rendszer rezgésfelügyelete Kapcsolattartó konzulens: Dr. Hegedűs Ferenc (
[email protected]) , további konzulens(ek): Kalmár Csanád A rezgésdiagnosztika/rezgésfelügyelet mára már a forgó gépek üzem közbeni vizsgálatának szinte elengedhetetlen eszközévé vált. Ez alól a szivattyúk sem jelentenek kivételt, amik az ipari energiafogyasztás 25%-át teszi ki. A forgógépek által kibocsátott rezgések olyan információkkal láthatják el a mérnököket vagy az üzemeltetőket, amikkel az esetleges meghibásodások előre jelezhetők vagy kiküszöbölhetők. Mint például kavitációs üzem, kiegyensúlyozatlanság, tengelyek nem megfelelően pontos csatlakoztatása vagy csapágyhibák. A feladat célja egy, a tanszék laborjában található szivattyú-nyomóvezeték rendszer vizsgálata rezgésfelügyeleti módszerekkel. Ez a rendszer nyomócsonkjára szerelt nyomástávadó jeléből számolt spektrumok szisztematikus kiértékelésével valósítható meg. Szükséges előismeretek: Excel, Word, (Matlab) BSc/MSc Szakdolgozat BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat
Káosz Kapcsolattartó konzulens: Dr. Hegedűs Ferenc (
[email protected]) A projekt során a kaotikus rendszerek viselkedésével, kontrol paraméterektől való függőségével ismerkedünk meg. A vizsgált modell egy nagyon egyszerű iterációs leképezés, az úgy nevezett Logistic Map. Ezt a modellt eredetileg a populáció dinamikában alkalmazták. Az iterációs leképezés gyakorlatilag egy szám sorozat, ahol soron következő szám értéke az előző szám értéktől függ. Hasonló számsorozattal az élet számos területén találkozhatunk, gondoljuk például valamilyen digitális mérési folyamatra, ahol a mért mennyiséget, mint egy számsorozat tároljuk a számítógépen. A matematikai modell, egyszerűsége miatt, rendkívül alkalmas a kezdő diákok számára az olyan absztrakt fogalmak megértésére, mint káosz, Lyapunov exponens, bifurkációs struktúra. Az előbb említett példánál maradva, a szakemberek körében még mindig kihívás eldönteni egy mért, hibával terhelt jelről, hogy az sztohasztikus (véletlenszerű) vagy tényleg kaotikus. Továbbá, az egyenlet alkalmas a numerikus módszerek és az igényes paraméter tanulmány technikáinak elsajátítására. Egyszerű programozhatósága végett, ha a projekt nagyon jól halad, akkor a feladatot Matlab-tól eltérő szoftveres környezetben is meg lehet valósítani (c++ / CUDA-GPU), vagy a megszerzett tapasztalatokat összetettebb modelleken (pl. folytonos) lehet kamatoztatni. 14
Szükséges előismeretek: Matlab, (C++, CUDA-GPU) BSc/MSc Önálló feladat
Hasáb körüli áramlás numerikus vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Dr. Hegedűs Ferenc (
[email protected]) Klasszikus áramlástani feladat egy hasáb körüli áramlás vizsgálata, a Reynolds szám és Strouhal szám kapcsolatának feltérképezése, a leválási frekvenciák meghatározása. Ismert jelenség az ekkor keletkező Kármán-féle örvénysor, amelynek megjelenése / elkerülése nemcsak áramlástani feladatokban kerülhet elő, hanem pl. hidak, tornyok tervezésekor is. A félév során a hallgató numerikus módszerrel, ANSYS CFX környezetben vizsgálja a problémakört. Fontos megjegyezni, hogy az egyszerűnek tűnő geometria tanulás szempontjából nem hátrány, hanem ELÕNY! Ugyanis a bonyolult feladatok során szinte elkerülhetetlen checkbox kombinációk próbálgatása helyett a tranziens áramlások megértésére és egy tisztességes paramétertanulmány elvégzésére tudunk koncentrálni. Szükséges előismeretek: ANSYS CFX BSc/MSc Szakdolgozat BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat
Gerjesztett áramlások numerikus vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Dr. Hegedűs Ferenc (
[email protected]) A félév során két dimenziós áramlástani problémát fogunk vizsgálni. A geometria nagyon egyszerű, viszont a peremfeltételek időben harmonikusan változó függvények. Arra vagyunk kíváncsiak, hogy az így kapott gerjesztett áramlástani rendszerben milyen rezonancia jelenségek lépnek fel. A problémát ANSYS CFX szoftver segítségével, a teljes áramlástani feladatot megoldjuk, amivel feltérképezhető, hogy a feladat nemlineáris volta hogyan befolyásolja a rezonancia jelenségét. A fent vázol alapkutatási probléma eredményei alapja lehet olyan ipari alkalmazások hatékonyságának növelésében, mint például a hőátadás vagy kaotikus keveredés. Szükséges előismeretek: ANSYS CFX BSc/MSc Szakdolgozat BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat
Nyomtatott áramköri elemek hőtani és áramlástani jellemzőinek vizsgálata analitikus és numerikus szimuláció alkalmazásával ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Gulyás András (
[email protected]) , további konzulens(ek): Dr. Csizmadia Péter A feladat során rendelkezésre áll egy egyszerűsített nyomtatott áramkör modellje, ahol az elsődleges cél az áramköri komponensek jellemző üzemi hőmérsékletének a csökkentése, ami történhet
15
passzív és aktív hűtéstechnikai megoldásokkal. Jelen feladatban az aktív hűtési esetet ventilátor adja, passzív esetben pedig a ventilátor kikapcsolt üzemben van, tehát ekkor a hűtés hatékonysága a komponensek és hűtőbordák anyagi jellemzőitől valamint a hőtani alapjelenségektől (hőátadás+hővezetés+hősugárzás) függ. A feladat kidolgozása során a cél egy aktív és egy passzív eset vizsgálata analitikus módon és numerikus szimuláció révén, majd a kapott eredmények értelmezése és összevetése. Szükséges előismeretek: Áramlástan, Műszaki hőtan II., Numerikus Áramlástan 1-2 BSc hallgató (ajánlott Kovács Dániel Gábor részére) Önálló feladat
Vízemelő kos üzemének numerikus szimulációja Kapcsolattartó konzulens: dr. Kullmann László (
[email protected]) A vízemelő kos működésének alapja, hogy a kis esésű fő térfogatáram lefékezésekor létrejövő nyomáshullám a térfogatáram kis hányadát nagy magasságra emeli. A működés megfelelő szelepekkel automatikussá tehető. Feladat: a két csövet, légüstöt és két szelepet tartalmazó rendszer működésének leírása parciális differenciálegyenletekkel (csövek) és közönséges differenciálegyenletekkel (légüst és szelepek). A rendszer numerikus megoldása a karakterisztikák módszerével, melyhez a légüst és a szelepek peremfeltételként csatlakoznak. További feladat paramétertanulmányok végzése (légüst méretek, szelep jelleggörbék, szeleprugó állandók variálása). Szükséges előismeretek: ÁTRD vagy UFPN elvégzése Egy-két MSc-s hallgató, aki eredményesen vizsgázott Áramlástechnikai rendszerek dinamikája vagy Unsteady flows in pipe networks tárgyból Önálló feladat
Aerációs csatorna méretezése Kapcsolattartó konzulens: dr. Váradi Sándor docens (
[email protected]) Meghatározandók az aerációs csatorna alsó és felső terében kialakuló nyomás - , sebesség - és fluidizációs sebesség - hossz menti eloszlásfüggvényei a kiadandó mintapéldabeli adatokkal. A feladat megoldásához rendelkezésre áll egy matematikai fizikai modell, ami a csatorna elemi szakaszaira felírt áramlástani alapegyenletekre (kontinuitás és impulzustétel) támaszkodik. A modell eredményeként adódott differenciálegyenleteket Runge-Kutta módszerrel kell megoldani, amihez önálló programozás szükséges. A téma választása különösen ajánlott azon hallgatók részére, akik a Pneumatikus szállítás című tárgyat választották. 2 MSc Önálló feladat
Speciális kulisszás hajtómű kinematikai jellemzőinek számítása Kapcsolattartó konzulens: dr. Váradi Sándor docens (
[email protected])
16
Meghatározandók egy állandó görbületi sugarú kulisszakerettel rendelkező hajtómű mozgástörvényei, azaz a kulisszakeret elmozdulás idő, a sebesség idő és gyorsulás idő függvénykapcsolatai, továbbá a sebesség illetve gyorsulás hely szerinti változása. Fentiek egy mintapélda adataival diagramokban bemutatandók. 2 BSc Önálló feladat
Harmonikus mozgást végző test ellenállás-tényezőjének meghatározása ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Erdődi István (
[email protected]) Az ellenállás-tényezőre vonatkozó számítások és mérések jellemzően állandósult állapotbeli szituációkra vonatkoznak kérdés, hogy ezek az eredmények mennyiben alkalmazhatók akkor, ha az áramlásba helyezett test nagyfrekvenciás lengőmozgást végez. A munka célja egy olyan CFD modell megalkotása, mellyel a stacionárius és instacionárius ellenálláserők összehasonlíthatók. A feladat elkészítése során a hallgatók megismerkedhetnek a deformálódó hálóban rejlő lehetőségekkel is. Szükséges előismeretek: ANSYS felhasználói ismeret előny, de nem feltétel 2 BSc vagy MSc hallgató részére Önálló feladat
Dinamikus újrahálózási eljárás programozása (ANSYS-CFX és GMSH) —— ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Erdődi István (
[email protected]) Szelepek numerikus áramlástani modellezése esetén figyelembe kell vennünk az áramlási tér megváltozását a nyitási és a zárási folyamatok során. Erre lehetőséget ad ANSYS-CFX környezetben a háló deformációja, azonban a tapasztalatok alapján ez csak szűk mozgatási tartományban működőképes, nagyobb elmozdulások esetén a háló tönkremegy. Ez elkerülhető a modellezett tartomány számítás közbeni újrahálózásával. A hallgató(k) feladata egy olyan kód elkészítése, amely GMSH (ingyenes hálózó program) és ANSYS-CFX között ezt az újrahálózást lehetővé teszi. Bonyolult hangzása ellenére a feladat a gépészmérnöki alapképzés során szerzett programozási ismeretekkel teljesíthető. (Illusztráció a folyamatról: https://youtu.be/nWUnG5wA5h4) Szükséges előismeretek: MSc hallgató(k) esetén ANSYS felhasználói 2 BSc/MSc hallgató (féléves feladat) vagy 1 BSc/MSc hallgató (szakdolgozat, diplomaterv) Szakdolgozat BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat
Nyomáshatároló szelepből és tartályból álló rendszer stabilitásvizsgálata —— ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Erdődi István (
[email protected]) Kádár Fanni számára.
17
Szükséges előismeretek: 1 BSc hallgató Önálló feladat
Függőleges tengelyű szélturbina vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Gráf Mihály (
[email protected]) A cél egy függőleges tengelyű szélturbina tervezése és numerikus áramlástani vizsgálata, elsősorban paramétervizsgálat, esetleg optimalizálás valamilyen egyszerű paraméterre. Szükséges előismeretek: ANSYS CFX, és bármilyen 3D CAD szoftver ismerete szükséges. 1MSc hallgató részére Diplomaterv MSc
Forma 1-es hátsó szárny numerikus vizsgálata ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Gráf Mihály (
[email protected]) A cél egy adott geometriájú hátsó szárny egésze és alkatrészei viselkedésének megértése CFD vizsgálatok segítségével. Szükséges előismeretek: ANSYS Fluent vagy CFX, illetve Solidworks ismerete 1BSc/MSc hallgató részére Szakdolgozat BSc, Önálló feladat
Hibásan működő vízmelegítő numerikus vizsgálata——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Gráf Mihály (
[email protected]) A cél megismerni egy jelenleg hibásan működő, egyéni tervezésű vízmelegítő viselkedését szimulációs környezetben. Szükséges előismeretek: ANSYS CFX, és tetszőleges 3D-s CAD szoftver ismerete 1BSc hallgató részére Önálló feladat
Rezgésdiagnosztika örvényszivattyún Kapcsolattartó konzulens: Hajgató Gergely (
[email protected]) Örvényszivattyúk meghibásodási formái kimutathatók rezgésgyorsulás mérésével és annak spektrumanalízisével. A hallgató(k) feladata egy százhalombattai telephelyű cégnél ilyen jellegű mérések elvégzése, majd az adatok kiértékelése. A kiértékeléshez saját programkódot és Excel-táblákat kell készíteni. 18
Szükséges előismeretek: Algoritmizálási képesség és az Excel felhasználói szintű ismerete kötelező, Python programnyelv és örvényszivattyúk szerkezetének ismerete előnyös. 1-2 BSc hallgató részére Önálló feladat
Örvényszivattyú mérőállomás beüzemelése ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Hajgató Gergely (
[email protected]) Tanszékünk egy új örvényszivattyú mérőállomást szeretne üzembe állítani, melybe a – KSB hazai képviseletének köszönhetően – korszerú szivattyúhajtási és műszerezési megoldások vannak beépítve. A hallgató feladata a műszerezés összeállítása úgy, hogy a lehető legtöbb üzemi paramétert számítógépes adatgyűjtéssel tudjuk rögzíteni. Ezentúl feladat még a szivattyú üzemi paramétereinek (H(Q) görbe, esetleg rezgésgyorsulás adatok) kimérése, hogy azok referenciaként szolgálhassanak a későbbi hallgatói mérések számára. Szükséges előismeretek: Alapvető elektronikai és számítógépes ismeretek szükségesek. 1 BSc hallgató részére Önálló feladat
Hajómodell kísérleti medence méretezése ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Hajgató Gergely (
[email protected]) Úszó testek tervezésénél napjainkban is fontos szerepet játszanak a modellkísérletek, melyek lebonyolításához mind mélységben, hosszban és szélességben megfelelő méretű kísérleti medence szükséges. A hallgató feladata, hogy szakirodalmi kutatás alapján – a hajó körüli áramlás sajátosságait figyelembe véve – meghatározza a kísérleti medence minimális méreteit, majd egy adott hajómodell CFD szimulációjával bizonyítsa, hogy a medence falainak közelsége nincs ráhatással a hajó körüli áramképre. Szükséges előismeretek: ANSYS felhasználói ismeretek szükségesek. 1 BSc hallgató részére Szakdolgozat BSc
Hidrodinamikus nyomatékváltó jelleggörbéjének számítása Kapcsolattartó konzulens: Halász Gábor (
[email protected]) A hidrodinamikus nyomatékváltó nem szerepel (jelenleg) az Áramlástechnikai gépek tárgy tantervében, de nehéz munkagépek, mozdonyok hidraulikus hajtóművének gyakran használt eleme. A feladat kidolgozása során elvégzendő feladatok: *megismerni a nyomatékváltó működési elvét; *irodalomkutatás (számítási módszerek , alkalmazások); *az alapegyenletek programozása, jelleggörbe számítás adott geometria esetén; *a veszteségek elemzése; *az indítónyomaték növelésének lehetőségei; * működőképes vázlat készítés *összefoglalás.
19
Szükséges előismeretek: * Matlab, Maple, vagy más programnyelv felhasználó szintű ismerete; Áramlástan, Áramlástechnikai gépek Önálló feladat esetén 2 BSc-s hallgató, szakdolgozat esetén egy BSc-s hallgatzó. Szakdolgozat BSc, Önálló feladat
Koszorúér szűkület morfológiai (alaktani) elemzése Kapcsolattartó konzulens: Halász Gábor (
[email protected]) , további konzulens(ek): Dr. Horváth Tamás A szív vérellátását a koszorúerek biztosítják. A koszorúér szűkület (stenosis) káros hatása, hogy a szív egyes területei nem kapnak elegendő mennyiségű friss vért. E káros hatást jelenleg csak invazív méréstechnika alkalmazásával tudjuk számszerűsiteni. Az invazív mérés drága és nem veszélytelen beavatkozás. Ezért az a célunk, hogy a szűkület alakjellemzőit kapcsolatba hozzuk a szűkületen bekövetkező nyomáseséssel (FFR frakcionált áramlási rezerv). Az FFR a stenosis utáni (Pdist) és a stenosis előtti (Pprox) nyomások hányadosa. Az elvégzendő feladatok: 1. Szakirodalom áttekintése, elemzése. 2. Rendelkezésünkre áll 20, koszorúér-szűkületben szenvedő beteg szív CT-vel készült 3D képsorozata, és a stenosis által okozott vérnyomásesést jellemző FFR érték. A 3D képekből (meglévő szoftverrel) a koszorúér ívhossz érsugár kapcsolatot (digitalizált formában) fel kell tárni. 3. Keresni kell olyan statisztikai eljárásokat-jellemzőket, amely segítségével leírható a szűkület és az jól korrelál a nyomáseséssel. Itt tág tere van a hallgatói kreativitásnak. 4. Az eredmények elemzése, összefoglalás, kitekintés. Szükséges előismeretek: Előfeltételek: legalább közepes jegy a matematika szigorlaton és a Műszaki gazdasági adatok elemzése c. tárgyból. Valamely programnyelv (Matlab, R, C++, C) felhasználószintű ismerete 2 BSC vagy MSC hallagató részére Diplomaterv MSc, Önálló feladat
Ivóvízhálózatok vizsgálata gráfelméleti módszerekkel Kapcsolattartó konzulens: Hős Csaba (
[email protected]) , további konzulens(ek): Wéber Richárd Az ivóvízellátó hálózatok nagyméretű gráfként is felfoghatók, így a nagyméretű hálózatok vizsgálatához kifejlesztett matematikai módszerek ezen hálózatokra is alkalmazhatók. A projekt keretében ezen módszerek alkalmazhatóságát vizsgáljuk ivóvízhálózatok mélyebb minőségi/mennyiségi megértésének segítésére. Szükséges előismeretek: Valamilyen matematikai programozási nyelv (Matlab/Julia/C++/Python). 2 Bsc/MSc hallgató Szakdolgozat BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat
20
Ivóvízhálózat ellenállóképesség növelése ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Hős Csaba (Hős Csaba) A projekt kidolgozása során alkalmas mérőszámot keresünk egy ivóvízhálózat ellenállóképességének (pl. üzemzavar okozta csőkizárásal szembeni érzékenység) számszerűsítésére. Ezután matematikai optimalizálás segítségégével, véges erőforrások bevonásával (pl. adott számú új kapcsolat létrehozásával), a topológia megtartásával növeljük a rendszer ellenállóképességét. Szükséges előismeretek: C++ Huzsvár Tamás részére Önálló feladat
Optimális mérési pontok kijelölése ivóvízhálózatokon ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Hős Csaba (
[email protected]) , további konzulens(ek): Wéber Richárd A projekt keretében megvizsgáljuk egy ivóvízhálózat optimális mintavételezési pontjainak kiválasztását, azaz azon csomópontokat szeretnénk meghatározni, melyeken nyomást mérve a hidraulikai modell - a kalibrálás után - a lehető legpontosabb eredményt adja. Ennek első lépése a modell kiválasztása, majd kalibrálandó paraméterek kijelölése és a kovarianciamátrix felépítése. A feladat végül egy optimalizálási problémára vezet, melynek megoldására genetikus algoritmust fogunk használni. Szükséges előismeretek: Matlab/Julia Keszthelyi Gergely részére Önálló feladat
3D áramlás enyhén görbült csövekben ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Hős Csaba (
[email protected]) Enyhén görbült csövekben való áramlás leírására rendelkezésre állnak elméleti módszerek, ám ezek pontossága és érvényességi tartomány bizonytalan. A projekt keretében CFD számításokat végeznek a hallgatók, melyek lehetővé teszik az elméleti modellek ellenőrzését. Szükséges előismeretek: ANSYS CFX 2 Bsc/Msc hallgató részére Önálló feladat
Spektrál módszer alkalmazása az áramlástanban Kapcsolattartó konzulens: Klapcsik Kálmán (
[email protected]) , további konzulens(ek): Hegedűs Ferenc Valós, áramlástani jelenségek leírására és megértésére gyakran parciális differenciálegyenletet vagy
21
egyenletrendszert kell megoldanunk. Ezeknek az egyenleteknek a legtöbb esetben nem léteik analitikus, egyszerű képletekkel megadható megoldása, ezért valamilyen numerikus módszert kell használnunk. A numerikus megoldásnak a lényege, hogy az ismeretlen megoldást csak bizonyos pontokban (térbeli és időbeli hálón) határozzuk meg, így a folytonos megoldás függvényét egy pontsorozattal közelítjük. A legtöbb, kereskedelemben kapható és/vagy nyílt forráskódú szoftverek (ANSYS CFX, ANSYS Fluent, OpenFOAM) a térbeli közelítésre valamilyen alacsonyrendű módszert használ, például, három egymás mellett elhelyezkedő pontra illesztett másodrendű parabolával közelíti a folytonos megoldást. Az alacsony rend használata miatt a térbeli felosztásnak nagyon finomnak kell lennie, hogy a numerikus hibát megfelelően alacsony szinten tartsuk. Ezért ez a megközelítés nagyon erőforrás igényes. Ez a probléma a magasabb rendű közelítést használó megoldókkal, mint például spektrál módszer kiküszöbölhető. Ezek a módszerek a térbeli közelítést sok nagyságrenddel hatékonyabban oldják meg, mint a klasszikus, alacsonyrendű módszerek. Ez teszi lehetővé, hogy a turbulencia kutatásban gyakorlatilag ez az egyedüliként alkalmazott numerikus eljárás. A feladat során különböző áramlástani problémákon keresztül megismerkedünk ennek a rohamosan tejredő és fejlődő módszernek a lelkivilágával. Ha eleged van a hónapokig tartó hálózásból és az irdatlan mennyiségű checkbox kombinációk kipróbálása után sem lefutó szimulációkból, akkor ez a te önálló feladatod. Szükséges előismeretek: MATLAB 2 BSc és/vagy MSc hallgató részére Szakdolgozat BSc, Önálló feladat
Optimális nyomásmérő helyek kijelölés városi vízhálózatban Kapcsolattartó konzulens: Klapcsik Kálmán (
[email protected]) , további konzulens(ek): Hős Csaba Egy városi ivóvízhálózat megfelelő üzemeltetése érdekében elengedhetetlen a nyomásviszonyok minél pontosabb ismerete. Bár a szivattyú nyomócsonkokon jellemzően rendelkezésre állnak nyomásadatok, gyakran szükséges további mérőhelyek kijelölése is. A hálózat megfelelő monitorozása érdekben úgy kell kialakítani ezeket a mérési pontokat és/vagy mérési körzeteket, hogy a hálózat üzemállapotáról a lehető legtöbb információt kapjuk. A mérési pontok kijelölése vagy állandó műszerezés kiépítése során, vagy időszakos, átmeneti mérés (pl. hibakeresés vagy hidraulikai modell kalibrálása) miatt merül fel. A mérőműszereket a józan ész határain belül gyakorlatilag tetszőleges helyre telepítjük. A nehézséget az okozza, hogy korlátozott számú műszer áll rendelkezésre, viszont a potenciális mérőhelyek száma több száz vagy ezer. A feladat során különböző stratégiákat dolgozunk ki a probléma megoldására. Az eljárások alkalmazhatóságát valós méretű városi vízhálózatokon teszteljük. Szükséges előismeretek: MATLAB 2 BSc és/vagy MSc hallgató részére Szakdolgozat BSc, Önálló feladat
Akusztikusan gerjesztett gázbuborék gömbi stabilitásának vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Klapcsik Kálmán (
[email protected]) 22
Ha egy folyadékot nagy intenzitású és frekvenciájú ultrahanggal sugárzunk be, akkor a folyadékban jó közelítéssel gömbszimmetrikus buborékok keletkeznek, melyek buborékfelhőt (akusztikus kavitáció) alkotnak. Az akusztikusan gerjesztett buborékok összeroppanása extrém körülményeket idézhet elő, ami számos ipari alkalmazásban hasznosítható: több ezer Kelvin hőmérséklet (szonokémia), kaotikus viselkedés/keveredés (élelmiszeripar), lökéshullám (polimer láncok tördelése). Iparai alkalmazhatóság szempontjából fontos kérdés, hogy az akusztikusan gerjesztett buborékok milyen paramétertartományon tekinthetők stabilnak. A stabilitás-vesztés egyik meghatározó oka a buborék gömb alakjának elvesztése. Ekkor a buborék felszínén a sorozatos összeroppanás hatására a felületi hullámok növekednek, ami a buborék szétesését eredményezi. A feladat során megismerkedünk a számításra alkalmas matematikai modellekkel, majd MATLAB-ba implementáljuk azokat. Cél a gömbi stabilitás határainak feltérképezése. Szükséges előismeretek: MATLAB 2 BSc és/vagy MSc hallgató részére Szakdolgozat BSc, Önálló feladat
Élhang strukturális érzékenységének vizsgálata ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Nagy Péter (
[email protected]) Az élhang az egyik legalapvetőbb aeroakusztikai jelenség. Ez egy szabadsugárból és a vele szembe helyezett ékből áll, amiben az áramlás lengeni kezd erős hang kíséretében. Ennek segítségével adnak ki hangot többek közt a fúvós hangszerek. A hallgató feladata a jelenség strukturális érzékenységének vizsgálata, azaz megállapítani, hogy a lengés hol a legérzékenyebb a módosításokra. Ehhez CFD szimulációkat kell végezni ANSYS CFX segítségével. Szükséges előismeretek: Alapvető áramlástani és CFD ismeretek elégségesek, CFX ismeret előnyt jelent. 2 BSc hallgató részére Önálló feladat
Élhang módusainak numerikus kiszámítása Kapcsolattartó konzulens: Nagy Péter (
[email protected]) Az élhang az egyik legalapvetőbb aeroakusztikai jelenség. Ez egy szabadsugárból és a vele szembe helyezett ékből áll, amiben az áramlás lengeni kezd erős hang kíséretében. Ennek segítségével adnak ki hangot többek közt a fúvós hangszerek. A hallgató feladata ezen lengések kiszámítása egy nyílt forráskódú program, a Nektar++ segítségével. A feladat megoldásához programozni nem kell tudni, viszont erős matematikai és CFD alapismeretek szükségesek vagy komoly érdeklődés irántuk. 1 MSc hallgató Önálló feladat
23
Ugró mozgás hatása a véráramlásra ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Szabó Viktor (
[email protected]) , további konzulens(ek): Halász Gábor Tanszékünk munkatársai egy szoftvert fejlesztettek, amely mozgó artériás érhálózatban keringő véráramlás modellezésére alkalmas. A hallgató feladata a szakirodalom áttekintése után egy megfelelő mozgásforma (pl. ugrás, szaltó) kiválasztása, a mozgás kinematikai modellezése, bemenő adatállomány készítése, futtatások, és a program eredményeként kapott adatok elemzése. Szükséges előismeretek: Matlab program ismerete előny, de nem feltétel. 2 BSc hallgató részére Önálló feladat
Vérnyomásmérő laboreszköz tesztelése —–ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Till Sára (
[email protected]) A hemodinamika oktatásának fontos része a különböző vérnyomásmérési technikák megismertetése a hallgatókkal. Ennek keretén belül olyan berendezésre van szükség, amelyen szimultán mérhető a mandzsettanyomás, detektálható a higanyoszlop mozgása és eközben a sztetoszkópon hallható hangok is. A feladat célja az erre alkalmas laborberendezésen próbamérések és azok kiértékelésének elvégzése. BSc hallgató részére Önálló feladat
Vérnyomásmérés közben összeroppanó érfal kísérleti vizsgálata ——ELKELT Kapcsolattartó konzulens: Till Sára (
[email protected]) A mandzsettás vérnyomásmérés során megjelenő Korotkoff hangok eredetéről két elmélet létezik: 1) az érfal összeroppanásának majd újra kinyílásának periodikus, mechanikai eredetű zaja; 2) áramlási eredetű zaj. A feladatban a jelenség kísérleti elrendezését kell megtervezni, megépíteni, felműszerezni; elvégezni az első próbaméréseket. BSc/ MSc Diplomaterv MSc, Önálló feladat
Department of Hydrodynamic Systems Static stability analysis of pressure relief valves Kapcsolattartó konzulens: István Erdődi (
[email protected]) The shape of the oscillating body in a direct spring operated pressure relief valve determines the opening and closing behaviour of the whole valve. The goal of this project is to estimate this effect on the lift and the stability by means of a simple analytical model based on readily available 24
simulation data. 1 BSc student Önálló feladat
Vibration monitoring of a turbomachine pipeline system Kapcsolattartó konzulens: Dr. Ferenc Hegedűs (
[email protected]) , további konzulens(ek): Csanád Kalmár Vibration monitoring is an expansively applied tool in the diagnosis of machinery, from which turbomachineries are not exceptions. They consume nearly 25percent of the total energy of the industry. The vibration produced by machineries can provide valuable information for the engineers to prevent or foresee the failures. For instance, cavitational operation, imbalance, misalignment of shafts or bearings failure. The aim of the project is to investigate a turbomachine-pipeline system found in the laboratory of the department by means of the tools of vibration monitoring. It can be achieved by the systematic analysis of the spectra of measured signal of a pressure transducer placed after the delivery side of the turbomachine. Neccessary prequisities: Excel, Word, (Matlab) BSc/MSc Szakdolgozat BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat
Measurement of characteristic curve of a turbomachine and affinity Kapcsolattartó konzulens: Dr. Ferenc Hegedűs (
[email protected]) During the project, characteristic curves of a turbomachine will be measured at different rotor speeds. The characteristic curve of a turbomachine is the pressure difference in terms of heights (head) as a function of the volume flow rate. With a suitable transformation of the quantities, the curves become nearly identical. We shall verify this fact called the law of affinity. In order to evaluate the measurement data, knowledge of Excel is required. Neccessary prequisities: Excel, Word BSc/MSc Önálló feladat
Hydraulic Analysis of a Water Distribution System Kapcsolattartó konzulens: Dr. Péter CSIZMADIA (
[email protected]) Literature survey. Learning the build-up and the graphical interface of the software staci. Computation the hydraulics of the system and choosing a suitable pump for the given operational point. Modelling the hydraulic situation after changing a pipe because of a leakage. Determination the adequate size of a planned reservoir. Calculation the applicable revolution speed of the pump for a given average water consumption reduction. Summary of the work and drawing the conclusions.
25
1 BSc Önálló feladat
Airfoil CFD investigation Kapcsolattartó konzulens: Mihály Gráf (
[email protected]) The main goal is to perform several CFD simulations on a common wing profile in order to compare them with old measurement data. Neccessary prequisities: ANSYS Workbench and basic fluid mechanics knoledge 1BSc student Önálló feladat
Analysis and design of a water distribution system Kapcsolattartó konzulens: Hős Csaba (
[email protected]) The project focuses on the hydraulic analysis of a water distribution system, with the help of the Staci software. The student(s) will perform hydraulic analysis, select pump and study the effect chlorine injection. 1/2 BSc student Szakdolgozat BSc, Önálló feladat
Design of a turning vane Kapcsolattartó konzulens: Gergely Hajgató (
[email protected]) Notable pressure loss can be expected in the bending elements of pipe systems, that can be reduced with the use of turning vanes. The student on this project has to make a research in the literature on the design of turning vanes. The design of a turning vane row has to be carried out for a specific 90 degree bend, thereafter a CFD model has to be set up to compare the losses in the bend with and without the turning vanes. Neccessary prequisities: Elementary theoretical CFD knowledge and practice in ANSYS software is expected. 1 BSc student Szakdolgozat BSc
Hydraulic Analysis of a Water Distribution System Kapcsolattartó konzulens: Sára Till (
[email protected]) Literature survey. Learning the build-up and the graphical interface of the software staci. Computation the hydraulics of the system and choosing a suitable pump for the given operational point.
26
Modelling the hydraulic situation after changing a pipe because of a leakage. Determination the adequate size of a planned reservoir. Calculation the applicable revolution speed of the pump for a given average water consumption reduction. Summary of the work and drawing the conclusions. BSc Student Szakdolgozat BSc
27
