Önálló feladat, Diplomaterv kiírások

Önálló feladat, Diplomaterv kiírások 2014/15 tavaszi félév

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Áramlástan Tanszék Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék 2015. február 17.

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 kurzust felvett hallgatók a listában szereplő összes kiírás közül válogathatnak. • 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 2015. február 13-ig). Sikeres jelentkezés után döntésüket - legkésőbb 2015. február 20-ig írják meg Till Sárának is a [email protected] címre. A tárgy teljesítésének feltétele a félév végén 15 perces prezentáció tartása a féléves munkáról. A beszámolókat a pótlási héten, vagy a viszgaidőszak elején fogjuk tartani.

1

Tartalomjegyzék Áramlástan Tanszék

5

Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék

6

Gőzturbina fokozat numerikus áramlástani számítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék

6 7

Hővezetési tényező kimérése új típusú szigetelőanyagra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

Fajhő meghatározása különböző szemcsés anyagokra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

Szennyvízátemelő szilárdanyag leválasztójának áramlástani és műveleti fejlesztése . . . . .

7

Szennyvízátemelő részegységeinek áramlástani vesztesége

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

Diótörőgép tervezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

Meggymagozógép tervezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

Makett-tartó tervezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

Keverős készülék áttervezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

Makett felújítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

Makett-tartó tervezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

Párolgás mérőállomás tervezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

Szemcsés anyagok sűrűségének meghatározása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

Alkohol érlelő hűtő rendszer hőtechnikai vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

Cukor oldó rendszer hőtechnikai vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Cukor besűrítő rendszer hőtechnikai vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Keverős készülék hő- és áramlástani működésének optimalizálása . . . . . . . . . . . . . . 10 Élelmiszerek hűtőteljesítményének vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Animáció készítése különböző diffúziós folyamatok szemléltetésére

. . . . . . . . . . . . . 11

Kétkomponensű oldószerelegy regenerálása folyamatos és szakaszos rektifikálással . . . . . 11 Gyógyszergyári szennyvíz diklórmetánmentesítése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2

Folyamatos propilén-propán elválasztás, hőszivattyú alkalmazása . . . . . . . . . . . . . . 11 Folyamatos izobután-n-bután elválasztás, hőszivattyú alkalmazása . . . . . . . . . . . . . 12 Metanolvisszanyerés hulladék-oldószerelegyből . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Gyógyszeripari oldószerregenerálás szakaszos rektifikálással . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Gáz-folyadék fázisegyensúly kísérleti vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Vékony héjak stabilitás vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Nyomástartó edények korrózióvédelme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék

14

DUGÓS SZÁLLÍTÁS SZÁMÍTÁSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Roots fúvó kagylódiagramjának meghatározása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Folyadék-adagoló mérleg dinamikai vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Szélvédőre csapódó folyadéksugár viselkedése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Nemfolytonos Gajorkin-módszer összehasonlítása kereskedelmi CFD szoftverrel . . . . . . 15 Nyíltfelszínű csatornaáramlás mérése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Lorenz-áramlás CFD szimulációja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Pneumatikus munkahenger erőszabályozása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Hydraulic analysis of a water distribution system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Egyenes csőben és csőidomban áramló nemnewtoni közeg numerikus áramlástani vizsgálata 16 Hengeres tartályban erősen forgó áramlás kísérleti vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Folyadék cseréje bögrében . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Kavitáció felderítése spektrumanalízissel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Lomakin-hatás numerikus áramlástani vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Investigation of the Lomakin-effect with CFD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Szélturbina járókerék tervezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Alakoptimalizálás beépített ANSYS algoritmussal 2 elemű Formula autó hátsó szárny esetén 18 Nyomáshatároló szelep zárótestére ható erő vizsgálata (CFD) . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3

Harmonikus mozgást végző test ellenállás-tényezőjének meghatározása (CFD) . . . . . . . 19 Nyomáshullám terjedési-sebesség meghatározása humán, artériás érhálózatban

. . . . . . 19

Járókerék tehetetlenségi nyomatékának mérése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Forma 1-es versenyautó egy kiválasztott elemének CFD vizsgálata . . . . . . . . . . . . . 20 Forma 1-es versenyautó hátsó szárnyának CFD vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Szárnyprofil CFD vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Akusztikusan gerjesztett gőz/gáz buborék dinamikus viselkedésének vizsgálata. . . . . . . 20 Örvényszivattyú – nyomóvezeték rendszer sajátfrekvenciájának kísérleti vizsgálata. . . . . 21 Spektrál módszerek alkalmazása az áramlástanban. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Experimental investigation of the resonance properties of a turbomachine – pipeline system. 22 Measurement of characteristic curve of a turbomachine and affinity . . . . . . . . . . . . . 22 Koszorúér hálózat modellezése

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Érállapot jellemző paraméterek becslése orvosi mérési eredmények alapján . . . . . . . . . 23 Vérnyomásgörbék elemzése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Séta, kocogás és futás hatása az érhálózatra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Véralvadás szimulálása agyi artériában . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Agyi érgeometria áramlástani vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Vérerek fali terhelésének becslése érközépvonal alapján . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Periféria illesztése artériás hálózathoz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4

Áramlástan Tanszék

Az Áramlástan tanszék témakiírásai megtalálhatóak honlapjukon, a következő linkre kattintva: http://www.ara.bme.hu/oktatas/tantargy/NEPTUN/FELADATKIIRASOK/2014-2015-II/FELADATKIIRASO

5

Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék Gőzturbina fokozat numerikus áramlástani számítása Kapcsolattartó konzulens: Józsa Viktor ([email protected]) 2 BSc / 2 MSc hallgató, amennyiben önálló feladatként lesz kiadva. Valós gőzturbina utolsó fokozat numerikus áramlástani modellezése. A cél az áramlási viszonyok feltérképezése, az előtervezés helyességének ellenőrzése szimulációval. Szükséges előismeretek: Ansys Fluent alapszintű ismerete. Diplomaterv BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat

6

Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék Hővezetési tényező kimérése új típusú szigetelőanyagra Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor ([email protected]) , további konzulens(ek): Szabó Viktor 2 BSc Gyűjtse össze a hővezetési tényező meghatározásának irodalmait! Állítsa össze a mérőállomást a Tanszék laboratóriumában! Végezzen méréseket az új típusú szigetelőanyag hővezetési tényezőjének meghatározására, különböző rétegvastagságok és hőmérsékletek mellett! Hasonlítsa össze a kapott eredményeket szakirodalmi értékekkel! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Fajhő meghatározása különböző szemcsés anyagokra Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor ([email protected]) , további konzulens(ek): Szabó Viktor 2 BSc Gyűjtse össze a fajhő meghatározásának irodalmait! Végezzen méréseket szemcsés anyagok fajhőjének meghatározására, különböző hőmérsékletek és nedvességtartalmak mellett! A mérési eredmények alapján írjon összefüggést a szemcsés anyagok fajhőjének meghatározására a nedvességtartalom és hőmérséklet függvényében! Hasonlítsa össze a kapott eredményeket szakirodalmi értékekkel! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Szennyvízátemelő szilárdanyag leválasztójának áramlástani és műveleti fejlesztése Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor ([email protected]) 2 BSc Gyűjtse össze a piacon megtaláható főbb szennyvíz-átemelőket! Mutassa be a szilárdanyag leválasztók működését, funkcióját! Fejlesszen ki egy egyedi szilárdanyag leválasztót! Készítsen konstrukciós megoldásokat! Készítse el a végső, kidolgozott berendezés összeállítási rajzát! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Szennyvízátemelő részegységeinek áramlástani vesztesége Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor ([email protected]) 2 BSc Ismerje meg a megadott szennyvízátemelő működését! Gyűjtse össze és készítse el az áramlástanilag veszteséges részek vázlatrajzait! Határozza meg a szilárdanyag leválasztó ellenállását! Tervezzen mérőállomást, mely alkalmas a leválasztő áramlástani veszteségének meghatározására! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! 7

Önálló feladat

Diótörőgép tervezése Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor ([email protected]) 2 BSc Gyűjtse össze és tekintse át a piacon található diótörő-gépeket! Tekitnse át a korábban végzett mérési eredményeket, majd használja fel azokat a tervezés során! Állítsa össze a berendezés követelményjegyzékét! Készítsen konstrukciós megoldásokat! Készítse el a végső, kidolgozott berendezés összeállítási rajzát! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Meggymagozógép tervezése Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor ([email protected]) 2 BSc Gyűjtse össze és tekintse át a piacon található meggymagozó-gépeket! Állítsa össze a berendezés követelményjegyzékét! Végezze el a tervezéshez szükséges műveleti számításokat! Készítsen konstrukciós megoldásokat! Készítse el a végső, kidolgozott berendezés összeállítási rajzát! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Makett-tartó tervezése Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor ([email protected]) 3 BSc Gyűjtse össze a piacon megtalálható kiállításra alkalmas makett-tartókat! Állítsa össze a berendezés követelményjegyzékét! Készítsen konstrukciós megoldásokat Készítse el a végső, kidolgozott berendezés összeállítási és gyártási rajzát! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Keverős készülék áttervezése Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor ([email protected]) 2-3 BSc Ismerje meg a tanszéki keverős készüléket! Gyűjtse össze milyen módosításokra van szükség a gép átalakításánál! Végezze el a szükséges műveleti és szilárdsági számításokat! Készítse el a tervezett/átalakított berendezés összeállítási és gyártási rajzait! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Makett felújítása Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor ([email protected]) 2-3 BSc

8

Ismerje meg a választott makett működését! Készítsen leírást, posztert a maketthez! Gyűjtse össze milyen kiegészítőkre, alkatrészekre van szükség a felújításhoz! Végezze el a makett műszaki és esztétikai felújítását! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Makett-tartó tervezése Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor ([email protected]) 2-3 BSc Gyűjtse össze a piacon megtalálható kiállításra alkalmas makett-tartókat! Állítsa össze a berendezés követelményjegyzékét! Készítsen konstrukciós megoldásokat Készítse el a végső, kidolgozott berendezés összeállítási és gyártási rajzát! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Párolgás mérőállomás tervezése Kapcsolattartó konzulens: Dr. Poós Tibor ([email protected]) , további konzulens(ek): Szabó Viktor 2 BSc Gyűjte össze a párolgás jelenségének mérési módszereit, és a mérőberendezéseket! Készítsen konstrukciós megoldást párolgás mérőállomásra! Készítse el a mérőállomás 3D modelljét! Készítse el a tervezett/átalakított berendezés összeállítási és gyártási rajzait! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Szemcsés anyagok sűrűségének meghatározása Kapcsolattartó konzulens: Poós Tibor ([email protected]) , további konzulens(ek): Szabó Viktor 2 BSc Gyűjtse össze a sűrűség, halmazsűrűség, porozitás meghatározásának irodalmait! Végezzen méréseket szemcsés anyagok sűrűségének meghatározására, különböző hőmérsékletek és nedvességtartalmak mellett! A mérési eredmények alapján írjon összefüggést a szemcsés anyagok sűrűségének meghatározására a nedvességtartalom és a hőmérséklet függvényében! Hasonlítsa össze a kapott eredményeket szakirodalmi értékekkel! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Alkohol érlelő hűtő rendszer hőtechnikai vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Bothné Dr. lens(ek): Dr. Örvös Mária 1 BSc

Fehér Kinga ([email protected]) , további konzu-

Készítsen összeállítást a lemezes hőcserélő kialakításokról! Állítsa össze a hőcserélőkből, tárolókból, szűrőből álló rendszer kapcsolási vázlatát és modelljét. Készítse el a számítási algoritmust!

9

Vizsgálja a hőátadó felületek alakulását a műveleti paraméterek függvényében! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Cukor oldó rendszer hőtechnikai vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Bothné Dr. lens(ek): Dr. Örvös Mária 1 BSc

Fehér Kinga ([email protected]) , további konzu-

Készítsen összeállítást a keverős készülékek fűtési lehetőségeiről! Készítse el az előmelegítőből és a keverős készülékből álló rendszer hőtechnikai modelljét. Elemezze az előmelegítés felmelegítési időre gyakorolt hatását! Vizsgálja meg a fűtőgőz nyomás, a fordulatszám és az előmelegítés együttes hatását a felmelegítési időre! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Cukor besűrítő rendszer hőtechnikai vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Bothné Dr. lens(ek): Dr. Örvös Mária 1 BSc

Fehér Kinga ([email protected]) , további konzu-

Készítsen összeállítást a cukoripari bepárlókról! Készítsen modellt el az egyfokozatú bepárlóból és hőcserélőből álló rendszer hőátadó felületének meghatározására Vizsgálja meg a hőátadó felületek alakulását változó fűtőgőz, páratér nyomás és kilépési koncentráció esetén! Elemezze a működési paraméterek hatását! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Keverős készülék hő- és áramlástani működésének optimalizálása Kapcsolattartó konzulens: Bothné Dr. lens(ek): Dr. Örvös Mária 1 BSc

Fehér Kinga ([email protected]) , további konzu-

Készítsen összeállítást a kisviszkozitású anyagok keverésére szolgáló keverőkről! Készítse el a fordulatszám keverési teljesítményre és felmelegítési időre gyakorolt hatását leíró modellt! Vizsgálja meg különböző keverőelemek esetén a fordulatszám felmelegítési időre és teljesítmény felvételre gyakorolt hatását! Elemezze az eredményeket! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Élelmiszerek hűtőteljesítményének vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Bothné Dr. lens(ek): Dr. Örvös Mária 1 BSc

Fehér Kinga ([email protected]) , további konzu-

Készítsen összállítást a darabos élelmiszerek fagyasztására alkalmazott berendezésekről! Ismerje

10

meg a hűtés-fagyás-utóhűtés jelenségét leíró egyenleteket. Határozza meg a hűtési igényt a különböző működési paraméterek függvényében (áramlási sebesség, anyag geometria, környezeti hőmérséklet, stb.) Elemezze a hűtőteljesítmény alakulását! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Animáció készítése különböző diffúziós folyamatok szemléltetésére Kapcsolattartó konzulens: Dr. Molnár Orsolya ([email protected]) 1 BSc Keressen alkalmazási pédákat a diffúzió különböző formáira! Készítsen szemléltető modellt a folyamat megjelenítésére! Készítsen animációt az ekvimoláris szembediffúzió és az unimoláris diffúzió szemléltetésére! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Kétkomponensű oldószerelegy regenerálása folyamatos és szakaszos rektifikálással Kapcsolattartó konzulens: Dr. Láng Péter ([email protected]) 2 BSc 15 t/nap vizes oldatból kell a morfolint visszanyerni 99,5 tömegRendelkezésére áll a CHEMCAD professzionális szimulátor a feladat megoldásához. A projekt lépései: a. A gőz-folyadék egyensúlyi viszonyok tanulmányozása b. A szimulátor használatának elsajátítása b. Határozza meg a folyamatos oszlop elméleti tányérszámát és a reflux arányt, valamint a kondenzátor és a visszaforraló hőszükségletét! c. Vizsgálja meg a szakaszos szétválasztás lehetőségét, határozza meg a reflux arányt, valamint a kondenzátor és a visszaforraló hőszükségletét! d. Javasoljon belső szerkezetet, adja meg a torony fő méreteit (magasság, átmérő). Önálló feladat

Gyógyszergyári szennyvíz diklórmetánmentesítése Kapcsolattartó konzulens: Dr. Láng Péter ([email protected]) 1 BSc Óránként 400 liter szennyvíz 1-2 tömegRendelkezésére áll a CHEMCAD professzionális szimulátor a feladat megoldásához. A projekt lépései: a A gőz-folyadék egyensúlyi viszonyok tanulmányozása b. A szimulátor használatának elsajátítása c.Határozza meg a folyamatos oszlop elméleti tányérszámát és a reflux arányt, valamint d kondenzátor és a visszaforraló hőszükségletét! e.Javasoljon belső szerkezetet, adja meg a torony fő méreteit (magasság, átmérő). Önálló feladat

Folyamatos propilén-propán elválasztás, hőszivattyú alkalmazása Kapcsolattartó konzulens: Dr. Láng Péter ([email protected]) 2 BSc

11

5,5 t/h tömegáramú, 61 molA projekt lépései: a. A gőz-folyadék egyensúlyi viszonyok tanulmányozása b.A szimulátor használatának elsajátítása c. Határozza meg az oszlop elméleti tányérszámát, a reflux arányt, valamint a kondenzátor és a visszaforraló hőszükségletét! d. Javasoljon belső szerkezetet, adja meg a torony fő méreteit (magasság, átmérő). e. Javasoljon megoldást a fejgőz mechanikus kompressziójával történő hőintegrációra. Önálló feladat

Folyamatos izobután-n-bután elválasztás, hőszivattyú alkalmazása Kapcsolattartó konzulens: Dr. Láng Péter ([email protected]) 2 BSc 10.4 m3/h 41 tömegA projekt lépései: a. A gőz-folyadék egyensúlyi viszonyok tanulmányozása b. A szimulátor használatának elsajátítása c. Határozza meg az oszlop elméleti tányérszámát, a reflux arányt, valamint a kondenzátor és a visszaforraló hőszükségletét! d. Javasoljon belső szerkezetet, adja meg a torony fő méreteit (magasság, átmérő). e. Javasoljon megoldást a fejgőz mechanikus kompressziójával történő hőintegrációra. Önálló feladat

Metanolvisszanyerés hulladék-oldószerelegyből Kapcsolattartó konzulens: Dr. Láng Péter ([email protected]) 2 BSc Egy gyógyszergyárban képződő évi 80 t 35 tömegA hallgató feladata szétválasztási technológia (főbb készülékméretek és paraméterek) javasolása. Rendelkezésére áll a CHEMCAD professzionális szimulátor a feladat megoldásához. A projekt lépései: a. A gőz-folyadék egyensúlyi viszonyok tanulmányozása b. A szimulátor használatának elsajátítása c. A desztillációs folyamat szimulációja különböző műveleti paraméterek mellett. d. Az eredmények értékelése e. Beszámoló (max. 15 oldal) készítése Önálló feladat

Gyógyszeripari oldószerregenerálás szakaszos rektifikálással Kapcsolattartó konzulens: Dr. Láng Péter ([email protected]) 2 BSc Egy gyógyszergyárban évi 800 t 40 tömegA hallgató feladata szétválasztási technológia (főbb készülékméretek és paraméterek) javasolása. Rendelkezésére áll a CHEMCAD professzionális szimulátor a feladat megoldásához. A projekt lépései: a. A gőz-folyadék egyensúlyi viszonyok tanulmányozása b. A szimulátor használatának elsajátítása c. A desztillációs folyamat szimulációja különböző műveleti paraméterek mellett. d. Az eredmények értékelése e. Beszámoló (max. 15 oldal) készítése Önálló feladat

12

Gáz-folyadék fázisegyensúly kísérleti vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Dr. Molnár Orsolya ([email protected]) , további konzulens(ek): Dudinszky Balázs 2 BSc Tanulmányozza a gáz-folyadék fázisegyensúlyok leírási lehetőségeit! Dolgozzon ki mérési módszert az ammónia-levegő-víz rsz fázisegyensúlyának vizsgálatára és a gáz- ill. folyadék fázisbeli koncentrációk meghatározására! Mérje ki, hogy a víz különböző hőmérsékleteken mennyi ammóniát képes oldani! Mérje ki egy adott hőmérséklethez és nyomáshoz tartozó ammónia+levegő és ammónia+víz y-x fázisegyensúlyi görbéjét! Készítsen írásbeli és szóbeli beszámolót! Önálló feladat

Vékony héjak stabilitás vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Dr. Nagy András ([email protected]) , további konzulens(ek): Dudinszky Balázs 2 BSc Készítsen kísérleti berendezést hengeres héjak stabilitás vizsgálatára, végezzen méréseket. Végezzen méréseket és a mért értékeket hasonlítsa össze a szakirodalomban ismert összefüggések alapján számított értékekkel. Önálló feladat

Nyomástartó edények korrózióvédelme Kapcsolattartó konzulens: Dr. Nagy András ([email protected]) , további konzulens(ek): Szabó Viktor 2 BSc Szakirodalom alapján ismertesse az egyes korróziós igénybevételeket Példákon keresztül mutassa be az egyes korróziós igénybevételekkel szembeni védekezési módokat. Önálló feladat

13

Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék DUGÓS SZÁLLÍTÁS SZÁMÍTÁSA Kapcsolattartó konzulens: Dr. Váradi Sándor ([email protected]) 2 MSc hallgató számára Matematikai fizikai modell alapján meghatározandók egy csővezetékben mozgó légáteresztő anyagdugó kinematikai jellemzőinek és a pneumatikus szállítás során a dugón kialakuló nyomásesésnek az idő függvényében történő változása. A megoldáshoz a rendelkezésre álló differenciálegyenletek numerikus megoldásával a feladat megadott paramétereihez tartozó alábbi eloszlásfüggvények grafikus bemutatása szükséges: 1) a dugó által megtett út az idő függvényében s(t); 2) a dugó sebességének (szilárd anyagrészecskék sebességének) változása az idő függvényében va(t); 3) a dugó gyorsulásának változása az idő függvényében aa(t). A csővezeték nyomvonala: vízszintes egyenes csőszakasz – vízszintesből függőlegesbe forduló ív – függőleges egyenes csőszakasz. Szükséges előismeretek: Pneumatikus szállítás tárgy ismerete előnyt jelent Önálló feladat

Roots fúvó kagylódiagramjának meghatározása Kapcsolattartó konzulens: dr. Váradi Sándor ([email protected]) 2 MSc hallgató részére Az önálló feladat célja, hogy laboratóriumban telepített Roots-fúvó kagylódiagramját (azonos hatásfokhoz tartozó pontok, görbék) korábbi mérési adatok feldolgozásával meghatározzuk. A Rootsfúvót egy egyenáramú, mérlegmotor hajtotta, így a gerjesztő körbe kapcsolt ellenállások változtatásával különböző fordulatszámot állítottak be. A levegő térfogatáram méréséhez szabványos, gyűrűkamrás mérőperemes mérőszakaszt és nyomás-, nyomás-különbség- valamint hőmérséklettávadó műszereket használtak. A méréseknél különböző állandó fordulatszámon fojtással állították be a munkapontokat. Minden mérési pontot csupán az állandósult hőmérséklet kialakulása után rögzítettek. A kísérleti eredmények feldolgozása után, meghatározhatóvá válnak az állandó fordulatszámhoz tartozó nyomáskülönbség-térfogatáram és hatásfok-térfogatáram görbék. Majd ezen görbék felhasználásával már megszerkeszthetők a kagylógörbék. Önálló feladat

Folyadék-adagoló mérleg dinamikai vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: dr. Váradi Sándor ([email protected]) 2 MSc hallgató Alexandriai HÉRON ókori Görög matematikus, fizikus, feltaláló kb. 2050 évvel ezelőtti találmánya egy folyadék-adagoló mérleg. A cikk a fenti eszköz mozgástörvényeit mutatja be. A matematikaifizikai modell alapján a fenti eszköz mozgásának leírására egy másodrendű differenciálegyenlethez jutunk, majd annak két elsőrendű differenciálegyenlet-rendszerré alakításával, Runge-Kutta módszer alkalmazásával jutunk a megoldást leíró függvények meghatározásához. Önálló programozással meghatározandók a cikkben leírt mintapéldában szereplő kinematikai jellemzőket bemutató diagramok.

14

Önálló feladat

Szélvédőre csapódó folyadéksugár viselkedése Kapcsolattartó konzulens: Paál György ([email protected]) , további konzulens(ek): dr. Ugron Ádám (Bosch Magyarország Kft.) 2 BSc / MSc hallgató részére A szélvédőre nagy sebességgel becsapódó folyadéksugarak különböző viszonyok esetén nagyon eltérően viselkedhetnek. A felület tisztasága, a becsapódó folyadéksugár sebessége és a becsapódás szöge függvényében akár a felület elégtelen nedvesítése is előállhat. A feladatot választó hallgatónak először meg kell ismerkedni a problémával, azonosítani annak főbb paramétereit. A paraméterek hatásának vizsgálatára ezután mérőállomást kell tervezni majd a felépített mérőállomás segítségével vizsgálni a különböző paraméter kombinációkat. A munka célja különböző ajánlások kidolgozása az ablakmosó rendszereket tervező konstruktőrök számára. Munkavégzés helye: Bosch Kft., Budapest, Gyömrői út Diplomaterv BSc, Önálló feladat

Nemfolytonos Gajorkin-módszer összehasonlítása kereskedelmi CFD szoftverrel Kapcsolattartó konzulens: Nagy Péter ([email protected]) 2 db BSc hallgató Jelenleg az egyik legelterjedtebb számítási módszer folyadék szimulációjára a véges térfogatok módszere. Ennek előnye, hogy megmaradási tételeket teljesíti, viszont adott rendű pontosság felett a módszer csak egyszerű geometriák esetén használható. A nemfolytonos Gajorkin módszer segítségével a módszer rendje könnyedén növelhető, és a megmaradási tételeket is teljesíti. A projekt során ezt a viszonylag új módszert összehasonlítjuk össze egy kereskedelmi CFD kóddal CFX-szel egy 2D-s geometrián. Szükséges előismeretek: alapszintű CFD felhasználói ismeretek (CFX), MatLab programozási környezet ismerete Önálló feladat

Nyíltfelszínű csatornaáramlás mérése Kapcsolattartó konzulens: Dr. Hős Csaba ([email protected]) 2 db BSc hallgató A projekt keretében a HDR Tsz. laboratóriumában található nyíltfelszínű csatornában mérünk folyadékfelszín-alakokat különböző csatorna-dőlésszögek (lejtések) esetén. A mért folyadékalakokat összehasonlítjuk az elméleti eredményekkel. Megvizsgáljuk, hogy a normál- és kritikus szint egymáshoz képesti viszonya hogyan befolyásolja az áramlást. Önálló feladat

15

Lorenz-áramlás CFD szimulációja Kapcsolattartó konzulens: Dr. Hős Csaba ([email protected]) 1 db MSc hallgató vagy 2 db BSc hallgató részére A Lorenz-egyenletek a nemlineáris dinamikai híres egyenletei, amelyeknél először mutatták ki a kaotikus viselkedést. Ezek az egyenletek egy áramlástani probléma egyszerűsítéséből vezethetők le, ti. egy téglalap alakú tartományban az alsó- és fölső lapok közötti hőmérsékletkülönbség hatására kialakuló áramlás (Rayleigh-Bénard konvekció) vizsgálatából. A projekt során CFD módszerrel végzünk szimulációkat és ezek eredményeit összehasonlítjuk a Lorenz egyenletek viselkedésével. Szükséges előismeretek: alapszintű CFD felhasználói ismeretek Önálló feladat

Pneumatikus munkahenger erőszabályozása Kapcsolattartó konzulens: Dr. Hős Csaba ([email protected]) 2db BSc vagy 1 db MSc hallgató A projekt során egy pneumatikus munkahenger erő- és/vagy poziciószabályozási viselkedését vizsgáljuk mérés segítségével. A mérőrendszer már rendelkezésre áll, a munka során a PID szabályzó paramétereinek a szabályzó pontosságára és stabilitására gyakorolt hatását vizsgáljuk. Diplomaterv BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat

Hydraulic analysis of a water distribution system Kapcsolattartó konzulens: Csaba Hős, PhD ([email protected]) 1 or 2 BSc students The project aims to analyse a real-life water distribution system from the hydraulic point of view with the help of hydraulic simulation and computer modeling. We study the pressure and flow rate distribution fro different consumption scenarios and try to locate the weak points of the system. Önálló feladat

Egyenes csőben és csőidomban áramló nemnewtoni közeg numerikus áramlástani vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Csizmadia Péter ([email protected]) MSc hallgató: Deák Tamás Dénes The importance of the non-Newtonian material is increasing in the petroleum or food industry. The estimation of the friction factor and the loss coefficient can be relevant to design the pipeline systems (e.g. pump or pipe diameter selection). During the semester, the student has to build a numerical model with the help of ICEM CFD and ANSYS CFX; perform the simulations and the post-processing to determine the friction factor and the loss coefficient of the examined fittings. Szükséges előismeretek: ANSYS CFX Diplomaterv MSc 16

Hengeres tartályban erősen forgó áramlás kísérleti vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Csizmadia Péter ([email protected]) 2 BSc hallgató A széntüzelésű erőművekben keletkező nem kívánt melléktermékeket (port és hamut) kezelni, szállítani és tárolni kell. Ezen technológiai folyamat egyik fontos eleme a sűrűzagy keverő. Az ilyen berendezésekben a por és a hamu vízzel keveredve válik szivattyúzhatóvá és külszíni tárolásra alkalmassá. A mixerben lejátszódó bonyolult, 3 dimenziós áramlástani folyamatok megértése rendkívül fontos a keverő fejlesztése szempontjából, beleértve a környezetvédelmi és az energiahatékonysági szempontokat is. A félév során a hallgatók laboratóriumi méréseket végeznek a sűrűzagy keverő kicsinyített modelljén, meghatározzák a tangenciális és axiális sebességeloszlásokat, vizsgálják a folyadékszint és a keringetett térfogatáram hatását. Önálló feladat

Folyadék cseréje bögrében Kapcsolattartó konzulens: Hajgató Gergely ([email protected]) , további konzulens(ek): Dr. Paál György 1 BSc vagy MSc hallgató Kíváncsiak vagyunk rá, hogy mekkora lesz a frissen betöltött és a korábbi víz térfogataránya, ha egy vízzel teli bögrébe még egy fél bögrényi vizet töltünk. A hallgató feladata a problémát 2D, majd 3D numerikus áramlástani szimulációval vizsgálni, melyben a víz betöltését a bögrével koncentrikus vízsugárként modellezi, melynek paramétereit (sebesség, átmérő) szimulációnként változtatja. Szükséges előismeretek: Ansys felhasználói Önálló feladat

Kavitáció felderítése spektrumanalízissel Kapcsolattartó konzulens: Hajgató Gergely ([email protected]) 2 BSc vagy 1 MSc hallgató

A kavitáció a vízhálózatokban általában nemkívánatos jelenség, felderítése azonban nehézkes, ameddig az áramlástechnikai gép üzemi paramétereiben jelentős romlást nem okoz. A hallgatók feladata a Tanszék kavitációs mérésekre kialakított berendezésén (http://www.vizgep.bme.hu/letoltesek/targyak/BMEGEV rezgésgyorsulás-spektrumok felvétele, majd a spektrumokon a kavitációra utaló jelek keresése. Szükséges előismeretek: Áramlástechnikai gépek című tárgy abszolvált vagy folyamatban Diplomaterv BSc, Önálló feladat

Lomakin-hatás numerikus áramlástani vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Hajgató Gergely ([email protected]) 1 vagy 2 MSc Lomakin az 1950-es években megfigyelte, hogy vízgépek forgórészeinek sajátfrekvenciája üzem közben elhangolódik a - száraz - próbapadi mérésekhez képest. A hallgató(k) célja a Lomakin-hatás 17

szakirodalmi felkutatása, majd a jelenség vizsgálata numerikus áramlástani szimulációval. Szükséges előismeretek: Ansys ICEM CFD és Ansys CFX felhasználói Önálló feladat

Investigation of the Lomakin-effect with CFD Kapcsolattartó konzulens: Gergely Hajgató ([email protected]) 1 or 2 MSc Lomakin has been observed in the 1950s, that the eigenfrequency of a pump’s rotor is not the same during operation and running dry on the test bench. The task is to collect literature on this phenomenon and investigate the Lomakin-effect with the aid of CFD. Szükséges előismeretek: Fluid Machinery performed Ansys ICEM CFD and Ansys CFX user capabilities Önálló feladat

Szélturbina járókerék tervezése Kapcsolattartó konzulens: Kullmann László ([email protected]) 1 MSc vagy legalább hatodik szemeszteres BSc hallgató részére Tervezzen 3,5 m/s átlagos szélsebességre, melynek időbeli eloszlása adott, vízszintes tengelyű szélturbinát, amelynek névleges teljesítménye 30 kW. Tervezze meg a turbinakerék fő méreteit és háromlapátos járókerék egy lapátját. Rendelkezésre áll a konzulens előadásvázlata és Gráf Mihály hasonló témában készült diplomaterve. Szükséges előismeretek: MatLab programozás, valamilyen testmodellező (pl. ProE, Auto CAD) program ismerete. Önálló feladat

Alakoptimalizálás beépített ANSYS algoritmussal 2 elemű Formula autó hátsó szárny esetén Kapcsolattartó konzulens: Csippa Benjamin ([email protected]) BSc Formula autók tervezésében nagy szerepet játszik az idő, aminek rövidsége sokszor a fejlesztők munkáját megnehezíti. Egy új modellezési módszer az, hogy nem véletlenszerű geometriák kipróbálása után kell kiválasztani a megfelelőt, mivel a módszer alkalmaz egy olyan algoritmust, amely egy kifejezett arány tényező optimalizálását végzi lepésről lépésre. A hallgató feladat egy ilyen modell félépítése, megismerése, modellezése 2D vagy 3D környezetben. Szükséges előismeretek: ANSYS felhasználói ismeretek, nem baj ha 0 a tantárgynak a része a program megismerése. Önálló feladat

18

Nyomáshatároló szelep zárótestére ható erő vizsgálata (CFD) Kapcsolattartó konzulens: Erdődi István ([email protected]) 2 BSc hallgató részére A direkt rugóterhelésű nyomáshatároló szelepek működése szempontjából az egyik legfontosabb jellemző az áramlásból eredően a zárótestre ható erő a nyitás függvényében. A feladat célja Ansys CFX segítségével modellezni ennek az erőnek az állandósult állapotbeli alakulását különböző zárótest geometriákra egy adott nyomás- és nyitás tartományon. Szükséges előismeretek: ICEM és Ansys CFX ismerete előny, de nem feltétel. Önálló feladat

Harmonikus mozgást végző test ellenállás-tényezőjének meghatározása (CFD) Kapcsolattartó konzulens: Erdődi István ([email protected]) 2 MSc hallgató részére 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 stacioner és instacioner ellenálláserők összehasonlíthatók. A feladat elkészítése során a hallgatók megismerkedhetnek a deformálódó hálóban és a dinamikus újrahálózásban rejlő lehetőségekkel is. Szükséges előismeretek: ICEM és Ansys CFX. Önálló feladat

Nyomáshullám terjedési-sebesség meghatározása humán, artériás érhálózatban Kapcsolattartó konzulens: Horváth Tamás dr. ([email protected]) , további konzulens(ek): Dr. Halász Gábor Az pulzushullám terjedési sebesség (PWV) napjainkban elterjedt diagnosztikai paraméter az orvosi gyakorlatban. Az emberi artériás hálózatban kialakuló ciklikus áramlásban a pulzushullám terjedési sebessége többek között a sorba kapcsolt erek viszko-elasztikus mecahnikai tulajdonságaitól függ. A nem invazív körülmények között, humán alanyokon végzett vérnyomásmérés mérési hibákkal, zajjal terhelt; a PWV az így mért görbékből számítható paraméter. A feladatot választó hallgató célja, hogy a szakirodalmi ajánlások alapján meghatározza a nyomáshullámok kiinduló - "talppontját", valamint ezen talppont az elektrokardiogram jellegzetes, nagy amplitúdójú R hullámától vett időbeli távolságát, és ezáltal bescülje a PWV értékét. Ehhez a hallgatók számára egyidejű EKG és nyomáshullám regisztrátumokat biztosítunk. Önálló feladat

Járókerék tehetetlenségi nyomatékának mérése Kapcsolattartó konzulens: Angyal István ([email protected]) 2BSc és vagy MSc halgató részére

19

Az áramlástechnikai gépek fontos eleme a járókerék. Dinamikai vizsgálatokhoz fontos a tehetetlenségi nyomaték ismerete. Az összetett geometria, illetve a gyártási hibák miatt a számítás csak közelítő eredményt ad. Egyes esetekben szükségessé válhat a mérése. Első lépésben megvizsgálnánk a Tanszéken megoldható mérési módszereket. Ezt követöen elkészítenénk a mérés számítógépes modelljét. Ezen vizsgálatokra alapozva elkészítenék a mérőberendezést, és megmérnék a Tanszéken található járókerék tehetetlenségi nyomatékát. Önálló feladat

Forma 1-es versenyautó egy kiválasztott elemének CFD vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Gráf Mihály ([email protected]) 1 vagy 2 BSc, illetve 1 Msc hallgató részére A cél egy kiválasztott aerodinamikai elem megértése és kvalitatív vizsgálata ANSYS CFX szoftver segítségével. Főbb feladatok: modellépítés 3D-ben, hálózás, szimulációk futtatása Szükséges előismeretek: bármilyen CAD szoftver valamint ANSYS ICEM, CFX Diplomaterv BSc, Önálló feladat

Forma 1-es versenyautó hátsó szárnyának CFD vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Gráf Mihály ([email protected]) 1 vagy 2 BSc, illetve 1 Msc hallgató részére A cél egyadott hátsó szárnygeometria vizsgálata ANSYS CFX szoftver segítségével. Főbb feladatok: modellépítés 3D-ben, hálózás, szimulációk futtatása, értékelés Szükséges előismeretek: bármilyen CAD szoftver, valamint ANSYS ICEM, CFX Önálló feladat

Szárnyprofil CFD vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Gráf Mihály ([email protected]) 1 BSc, ill. 1 MSc hallgató részére A cél egy tetszőlegesen kiválasztott szárnyprofilhoz megtalálható mérési eredmények igazolása ANSYS CFX szoftver segítségével. Főbb feladatok: modellépítés 2D-ben, hálózás, szimulációk futtatása, értékelés Szükséges előismeretek: AutoCAD, valamint ANSYS ICEM, CFX Önálló feladat

Akusztikusan gerjesztett gőz/gáz buborék dinamikus viselkedésének vizsgálata. Kapcsolattartó konzulens: Dr. Hegedűs Ferenc ([email protected]) , további konzulens(ek): Varga Roxána ([email protected]) Klapcsik Kálmán ([email protected]) Több, BSc/MSc

20

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! Válaszd a piros pirulát és megmutatom milyen mély a nyúl ürege! Szükséges előismeretek: Matlab Diplomaterv BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat

Örvényszivattyú – nyomóvezeték rendszer sajátfrekvenciájának kísérleti vizsgálata. Kapcsolattartó konzulens: Dr. Hegedűs Ferenc ([email protected]) Több, BSc/MSc Gerjesztett rendszerekben egy speciális fizikai jelenség, az úgy nevezett rezonancia jelenség léphet fel, általában egy jól definiált frekvenciánál (rezonancia frekvencia). A mérnöki gyakorlatban ez káros/kerülendő jelenségként ismert, gondoljunk csak a rezonancia katasztrófa elnevezésre. Még ha a szerkezet nem is megy tönkre azonnal, a rezonancia frekvencián történő üzemeltetés hosszú távon negatívan befolyásolja az egész rendszer élettartamát. A feladat célja egy a tanszék laborjában található szivattyú - nyomóvezeték rendszer sajátfrekvenciájának a meghatározása. Ez a rendszer nyomócsonkjára szerelt nyomástávadó jeléből számolt spektrumok szisztematikus kiértékelésével kapható meg. Szükséges előismeretek: Excel, Word, (Matlab) Önálló feladat

Spektrál módszerek alkalmazása az áramlástanban. Kapcsolattartó konzulens: Dr. Hegedűs Ferenc ([email protected]) , további konzulens(ek): Till Sára ([email protected]) Klapcsik Kálmán ([email protected]) Több, BSc/MSc Valós, áramlástani jelenségek leírására és megértéséhez gyakran parciális differenciálegyenletet vagy egyenletrendszert kell megoldanunk. Ezeknek az egyenleteknek a legtöbb esetben nem létezik analitikus, egyszerű képletekkel megadható megoldása, ezért valamilyen numerikus módszert kell használnunk. A numerikus megoldásnak a lényege, hogy az ismeretlen megoldást csak bizonyos pon21

tokban (térbeli és időbeli hálón) határozzuk meg, így a folytonos megoldás függvényét egy pont sorozattal közelítjük. Minél finomabb a térbeli és időbeli felosztás, annál precízebben tudjuk az ismeretlen megoldást közelíteni. A legtöbb, kereskedelmen kapható és/vagy nyílt forrás kódú 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 a 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 terjedő és fejlődő módszernek a „lelki világával”. 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 Diplomaterv BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat

Experimental investigation of the resonance properties of a turbomachine – pipeline system. Kapcsolattartó konzulens: Dr. Ferenc Hegedűs ([email protected]) Several, BSc/MSc In excited systems a special physical phenomenon can occur, which is called resonance, at a usually well defined value of the frequency (resonance frequency). In industrial applications it is known as a dangerous and avoiding situation; think about the term resonance catastrophe. Even if the structure does not ruin immediately the permanent operation near the resonance frequency acts upon the lifetime of the system in the negative way. The aim of the project is to determine the resonance properties of a turbomachine - pipeline system found in the laboratory of the department. It can be achieved by the systematic analysis of the spectra of the measured signal of a pressure transducer placed after the delivery side of the turbomachine. Szükséges előismeretek: Excel, Word, (Matlab) Önálló feladat

Measurement of characteristic curve of a turbomachine and affinity Kapcsolattartó konzulens: Dr. Ferenc Hegedűs ([email protected]) Several, BSc/MSc 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 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.

22

Szükséges előismeretek: Excel, Word Önálló feladat

Koszorúér hálózat modellezése Kapcsolattartó konzulens: Till Sára ([email protected]) 2 BSc / MSc hallgató részére A szív táplálását végző két nagy artéria több ágra oszlik, amelyek behálózzák a szívet, ezek a koszorúerek, orvosi nyelven a koronáriák. Ez a hálózat látja el vérrel a szívizomzatot. Különleges, finom szerkezetű verőerek, amelyek természetesen a szervezet minden területén megtalálható verőérrendszer részei. A koszorúér hálózat modellezésének nehézségei abban rejlenek, hogy a szívet behálózó erekben kialakuló áramlási viszonyokat nagyban befolyásolja a szívműködés maga, a lüktető összehúzódások során az erek végei is ritmusosan elzáródnak. A feladatot választó hallgatóknak feladata koszorúér hálózat tanulmányozása a szakirodalom alapján, egy egyszerűsített modell megfogalmazása, majd a modell beültetése a tanszéki hálózatszámító programba. A szívizom valós működését alapul véve olyan perifériás ellenállásmodell kidolgozása, mellyel a valóságban mérhető áramlási viszonyokkal jól egyező eredmények kaphatók. Szükséges előismeretek: MatLab Diplomaterv BSc, Önálló feladat

Érállapot jellemző paraméterek becslése orvosi mérési eredmények alapján Kapcsolattartó konzulens: Till Sára ([email protected]) 1 BSc / MSc hallgató részére Tanszékünkön rendelkezésre áll egy hálózatszámító program, amivel az emberi artériás hálózat egyszerűsített hidraulikai modelljén végezhetők 1D áramlási szimulációk. A szimulációk bemenő paraméterei (ér hosszak, átmérők, rugalmassági adatok) jelen állapotban szakirodalomból vett átlagos értékek. A munka célja, mérési eredmények alapján olyan egyedi paraméterek meghatározása, amik az adott alany személyre szabott jellemzőinek tekinthetők. Az Érsebészeti Klinikán lezajlott nagyszabású vizsgálatsorozat alapján rendelkezésre állnak olyan adatok, mint vérnyomásgörbék a test több pontján, testméretek, pulzushullám terjedési sebesség. . . stb., amik alapján ezek az egyedi paraméterek (illetve ezek kiinduló értékei) megbecsülhetők. A hallgató feladata a páciensekről kapott adatok statisztikai feldolgozása, ez alapján a szimulációhoz szükséges paraméterek meghatározása. A kapott paraméterekkel a hidraulikai számítás elvégzése, az eredmények értékelése. Önálló feladat

Vérnyomásgörbék elemzése Kapcsolattartó konzulens: Till Sára ([email protected]) 2 BSc/ MSc hallgató Az orvosi gyakorlatban a mért artériás vérnyomásgörbéknek csak néhány jellemzőjét használják fel diagnosztikai célokra, holott valószínűleg több információt hordoznak. Korábbi tanszéki kutatásokból úgy tűnik, a vérnyomásgörbe Fourier-spektrumának elemzéséből pl. lehet következtetni az érrendszerben keringő vér mennyiségére. A feladatot végző hallgatónak első lépésben meg kell 23

határozni, a periodikus nyomásgörbéből milyen hosszú szakasz elemzése szükséges és elégséges a vizsgálathoz. El kell készíteni a nyomásgörbék spektrumát, és statisztikai módszerek használatával –a korábbi eredményeket figyelembe véve- összefüggést kell keresni a Fourier-együtthatók és a keringő vér mennyiségét mutató más paraméter(ek) között. Az artériás nyomásgörbék más módszerekkel is elemezhetők (más ismert típusú függvények összegeként is előállíthatók), a hallgató feladata egy másik módszerrel is a görbék felbontása, a spektrumból kapott eredményekkel való összevetése. Diplomaterv BSc, Önálló feladat

Séta, kocogás és futás hatása az érhálózatra Kapcsolattartó konzulens: Szabó Viktor ([email protected]) , további konzulens(ek): Halász Gábor 2 BSc és/vagy 1 MSc hallgató részére A feladat egy sétáló, egy kocogó és egy futó ember érhálózatában lévő vérnyomás és sebesség kiszámítása a tanszék munkatársai által írt MATLAB-program segítségével, majd az eredményként kapott eloszlások összehasonlítása, elemzése. Elsősorban a mozgás hatását vizsgáljuk, az mozgással járó élettani hatásokat egyelőre csak korlátozott mértékben vesszük figyelembe. Szükséges előismeretek: Áramlástani, ill. programozás nem előfeltétel.

matematikai alapismeretek szükségesek, MATLAB-

Diplomaterv BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat

Véralvadás szimulálása agyi artériában Kapcsolattartó konzulens: Závodszky Gábor ([email protected]) 1 BSc vagy 1 MSc hallgató részére A szimuláció során kisebb agyi érszakasz áramlásában vizsgáljuk a véralvadást, egy a tanszéken fejlesztett megoldó szoftver segítségével, ami rács-Boltzmann módszeren alapul. Az áramlásban úszó vérlemezkék egyszerűsített dinamikáját kiszámolva a vérlemezkék aktiválódása és kitapadása a véráramból becsülhető. A feladat elvégzése során meg lehet ismerkedni a tranziens áramlások alapvető jellemzőivel, illetve az áramlásban szállított apró részecskék viselkedésével. Szükséges előismeretek: A feladat elvégzéséhez alapvető áramlástani ismeretek szükségesek, és kezdő programozási tudás ajánlott (de minimális többletenergiával a feladatvégzés közben a szükséges programozói ismeretek elsajátíthatóak) (C és Python vagy Matlab). Diplomaterv MSc, Önálló feladat

Agyi érgeometria áramlástani vizsgálata Kapcsolattartó konzulens: Závodszky Gábor ([email protected]) 2 BSc vagy 2 MSc hallgató részére Az Országos Idegtudományi Intézetből származó kóros agyi érszakasz geometriák áramlástani vizsgálata Ansys CFX segítségével. A kóros érszakaszok klinikai kezelésének fejlesztését célzó kutatások gyakran alkalmaznak CFD szimulációkat az érszakaszok áramlástani tulajdonságainak felderítésére. 24

A véráramlás lokális tulajdonságai befolyásolhatják az orvosi döntéshozatalt, valamint előre jelezhetnek jővőbeli komplikációkat. A feladat egy adott geometria tranziens vizsgálata, meghatározva a falon ható terheléseket. Szükséges előismeretek: A feladat elvégzéséhez alapvető áramlástani ismeretek, valamint az Ansys programcsomag (ICEM, CFX) kezdő felhasználói szintű ismerete szükséges. Önálló feladat

Vérerek fali terhelésének becslése érközépvonal alapján Kapcsolattartó konzulens: Závodszky Gábor ([email protected]) 1 BSc vagy MSc hallgató A szívizmot tápláló koszorúerek mentén jelentkező betegségek a leggyakoribbak közé tartoznak az emberi populációban. A koronária érhálózat teljes áramlástani analízise komplikált feladat. A jelen kiírásban egy egyszerűsített módszert fejlesztünk az érfal terhelésének meghatározására. Az érhálózat középvonalának meghatározása rutin feladatnak számít. Ha ezt a görbét áramvonalként fogjuk fel, az áramlást leíró egyenletek ementén drasztikusan egyszerűsödnek, és több paraméter, például a nyomáseloszlás egyszerűen számíthatóvá válik komplex áramlásszimuláció nélkül is. Szükséges előismeretek: A feladat elvégzéséhez alapvető áramlástani ismeretek, és alapszintű programozói tudás szükségesek, vagy némi többletenergiával elsajátíthatóak (Python vagy Matlab vagy Julia). Diplomaterv BSc, Önálló feladat

Periféria illesztése artériás hálózathoz Kapcsolattartó konzulens: Halász Gábor ([email protected]) 1-2 (újat tanulni akaró) BSc vagy MSc hallgató részére Az artériás véráramlás matematikai modellezésekor az artéria-vezetékek végén perifériás ellenállás van. Az orvosi tapasztalat szerint ez az ellenállás frekvencia-függő. A feladat megoldásának célja frekvencia-függő perifériás ellenállás modelljének elkészítése az artériás véráramlás modellezéséhez. Elvégzendő feladatok: o szakirodalom tanulmányozása; o a frekvencia-függő perifériás ellenállás modelljének elkészítése, kódolása Matlab alatt; o a modell illesztése a tanszéki programcsomagba; o összehasonlító számítások végzése az ohmikus és a frekvencia-függő ellenállás esetére. Szükséges előismeretek: Javasolt előismeretek: lengések csőhálózatban, Matlab. Diplomaterv BSc, Diplomaterv MSc, Önálló feladat

25