Kedves Kollégák, Önálló feladat és Projekt A, B. Szakdolgozat, Diplomaterv

Átírás

1 Kedves Kollégák, az alábbi lista tartalmazza a ek által kiírt féléves feladatok, témák kiírásait. Minden feladat végén megtalálható, hogy milyen tárgyból, melyik képzésen ajánlottuk, de ettől természetesen adott esetben el is lehet térni. A feladat választásánál vegyék figyelembe a következőket: Önálló feladat és Projekt A, B A gépész BSc Folyamattechnika szakirányának BMEGEVGAG06 kódú Önálló feldat nevű kurzusát a négy tanszék közösen írta ki, így az ezt a tárgyat felvett hallgatók a a tanszékek által kiírt 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 MSc Áramlástechnika szakirányának BMEGEVGMKPA kódú tárgyát a Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék írta ki, így az ezt a kurzust felvett hallgatók a témái közül válasszanak! A feladatokra a megjelölt konzulensnél kell jelentkezni a szorgalmi időszak első hetének végéig. Az ÖF és Projekt A/B tárgyak teljesítésének feltétele a félév végén egy mini poszter készítése és egy 10 perces prezentáció tartása a féléves munkáról. A beszámolókat a pótlási héten, vagy a vizsgaidőszak elején fogjuk tartani. Szakdolgozat, Diplomaterv A feladatai között találhatók BSc szakdolgozat és MSc diplomaterv szintű feladatok is, ezt a feladatok végén jeleztük. A Tanszékünkön szakdolgozni, diplomatervezni kívánó hallgatóknak mindenképpen a HDR Tsz. által kiírt (BMEGEVG... kezdetű tárgykódú) tárgyat kell felvennie. Azokra is igaz ez, akik külsős konzulensük, témájuk mellé tanszéki témavezetőt választottak. A témaválasztás határideje a regisztrációs hét vége: február 1., mivel az érdemi munkának már az első oktatási héten el kell kezdődnie. Hemodinamika Idén itt gyűjtöttük össze a Hemodinamika tárgy hallgatói számára ajánlott angol nyelvű féléves feladatokat is, ezek a dokumentumban hátul külön is megtalálhatók. A tárgy keretén belül (2-3 fős csoportokban kell feladatot választani, dolgozni); a feladatválasztás határideje február 28.

2 Bármilyen adminisztratív kérdéssel a still@hds.bme.hu címen vagy személyesen a D325-ös irodában kereshetnek meg

3 Tartalom Hydraulic Analysis of a Water Distribution System... 5 Calculation of pressure drop in asymmetric angled Borda-Carnot Expansions... 6 Post-processing simulation results... 7 Damping characteristic of a shear thickening fluid based shock absorber... 8 Water power capacity of a river... 9 Measurements of the characteristic curves of a radial pump Optimal trajectory of a sailing ship Measurement of characteristic curve of a turbomachine and affinity Vízkos üzemállapot és hidraulikus tranziens mérése - ELKELT Design of a turning vane Megerősítéses tanulás alapú áramlástechnikai alakoptimalizáció Megerősítéses tanulás alapú áramlástechnikai folyamatoptimalizáció Gázdinamikai modellezés - ELKELT Útvesztő feladatok megoldása áramlás megjelenítéssel - ELKELT Reynolds kísérletét bemutató berendezés tervezése Nagy pontosságú spektrál elemes nyílt forráskódú és véges térfogat módszeren alapuló kereskedelmi szoftver összehasonlítása Aktív zajszűrés modellezése 1D csatornában Vérnyomásmérés közben összeroppanó érfal vizsgálata - ELKELT Modelling the buckling of the brachial artery during BPM Szennyvíziszap reológiai méréseinek elemzése - ELKELT Marangoni hatás számítása Csőérdesség kalibráció módszereinek összehasonlítása hidraulikai hálózatok modelljében26 Csőgörbület hatásának vizsgálata nyomásveszteségre CFD-vel - ELKELT Egy dimenziós nyílt felszínű csatornahálózat modellezése Nemnewtoni folyadék készítése - ELKELT Nemnewtoni folyadék alapú lengéscsillapító numerikus vizsgálata - ELKELT Nemnewtoni reológiájú közegek áramlásának numerikus vizsgálata egyenes csőben és csőidomban - ELKELT Radiális szivattyú jelleggörbéinek mérése viszkózus közeg esetén - ELKELT Szivattyú jelleggörbe mérések - ELKELT Hemodinamikai szimuláció végeselem módszerrel Koronária érszűkület modell elemzése Periodikusan változó másodlagos áramlások vizsgálata mesterséges artériageometriákon 36 Mesterséges vertebralis érszakasz numerikus szimulációja - ELKELT Akusztikusan gerjesztett gőz/gáz buborék szonokémiai alkalmazásokban... 38

4 Hasáb körüli áramlás numerikus vizsgálata - ELKELT Nagy teljesítményű numerikus számítástechnika alapjai Kaotikus jellemzők vizsgálata Lattice-Boltzmann módszer segítségével 2D-s modell aneurizmában - ELKELT Érszűkület modell ellenállásának vizsgálata CFD segítségével Particle path in simplified vessel geometries Részecskék pályagörbéinek vizsgálata egyszerűsített geometriákban Áramlástani visszahatások vizsgálata nyomáshatároló szelepek esetében - ELKELT Ivóvízhálózatok kizárási tervének továbbfejlesztése - ELKELT Nyomáshatároló szelep nemlineáris stabilitásvizsgálata - ELKELT Pneumatikus szelep dinamikus vizsgálata - ELKELT Szivattyú hűtőrendszer CFD vizsgálata - ELKELT Áramlási sebesség mérésére alkalmas mérőeszköz tesztelése - ELKELT Determination of aerodynamic characteristics of an air slide of double air space A vízszintesből függőlegesbe vezető 90º-os ívben mozgó anyagdugó mozgásjellemzői Akusztikusan gerjesztett buborék alakstabilitásának vizsgálata Szemcsés anyagban mozgó testek ellenállásának mérése Felúszásvizsgálathoz használandó testek tervezése és készítése Kelvin-Helmholtz instabilitás megjelentése kísérleti berendezéssel - ELKELT Archimédesz csavar, mint áramlástechnikai gép építése - ELKELT... 57

5 Title Hydraulic Analysis of a Water Distribution System Supervisor Richárd Wéber Contact rweber@hds.bme.hu For who? BSc students Description 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. Type Individual Project (BSc) Final Project (Bsc)

6 Title Calculation of pressure drop in asymmetric angled Borda-Carnot Expansions Supervisor Csippa Benjamin Contact For who? 2-4 BSc Description The task is to create a 3-dimensional model of a Borda-Carnot expansion that has a certain contact angle and asymmetry. The pressure-drop later will be calculated with the computational fluid dynamics software ANSYS CFX. Type Individual Project (BSc)

7 Title Post-processing simulation results Supervisor Csippa Benjamin Contact Description The task will be to post-process the results from a 3D numerical simulation. The task will be to use a certain formula to calculate the cross-sectional velocities. Previous knowledge No previous knowledge needed Type Individual Project (BSc)

8 Title Damping characteristic of a shear thickening fluid based shock absorber Supervisor Nagy-György Péter Contact pnagy-gyorgy@hds.bme.hu For who? 1-2 BSc Description Most of the shock absorbers are filled with Newtonian fluid (hydraulic oil). However it is an interesting question, what happens with the damping characteristic, if the oil is changed to a shear thickening fluid (like cornstarch suspension). The governing equations with arbitrary rheology is already prescribed. The task of the candidate is to substitute the non-newtonian rheology into this model and calculate the damping characteristic (force-velocity relationship). The subtasks are the following: 1) Obtain shear thickening rheology as a series of data poins from published papers! 2) Find the way, how to calculate integrals by a numerical scheme (like trapezoid method) in Microsoft Excel! 3) Determine pressure difference volume flow rate relationship according to the provided equations! 4) Plot damping characteristic (force-velocity relationship)! 5) Repeat the above presented steps with an other rheology! 6) Summarize the whole work in a short documentation (2-3 pages)! Previous knowledge Microsoft Excel Type Final Project (BSc), Individual Project (BSc)

9 Title Water power capacity of a river Supervisor Kullmann László Contact kullmann@hds.bme.hu For who? 2 BSc students Description Find the free water surface y of a river as a function of the length coordinate x on the upstream side of a dam. Given: bottom slope of the river bed, flow rate, river cross section form, bottom roughness coefficient. When designing a water power station, the dam height Hdam can be varied resulting in different flooded upstream reservoirs. As the downstream water level is fixed for fixed flow rates, also the turbine head H changes with dam height resulting in varying turbine powers. Previous knowledge MatLab or Excel Type Individual Project (BSc)

10 Title Measurements of the characteristic curves of a radial pump Supervisor Dr. Péter CSIZMADIA Contact pcsizmadia@hds.bme.hu For who? 2 BSc Student Description In the real industrial life, the applications of the radial pumps are very frequent. Therefore, in the laboratory we have some pump stations. The students have to measure the actual characteristic curves of the pump, for instance head flow rate, input power flow rate, or efficiency flow rate. Moreover, the affinity laws have to be also examined. In the end, they have to take a presentation about the work. Previous knowledge - Type Individual Project (BSc)

11 Title Optimal trajectory of a sailing ship Supervisor Csaba Hős, PhD Contact cshos@hds.bme.hu For who? 1/2 BSc student(s) Description When sailing ships try to reach a destination the quickest possible way, it is usually not the straight path but they do it via criss-crossing. The aim of the project is to formulate the problem mathematically and provide an optimal trajectory for different wind directions. Previous knowledge Matlab programming skills Type Final Project (BSc), Individual Project (BSc)

12 Title Measurement of characteristic curve of a turbomachine and affinity Supervisor Dr. Ferenc Hegedűs Contact fhegedus@hds.bme.hu For who? BSc/MSc Description 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. Previous knowledge Excel, Word Type Individual Project (BSc), Project (MSc)

13 Vízkos üzemállapot és hidraulikus tranziens mérése - ELKELT Kullmann László kullmann@hds.bme.hu 2 BSc és/vagy MSc hallgató részére A HDR Laboratóriumban 2018-ban felépített vízemelő szerkezet részei: tartály, nyomócső, szelepek (indítószelep és visszacsapószelep), légüst, szállítócső. A mérés célja: 1. A vízkos hatásfokának meghatározása különféle emelőmagasságok és táptartály töltések mellett. Az optimális üzemi tartomány meghatározása. 2. A szerkezet működése az indítószelep hirtelen zárása miatti nyomáshullámokon alapszik. A nyomás a nyomócsőben mind időben, mind a csőhossz mentén változik. Ultrahangos térfogatáram mérő és nyomástávadók jeleinek számítógépes adatgyűjtése. E mérés révén a nyomáshullámokról elegendő adat gyűjthető, ami egy későbbi számítási modell ellenőrzését szolgálja. A HDR Laboratóriumban a szükséges műszerek és szerelési segítség rendelkezésre áll. - Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

14 Design of a turning vane Hajgató Gergely ghajgato@hds.bme.hu 1 BSc student 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. Elementary theoretical CFD knowledge and practice in ANSYS or OpenFOAM software is expected. Szakdolgozat (BSc)

15 Megerősítéses tanulás alapú áramlástechnikai alakoptimalizáció Hajgató Gergely 1 BSc vagy 1 MSc hallgató Gépészeti berendezések tervezése, gépészeti rendszerek üzemeltetése során széles körben alkalmaznak optimalizációt, mely napjainkban főképp evolúciós algoritmusokra támaszkodik. Ez igaz az áramlástechnika területére is, ahol ezek az algoritmusok jellemzően csak az áramlástechnikai probléma magas szintű absztrakcióját látják, mely absztrakció jósága függ az azt megalkotó mérnök képzettségétől és tapasztalatától. A jövőbe mutató kutatások ezen függések feloldását, az emberi tényező minimálisra csökkentését célozzák, melyhez a megerősítéses tanulás nyújthat segítséget. A mesterdiplomát készítő hallgató feladata egy U alakú csatornaszakasz alakoptimalizációja szabadon választott megerősítéses tanuló algoritmussal (DQN ajánlott) úgy, hogy az optimalizáló ügynök az alak jóságát -- az evolúciós algoritmusokkal ellentétben -- nem csak egy skalár mérőszámmal, hanem a teljes sebességmezővel jellemzi. Szakdolgozatot készítő hallgató esetén a feladat a fenti ügynök,,szemének'', egy Q-érték becslő konvolúciós neurális hálózatnak a programozása és tanítása a problémára. A megoldás elméleti részéhez a jelentkezőnek a rendszeres konzultációk mellett jelentős szakirodalmi anyag önálló feldolgozására is szüksége lesz, technikai oldalról pedig az alábbi szoftvereket kell használnia: OpenFOAM, Python, valamint Keras vagy TensorFlow. Ezek ismerete előny, de nem szükséges, viszont programozói alapismeretek átadására a félév során nem lesz idő. Programozó alapismeret és gyakorlat szükséges. Szakdolgozat (BSc), Diplomaterv (MSc)

16 Megerősítéses tanulás alapú áramlástechnikai folyamatoptimalizáció Hajgató Gergely 1 BSc vagy 1 MSc hallgató Gépészeti berendezések tervezése, gépészeti rendszerek üzemeltetése során széles körben alkalmaznak optimalizációt, mely napjainkban főképp evolúciós algoritmusokra támaszkodik. Ez igaz az áramlástechnika területére is, ahol ezek az algoritmusok jellemzően csak az áramlástechnikai probléma magas szintű absztrakcióját látják, mely absztrakció jósága függ az azt megalkotó mérnök képzettségétől és tapasztalatától. A jövőbe mutató kutatások ezen függések feloldását, az emberi tényező minimálisra csökkentését célozzák, melyhez a megerősítéses tanulás nyújthat segítséget. A mesterdiplomát készítő hallgató feladata egy adott ivóvízhálózatban üzemelő szivattyúk mindenkori optimális fordulatszámának megadása szabadon választott megerősítéses tanuló algoritmussal (DQN ajánlott) úgy, hogy a fordulatszámot beállító ügynök a vízhálózat topológiáját spektrális szűréssel és konvolúcióval dolgozza fel. Szakdolgozatot készítő hallgató esetén a feladat a fenti ügynök programozása úgy, hogy az a vízhálózat topológiájának csak egy naív reprezentációját látja. A megoldás elméleti részéhez a jelentkezőnek a rendszeres konzultációk mellett jelentős szakirodalmi anyag önálló feldolgozására is szüksége lesz, technikai oldalról pedig az alábbi szoftvereket kell használnia: HDR staci, Python, TensorFlow. Ezek ismerete előny, de nem szükséges, viszont programozói alapismeretek átadására a félév során nem lesz idő. Programozó alapismeret és gyakorlat szükséges. Szakdolgozat (BSc), Diplomaterv (MSc)

17 Gázdinamikai modellezés - ELKELT Kalmár Csanád cskalmar@hds.bme.hu Gáz halmazállapotú közegek áramlásakor, ha az áramlási sebesség közelít a hangsebességhez, a sűrűség jelentősen megváltozik, így a Navier-Stokes egyenlet feltételezései már nem érvényesek, a hullámjelenségek egyre fontosabbá válnak. Ezek kezelésére számos speciális megoldó sémát dolgoztak ki, a feladat során a Lax-Wendroff család tagjaival fogunk megismerkedni. A modellel lehetőség van valós feladatok (súrlódásos áramlás, tartály ürítés/töltés, Laval-fúvóka) megoldására. Alapszintű programozói (pl. MatLab) Szakdolgozat (BSc), Diplomaterv (MSc), Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

18 Útvesztő feladatok megoldása áramlás megjelenítéssel - ELKELT Till Sára still@hds.bme.hu További konzulensek nevei (ha vannak) Csippa Benjamin (bcsippa@hds.bme.hu) 2 Bsc hallgató részére Két különböző fázisú folyadék határán a hőmérséklet vagy koncentráció gradiens változásából származó felületi feszültség-különbség határréteg áramlást hoz létre, ez az ún. Marangoni hatás. A Marangoni áramlás kihasználásával megoldhatók pl. útvesztő feladatok, de megkereshető egy hurkolt hidraulikai hálózat két pontja közötti leggyorsabb útvonal is. A témát választó hallgatók feladata: több, látványos kísérlet bemutatására alkalmas útvesztő készítése; a kísérletekhez használható anyagok, körülmények kiválasztása; a kísérletek elvégzése és felvétele. (Források: és ) - Önálló feladat (BSc)

19 Reynolds kísérletét bemutató berendezés tervezése Nagy Péter 1 BSc hallgató A hallgató feladata Osborne Reynolds 1883-as kísérletét bemutató eszköz tervezése. Az eszköznek be kell tudni mutatni, a lamináris, átmeneti és turbulens áramlást egy egyenses csőszakaszon. Az áramlást létrehozó elvet és a vizualizációt a hallgató választja ki. (Szivattyúval, gravitációs elv, tintával festés, vízbontás, stb). A feladattal szemben elvárás, hogy megfeleljen az áramlástani és gyárthatósági követelményeknek. Az alapvető áramlástani és gépelemek ismeretek elégségesek. Önálló feladat (BSc)

20 Nagy pontosságú spektrál elemes nyílt forráskódú és véges térfogat módszeren alapuló kereskedelmi szoftver összehasonlítása Nagy Péter 2 BSc hallgató A hallgatók feladata egy általuk választott áramlástani konfiguráció esetén egy nagy pontosságú spektrális nyílt forráskódú (javasolt Nektar++) és egy kereskedelmi véges térfogat módszeren alapuló szoftver (javasolt ANSYS CFX) összehasonlítása. A hallgatók feladata mindkét szoftverhez hálót készíteni, szimulációkat végezni, konvergencia rendjét meghatározni, pontosságot becsülni, a futtásidőt vizsgálni és a kezelés nehézségét összehasonlítani. Alapos CFD ismeretek szükségesek. Továbbá leíró nyelvek (HTML, XML) ismerete vagy elsajátítása szükséges. Önálló feladat (BSc)

21 Aktív zajszűrés modellezése 1D csatornában Nagy Péter 2 BSc hallgató vagy 1 MSc hallgató A hallgató feladata i: 1D környezetben egy akusztikai megoldó elkészítése. Nyitott, zárt és nem visszaverő csővég peremfeltételek implementálása. Ezek után az adjungált operátorral történő megismerkedés. A zaj költségfüggvényének felírása, majd annak csökkentése egy adjungált operátorral optimalizált forrástaggal. A feladathoz alapvető numerikus módszerek ismerete és matematikai érdeklődés szükséges. Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

22 Vérnyomásmérés közben összeroppanó érfal vizsgálata - ELKELT Till Sára still@hds.bme.hu 2 BSc / MSc hallgató 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 vizsgálatára készült berendezés elrendezését kell megismerni, az érben periodikus nyomásingadozást lehetővé tevő szerkezetet megtervezni és megépíteni; és elvégezni az elkészült berendezéssel a próbaméréseket. - Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

23 Modelling the buckling of the brachial artery during BPM Till Sára The displacement of the artery wall during expansion and buckling can be characterized with two non-linear differential equations (based on Babbs, 2015). For the model the material properties, geometrical data, transmural pressure and the initial conditions have to be defined. The steps of the work are: 1) to do real blood pressure measurements and from that define the initial conditions for the calculations; 2) to solve numerically the equations using MatLab and 3) to calculate the oscillometric signal from the simulated cuff pressures. MatLab Szakdolgozat (BSc), Projekt feladat (MSc), Hemodinamikai féléves feladat (MSc)

24 Szennyvíziszap reológiai méréseinek elemzése - ELKELT Till Sára still@hds.bme.hu 1 BSc vagy MSc hallgató részére A szennyvíziszap nemnewtoni reológiai tulajdonságú közeg, áramlási tulajdonságait nagyban meghatározza az anyag minősége. Két különböző módon kezelt, több héten keresztül megfigyelt szennyvíziszap reológia görbéi állnak rendelkezésre. A feladat célja a görbék elemzése: alkalmas reológiai modellek kiválasztása, modellparaméterek meghatározása görbeillesztési módszerekkel, időbeli tendenciák, hasonlóságok/különbözőségek feltárása. Az elemzés során kapott anyagjellemzőket későbbi CFD vizsgálatok bemenő paramétereiként szeretnénk hasznosítani. MatLab Szakdolgozat (BSc), Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

25 Marangoni hatás számítása Till Sára További konzulensek nevei (ha vannak) Csippa Benjamin 2 BSc / 1 Msc hallgató Két különböző fázisú folyadék határán a hőmérséklet vagy koncentráció gradiens változásából származó felületi feszültség-különbség határréteg áramlást hoz létre, ez az ún. Marangoni hatás. Az állandósult, lamináris, hőkonvekción alapuló Marangoni hatás számítható közelítő megoldással. A témát választó hallgató feladata az irodalomban fellelhető módszerek megismerése; newtoni folyadékra, síklap feletti áramlásra a módszer programozása; a síklap mentén a kialakuló sebesség közelítő számítása. MatLab Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

26 Csőérdesség kalibráció módszereinek összehasonlítása hidraulikai hálózatok modelljében Wéber Richárd Herceg Zita A feladat célja különböző irodalomban is megtalálható csőérdesség kalibráció módszerek összehasonlítása valódi vízhálózatok esetén. C++ Diplomaterv (MSc)

27 Csőgörbület hatásának vizsgálata nyomásveszteségre CFD-vel - ELKELT Wéber Richárd rweber@hds.bme.hu 1 BSc/MSc hallgató Ivóvízhálózatok modellezése során fontos szerepe van a csöveken eső súrlódás okozta nyomásveszteségeknek. Mindemellett azonban elszokták hanyagolni az egyéb másodlagos veszteségeket, pl. a csövek görbületéből adódóakat. A feladat lényege megvizsgálni numerikus szimulációval, hogy mekkora többlet veszteséget okoz a nyomásveszteségen, ha adott sugárral meggörbítjük azt. ANSYS Fluent/CFX, de a feladat során is megtanulható Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

28 Egy dimenziós nyílt felszínű csatornahálózat modellezése Wéber Richárd 1 BSc/MSc Napjainkban számos csatornahálózat szolgálja a kényelmünket, pl. csapadékelvezetés, szennyvíz, melyekben a szabadba nyitott úgy nevezett nyílt felszínű áramlás zajlik. A feladat egy modell felépítése, mely alkalmas leírni az ilyen típusú hálózatokat. Matlab, C/C++ Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

29 Nemnewtoni folyadék készítése - ELKELT Nagy-György Péter pnagy-gyorgy@hds.bme.hu 1-2 BSc hallgató Az interneten rengeteg érdekes videót lehet találni nemnewtoni folyadékokról, jellemzően valamilyen kukoricakeményítő-víz szuszpenzióról. Ezen szuszpenziók hátránya, hogy a szilárd anyag általában egy idő után leülepszik a sűrűségkülönbség miatt. A feladat célja olyan nemnewtoni folyadék gyártása, amely nem (vagy csak hosszú idő után) ülepszik le, és a tulajdonságai nem változnak jelentősen az idő függvényében. A feladat magában foglalja a következő részfeladatok megoldását: a) irodalomkutatás nemnewtoni folyadékok előállításáról, receptek összegyűjtése, b) a szükséges bázisfolyadék és szilárdanyag beszerzése, c) sűrűség mérés, d) ülepedés vizsgálat, a szükséges folyadéksűrűség beállítása, e) reológiai vizsgálat különböző szilárdanyag koncentráció mellett. nincs Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

30 Nemnewtoni folyadék alapú lengéscsillapító numerikus vizsgálata - ELKELT Nagy-György Péter pnagy-gyorgy@hds.bme.hu 1-2 BSc/MSc hallgató A lengéscsillapítók működési mechanizmusa egyszerűnek mondható: Külső erők hatására a belső kamrákban nyomáskülönbség alakul ki, így a szűk furatokon, réseken a viszkózus folyadék elkezd áramolni. A feladat célja egy egyszerűsített CFD modell létrehozása, mely segítségével a lengéscsillapító működése modellezhető. Az így elkészült modell segítségével vizsgálható a különböző paraméterek (anyagjellemzők, geometriai méretek) változtatásának hatása. Valamilyen CFD szoftver, Ansys CFX előny Szakdolgozat (BSc), Diplomaterv (MSc), Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

31 Nemnewtoni reológiájú közegek áramlásának numerikus vizsgálata egyenes csőben és csőidomban - ELKELT Dr. Csizmadia Péter pcsizmadia@hds.bme.hu Bíbok Máté Az ipari gyakorlat során (erőműipar, élelmiszeripar, szennyvízipar) 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 hallgatók numerikus módszerrel, ANSYS CFX környezetben vizsgálják az eltérő reológiai tulajdonságú, nemnewtoni közegek veszteségtényezőit egyenes csőben és csőidomokban. Ansys Diplomaterv (MSc)

32 Radiális szivattyú jelleggörbéinek mérése viszkózus közeg esetén - ELKELT Dr. Csizmadia Péter pcsizmadia@hds.bme.hu 2 MSc / BSc Az ipari gyakorlat során (erőműipar, élelmiszeripar) gyakran találkozhatunk viszkózus, illetve nemnewtoni reológiájú anyagokkal, amelyeket szállítani kell a különböző technológiai lépésekben. Nem triviális azonban az, hogy a közeg reológiája miként befolyásolja a szivattyú paramétereit, úgymint pl. a szállítómagasság, vagy a szívóképesség. A féléves feladat során meghatározzuk a vizsgált közeg reológiai tulajdonságait, majd a laboratóriumi mérőrendszeren végezzük el a szivattyú jelleggörbe méréseket. A hallgató mindehhez áttekinti a szükséges szakirodalmat, elvégzi a méréseket, a kiértékelést; valamint elkészíti a posztert és a prezentációt. - Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

33 Szivattyú jelleggörbe mérések - ELKELT Dr. Csizmadia Péter pcsizmadia@hds.bme.hu 2 BSc / MSc A HDR Tanszék laboratóriumában (úgy, mint az ipari gyakorlatban is) számos eltérő méretű és teljesítményű szivattyú található. A féléves feladat során a hallgatóknak fel kell műszerezniük a szivattyúkat, el kell végezniük a jelleggörbe méréseket, majd kiértékelni azokat. Az eredményeket össze kell vetni a fellelhető gyári jelleggörbékkel. A munka végén el kell készíteni a posztert és a prezentációt. - Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

34 Hemodinamikai szimuláció végeselem módszerrel Csippa Benjamin További konzulensek nevei (ha vannak) Sándor Levente 2 MSc (CFD2) A hallgató feladata a FEniCS nyílt forráskódú szoftvercsomag alkalmazása egyszerű áramlástani feladatokra véráramlástan témakörben. A projekt fő célja megvizsgálni, hogy a megoldónak milyen eszközei, moduljai vannak és ezek miben térnek el a népszerű CFD szoftverekben találhatóktól. Ezeket a jól felépített és körültekintően dokumentált tutorial feladatok elvégzésével, illetve a tanultak egyszerű áramlástani problémákon való alkalmazása során állapítjuk meg. Mivel a FEniCS nem rendelkezik kitüntetett pre- és postprocesszáló alprogrammal, így egy "workflow" kidolgozása szükséges a hálógenerálás és peremfeltétel beállításaira komplex geometriák esetén. Projekt feladat (MSc)

35 Koronária érszűkület modell elemzése Csippa Benjamin MSc A hallgatói csoport feladata egy az orvosok által kitalált modell elemzése. A feladat célja a modell tovább értelmezése CFD számítások segítségével. ANSYS felhasználói, valami 3D modellező Hemodinamikai féléves feladat (MSc)

36 Periodikusan változó másodlagos áramlások vizsgálata mesterséges artériageometriákon Csippa Benjamin 3-4 db Msc A hallgatói csoport feladata olyan véráramlástani számítások elvégzése amiben a másodlagos áramlások változását vizsgálhatjuk egy paraméter tanulmányban. A feladat a következő rész feladatokból áll: 1. A kettő vagy három kanyarulatból álló mesterséges érszakasz paraméteres felépítése. 2. Tranziens számítások elvégzése, adatok exportálása. 3. Másodlagos áramlások változásának kiértékelése Paraviewban. Hemodinamikai féléves feladat (MSc)

37 Mesterséges vertebralis érszakasz numerikus szimulációja - ELKELT Csippa Benjamin bcsippa@hds.bme.hu MSc (foglalt) foglalt Herjeczki Tamás részére Diplomaterv (MSc)

38 Akusztikusan gerjesztett gőz/gáz buborék szonokémiai alkalmazásokban Dr. Hegedűs Ferenc További konzulensek nevei (ha vannak) Varga Roxána Klapcsik Kálmán Kalmár Csanád BSC/MSc 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. Ezekben az alkalmazásokban az összeroppanó buborékokban keletkező extrém körülményeket (pl. több ezer Kelvin fok hőmérséklet) használják. Az egyik dinamikusan fejlődő tudományterület a szonokémia, ahol ultrahangos besugárzás hatására keltenek erősen összeroppanó buborékokat és indítanak be kémiai folyamatokat. Tehát egy buborékfelhő egyetlen tagja, mikron mérető kis kémiai reaktornak is felfogható. A projekt során a modern nemlineáris dinamika módszereinek alkalmazásával a különbözőképpen gerjesztett buborékok összeroppanásának erősségét fogjuk megvizsgálni a gerjesztés paramétereinek függvényében (amplitúdó, frekvencia). Habár a buborék geometriája nagyon egyszerű, de a fizikája és dinamikája rendkívül bonyolult! Matlab Szakdolgozat (BSc), Diplomaterv (MSc), Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

39 Hasáb körüli áramlás numerikus vizsgálata - ELKELT Dr. Hegedűs Ferenc fhegedus@hds.bme.hu BSc/MSc 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 ELŐNY! Ugyanis a bonyolult feladatok során szinte elkerülhetetlen checkbox kombinációk próbálgatása helyett a tranziens áramlások megértésére és egy tisztességes paramétertanulmány elvégzésére tudunk koncentrálni. ANSYS CFX Szakdolgozat (BSc), Diplomaterv (MSc), Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

40 Nagy teljesítményű numerikus számítástechnika alapjai Dr. Hegedűs Ferenc BSc/MSc Élvonalbeli kutatások területén manapság nélkülözhetetlen valamilyen nagy teljesítményű számítástechnika ismerete (HPC High Performance Computing). A modern processzorok magjainak sebességnövekedése manapság áthidalhatatlan nehézségekbe ütközik. Ezért fordultak a gyártók több szálon való futtatás felé úgy, hogy egy processzor tokozásba több magot ültetnek lehetővé téve független feladatok párhuzamos feldolgozását. Tudományos számítások területén a többmagos felhasználás valójában már az 1970-es években elkezdődött a CRAY szuperszámítógép megépítésével. Ezeknek a megoldásoknak a lényege (valójában számtalan verzió létezik), hogy ugyanazt a műveletet hajtjuk végre különböző adatokon egymástól függetlenül, párhuzamosan (SIMD Single Instruction Multiple Data). Egyszerű példa ilyen számításokra a tudományban a különböző vektorvektor, vektor-mátrix és mátrix-mátrix műveletek. Gondoljunk csak pl. két vektor összeadására, melynél az egyes elemek összeadását könnyedén szét lehet osztani és kiporciózni különböző szálakra, amit más-más mag hajt végre. Az elmúlt években rohamosan terjed a professzionális videokártyák (GPGPUk) felhasználása tudományos számításokban. Ugyanis, egy egyszerű, anno kb. 300ezer Forintba kerülő, tanszékünkön megtalálható Nvidia Titan Black GTX videokártya dupla pontos lebegőpontos számítási teljesítménye kb. 1/3-a BME szuperszámítógép teljesítményének. Az ilyen megoldások akkor hatékonyak, ha a feladatot több ezer vagy akár millió egymástól független, egyszerű feladatra tudjuk szétbontani. A félév során az ilyen rendszerek megismerését tűzzük ki célul. Előkövetelmény az érdeklődés és lelkesedés. A témát elsősorban olyan diákoknak ajánlom, akiket hosszú távon érdekel a szupercomputing és a massively parallel computing, ugyanis egy félév alatt valós méretű összetett problémákat nem fogunk tudni megoldani, csak egyszerű mintapéldákat. C++ szükséges vagy tanulandó Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

41 Kaotikus jellemzők vizsgálata Lattice-Boltzmann módszer segítségével 2D-s modell aneurizmában - ELKELT Gyürki Dániel dgyurki@hds.bme.hu További konzulensek nevei (ha vannak) Csippa Benjamin BSc (foglalt Tóth Bence részére) Kaotikus jellemzők vizsgálata 4 különböző pulzatilis jelalaktól függően. A használt geometria egy 2D-s modell aneurizma, a módszer pedig lattice-boltzmann módszer. Python Szakdolgozat (BSc)

42 Érszűkület modell ellenállásának vizsgálata CFD segítségével Gyürki Dániel 1 BSc vagy MSc Egyszerű érszűkület modell segítségével a szűkületen történő nyomásesés becslése a cél ellenállástényező meghatározásához. A felhasznált modell 2D és/vagy 3D, a program ANSYS Fluent vagy CFX. A kapott eredmények összehasonlítása mért értékekkel. ANSYS Fluent vagy CFX Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

43 Particle path in simplified vessel geometries Daniel Gyürki MSc Perform a numerical flow simulation on a simplified vessel geometry with very fine mesh and well-resolved simulation time. Calculate particle paths in the vessel. ANSYS Fluent or CFX Hemodinamikai féléves feladat (MSc)

44 Részecskék pályagörbéinek vizsgálata egyszerűsített geometriákban Gyürki Dániel 1 BSc vagy MSc Térben és időben jól felbontott szimulációk futtatása egyszerűsített érszakaszok geometriáin. Az áramlásba helyezett részecskék pályáinak számítása. ANSYS Fluent vagy CFX Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

45 Áramlástani visszahatások vizsgálata nyomáshatároló szelepek esetében - ELKELT Huzsvár Tamás thuzsvar@hds.bme.hu 2 BSc hallgató A nyomáshatároló szelepek az atmoszférikustól eltérő nyomáson zajló technológiai folyamatok elsődleges biztonságtechnikai és szabályzó eszközei. Előnyük abban rejlik, hogy a hasadó tárcsákkal szemben nem szenvednek maradó deformációt a túlnyomás lefúvatásakor. Alkalmazásukat azonban megnehezíti az, hogy bizonyos kedvezőtlen üzemi körülmények között a nyomáshatároló szelepek szelepteste csattogni kezd. E periodikusan gerjesztett üzemállapotban mint ahogyan azt szakirodalmi források részletesen ismertetik a szeleptest ellenállástényező értéke jelentősen megváltozik a stacionárius üzemállapotban meghatározott ellenállástényező értékhez viszonyítva. A tanszék laboratóriumában végzett vizsgálatok ezt alátámasztották, azonban egy érdekes új jelenség is előkerült a vizsgálatok során. Ennek hatása azt eredményezi, hogy a szeleptestet vezető rúd átmérője visszahat a szeleptest ellenállástényezőjére és így befolyásolja annak értékét. Jelen projekt célja numerikus áramlástani szimulációkkal - CFX esetleg Fluent környezetben - paraméter tanulmányt készíteni, amely lehetővé tenné e visszahatás természetének megértését, mely a jövőben tervezési irányelvek kijelölésének lehet alapja. ANSYS alapismeretek Önálló feladat (BSc)

46 Ivóvízhálózatok kizárási tervének továbbfejlesztése - ELKELT Huzsvár Tamás thuzsvar@hds.bme.hu További konzulensek nevei (ha vannak) Wéber Richárd 1 BSc hallgató részére Városainkat és falvainkat vízvezetékek hálózzák be, e hálózat esetleges sérülése esetén egy adott hálózati részegység szegmens kiszakaszolására van szükség. A szakaszolást a szolgáltatók tolózárak segítségével végzik. A tolózárak hálózatba építésének szabályozása jelenleg különböző helyi rendelkezések és ökölszabályok szerint történik, amelyek a legtöbb esetben nem hidraulikai megfontolásokat követnek. Jelen projektfeladat célja MatLab, Python vagy C++ környezetben egy olyan közvetlen optimumkereső készítése mely megadott tolózár szám esetén a lehető legjobban szegmentált hálózati struktúra kiszámítását teszi lehetővé szintetikus mintahálózatok esetében. A projekt lehetséges további fejlesztési iránya egy olyan optimumkereső elkészítése felé mutat, amely a rendelkezésre álló közel harminc darab valódi vízműhálózat esetén lehetővé teszi az optimalizált tolózár kiosztás meghatározását és ennek az ivóvízhálózat hidraulikai robusztusságára gyakorolt hatásának feltérképezését. Minimális programozási alapismeretek megléte. Bármely programozási nyelv ismerete előnyt jelent. Önálló feladat (BSc)

47 Nyomáshatároló szelep nemlineáris stabilitásvizsgálata - ELKELT Hős Csaba cshos@hds.bme.hu Kádár Fanni MSc Diplomaterv A & B Feladatkiírás a szóban megbeszéltek szerint. Diplomaterv (MSc)

48 Pneumatikus szelep dinamikus vizsgálata - ELKELT Hős Csaba cshos@hds.bme.hu Gécs Balázs számára Feladatkiírás szóban megbeszéltek szerint Diplomaterv (MSc)

49 Szivattyú hűtőrendszer CFD vizsgálata - ELKELT Hős Csaba cshos@hds.bme.hu Kun Csaba részére Feladakiírás szóban megbeszéltek szerint. Diplomaterv (MSc)

50 Áramlási sebesség mérésére alkalmas mérőeszköz tesztelése - ELKELT Gulyás András agulyas@hds.bme.hu 1-2 fő BSc hallgató vagy 1 fő MSc hallgató Jelen feladat célja a Hidrodinamika Rendszerek Tanszék tulajdonában lévő minicta rendszer tesztelése. A CTA (Constant Temperature Anemometry) avagy magyarul állandó hőmérsékletű sebességmérő, egy felhevített drót/film, melynek ellenállás változást kalibrálják az áramlási sebességéhez. Jelen eszköz napjainkban is egy elterjedt, tudományban gyakran alkalmazott mérési módszer, mely vízben és levegőben egyaránt alkalmazható továbbá turbulencia intenzitásmérést is lehetővé tesz. Jelen feladat célja, az őszi szemeszterben egy BSc szakdolgozó által beüzemelt minicta rendszer további teszteken keresztüli vizsgálta. BSc Áramlástan Önálló feladat (BSc), Projekt feladat (MSc)

51 Determination of aerodynamic characteristics of an air slide of double air space Váradi Sándor 1 MSc hallgató A probléma megoldásához választott matematikai-fizikai modell ismertetését, levezetését, az eredményként adódott differenciálegyenleteket és a számítandó mintapélda adatait a kiadott 476. sz. tanszéki közlemény tartalmazza. Meghatározandó az alsó és felső térben a nyomások, a szállítás irányú sebességek és a fluidizációs sebességek hossz menti eloszlásai. Elektronikus formában elérhető a tanszéki honlapon a Keverékek áramlása c. tárgy pdf formátumú segédletének fejezetében. Projekt feladat (MSc)

52 A vízszintesből függőlegesbe vezető 90º-os ívben mozgó anyagdugó mozgásjellemzői. Váradi Sándor 1 MSc hallgató A probléma megoldásához választott matematikai-fizikai modell ismertetését, levezetését, az eredményként adódott differenciálegyenleteket és a számítandó mintapélda adatait a hivatkozott fejezet tartalmazza. Pneumatikus szállítás tankönyv segédanyag, 6.2 fejezet; Az anyagdugó hossza: L>Rπ/2; fejezet; 285. old. Projekt feladat (MSc)

53 Akusztikusan gerjesztett buborék alakstabilitásának vizsgálata Klapcsik Kálmán Horváth Dániel részére Akusztikusan gerjesztett buborék alakstabilitásának vizsgálata.

54 Szemcsés anyagban mozgó testek ellenállásának mérése Bibó András 1 MSc hallgató részére Különböző testek szemcsés anyagokban történő mozgatásának erő- és energiaszükséglete nemcsak a szemcsék típusától, hanem a teljes szemcsehalmaz állapotától függően nagymértékben különböző lehet. A munka célja egy olyan berendezés építése amely alkalmas szemcsés anyagokba süllyesztett testek mozgatási ellenállásának mérésére. A munka első felében egy megtervezett berendezés megépítése és részegységeinek kalibrálása a cél. Ezután következhet a kísérletek elvégzése és kiértékelése.

55 Felúszásvizsgálathoz használandó testek tervezése és készítése Bibó András 1 Bsc hallgató részére Különböző méretű szemcséket tartalmazó elegyek rezgése során gyakran tapasztalható a nagyobb darabok felszínre emelkedése, felúszása. A jenlenség kísérleti vizsgálatát nehezíti, hogy a befolyásoló tényezők egymástól független, külön-külön való változtatása sokszor nehézségekbe ütközik. Az egyik fontos befolyásoló tényező a sűrűség, amely legtöbbször nem független a felületi súrlódási tényezőtől és egyéb mechanikai tulajdonságoktól. A most kitűzött feladatban a megvalósítandó cél a 3D nyomtatás lehetőségeit kiaknázva egy olyan szétszerelhető test megalkotása, amelyben belül tömegek rögzíthetők a felületi tulajdonságok mindenfajta megváltoztatása nélkül. Így egy folyamatosan változtatható effektív sűrűségű testet kapunk, mellyel értékes kísérletek végezhetők. 3D nyomtáshoz alkalmas formátumot előállítani képes tervezőszoftver szoftver felhasználói szintű ismerete.

56 Kelvin-Helmholtz instabilitás megjelentése kísérleti berendezéssel - ELKELT Till Sára still@hds.bme.hu 2 Bsc hallgató részére Téma rövid leírása (formázatlan szöveg, képletek és képek nélkül, esetleg link egy

57 Archimédesz csavar, mint áramlástechnikai gép építése - ELKELT Till Sára still@hds.bme.hu 2 Bsc hallgató részére Téma rövid leírása (formázatlan szöveg, képletek és képek nélkül, esetleg link egy