Versenyautó diffúzor aerodinamikai modellezése

Konzulens: Dr. Vad János, egyetemi docens, vad@ara.bme.hu

Jármű-aerodinamikában - így például versenyautók esetén -, de egyéb áramlástechnikai rendszerekben is jelentős szerephez jutnak diffúzoros, lassuló áramlások. A diffúzorban a nyomás áramlás irányában növekszik. A diffúzor kedvező működését veszteségkeltő jelenségek akadályozzák, melyek hatását mérnöki számítással, modellezéssel uralhatjuk a tervezésben. A projekt célja: csatlakozás az Áramlástan Tanszék egyik fő kutatási irányvonalához: Egyszerűsített geometriájú diffúzor-esettanulmány. Modellalkotás, áramlástechnikai megfontolások, alapszámítások. A nyomásnövekedés geometriai jellemzőktől való függésére vonatkozó egyszerű, de a tapasztalati trendeket visszaadó modell kidolgozása. Továbblépési lehetőség: számítógépes szimuláció, mérési esettanulmányok, a kidolgozott modell igazolására, pontosítására.

Repülőgép turbohajtómű rotor légtechnikai modellezése

Konzulens: Dr. Vad János, egyetemi docens, vad@ara.bme.hu

A repüléstechnikában, de egyéb légtechnikai rendszerekben is széles körű alkalmazást nyernek a ventilátorok: ilyen pl. a repülőgépek hajtóművének első, ún. "ventilátor-fokozata". A burkolat és a ventilátor-járókerék (rotor) közti résben visszaáramlás történik, ami csökkenti a ventilátor hasznos légtechnikai teljesítményét. A visszaáramlás hatását mérnöki modellalkotással tudjuk figyelembe venni, mérsékelni a tervezésben. A projekt célja: csatlakozás az Áramlástan Tanszék egyik fő kutatási irányvonalához: Egyszerűsített geometriájú ventilátor-esettanulmány. Modellalkotás, áramlástechnikai megfontolások, alapszámítások. A résáramlás geometriai jellemzőktől (résmérettől) való függésére vonatkozó egyszerű, de a tapasztalati trendeket visszaadó modell kidolgozása. Továbblépési lehetőség: számítógépes szimuláció, mérési esettanulmányok, a kidolgozott modell igazolására, pontosítására.

Épület körüli áramlások megjelenítése helyszíni kísérletekkel

Konzulens: Dr. Kristóf Gergely, egyetemi docens, kristof@ara.bme.hu

Olyan vizualizációs módszerek (például óriásbuborékok vagy füstfáklya) kidolgozása, melyekkel épületek körüli áramlások helyszíni kísérletekkel vizsgálhatók. Helyszíni kísérletek végzése, filmezés, meteorológiai és geometriai adatok összegyűjtése. Ugyanezen áramlások szimulációs elemzése különféle háromdimenziós áramlástani modellek segítségével.

Légzsilipek konvektív hőveszteségének vizsgálata

Konzulens: Dr. Kristóf Gergely, egyetemi docens, kristof@ara.bme.hu

Nyitási statisztikák meghatározására helyszíni méréssel, egyidejű nyitások gyakoriságának, időtartamának elemzése meglévő mérőeszköz felhasználásával. Konvektív hőveszteség elemzése háromdimenziós szimulációs modell felhasználásával, a mért nyitási statisztikák alapján, különféle hőmérséklet és nyomásviszonyok feltételezésével.

Turbulencia-modellek (LES, DES, hibrid LES-RANS) vizsgálata, fejlesztése

Konzulens: Hernádi Zoltán, hernadi@ara.bme.hu

A turbulencia – a klasszikus fizika egyik legfontosabb megoldatlan problémája – az áramlástani feladatok jelentős részében jelen van. Emiatt az elmúlt évtizedekben számos módszert dolgoztak ki, amellyel a turbulencia jelensége, hatásai figyelembe vehetők. A TDK munka célja, hogy a hallgató megismerkedjen a napjainkban leginkább ígéretes LES, DES és hibrid LES-RANS modellekkel. Valósítson meg olyan numerikus szimulációkat, amellyel a vizsgált modellek összehasonlíthatóak (javasolt OpenFOAM vagy Matlab használata, de ezek ismerete nem feltétel) és vizsgálja meg a modellek korlátait, illetve a továbbfejlesztés lehetőségeit.

Többfázisú áramlási modellek vizsgálata és fejlesztése

Konzulens: Hernádi Zoltán, hernadi@ara.bme.hu

A többfázisú áramlások (pl. víz-levegő áramlás) és a fázisátalakulás (pl. víz-vízgőz áramlás) megfelelő kezelése az egyik legnagyobb kihívás a modern numerikus áramlástanban. A TDK munka célja, a többfázisú áramlások leírására alkalmas modellek – pl. a VOF és a Level-Set módszerek – mélyebb megismerése. A módszerek implementálása egy konkrét áramlástani feladatra pl. OpenFOAM vagy Matlab segítségével. (A szoftverek ismerete nem feltétel.) Végezzen összehasonlításokat és elemezze a módszerek korlátait, vizsgálja a továbbfejlesztés lehetőségeit.

Magas épület mögötti szennyezőanyag-transzport vizsgálata

Konzulens: Berbekár Éva, PhD hallgató, berbekar@ara.bme.hu

Mérési és szimulációs modellezési feladat. A magas épületek mögött leválási buborék jön létre. Ezt szélcsatornában tudjuk modellezni. Szennyezőanyagot bocsátunk ki az épület mögött, majd több pontban mérjük a koncentrációt a leválási buborékban. A mérésnek megfelelő CFD szimulációt is végezünk.

Mérőberendezés fejlesztése ultrahanggal gerjesztett buborékok
vizsgálatára

Konzulens: Czáder Károly, Ph.D., czader@ara.bme.hu

Folyadékok CO₂ gáztalanítása az élelmiszer-, vegyi- és energetikaiparban alapvető műveletnek számít. Ennek energia hatékony megvalósításához egyes esetekben ultrahangot alkalmaznak, melynek eredményeként a folyadékban lévő mikro-buborékokat rezgésbe hozva fokozott gázkioldódást érnek el. A kísérlet tervezés során, egy függőleges mikro csatornába beinjektált, 1-5 mm sugarú CO₂ buborék lebegtetéséhez szükséges frekvencia érték meghatározása a cél, melyet matematikai modellezéssel is igazolunk.