Detail předmětu

Simulační výpočty, CAD

FSI-9SVCAk. rok: 2020/2021

Doktorandi se seznámí se simulacemi procesů a metodami výpočtové podpory při návrhu procesů a zařízení. Studenti prohloubí svoje znalosti bilancování komplexních systémů včetně vícefázových, reaktivních a transientních procesů. Bude provedena klasifikace matematických modelovacích přístupů pro chemické systémy, jmenovitě systémy s přenosem látky, tepla, prouděním a reakcemi. Pozornost bude věnována numerickým metodám pro řešení rovnic modelu a popisu dynamiky v časové oblasti. Studenti získají přehled optimalizačních metod pro procesní systémy. Pozornost bude věnována také propagaci chyb a regresi dat jako významným nástrojům pro zpracování experimentálních dat.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

0

Výsledky učení předmětu

Pochopení zásad návrhu matematických modelů a simulací složitých systémů. Přehled o počítačových modelech a simulacích pro navrhování, analýzu a optimalizaci.

Prerekvizity

Inženýrská úroveň znalosti matematiky, fyziky a chemie.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek zaměřených na témata potřebná pro zvládnutí individuálního doktorského projektu. Zahrnuje práci v odpovídajících softwarových nástrojích.

Způsob a kritéria hodnocení

Student vyvine model procesu či simulační model se vztahem ke své doktorské práci.

Učební cíle

Hlavním cílem předmětu je připravit studenty tak, aby byli schopni vyvinout, implementovat a aplikovat vhodný model pro řešení problémů z oblasti své doktorské práce.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Výuka probíhá formou konzultací a rozpravou nad zpracovávaným modelem v domluvených termínech.

Základní literatura

Felder, R. M.; Rousseau, R. W.; Bullard, L. G.: Elementary Principles of Chemical Processes, 4th ed., Wiley, Hoboken, NJ, USA (2015) (EN)
Chaves, I. D.; López, J. R.; Zapata, J. L.; Robayo, A. L.; Niño, G. R.: Process Analysis and Simulation in Chemical Engineering, Springer, Cham, Switzerland (2016) (EN)
Dahlquist, G; Björck, Å.: Numerical Methods in Scientific Computing, SIAM, Philadelphia, PA, USA (2008) (EN)

Doporučená literatura

Upreti, S. R.: Process Modeling and Simulation for Chemical Engineers: Theory and Practice, Wiley, Hoboken, NJ, USA (2017) (EN)
Puigjaner, L.; Heyen, H. (Eds.): Computer Aided Process and Product Engineering, Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, Germany, (2006) (EN)
Press, W. H.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T.; Flannery, B. P.: Numerical Recipes: The Art of Scientific Computing, 3rd ed., Cambridge University Press, Cambridge, UK (2007) (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program D-ENE-P doktorský, 1. ročník, zimní semestr, doporučený

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

20 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

• Klasifikace matematických modelovacích přístupů
• Bilancování komplexních systémů zahrnujících vícefázové, reaktivní či transientní procesy
• Modelování chemických systémů s přenosem hmoty, tepla, prouděním a chemickými reakcemi
• Simulace procesů s využitím modulárního přístupu
• Simulace procesů s využitím rovníkového přístupu
• Numerické metody pro řešení rovnic modelu
• Časově dynamická simulace procesů v časové oblasti
• Optimalizační techniky pro procesní systémy
• Analýza šíření chyb
• Regresní analýza dat