Навигација

22МВМС - Вишедимензионални модели и симулације

Спецификација предмета
НазивВишедимензионални модели и симулације
Акроним22МВМС
Студијски програмДигитално процесно инжењерство,Хемијско инжењерство
МодулМодул Хемијско процесно инжењерство
Наставник (предавач)
Наставник/сарадник (вежбе)
    Наставник/сарадник (ДОН)
      Број ЕСПБ4.0Статус предметаизборни предмет
      Условљност другим предметомОблик условљености
      Циљеви изучавања предметаЦиљ предмета је увод студената у математичко моделовање процеса коришћењем специјализованих софтвера за симулације динамике флуида (енг. Computational Fluid Dynamic - CFD). Фокус је на разумевању основних концепта везаних за ток флуида, интеракција различитих феномена преноса и хемијских реакција у једнофазним и вишефазним системима, описаних вишедимензионим процесним моделима. Студенти ће стећи искуство у употреби специјализованих CFD софтвера за симулације вишедимензионих модела описаних парцијалним диференцијалним једначинама.
      Исходи учења (стечена знања)Разумевање, постављање и решавање математичких модела који описују динамику флуида, као што су мешање, турбуленција, вишефазни токови и како они утичу на разне практичне инжењерске примене. Практично искуство у коришћењу модерних CFD софтвера - цртање геометрије, формирање мреже, одабир одговарајућих физичких модела и нумеричких метода за решавање. Испитивање утицаја параметара модела у симулацијама. Представљање резулата симулација у различитим визуелним и другим облицима и анализа добијених резултата у функцији разумевања феномена и пројектовања уређаја у процесној индустрији.
      Садржај предмета
      Садржај теоријске наставеНа предавањима се представљају вишедимензионе парцијалне диференцијалне једначине за пренос количине кретања, материје и топлоте, и приказује како се ови модели решавају уз помоћ специјализованих софтвера. Својства једнофазног турбулентног тока и приступи њиховом моделовању (укључујући RANS моделе). Моделовање вишефазног тока употребом различитих модела заснованих на Ојлеровом и Лагранжовом приступу.
      Садржај практичне наставеПрактична настава се одржава у рачунарској лабораторији, где се уз помоћ неколико практичних примера процеса и уређаја приказује како формулисати проблем, поставити и решавати вишедимензиони математички модел процеса употребом CFD софтвера, уз самосталан рад студената. Модели се симулирају под различитим условима, тј. вредностима геометријских и оперативних параметара, а резултати се критички анализирају са нагласком на унапређењу уређаја и процеса.
      Литература
      1. B. Andersson et al., Computational Fluid Dynamics for Engineers, Cambridge Uni. Press, 2012
      2. V.V. Ranade, Computational Flow Modeling for Chem. Reactor Eng, Academic Press, 2002
      3. C. Hirsch, Numerical Computation of Internal and External Flows Vol.1 Fundamentals of Computational Fluid Dynamics, 2nd ed., Elsevier, 2007
      4. O. Zikanov, Essential Computational Fluid Dynamics, Wiley, 2010.
      Број часова активне наставе недељно током семестра/триместра/године
      ПредавањаВежбеДОНСтудијски и истраживачки радОстали часови
      13
      Методе извођења наставеПредавања (1 час недељно) Вежбе на рачунару (3 часа недељно)
      Оцена знања (максимални број поена 100)
      Предиспитне обавезеПоенаЗавршни испитПоена
      Активности у току предавањаПисмени испит20
      Практична наставаУсмени испит10
      Пројекти50
      Колоквијуми
      Семинари20