Navigacija

22MVMS - Višedimenzionalni modeli i simulacije

Specifikacija predmeta
Naziv Višedimenzionalni modeli i simulacije
Akronim 22MVMS
Studijski program Digitalno procesno inženjerstvo,Hemijsko inženjerstvo
Modul Modul Hemijsko procesno inženjerstvo
Nastavnik (predavač)
Nastavnik/saradnik (vežbe)
    Nastavnik/saradnik (DON)
      Broj ESPB 4.0 Status predmeta izborni predmet
      Uslovljnost drugim predmetom Oblik uslovljenosti
      Ciljevi izučavanja predmeta Cilj predmeta je uvod studenata u matematičko modelovanje procesa korišćenjem specijalizovanih softvera za simulacije dinamike fluida (eng. Computational Fluid Dynamic - CFD). Fokus je na razumevanju osnovnih koncepta vezanih za tok fluida, interakcija različitih fenomena prenosa i hemijskih reakcija u jednofaznim i višefaznim sistemima, opisanih višedimenzionim procesnim modelima. Studenti će steći iskustvo u upotrebi specijalizovanih CFD softvera za simulacije višedimenzionih modela opisanih parcijalnim diferencijalnim jednačinama.
      Ishodi učenja (stečena znanja) Razumevanje, postavljanje i rešavanje matematičkih modela koji opisuju dinamiku fluida, kao što su mešanje, turbulencija, višefazni tokovi i kako oni utiču na razne praktične inženjerske primene. Praktično iskustvo u korišćenju modernih CFD softvera - crtanje geometrije, formiranje mreže, odabir odgovarajućih fizičkih modela i numeričkih metoda za rešavanje. Ispitivanje uticaja parametara modela u simulacijama. Predstavljanje rezulata simulacija u različitim vizuelnim i drugim oblicima i analiza dobijenih rezultata u funkciji razumevanja fenomena i projektovanja uređaja u procesnoj industriji.
      Sadržaj predmeta
      Sadržaj teorijske nastave Na predavanjima se predstavljaju višedimenzione parcijalne diferencijalne jednačine za prenos količine kretanja, materije i toplote, i prikazuje kako se ovi modeli rešavaju uz pomoć specijalizovanih softvera. Svojstva jednofaznog turbulentnog toka i pristupi njihovom modelovanju (uključujući RANS modele). Modelovanje višefaznog toka upotrebom različitih modela zasnovanih na Ojlerovom i Lagranžovom pristupu.
      Sadržaj praktične nastave Praktična nastava se održava u računarskoj laboratoriji, gde se uz pomoć nekoliko praktičnih primera procesa i uređaja prikazuje kako formulisati problem, postaviti i rešavati višedimenzioni matematički model procesa upotrebom CFD softvera, uz samostalan rad studenata. Modeli se simuliraju pod različitim uslovima, tj. vrednostima geometrijskih i operativnih parametara, a rezultati se kritički analiziraju sa naglaskom na unapređenju uređaja i procesa.
      Literatura
      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.
      Broj časova aktivne nastave nedeljno tokom semestra/trimestra/godine
      Predavanja Vežbe DON Studijski i istraživački rad Ostali časovi
      1 3
      Metode izvođenja nastave Predavanja (1 čas nedeljno) Vežbe na računaru (3 časa nedeljno)
      Ocena znanja (maksimalni broj poena 100)
      Predispitne obaveze Poena Završni ispit Poena
      Aktivnosti u toku predavanja Pismeni ispit 20
      Praktična nastava Usmeni ispit 10
      Projekti 50
      Kolokvijumi
      Seminari 20