Navigacija

ZP39 - Modelovanje i simulacija procesa

Specifikacija predmeta
Naziv Modelovanje i simulacija procesa
Akronim ZP39
Studijski program svi
Modul
Nastavnik (predavač)
Nastavnik/saradnik (vežbe)
Nastavnik/saradnik (DON)
    Broj ESPB 5.0 Status predmeta obavezan predmet
    Uslovljnost drugim predmetom Za slušanje: Diferencijalne jednačine, Termodinamika, Uvod u HI, Programiranje ; Za polaganje: Svi predmeti navedini kao uslov za slušanje i Fizička hemija I i Mehanika fluida Oblik uslovljenosti
    Ciljevi izučavanja predmeta Ciljevi predmeta su sticanje znanja iz matematičkog modelovanja i povezivanje znanja iz tehnoloških operacija i reaktorskog inženjerstva. Teorijske osnove predmeta će biti obrađene pomoću primera modela osnovnih procesa i uređaja koji se najčešće sreću u hemijskom inženjerstvu. Na osnovu izvedenih primera će biti ilustrovani različiti nivoi matematičkog opisa i različiti pristupi u modelovanju i rešavanju hemijsko inženjerskih problema. Studenti će biti upućeni na savremene računarske metode i upoznaće se sa programskim paketima za modelovanje i simulaciju procesa.
    Ishodi učenja (stečena znanja) Nakon odslušanog i položenog ispita, studenti će biti osposobljeni da: ; 1. Postave jednostavne matematičke modele za osnovne procese i uređaje u hemijskom inženjerstvu. ; 2. Izaberu metod i programski paket za postavljanje i rešavanje postavljenog modela. ; 3. Prepoznaju i razumeju primenjeni pristup u modelovanju i nivo detaljnosti matematičkog opisa za postojeći složeniji model hemijsko inženjerskog sistema. ;
    Sadržaj predmeta
    Sadržaj teorijske nastave 1. Svrha i ciljevi matematičkog modelovanja hemijsko inženjerskih sistema; klasifikacija matematičkih modela, pristupi u modelovanju; ; 2. Empirijski pristup u modelovanju hemijsko inženjerskih sistema; ; 3. Fundamentalni pristup – nivoi matematičkog opisa: mikroskopski – mehanizmi hemijske kinetike; mezoskopski – opis strujanja na nivou vrtloga, fenomeni prenosa na nivou čestice; makroskopski – režimi strujanja i kontakta faza, uređaj, proces, postrojenje; megaskopski – integracija sistema, disperzija polutanata i analiza uticaja na životnu sredinu; ; 4. Dinamički modeli i simulacije, modeli nestacionarnih procesa; ; 5. Populacioni bilansi i modeli neidealnog proticanja fluida; ; 6. Stohastički modeli i primena u hemijsko inženjerskim sistemima. ;
    Sadržaj praktične nastave U okviru praktične nastave se postavljaju i rešavaju na računaru jednostavni matematički modeli hemijsko inženjerskih sistema. Primeri su direktno povezani sa teorijom, a modeli se rešavaju pomoću programskog paketa MATLAB i dodatka SIMULINK. U primerima se variraju parametri i operativni uslovi, te studenti, na osnovu grafički prikazanih rezultata, sagledavaju mogućnosti i uloge kompjuterskih simulacija. Studenti se kroz primere upoznaju sa osnovnim funkcijama i mogućnostima simulatora procesa (SuperPro Designer) i CFD simulatora (Comsol Multyphysics).
    Literatura
    1. Materijal sa predavanja i vežbi.
    2. A. Gilat, „Uvod u Matlab 7 sa primerima“, Mikro knjiga, Beograd, 2005
    3. K.J. Beers, Numerical Methods for Chem. Eng. Aplications in MATLAB, Oxford Uni, 2007
    4. B.W. Bequette, Process Dynamics: Modeling, Analysis and Simulation, Prentice Hall, 1998
    5. W.L. Lyben, Process Modeling, Simulation and Control for Chem. Eng., McGraw Hill,1996
    Broj časova aktivne nastave nedeljno tokom semestra/trimestra/godine
    Predavanja Vežbe DON Studijski i istraživački rad Ostali časovi
    2 2
    Metode izvođenja nastave Predavanja sa primerima, vežbe u računarskoj laboratoriji, konsultacije.
    Ocena znanja (maksimalni broj poena 100)
    Predispitne obaveze Poena Završni ispit Poena
    Aktivnosti u toku predavanja Pismeni ispit 40
    Praktična nastava Usmeni ispit
    Projekti
    Kolokvijumi 60
    Seminari