Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Modelowanie procesów technologicznych
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż./Witold Warowny/profesor nadzwyczajny
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Technologia Chemiczna
Grupa przedmiotów:
Wspólne dla kierunku
Kod przedmiotu:
CS2A_13
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2013/2014
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Projekty- 30, przygotowanie do zajęć- 10, przygotowanie do kolokwium- 10, zaliczenie projektu – 5, zaliczenie projektu- 20, razem 75 godzin
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Projekty - 30 h; Razem - 30 h = 1,2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Projekty- 30, przygotowanie do zajęć- 10, przygotowanie do kolokwium- 10, zaliczenie projektu – 5, zaliczenie projektu- 20, razem 75 godzin= 3 ECTS.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład0h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt30h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
-
Limit liczby studentów:
Projekty 10-15.
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest uzyskanie przez studenta wiedzy i umiejętności w zakresie modelowania fizycznego i matematycznego w technologii chemicznej. Budowę modeli matematycznych i algorytmy obliczeń poparto przykładami dla wybranych operacji i procesów jednostkowych oraz wykorzystując komercyjny program Chemcad wykonano projekt konkretnej technologii przemysłowej w ramach, którego wykonano symulacje i optymalizacje procesów pośrednich i technologii, jako całości.
Treści kształcenia:
"P1 - Podstawowe definicje modelowania fizycznego i matematycznego, symulacji i optymalizacji. P2 - Budowa i uwarunkowania modelu matematycznego. P3 - Równania wykorzystywane w modelowaniu: ogólne bilanse (masy, energii, pędu), równania konstytutywne, termodynamiczne, kinetyczne i inne. P4 - Nabór danych doświadczalnych i obliczeniowych dla wielkości technologicznych. P5 - Metody matematyczne stosowane w obliczeniach numerycznych w modelowaniu procesów technologii chemicznej. P6 - Przykład modelowania i algorytm obliczeń przemian fizycznych - modelowanie równowagi fazowej ciecz-para. P7 - Przykład modelowania i algorytm obliczeń przemian chemicznych - modelowanie procesu reformingu gazu ziemnego (1). P8 - Przykład modelowania i algorytm obliczeń przemian chemicznych - modelowanie procesu zgazowania procesu zgazowania (2). P9 - Wprowadzenie do zagadnień symulacji i optymalizacji procesów, budowa modułowa programu symulacyjnego, diagramy procesowe, metody i zasady symulacji procesów. P10 - Kolokwium z omówionych zagadnień o modelowaniu P11 - Projekt instalacji przemysłowej opartej o program Chemcad (1) – założenia projektowe ( cel projektu, opis wybranej technologii, w tym reakcje chemiczne, schemat blokowy (ideowy), wybór parametrów procesu, uwarunkowania bezpieczeństwa i środowiska). P12 - Projekt instalacji przemysłowej opartej o program Chemcad (2) – budowa schematu ikonowego, wprowadzenie strumieni i parametryzacja procesów i operacji jednostkowych wybranej technologii przemysłowej. P13 - Projekt instalacji przemysłowej opartej o Chemcad (3) – obliczenia (stosowanie flowsheetingu (arkusza kalkulacyjnego) do symulacji i optymalizacji przemian) i dyskusja bilansu energetycznego. P14 - Projekt instalacji przemysłowej opartej o Chemcad (4) - warianty ulepszające technologię, czyli optymalizacja parametryczna. P15 - Zaliczenie projektu. "
Metody oceny:
Zgodne z Regulaminem Studiów w P.W. Kolokwium. Zaliczenie projektu.
Egzamin:
nie
Literatura:
"1. Elnashaie S.S.E. H., Garhyan P., Conservation equations and modeling of chemical and biochemical processes, Marcel Dekker, Inc. New York, 2003. 2. Huettner M., Szembek M., Krzywda R., Metody numeryczne w typowych problemach inżynierii procesowej, Wyd. Politechniki Warszawskiej 1999. 3. Luyben W. L., Modelowania, symulacja i sterowanie procesów przemysłu chemicznego, cz. I i II, Warszawa WNT, 1976. 4. Malczewski J., Piekarski M., Modele procesów transportu masy, pędu i energii, PWN Warszawa, 1992. 5. Tarnowski W., Bartkiewicz, S., Modelowanie matematyczne i symulacja komputerowa dynamicznych procesów ciągłych, Wyd. Politechniki Koszalińskiej. "
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
Program studiów opracowany na podstawie programu nauczania zmodernizowanego w ramach Zadania 31 i zmodyfikowanego w ramach Zadania 38 Programu Rozwojowego Politechniki Warszawskiej

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W07_01
Potrafi wykorzystać programy komputerowe do obliczeń właściwości substancji i opisu zjawisk oraz symulacji procesów technologicznych.
Weryfikacja: Kolokwium, zaliczenie projektu (P5-P9, P11-P14)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_W07_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W07
Efekt W03_02
Ma wiedzę z zakresu tworzenia modeli zjawisk i procesów w technologii chemicznej.
Weryfikacja: Zadania projektowe (P1-P5).
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_W03_02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W03
Efekt W01_01
Ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań inżynierskich.
Weryfikacja: Zadania projektowe (P1-P10)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_W01_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U01_01
Potrafi na potrzeby projektu pozyskać dane literaturowe z różnych źródeł (internet, piśmiennictwo, bazy danych, patenty, etc.), weryfikować, analizować i interpretować.
Weryfikacja: Kolokwium, zaliczenie projektu (P4)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_U01_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U01
Efekt U07_01
Potrafi obsługiwać anglojęzyczne programy wykorzystywane w projektowaniu technologii chemicznej, takie jak Chemcad czy Aspen. Potrafi w oparciu o program Chemcad otrzymywać wyniki numeryczne i graficzne oraz przeprowadzić ich analizę.
Weryfikacja: Kolokwium, zaliczenie projektu (P11-P14)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_U07_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U07
Efekt U09_01
Potrafi obliczać analitycznie wykorzystując znajomość termodynamiki, kinetyki oraz zjawiska transportowe plus metody matematyczne oraz w środowisku pakietu Chemcad dla wybranych operacji fizycznych i reaktorów.
Weryfikacja: Kolokwium, zaliczenie projektu (P1-P9, P11-P14)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_U09_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09
Efekt U09_02
Umie zbudować uproszczone modele matematyczne w oparciu o prawa fizyki i chemii, włącznie z zastosowaniem aparatu matematycznego, oraz wykorzystać je i modele komercyjne do rozwiązań problematyki technologii chemicznej. Potrafi realizować: prace rozpoznawcze, prace badawcze, w tym w skali laboratoryjnej, założenia technologiczne, projekt procesowy, w tym schematy technologiczne, wspomaganie komputerowe (symulacja, optymalizacja, analiza i interpretacja wyników.
Weryfikacja: Kolokwium, zaliczenie projektu (P1-P9, P11-P14)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_U09_02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09
Efekt U15_02
Potrafi rozwiązać analitycznie i numerycznie różne zadania technologiczne dotyczące: bilansu masy, bilansu ciepła, relacji termodynamicznych, kinetyki, obliczeń dla reaktorów okresowych i przepływowych, fizykochemicznej i ekonomicznej prostych technologii chemicznych i inne.
Weryfikacja: Kolokwium, zaliczenie projektu (P1-P9, P11-P15)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_U15_02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U15
Efekt U16_01
Potrafi za pomocą wytycznych programu Chemcad zaprojektować proces technologiczny według własnego doboru reagentów, przemian procesowych i aparatury.
Weryfikacja: Kolokwium, zaliczenie projektu (P11-P14)
Powiązane efekty kierunkowe: C2A_U16_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U16