- Nazwa przedmiotu:
- Modelowanie układów rozproszonych
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Wojciech Orciuch
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Inzynieria Chemiczna i Procesowa
- Grupa przedmiotów:
- Obieralne
- Kod przedmiotu:
- 1070-IC000-ISP-OBMA3
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2019/2020
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim wynikające z planu studiów 45
2. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach konsultacji, egzaminów, sprawdzianów etc. 12
3. Godziny pracy samodzielnej studenta w ramach przygotowania do zajęć oraz opracowania sprawozdań, projektów, prezentacji, raportów, prac domowych etc. 18
4. Godziny pracy samodzielnej studenta w ramach przygotowania do egzaminu, sprawdzianu, zaliczenia etc. 10
Sumaryczny nakład pracy studenta 85
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- -
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- -
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt30h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- brak
- Limit liczby studentów:
- -
- Cel przedmiotu:
- 1. Uzupełnienie wiedzy dotyczącej zasad bilansowania pędu, masy i energii o układy z udziałem fazy rozproszonej.
2. Zapoznanie studentów z metodami opisu matematycznego właściwości fazy rozproszonej.
3. Zapoznanie studentów z procesami zachodzącymi z udziałem fazy rozproszonej ze szczególnym uwzględnieniem zasad projektowania i konstrukcji krystalizatorów przemysłowych.
- Treści kształcenia:
- Wykład
1. Właściwości fazy rozproszonej (rozmiar charakterystyczny, czynniki kształtu, skład i właściwości powierzchniowe, porowatość, wymiar fraktalny). Statystyczny opis właściwości fazy rozproszonej - funkcje rozkładu i parametry statystyczne.
2. Podstawy teoretyczne i kinetyka procesu krystalizacji (właściwości roztworów, przesycenie jako siła napędowa, nukleacja, wzrost, aglomeracja, rozpad, rekrystalizcja).
3. Metody prowadzenia krystalizacji przemysłowej i innych technik wytwarzania cząstek (cele prowadzenia krystalizacji i strącania, metody wywoływania przesycenia, konstrukcje i zasady działania krystalizatorów, metody rozpyłowe i metody z udziałem płynów w stanie nadkrytycznym).
4. Projektowanie krystalizatorów (bilans populacji, model krystalizatora idealnego MSMPR, przykłady modeli krystalizatorów nieidealnych).
5. Przykłady wykorzystania bilansu populacji do projektowania innych procesów z udziałem fazy rozproszonej.
6. Metody i techniki obliczeń numerycznych funkcji rozkładu i bilansu populacji.
Ćwiczenia projektowe
1. Wyznaczanie właściwości elementów fazy rozproszonej - litych, porowatych i fraktalopodobnych.
2. Wykorzystanie funkcji rozkładu do statystycznego opisu właściwości elementów fazy rozproszonej.
3. Projektowanie krystalizatorów z wykorzystaniem modelu krystalizatora idealnego MSMPR.
4. Projektowanie krystalizatorów rzeczywistych.
- Metody oceny:
- 1. sprawdzian pisemny
2. praca domowa
3. dyskusja
4. seminarium
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. J. W. Mullin, Crystallization, Butterworth-Heinemann, 2001 (4rd Ed.).
2. A. D. Randolph, M. A.Larson, Theory of Particulate Processes, Academic Press, 1971, 1988 (2nd Ed.).
3. A. S. Myerson (ed.), Handbook of Industrial Crystallization, Butterworth-Heinemann, 2002.
4. Z. Rojkowski, J. Synowiec, Krystalizacja i Krystalizatory, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1991.
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- Wykład:
Całkowita liczba godzin: 15.
Rozkład zajęć w semestrze: 3 godziny tygodniowo przez semestr - zajęcia prowadzone wspólnie z ćwiczeniami projektowymi (w sumie 45 godzin w semestrze).
Sposób pracy podczas zajęć: praca w grupach, zwykle 4-osobowych.
Obowiązkiem studenta jest zapisanie się do grupy u prowadzącego.
Część wykładowa przedmiotu obejmuje wykłady prowadzącego zajęcia oraz referaty wygłaszane przez grupy studenckie.
Wykład jest zaliczany wspólnie z ćwiczeniami projektowymi - informacja poniżej.
Ćwiczenia projektowe:
Całkowita liczba godzin: 30
Rozkład zajęć w semestrze: 3 godziny tygodniowo przez semestr - zajęcia prowadzone wspólnie z wykładem (w sumie 45 godzin w semestrze)
Sposób pracy podczas zajęć: praca w grupach, zwykle 4-osobowych. Obowiązkiem studenta jest zapisanie się do grupy u prowadzącego.
Podczas zajęć będą wykonywane dwa projekty:
Projekt 1 Właściwości fazy rozproszonej i krystalizatory idealne
Projekt 2 Krystalizatory nieidealne
Ćwiczenia projektowe są zaliczane wspólnie z częścią wykładową - informacja poniżej.
Wykład i ćwiczenia projektowe zalicza się wspólnie i wystawiana jest jedna ocena z całego przedmiotu na koniec semestru.
Zaliczenie przedmiotu polega na zrealizowaniu 4 zadań. Trzy pierwsze zadania wykonuje się w grupach. Czwarte zadanie to kolokwium pisane samodzielnie.
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka W1
- Ma wiedzę z zakresu matematyki i fizyki przydatną do opisu układów rozproszonych.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K1_W01, K1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W2
- Ma wiedzę przydatną do zrozumienia procesów zachodzących z udziałem fazy rozproszonej ze szczególnym uwzględnieniem zasad projektowania i konstrukcji krystalizatorów przemysłowych.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K1_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WK
- Charakterystyka W3
- Ma wiedzę niezbędną do opisu układów rozproszonych z wykorzystaniem bilansu populacji.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K1_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka U1
- Potrafi korzystać z wszelkiego rodzaju informacji i je analizować.
Weryfikacja: praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K1_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_U, I.P6S_UW.o, I.P6S_UK, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka U2
- Ma umiejętność samokształcenia się.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K1_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_U, I.P6S_UU
- Charakterystyka U3
- Potrafi projektować krystalizatory oraz modelować przebieg procesów przebiegających z udziałem fazy rozproszonej.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K1_U07, K1_U11, K1_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o, P6U_U
- Charakterystyka U4
- Potrafi stosować narzędzia informatyczne do projektowania procesów z udziałem fazy rozproszonej.
Weryfikacja: praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K1_U04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka U5
- Ma doświadczenie związane z pracą zespołową.
Weryfikacja: praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K1_U17
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_U, I.P6S_UO
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka KS1
- Prawidłowo reaguje na problemy związane z pracą inżyniera.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K1_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_K, I.P6S_KR