Gelnar, D., Zegzulka, J. Discrete Element Method in the Design of Transport Systems. Springer International Publishing, 2019. ISBN 978-3-030-05712-1.
O’sullivan Catherine. Particulate Discrete Element Modelling: A Geomechanics Perspective. Spon Press, 2011. ISBN 978-0-415-49036-8
McGLINCHEY, Don, ed. Simulations in Bulk Solids Handling: Applications of DEM and Other Methods. Wiley-VCH, 2023. ISBN 978-3-527-35010-0. DOI 10.1002/9783527835935.
JI, Shunying; LIU, Lu. Computational Granular Mechanics and Its Engineering Applications. Springer, 2020. DOI 10.1007/978-981-15-3304-4.
Polák, Jaromír, Jiří Pavliska A Aleš Slíva. Dopravní a manipulační zařízení I. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2001. ISBN 80-248-0043-8.
Polák, Jaromír, Karel Bailotti, Jiří Pavliska A Leopold Hrabovský. Dopravní a manipulační zařízení II. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2003. ISBN 80-248-0493-X.
Simulace procesních systémů
| Jazyk výuky | čeština |
|---|---|
| Kód | 542-0512 |
| Zkratka | SPS |
| Název předmětu česky | Simulace procesních systémů |
| Název předmětu anglicky | Simulation of process systems |
| Garantující katedra | Katedra hornického inženýrství a bezpečnosti |
| Garant předmětu | doc. Ing. Jiří Rozbroj, Ph.D. |
Anotace
Předmět je zaměřen na numerické modelování partikulárních materiálů a procesních systémů pomocí metody diskrétních prvků (DEM). Zahrnuje klasifikaci partikulárních materiálů, stanovení jejich mechanicko-fyzikálních vlastností a vstupních parametrů pro DEM, tvorbu virtuálního partikulárního materiálu, jeho kalibraci a validaci modelů procesních systémů. Součástí je vyhodnocení a interpretace výsledků numerických simulací a jejich aplikace na procesní systémy z oblasti geologického inženýrství a úpravnictví.
Po absolvování předmětu student dosáhne následujících výsledků učení:
Odborné znalosti
Student vysvětlí princip metody diskrétních prvků (DEM) a její využití při numerickém modelování partikulárních materiálů a procesních systémů. Analyzuje význam mechanicko-fyzikálních vlastností partikulárních látek a jejich vztah ke vstupním parametrům numerického modelu. Charakterizuje principy kontaktních modelů a jejich význam pro popis interakcí částic a geometrie. Vysvětlí principy kalibrace virtuálního partikulárního materiálu a validace DEM modelu. Kriticky posoudí vliv vstupních parametrů, modelových předpokladů, kalibrace a validace na výsledky a použitelnost DEM modelu procesního systému.
Odborné dovednosti
Student stanoví potřebné vstupní parametry DEM modelu na základě mechanicko-fyzikálních vlastností partikulárního materiálu a zvolí vhodný způsob jejich experimentálního stanovení. Navrhne a provede kalibraci virtuálního partikulárního materiálu a vyhodnotí shodu mezi experimentálním a numerickým chováním materiálu. Sestaví DEM model vybraného procesního systému, definuje jeho vstupní a provozní podmínky a provede numerickou simulaci. Analyzuje a interpretuje výsledky simulace a provede validaci modelu s využitím experimentálních nebo provozních dat. Posoudí citlivost výsledků na zvolené parametry a zdůvodní vhodnost vytvořeného modelu pro řešení daného procesního problému.
Obecné způsobilosti
Student samostatně a odpovědně řeší komplexní úlohy numerického modelování partikulárních systémů a volí vhodný postup jejich řešení. Kriticky posuzuje vstupní data, modelové předpoklady a výsledky numerických simulací a zohledňuje jejich nejistoty a omezení. Odborně zdůvodňuje volbu parametrů, kalibračního a validačního postupu a dokáže obhájit závěry vycházející z numerického modelu. Je schopen interpretovat a srozumitelně prezentovat výsledky numerických simulací a využít je při hodnocení a návrhu procesních systémů. Získané znalosti a postupy dokáže aplikovat na nové nebo modifikované úlohy zahrnující partikulární materiály.
Po absolvování předmětu student dosáhne následujících výsledků učení:
Odborné znalosti
Student vysvětlí princip metody diskrétních prvků (DEM) a její využití při numerickém modelování partikulárních materiálů a procesních systémů. Analyzuje význam mechanicko-fyzikálních vlastností partikulárních látek a jejich vztah ke vstupním parametrům numerického modelu. Charakterizuje principy kontaktních modelů a jejich význam pro popis interakcí částic a geometrie. Vysvětlí principy kalibrace virtuálního partikulárního materiálu a validace DEM modelu. Kriticky posoudí vliv vstupních parametrů, modelových předpokladů, kalibrace a validace na výsledky a použitelnost DEM modelu procesního systému.
Odborné dovednosti
Student stanoví potřebné vstupní parametry DEM modelu na základě mechanicko-fyzikálních vlastností partikulárního materiálu a zvolí vhodný způsob jejich experimentálního stanovení. Navrhne a provede kalibraci virtuálního partikulárního materiálu a vyhodnotí shodu mezi experimentálním a numerickým chováním materiálu. Sestaví DEM model vybraného procesního systému, definuje jeho vstupní a provozní podmínky a provede numerickou simulaci. Analyzuje a interpretuje výsledky simulace a provede validaci modelu s využitím experimentálních nebo provozních dat. Posoudí citlivost výsledků na zvolené parametry a zdůvodní vhodnost vytvořeného modelu pro řešení daného procesního problému.
Obecné způsobilosti
Student samostatně a odpovědně řeší komplexní úlohy numerického modelování partikulárních systémů a volí vhodný postup jejich řešení. Kriticky posuzuje vstupní data, modelové předpoklady a výsledky numerických simulací a zohledňuje jejich nejistoty a omezení. Odborně zdůvodňuje volbu parametrů, kalibračního a validačního postupu a dokáže obhájit závěry vycházející z numerického modelu. Je schopen interpretovat a srozumitelně prezentovat výsledky numerických simulací a využít je při hodnocení a návrhu procesních systémů. Získané znalosti a postupy dokáže aplikovat na nové nebo modifikované úlohy zahrnující partikulární materiály.
Povinná literatura
Doporučená literatura
O’sullivan Catherine. Particulate Discrete Element Modelling: A Geomechanics Perspective. Spon Press, 2011. ISBN 978-0-415-49036-8
McGLINCHEY, Don, ed. Simulations in Bulk Solids Handling: Applications of DEM and Other Methods. Wiley-VCH, 2023. ISBN 978-3-527-35010-0. DOI 10.1002/9783527835935.
Zegzulka, J. Mechanika sypkých hmot. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2004. ISBN 80-248-0699-1.
Jasaň, V., Lemesányi, L.: Úpravnické stroje I. ES TU Košice, 1987.
Pešat, Z.: Manipulace s materiálem v hutích I. VŠB – TUO, ES, 1992.
Schulze, D. Flow Properties of Powders and Bulk Solids. 2011.
McGLINCHEY, Don, ed. Simulations in Bulk Solids Handling: Applications of DEM and Other Methods. Wiley-VCH, 2023. ISBN 978-3-527-35010-0. DOI 10.1002/9783527835935.
Zegzulka, J. Mechanika sypkých hmot. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2004. ISBN 80-248-0699-1.
Jasaň, V., Lemesányi, L.: Úpravnické stroje I. ES TU Košice, 1987.
Pešat, Z.: Manipulace s materiálem v hutích I. VŠB – TUO, ES, 1992.
Schulze, D. Flow Properties of Powders and Bulk Solids. 2011.