Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2021/2022

Fyzikální a numerické modelování přenosových procesů v metalurgii

Typ studia doktorské
Jazyk výuky čeština
Kód 618-0913/01
Zkratka FaNMPPM
Název předmětu česky Fyzikální a numerické modelování přenosových procesů v metalurgii
Název předmětu anglicky Physical and numerical modelling of transition processes in metallurgy
Kreditů 10
Garantující katedra Katedra metalurgie a slévárenství
Garant předmětu prof. Ing. Karel Michalek, CSc.

Osnova předmětu

1. Základní pojmy modelování procesů, klasifikace modelů podle různých kritérií. Fyzikální modelování, jeho význam v různých vědních oblastech. Bezrozměrové parametry (kritéria podobnosti), rozdělení a vlastnosti kritérií podobnosti. Stanovení bezrozměrových parametrů metodou podobnostní transformace základních rovnic. Podobnostní transformace Navier-Stokesových rovnic.
2. Přibližné fyzikální modelování. Automodelnost. Fyzikální význam některých kritérií podobnosti, problematika současného dodržení identity Fr a Re kritéria. Stanovení měřítek objemového průtoku.
3. Experimentální podstata fyzikálního modelování. Metody stanovení retenčních časů, metoda impuls-odezva, RTD křivky, vizualizace proudění. Zákonitosti výstavby fyzikálních modelů. Základní experimentální postupy při fyzikálním modelování proudění tekutých kovů.
4. Základy teorie průtokových reaktorů – hypotetické modely proudění, pístový tok, dokonalé promíchávání. Reálný reaktor. Teoretický retenční čas. C křivka, F křivka. Kombinovaný model proudění, střední retenční čas, zkratové proudění, mrtvý objem. Disperzní model proudění.
5. Teoretické základy matematického modelování přenosových jevů v tekutině. Kinetika přenosu prvku mězi dvěma fázemi. Experimentální studium přenosových procesů a jejich uplatnění v technologické praxi odsíření a odfosfoření.
6. Výběr vhodných matematických modelů pro popis přechodových dějů metalurgických procesů. Empiricko – matematický a fyzikálně (adekvátně) – matematický přístup řešení. Teoretické základy matematického popisu přechodových dějů. Přístupy a metody řešení aproximace a regrese. Parametrická identifikace.

E-learning

V současnosti jsou k dispozici studijní opory v českém jazyce: http://www.fmmi.vsb.cz/cs/okruhy/studium-a-vyuka/podklady-ke-studiu

Pro elektronickou komunikaci s pedagogy využívejte příslušné univerzitní e-mailové adresy, které naleznete zde: http://telsez.vsb.cz/Phonebook.faces . Průběžně dochází k rozšiřování e-learning prvků ve výuce.

Povinná literatura

[1] Kuneš, J., Vavroch, O., Franta, V. : Základy modelování. SNTL Praha, 1989, 263 s.
[2] Rédr, M., Příhoda, M.: Základy tepelné techniky. Praha, SNTL, 1991, 677 s.
[3] Čarnogurská, M. : Základy matematického a fyzikálního modelovania v mechanike tekutin a termodynamike. SF TU Košice, 2000, 176 s.
[4] Michalek, K.: Využití fyzikálního a numerického modelování pro optimalizaci metalurgických procesů. VŠB-TU Ostrava, 2001, 125 s. ISBN 80-7078-861-5
[5] Vrožina, M., Jančíková, Z., David, J.: Identifikace systémů. VŠB-TU Ostrava, 2007, 79 s.
[6] Dobrovská, J.: Modelování procesů (matematické modelování. Teoretický základ pro 3.ročník magisterského studijního programu Procesní inženýrství. Leden 2004
[7] Kozubková, M.: Modelování proudění - Fluent I., VŠB-TU Ostrava, 2008.(http://www.338.vsb.cz/PDF/Kozubkova-Fluent.pdf)
[8] Drábková, S., Kozubková, M.: Cvičení z mechaniky tekutin, VŠB-TU Ostrava, 2002.(http://www.338.vsb.cz/PDF/HydroPriklad.pdf)
[9] Bojko, M.: Návody do cvičení „Modelování proudění“ – Fluent, VŠB-TU Ostrava, 2008.(http://www.338.vsb.cz/PDF/Bojko-Fluent.pdf)

Doporučená literatura

[1] Uživatelské příručky MS Word, MS Excel
[2] časopisy: Ironmaking & Steelmaking, Steel Research International, Hutnické listy
[3] Články v odborném tisku, příspěvky na konferencích, výzkumné zprávy, závěrečné práce.
[4] Mazumdar, D., Evans, J., W.: Modeling of Steelmaking Processes. CRC Press, 1 edition, 2009. 493 pages. ISBN-13: 978-1420062434
[5] Ghosh, A., Chatterjee, A.: Ironmaking and Steelmaking. Prentice-Hall of India Pvt.Ltd, 2008. 472 pages. ISBN-13 978-8120332898
[6] Lee, H.-H.: Finite Element Simulations with ANSYS Workbench 13. SDC Publications, Pap/DVD editions, 2011. 608 pages. ISBN-13: 978-1585036530