Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Numerické nástroje pro chemické inženýry

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 651-3018/01
Zkratka NNCHI
Název předmětu česky Numerické nástroje pro chemické inženýry
Název předmětu anglicky The Numerical Tools for CHemical Engineers
Kreditů 4
Garantující katedra Katedra chemie a fyzikálně-chemických procesů
Garant předmětu Ing. Petr Stavárek, Ph.D.

Osnova předmětu

1. Úvod do numerického modelování, historie vývoje numerických nástrojů,
členění softwaru dle typu numerického výpočtu (MKO, MKP atd.).

Výpočty v programu MATLAB:
2. Základní orientace v uživatelském prostředí MATLAB, řešení materiálových
bilancí technologických uzlů pomocí soustavy rovnic a matic.
3. Výpočet teploty a složení spalin směšovacího uzlu z entalpické bilance
pomocí iteračního výpočtu.
4. Výpočet přestupu hmoty v absorpční koloně pomocí numerické integrace ODR.

Výpočty v programu COMSOL Multiphysics:
5. Základní orientace v uživatelském prostřední COMSOL Multiphysics (tvorba
geometrie a síťování, výběr vhodného fyzikálního modelu, volba okrajových a
počátečních podmínek, volba typu řešení – stacionární a nestacionární),
interpretace výsledků – tzv. post-proccesing).
6. Základní výpočty stacionárního a nestacionárního přenosu tepla a hmoty
(porovnávání analytického a numerického řešení).
7. Výpočty přenosu hybnosti (laminární a turbulentní proudění).
8. Výpočty přenosu hybnosti (plíživé proudění okolo těles).
9. Výpočet kombinovaného přenosu hybnosti a hmoty (míchání v nádržích).
10. Výpočet kombinovaného přenosu hybnosti a hmoty (distribuce doby prodlení).
11. Výpočet kombinovaného přenosu hybnosti a tepla (konvektivní proudění
tepla).
12. Výpočet kombinovaného přenosu hybnosti a tepla (výměníky tepla).
13. Výpočet kombinovaného přenosu hybnosti, tepla a hmoty (chemický reaktor bez
katalyzátoru).

Povinná literatura

KARBAN, Pavel. Výpočty a simulace v programech Matlab a Simulink. Brno: Computer Press, 2006. ISBN 80-251-1301-9.

KOZUBKOVÁ, Milada, Tomáš BLEJCHAŘ a Marian BOJKO. Modelování přenosu tepla, hmoty a hybnosti: učební text. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2011. ISBN 978-80-248-2491-8.

MICHALEK, Karel. Modelování a vizualizace metalurgických procesů: studijní opora. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava, Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství, 2014. ISBN 978-80-248-3582-2.

FINLAYSON, Bruce A. Introduction to chemical engineering computing. Hoboken: Wiley, c2006. ISBN 0-471-74062-4.

Doporučená literatura

ŠESTÁK, Jiří a František RIEGER. Přenos hybnosti, tepla a hmoty. 3. vyd. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2005dotisk. ISBN 80-01-02933-6.

BIRD, R. Byron, Warren E. STEWART a Edwin N. LIGHTFOOT. Přenosové jevy: sdílení hybnosti, energie a hmoty. Přeložil Štefan ŠALAMON, přeložil Vladimír MÍKA. Praha: Academia, 1968.

PRYOR, Roger W. Multiphysics modeling using COMSOL: a first principles approach [CD-ROM]. Boston: Jones & Bartlett Publishers, c2011. ISBN 978-0-7637-7999-3.