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. |
Subject syllabus
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).
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).
E-learning
Literature
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.
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.
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.