651-3018/01 – Numerické nástroje pro chemické inženýry (NNCHI)
| Garantující katedra | Katedra chemie a fyzikálně-chemických procesů | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | Ing. Petr Stavárek, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Petr Stavárek, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti získají základní znalosti numerického modelování, které se s rozvojem výpočetní techniky stalo běžnou pomůckou inženýrů v průmyslu. Zvládnou uvažovat nad technickými problémy i z jiného pohledu. Dovedou zpracovat vypočtená data a interpretovat výsledky, ze kterých dokážou vyvodit obecné závěry pro vyřešení problému.
Vyučovací metody
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt
Ostatní aktivity
Anotace
Předmět Numerické nástroje pro chemické inženýry slouží pro studenty jako výpočetní laboratoř, ve které se seznámí s použitím komerčního software pro numerické modelování a simulování proudění tekutin, přenosu tepla a hmoty se zaměřením na řešení různých typů výpočetních úloh z reálné inženýrské praxe.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Klasifikovaný zápočet.
E-learning
Další požadavky na studenta
Student vypracuje 2 semestrální projekty.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
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).
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky