Detail předmětu

CAD simulace procesů

FSI-KCDAk. rok: 2021/2022

Posluchači budou aplikovat získané znalosti s předmětu Tepelné pochody, Hydraulické pochody a Inženýrská termodynamika na konkrétní procesní jednotky a linky. Ty budou modelovány s využitím simulačního programu ChemCad. Modelovány budou zejména jednotky na přenos tepla, potrubní sítě, reaktory, spalovací zařízení a destilační kolony. Z těchto základních jednotek pak budou posluchači sestavovat složitější procesní linky. Důležitou částí bude rovněž správná interpretace obdržených výsledků.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

doc. Ing. Zdeněk Jegla, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav procesního inženýrství (ÚPI)

Výsledky učení předmětu

Posluchači budou schopni využít podpory simulačního softwaru ChemCad pro analýzu procesních a energetických jednotek a linek. Posluchači budou také schopni provést návrh hlavních rozměrů potrubních tras, výměníku tepla a destilačních kolon a vybrat vhodné čerpadlo pro zadaný proces a jeho podmínky. Důležitou částí bude rovněž schopnost správně interpretovat obdržené výsledky.

Prerekvizity

Předpokládá se absolvování předmětu Tepelné pochody, Hydraulické pochody a předmět Inženýrská termodynamika.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Bude se jednat převážně o výpočtové záležitosti s důrazem na praktické (reálné) aplikace.

Způsob a kritéria hodnocení

Předmět je zařazen mezi povinně volitelné předměty, neklasifikuje se. Jeho absolvování je potvrzeno udělením zápočtu.

Učební cíle

Cílem předmětu je příprava posluchače na praktickou činnost procesního inženýra. Posluchači budou seznámeni s možnostmi využití simulačního programu pro analýzu procesních a energetických systémů a jejich individuálních jednotek v takové míře, aby byli samostatně schopni namodelovat procesní linku a správně interpretovat získané výsledky. To vše s použitím profesionálního softwarového produktu pro podporu simulačních výpočtů ChemCad.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast ve cvičeních je povinná a kontrolovaná.
Zápočet bude udělen studentům, kteří se pravidelně účastnili výuky (pravidelná účast znamená účast alespoň ve třech čtvrtinách hodin, tj. 10 cvičení z celkových 13).

Základní literatura

Babinec, F.: Aplikovaná fyzikální chemie,VUT Brno, 1981 (CS)
Cengel, Y. A., Cimbala J.M.; Fluid mechanics: fundamentals and applications, 2nd edition, McGraw-Hill Higher Education, Boston, 2010 (EN)
Finlayson B. A.; Introduction to Chemical Engineering Computing, John Wiley and Sons, Hoboken, 2006 (EN)
Green, D., W., Perry, R., H., CHEMICAL ENGINEERS´ HANDBOOK, 8 th editon, Mc Graw-Hill International Editions, Chemical Engineering Series,New York, 2007 (EN)
VDI-Heat Atlas, 2nd edition, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-PRI-P magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení s počítačovou podporou

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Bohuslav Kilkovský, Ph.D.

Osnova

1. Co je to simulace procesních linek. Vliv termodynamického modelu na výsledek. Základy ovládání simulačního programu ChemCad.
2. Jednotka výměníku tepla a návrh tepelného výměníku pomocí sim. programu ChemCad.
3. Potrubní sítě. Návrh vhodného průměru potrubí, výpočet tlakové ztráty a návrh čerpadla pomocí programu ChemCad.
4. Chemické reaktory, spalování.
5. Simulace procesu čištění spalin.
6. Použití jednotek pro směsi (jednotka separátor a flash).
7. Simulace kondenzační stabilizační jednotky a návrh výměníku tepla.
8. Využití simulačního programu pro získání vlastností látek a směsí a určení destilační křivky.
9. Dvousložková destilace pomocí programu ChemCad.
10. Vícesložková destilace, určení průměru a výšky destilační kolony, určení tlakové ztráty, určení investičních a provozních nákladů.
11. Simulace spalovny odpadů.
12. Opakování probraného učiva na jednoduchých úlohách.
13. Závěrečný test.