Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria Materiałów i Nanomateriałów (S2)
specjalność: Inżynieria materiałowa i nanotechnologia
Sylabus przedmiotu Modelowanie procesów technologicznych i nanotechnologicznych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria Materiałów i Nanomateriałów | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Modelowanie procesów technologicznych i nanotechnologicznych | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Fizykochemii Nanomateriałów | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Beata Zielinska <Beata.Zielinska@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Karolina Wenelska <Karolina.Wilgosz@zut.edu.pl>, Beata Zielinska <Beata.Zielinska@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | wiedza z zakresu matematyki, fizyki, informatyki, podstaw technologii/nanotechnologii zdobyta w ramch studiów pierwszego stopnia |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | uzyskanie wiedzy z zakresu modelowania wybranych procesów technologicznych i nanotechnologicznych. |
| C-2 | Ukształtowanie umiejętności w zakresie opracowywanie własnych modeli dla wybranych procesów technologicznych/nanotechnologicznych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Plany eksperymentalne. Tworzenie planu doświadczenia (plany czynnikowe na dwóch (2k) i trzech (3k) poziomach dla wielu zmiennych (czynników), plan wielopoziomowy – kompozycyjny dla wielu zmiennych). Porównanie liczby doświadczeń wykonywanych zgodnie z planami eksperymentów czynnikowych typu 3k i 2k oraz kompozycyjnych dla różnej liczby zmiennych. Interpretacja geometryczna planu. | 3 |
| T-P-2 | Estymacja parametrów w równaniach regresji liniowej różnego typu dla jednej zmiennej. Estymacja parametrów dla równań regresji wielu zmiennych. Dobór równania regresji o parametrach istotnych statystycznie - metoda regresji krokowej. | 2 |
| T-P-3 | Estymacja parametrów w równaniach nieliniowych. Ekstremum lokalne, czy globalne. Próba poszukiwania odpowiedzi. Modelowanie pracy reaktora rurowego. | 2 |
| T-P-4 | Opanowanie podstaw modelowania wybranych procesów technologicznych/nanotechnologicznych w wykorzystaniem programu CHEMCAD. | 6 |
| T-P-5 | Zaliczenie | 2 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie do modelowania i symulacji. Typy modeli (empiryczny, analogowy, fizyczny, matematyczny, symulacyjne). Przygotowanie danych do modelowania. Planowanie eksperymentu. | 3 |
| T-W-2 | Wyprowadzanie równań regresji. Równania liniowe. Dobór równania. Statystyczna estymacja przedziałów ufności parametrów. Równania dla wielu zmiennych. Dobór postaci równania i liczby zmiennych. Omówienie procedury „dobierania i odrzucania” metodą regresji krokowej. Równania nieliniowe. Metody estymacji parametrów równania. Metoda Marquardta. Modelowanie fizykochemiczne. Modele reaktora rurowego. | 4 |
| T-W-3 | Model jednowymiarowy z założeniem przepływu tłokowego. Model jednowymiarowy z dodaniem dyspersji wzdłużnej. Model dwuwymiarowy z efektami radialnymi. | 2 |
| T-W-4 | Metody rozwiązywania równań modelujących. Modele heterogeniczne. Stosowalność różnego typu modeli do układów rzeczywistych. | 2 |
| T-W-5 | Modelowanie procesowe - flowsheeting. Wprowadzenie do programu CHEMCAD | 2 |
| T-W-6 | Zaliczenie | 2 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-P-2 | Zapoznanie z literaturą | 3 |
| A-P-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 7 |
| A-P-4 | Konsultacje | 5 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Zapoznanie się z dostępną literaturą | 7 |
| A-W-3 | Przygotowanie się do zaliczenia przedmiotu | 6 |
| A-W-4 | Konsultacje | 2 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Ćwiczenia przedmiotowe z użyciem komputera |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Kontrola postepów realizowanych zadań |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena jakości oraz kompletności wykonanych zadań. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IMiN_2A_C04_W01 wymienia matematyczne metody opisu procesów technologicznych/nanotechnologicznych oraz opisuje narzędzia informtyczne wykorzystywane do modelowania, planowania i projektowania wybranych procesów | IMiN_2A_W02 | — | — | C-1 | T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-1, T-W-2 | M-1 | S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IMiN_2A_C04_U01 wykorzystuje matematyczne metody opisu procesów przemysłu chemicznego (w tym narzędzia inforamtyczne); w oparciu o wiedzę zdobytą w zakresie przedmiotu, proponuje własny model dla opisu procesów technologicznych/nanotechnologicznych | IMiN_2A_U02 | — | — | C-2 | T-P-4, T-P-3, T-P-2, T-P-1 | M-2 | S-1, S-2, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IMiN_2A_C04_W01 wymienia matematyczne metody opisu procesów technologicznych/nanotechnologicznych oraz opisuje narzędzia informtyczne wykorzystywane do modelowania, planowania i projektowania wybranych procesów | 2,0 | |
| 3,0 | Na zaliczeniu pisemnym uzyskał od 50 do 65 punktów procentowych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IMiN_2A_C04_U01 wykorzystuje matematyczne metody opisu procesów przemysłu chemicznego (w tym narzędzia inforamtyczne); w oparciu o wiedzę zdobytą w zakresie przedmiotu, proponuje własny model dla opisu procesów technologicznych/nanotechnologicznych | 2,0 | |
| 3,0 | Na zaliczeniu uzyskał od 50 do 65 punktów procentowych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- R.C., Reid, J.M., Prausnitz, B.E., Poling, The Properties of Gases and Liquids, McGraw-Hill, 4th ed., 1987
- Z. Pakowski, M. Głębowski, Symulacja procesów inżynierii chemicznej, Wyd. PŁ, 2001, ISBN 83-7283-034-7
- S. Wroński, R. Pohorecki, J. Siwiński, Przykłady obliczeń z termodynamiki i kinetyki procesów inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa, 1979