Detail předmětu

CAD simulace procesů

FSI-KCDAk. rok: 2023/2024

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)

Vstupní znalosti

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

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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

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.
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.

Základní literatura

Finlayson B. A.; Introduction to Chemical Engineering Computing, John Wiley and Sons, Hoboken, 2006 (EN)
VDI-Heat Atlas, 2nd edition, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010 (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)
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)

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.