- Nazwa przedmiotu:
- Optymalizacja procesowa
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. inż. Zbigniew Szwast
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Inzynieria Chemiczna i Procesowa
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- IC.MK211
- Semestr nominalny:
- 2 / rok ak. 2017/2018
- Liczba punktów ECTS:
- 5
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim wynikające z planu studiów 60
2. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach konsultacji 5
3. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach zaliczeń i egzaminów 10
4. Przygotowanie do zajęć (studiowanie literatury, odrabianie prac domowych itp.) 5
5. Zbieranie informacji, opracowanie wyników 5
6. Przygotowanie sprawozdania, prezentacji, raportu, dyskusji 30
7. Nauka samodzielna – przygotowanie do zaliczenia/kolokwium/egzaminu 25
Sumaryczne obciążenie studenta pracą 140 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2,5 ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt30h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Limit liczby studentów:
- brak
- Cel przedmiotu:
- Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z teorią optymalizacji i wyrobieniem umiejętności wykorzystania wybranych metod optymalizacyjnych do obliczeń procesów z zakresu inżynierii chemicznej oraz ekonomiki procesów.
- Treści kształcenia:
- Wykład
1. Podstawowe pojęcia optymalizacji.
2. Metoda optymalizacyjna: zaawansowany rachunek różniczkowym.
3. Metoda optymalizacyjna: metoda mnożników Lagrange’a.
4. Metoda optymalizacyjna: warunki Kuhna-Tuckera.
5. Metoda optymalizacyjna: programowanie dynamiczne.
6. Metoda optymalizacyjna: ciągły algorytm zasady maksimum.
7. Metoda optymalizacyjna: rachunek wariacyjny.
8. Metoda optymalizacyjna: dyskretny algorytm zasady maksimum.
9. Metoda optymalizacyjna: dyskretny algorytm ze stałym hamiltonianem.
10. Ogólne zasady korzystania z metod optymalizacyjnych do obliczeń optymalizacyjnych dla procesów wymiany ciepła i masy oraz procesów reaktorowych.
Zajęcia projektowe
1. Rachunek różniczkowy: maksymalizacja stopnia przemiany - reaktor idealnie wymieszany i reakcja typu: A<-->B--->C; alternatywnie: maksymalizacja zysków dla reaktora z katalizatorem i reakcji A+B--->C.
2. Dyskretna zasada maksimum, algorytm ze stałym hamiltonianem: minimalizacja zużycia egzergii dla kaskady fluidalnych wymienników ciepła.
3. Ciągła zasada maksimum: minimalizacja czasu przebywania w reaktorze rurowym dla przypadku reakcji A+B <---> C wobec ograniczeń na temperaturę.
- Metody oceny:
- Studenci zobowiązani są do wykonania 3 projektów i opanowania związanego z nimi materiału teoretycznego oraz zaliczenia dwóch kolokwiów.
Do egzaminu mogą przystępować studenci, którzy mają zaliczone ćwiczenia projektowe. Egzamin jest jednoczęściowy, prowadzony w formie ustnej.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. S. Sieniutycz, Optymalizacja w inżynierii procesowej, WNT, Warszawa, 1994.
2. S. Sieniutycz, Z. Szwast, Przykłady i zadania z optymalizacji procesowej, OWPW, 1980.
3. S. Sieniutycz, Z. Szwast, Praktyka obliczeń optymalizacyjnych, WNT, Warszawa 1982.
4. R.S. Berry, V.A. Kazakov, S. Sieniutycz, Z. Szwast, A.M. Tsirlin, Thermodynamic Optimization of finite-Time Processes, Wiley, Chichester, 2000
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt W1
- Ma podstawową wiedzę z zakresu optymalizacji procesowej
Weryfikacja: zaliczenie projektów, kolokwia, egzamin ustny
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W11
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W06
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt U1
- Potrafi zaproponować ulepszenie i modyfikację procesu wykorzystując metody optymalizacji
Weryfikacja: zaliczenie projektów, kolokwia, egzamin ustny
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U14
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U16, T2A_U17
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt KS1
- Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny
Weryfikacja: zaliczenie projektów, kolokwia, egzamin ustny
Powiązane efekty kierunkowe:
K_K04, K_K05
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_K06, T2A_K07