Nazwa przedmiotu:
Modelowanie układów rozproszonych
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Wojciech Orciuch
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inzynieria Chemiczna i Procesowa
Grupa przedmiotów:
Obieralne
Kod przedmiotu:
1070-IC000-ISP-OBMA3
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim wynikające z planu studiów 45 2. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach konsultacji, egzaminów, sprawdzianów etc. 12 3. Godziny pracy samodzielnej studenta w ramach przygotowania do zajęć oraz opracowania sprawozdań, projektów, prezentacji, raportów, prac domowych etc. 18 4. Godziny pracy samodzielnej studenta w ramach przygotowania do egzaminu, sprawdzianu, zaliczenia etc. 10 Sumaryczny nakład pracy studenta 85
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
-
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
-
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt30h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak
Limit liczby studentów:
-
Cel przedmiotu:
1. Uzupełnienie wiedzy dotyczącej zasad bilansowania pędu, masy i energii o układy z udziałem fazy rozproszonej. 2. Zapoznanie studentów z metodami opisu matematycznego właściwości fazy rozproszonej. 3. Zapoznanie studentów z procesami zachodzącymi z udziałem fazy rozproszonej ze szczególnym uwzględnieniem zasad projektowania i konstrukcji krystalizatorów przemysłowych.
Treści kształcenia:
Wykład 1. Właściwości fazy rozproszonej (rozmiar charakterystyczny, czynniki kształtu, skład i właściwości powierzchniowe, porowatość, wymiar fraktalny). Statystyczny opis właściwości fazy rozproszonej - funkcje rozkładu i parametry statystyczne. 2. Podstawy teoretyczne i kinetyka procesu krystalizacji (właściwości roztworów, przesycenie jako siła napędowa, nukleacja, wzrost, aglomeracja, rozpad, rekrystalizcja). 3. Metody prowadzenia krystalizacji przemysłowej i innych technik wytwarzania cząstek (cele prowadzenia krystalizacji i strącania, metody wywoływania przesycenia, konstrukcje i zasady działania krystalizatorów, metody rozpyłowe i metody z udziałem płynów w stanie nadkrytycznym). 4. Projektowanie krystalizatorów (bilans populacji, model krystalizatora idealnego MSMPR, przykłady modeli krystalizatorów nieidealnych). 5. Przykłady wykorzystania bilansu populacji do projektowania innych procesów z udziałem fazy rozproszonej. 6. Metody i techniki obliczeń numerycznych funkcji rozkładu i bilansu populacji. Ćwiczenia projektowe 1. Wyznaczanie właściwości elementów fazy rozproszonej - litych, porowatych i fraktalopodobnych. 2. Wykorzystanie funkcji rozkładu do statystycznego opisu właściwości elementów fazy rozproszonej. 3. Projektowanie krystalizatorów z wykorzystaniem modelu krystalizatora idealnego MSMPR. 4. Projektowanie krystalizatorów rzeczywistych.
Metody oceny:
1. sprawdzian pisemny 2. praca domowa 3. dyskusja 4. seminarium
Egzamin:
nie
Literatura:
1. J. W. Mullin, Crystallization, Butterworth-Heinemann, 2001 (4rd Ed.). 2. A. D. Randolph, M. A.Larson, Theory of Particulate Processes, Academic Press, 1971, 1988 (2nd Ed.). 3. A. S. Myerson (ed.), Handbook of Industrial Crystallization, Butterworth-Heinemann, 2002. 4. Z. Rojkowski, J. Synowiec, Krystalizacja i Krystalizatory, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1991.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
Wykład: Całkowita liczba godzin wykładowych: 15 Rozkład zajęć w semestrze: 3 godziny tygodniowo przez semestr - zajęcia prowadzone wspólnie z ćwiczeniami projektowymi (w sumie 45 godzin w semestrze). Zajęcia (wykład i ćwiczenia projektowe) odbywają się zdalnie za pośrednictwem platformy MS Teams. Zespół zajęciowy w MS Teams tworzy prowadzący na podstawie listy studentów w USOS najpóźniej 2 października 2020 r. Po tym terminie studenci mogą zgłaszać chęć dołączenia do zespołu e-milowo do prowadzącego. Wszelkie informacje organizacyjne, harmonogram zajęć, aktualny regulamin i materiały dydaktyczne są zamieszczane na stronie zespołu zajęciowego w MS Teams. Sposób pracy podczas zajęć: praca w grupach, zwykle 4-osobowych. Obowiązkiem studenta jest zapisanie się do grupy u prowadzącego. Część wykładowa przedmiotu obejmuje wykłady prowadzącego zajęcia oraz referaty wygłaszane przez grupy studenckie zdalnie przez platformę MS Teams. Wykład jest zaliczany wspólnie z ćwiczeniami projektowymi - informacja poniżej. Ćwiczenia projektowe: Całkowita liczba godzin ćwiczeń projektowych: 30 Rozkład zajęć w semestrze: 3 godziny tygodniowo przez semestr - zajęcia prowadzone wspólnie z wykładem (w sumie 45 godzin w semestrze). Więcej informacji powyżej w sekcji „Wykład”. Sposób pracy podczas zajęć: praca w grupach, zwykle 4-osobowych. Obowiązkiem studenta jest zapisanie się do grupy u prowadzącego. Podczas zajęć będą wykonywane dwa projekty: Projekt 1 Właściwości fazy rozproszonej i krystalizatory idealne Projekt 2 Krystalizatory nieidealne Ćwiczenia projektowe są zaliczane wspólnie z częścią wykładową - informacja poniżej. Wykład i ćwiczenia projektowe zalicza się wspólnie i wystawiana jest jedna ocena z całego przedmiotu na koniec semestru. Zaliczenie przedmiotu polega na zrealizowaniu 4 zadań. Trzy pierwsze zadania wykonuje się w grupach. Czwarte zadanie to kolokwium pisane samodzielnie. Zadanie 1. Przygotowanie i wygłoszenie referatu na temat przydzielony grupie podczas wykładów. Grupa otrzymuje ocenę za wygłoszony referat i ocena jest przeliczana na punkty wg skali: Ocena 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 Punkty 6 7 8 9 10 Obecność podczas wszystkich referatów jest obowiązkowa, tak jak podczas zaliczenia przedmiotu. Zaliczenie zadania polega na otrzymaniu z referatu przynajmniej oceny dostatecznej. Zadanie 2. Wykonanie Projektu 1. Obecność podczas wydania projektu jest obowiązkowa. Projekt jest oceniany na maksymalnie 10 punktów. Zaliczenie zadania polega na uzyskaniu przynajmniej 6 punktów. Zadanie 3. Wykonanie Projektu 2. Obecność podczas wydania projektu jest obowiązkowa. Projekt jest oceniany na maksymalnie 10 punktów. Zaliczenie zadania polega na uzyskaniu przynajmniej 6 punktów. Zadanie 4. Napisanie kolokwium dotyczącego treści wykładów, referatów oraz projektów. Podczas kolokwium można korzystać tylko z kalkulatorów klasycznych. W szczególności nie wolno korzystać z telefonów, smartfonów, tabletów czy notebooków; nie wolno korzystać z notatek i innych pomocy dydaktycznych. Kolokwium jest oceniane na maksymalnie 50 punktów. Zaliczenie zadania polega na uzyskaniu przynajmniej 26 punktów. Termin i miejsce zaliczenia zostaną uzgodnione ze studentami podczas zajęć. W przypadku niezaliczenia zadania, zadanie można raz poprawiać w terminie ustalonym z prowadzącym, jednak nie później niż 14 dni od daty zakończenia realizacji zadania. Oceny z zadań są wystawiane w ciągu tygodnia od zakończenia realizacji zadania przez studenta. Oceny są udostępniane na stronie zespołu w MS Teams. Należy zaliczyć wszystkie cztery zadania. Ocena z przedmiotu wynika z sumy punktów uzyskanych podczas zaliczenia zadań. Ocena z przedmiotu przyznawana jest na podstawie skali: Punkty 0-40,5 41,0-48,5 49,0-56,5 57,0-64,5 65,0-72,5 73,0-80,0 Ocena 2,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 W razie konieczności powtarzania zajęć w kolejnym roku akademickim wymagane jest ponowne zaliczenie wszystkich zadań.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W1
Ma wiedzę z zakresu matematyki i fizyki przydatną do opisu układów rozproszonych.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_W01, K1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o
Charakterystyka W2
Ma wiedzę przydatną do zrozumienia procesów zachodzących z udziałem fazy rozproszonej ze szczególnym uwzględnieniem zasad projektowania i konstrukcji krystalizatorów przemysłowych.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG
Charakterystyka W3
Ma wiedzę niezbędną do opisu układów rozproszonych z wykorzystaniem bilansu populacji.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U1
Potrafi korzystać z wszelkiego rodzaju informacji i je analizować.
Weryfikacja: praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UK, P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Charakterystyka U2
Ma umiejętność samokształcenia się.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UU, P6U_U
Charakterystyka U3
Potrafi projektować krystalizatory oraz modelować przebieg procesów przebiegających z udziałem fazy rozproszonej.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_U06, K1_U07, K1_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Charakterystyka U4
Potrafi stosować narzędzia informatyczne do projektowania procesów z udziałem fazy rozproszonej.
Weryfikacja: praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_U04
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_UW.o, P6U_U, I.P6S_UW.o
Charakterystyka U5
Ma doświadczenie związane z pracą zespołową.
Weryfikacja: praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_U17
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UO, P6U_U

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka KS1
Prawidłowo reaguje na problemy związane z pracą inżyniera.
Weryfikacja: sprawdzian pisemny, praca domowa, dyskusja, seminarium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KR, P6U_K