Detail předmětu

Bilancování procesních a energetických systémů

FSI-KBP Ak. rok: 2021/2022 Zimní semestr

Předmět posluchačům představí problematiku bilancování procesních a energetických systémů. Studenti si osvojí použití bilanční rovnice zákona zachování hmoty a energie na pestré paletě procesů:
• Procesy v ustáleném stavu
• Procesy jednosložkové i vícesložkové
• Procesy s chemickými reakcemi
• Procesy závislé na čase.
Pro řešení bilancí předmět poskytne výpočtové nástroje a metody, v jejichž používání se studenti procvičí na řadě praktických příkladů. Důraz bude kladen na počítačovou implementaci postupů s využitím běžně dostupného SW MS Excel.

Garant předmětu

doc. Ing. Martin Pavlas, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav procesního a ekologického inženýrství

Výsledky učení předmětu

Posluchači se naučí, že bilancování je obecná metoda práce se zákony zachování hmoty, energie či látky. Osvojí si systematický přístup k analýze bilancovaného schématu. Naučí se, jak bilancování aplikovat pro matematický popis různých typů procesů. Studenti se dále naučí řešit bilanční rovnice v probíraných typech procesů.

Prerekvizity

Předpokládají se znalosti z bakalářského studia matematiky, fyziky a termomechaniky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie, vysvětlení metod řešení a předvedení postupů řešení. Přednášky zahrnují ukázkové příklady, řešené interaktivně se studenty, s důrazem na pochopení probírané látky. Průběžně je do přednášek zahrnuto opakování nejdůležitějších prerekvizit, nutných pro zvládnutí tématu.

Cvičení je zaměřeno na procvičování a práci v softwarových nástrojích.

Způsob a kritéria hodnocení

ZÁPOČET: Pro udělení zápočtu je nutná pravidelná a aktivní účast ve cvičeních, dodání všech zadaných úkolů a úspěšné zvládnutí písemných testů. Kritériem úspěšného získání zápočtu je nadpoloviční počet bodů z průběžných písemných testů.

ZKOUŠKA: Zkouška je písemná. Hodnocení bude provedeno standardním způsobem podle procenta dosažených bodů (0-50%…F, 51-60%…E, 61-70%…D, 71-80%…C, 81-90%…B, 91-100%…A).

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem předmětu je připravení studentů na efektivní používání bilancování jako základního nástroje procesního inženýra. Předmět současně zdůrazní provázanost znalostí z dalších vybraných předmětů oboru.

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

Podmínkou udělení zápočtu je pravidelná účast ve výuce (To znamená maximálně 2 předem omluvené neúčasti ve cvičení). Účast na přednáškách není kontrolovaná, nicméně splnění úkolů ve cvičeních vyžaduje znalosti z přednášek.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-PRI-P: Procesní inženýrství, magisterský navazující
obor ---: bez specializace, 5 kredity, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Martin Pavlas, Ph.D.

Osnova

1. týden: Klasifikace bilancí a základní pojmy
2. týden: Hmotnostní bilance systému v ustáleném stavu (bez chemické reakce a s chemickou reakcí)
3. týden: Energetická bilance ustáleného systému
4. týden Úvod do bilance potrubních sítí, bilance úloh s recyklem či obtokem
5. týden: Postupy výpočtu toku energie vybraných procesních proudů
6. týden: Počítačová implementace algoritmů pro řešení bilance
7. týden: Úvod do ekonomického hodnocení projektů v předinvestiční fázi
8. týden: Bilancování na základě provozních dat (přeurčený systém)
9. týden: Bilance pro hodnocení dopadů na životní prostředí I
10. týden: Bilance pro hodnocení dopadů na životní prostředí II
11. týden: Bilance procesu závislého na čase, akumulace hmoty
12. týden: Přístupy k bilancování šíření emisí do okolního prostředí, emise a imise
13. týden: Přehled SW pro bilancování procesů

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jaroslav Pluskal, Ph.D.
Ing. Ondřej Putna, Ph.D.

Osnova

Cvičení s počítačovou podporou. Řešení úloh k přednášeným tématům, na základě informací z přednášek.