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Systemverfahrenstechnik mit Praktikum (SVTPr)7.5 ECTS (englische Bezeichnung: Process Systems Engineering with Labolatory Course)
Modulverantwortliche/r: Hannsjörg Freund Lehrende:
Hannsjörg Freund
Studienfächer/Prüfungsordnungsmodule:
Einfrieren der UnivIS-Modul-Beschreibung: 1.3.2018
Systemverfahrenstechnik mit Praktikum (42088)
Startsemester: |
SS 2018 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
75 Std. | Eigenstudium: |
150 Std. | Sprache: |
Deutsch oder Englisch |
Lehrveranstaltungen:
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Systemverfahrenstechnik
(Vorlesung, 2 SWS, Hannsjörg Freund, Mi, 10:15 - 11:45, T 0.75; 1. Vorlesung am Dienstag, 10.04.2018 um 14:15 Uhr im Raum T0.75)
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Übung zu Systemverfahrenstechnik
(Übung, 1 SWS, Johannes Maußner et al., Di, 14:15 - 15:45, T 0.75; im wöchentlichen Wechsel mit Systemverfahrenstechnik Praktikum (SVTPr) 1. Vorlesung am Dienstag, 10.04.2018 um 14:15 Uhr im Raum T0.75)
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Systemverfahrenstechnik Praktikum (SVTPr)
(Praktikum, 1 SWS, Anwesenheitspflicht, Konrad Fischer et al., jede 2. Woche Fr, 8:30 - 10:00, T 0.75; jede 2. Woche Fr 08:30 - 10:00, T 0.75; Bemerkung zu Zeit und Ort: Ort: T0.75 im wöchentlichen Wechsel mit Übung zu Systemverfahrenstechnik (SVTÜ) Zeit und Raum entsprechend der Uebung am Freitag.)
Inhalt:
- Bilanzierung: Masse, Impuls, Energie
Konstitutive Gleichungen: Zustandsgleichungen, Reaktionskinetiken, Transportkinetiken
Modellbildung: Klassifizierung und Aufstellen des Prozessmodells
Numerische Lösung dynamischer und stationärer Prozesse
Stabilität: Eigenschaften dynamischer linearer Systeme (Lösung, Eigenwerte, Stabilität)
Nichtlineare Systeme: Zustandsraumdarstellung, Linearisierung
Modellierung und Simulation örtlich verteilter Systeme
Methoden zur Lösung partieller Differentialgleichungen
Contents
Balancing: equation of change for mass, momentum and energy
Constitutive equations, transport and chemical reaction kinetics, thermodynamics
Synthesis and classification of process models;
Dynamics of linear systems (solutions, eigenvalues, stability)
Nonlinear systems, state space model, linearization
Modeling and simulation of spatially distributed systems
Examples for analytical and numerical solution techniques
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden:
untersuchen die Grundlagen der dynamischen Prozessmodellierung und der Systemanalyse
arbeiten Massen- und Energiebilanzen im Rahmen der Bilanzierung selbständig aus und erklären Impulsbilanzen
wenden konstitutive Gleichungen an und strukturieren diese
ordnen Zustandsgleichungen den jeweiligen Phasen- und Stoffsystemen zu
stellen Reaktionskinetiken und Transportkinetiken auf und untersuchen diese
stellen das Prozessmodell innerhalb der Modellbildung auf und bewerten es im Vergleich zum realen Prozess
klassifizieren und diskutieren numerische Lösungen dynamischer und stationärer Prozesse
ermitteln die Eigenschaften dynamischer linearer Systeme (Lösung, Eigenwerte, Stabilitätsverhalten) und schätzen diese ein
bestimmen die Zustandsraumdarstellung linearer Systeme und überführen nichtlineare Systeme durch Linearisierung in Zustandsraumdarstellung und diskutieren diese
wählen die Modellierung örtlich verteilter Systeme geeignet und hinterfragen die getroffene Wahl
diskutieren die Simulation örtlich verteilter Systeme
beschreiben Methoden zur Lösung partieller Differentialgleichungen und zeigen Beispiele für analytische und numerische Lösungsverfahren auf
planen Struktur und Details der Arbeitsschritte der Lösung von bekannten und neuartigen Problemen, führen diese durch und schätzen die gewonnenen Ergebnisse ein
stellen komplexe fachbezogene Zusammenhänge dar und vertreten diese argumentativ wobei sie das eigene Verhalten kritisch reflektieren.
Literatur:
Bequette, B.W.: Process Dynamics: Modeling, Analysis, and Simulation. Prentice Hall, New Jersey, 1998.
Hangos, K.; Cameron, I.: Process Modeling and Model Analysis. Academic Press, San Diego, 2001.
Levenspiel, O.: Chemical Reaction Engineering, John Wiley, 3. Aufl., 1998.
Emig G.; Klemm E.: Technische Chemie, Springer Verlag, Berlin, 2005.
Jischa M.: Konvektiver Impuls-, Wärme- und Stoffaustausch, Vieweg,
Braunschweig, 1982. [Reprint 2013]
Bird, R., Stewart, W., Lightfoot, E.: Transport Phenomena, Wiley, 1960.
Seborg, D.E.: Process dynamics and control, Wiley, 2011.
Organisatorisches:
Bestandenes Kernfach RT empfohlen, Auch für StudentInnen anderer technischer Fachrichtungen geeignet
Weitere Informationen:
Schlüsselwörter: Bilanzierung, Modellbildung, konstitutive Gleichungen, Systemanalyse, Stabilität
Studien-/Prüfungsleistungen:
Systemverfahrenstechnik (Prüfungsnummer: 57201)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 57201 Mündliche Prüfung zu Systemverfahrenstechnik (Gewichtung: 100.0 %, Prüfung, Form: mündliche Prüfung, Drittelnoten (mit 4,3), Dauer: -, 5.0 ECTS, Prüfung).
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- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2018, 1. Wdh.: WS 2018/2019
1. Prüfer: | Hannsjörg Freund (100328) |
Praktikum zu Systemverfahrenstechnik (Prüfungsnummer: 57211)
(englischer Titel: Labolatory Course Process Systems Engineering)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 57211 Praktikum Systemverfahrenstechnik (Studienleistung, Form: Praktikumsleistung, unbenotet, Dauer: -, 2.5 ECTS, Prüfung).
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- Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet, 2.5 ECTS
- weitere Erläuterungen:
Versuchsprotokolle
- Erstablegung: SS 2018
1. Prüfer: | Hannsjörg Freund (100328) |
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