Аннотации программ дисциплин
| Вид материала | Документы |
- Аннотации программ учебных дисциплин основной образовательной программы по направлению, 5252.4kb.
- Аннотации примерных программ дисциплин профессионального цикла (вариативная (профильная), 110.56kb.
- Аннотации программ дисциплин, 849.25kb.
- Аннотации программ дисциплин, 1084.05kb.
- Направление: Информатика и вычислительная техника (552800), 659.51kb.
- Аннотации рабочих программ дисциплин подготовки бакалавров по направлению 150100, 1497.02kb.
- Аннотации рабочих программ дисциплин подготовки бакалавров по направлению 150400., 1630.48kb.
- Аннотации программ дисциплин по направлению 231300. 62 Прикладная математика, 505.37kb.
- 032700. 62. 01 Отечественная филология: русский язык и литература аннотации рабочих, 1833kb.
- Аннотации программ дисциплин Аннотация дисциплины, 37.75kb.
“Методы кибернетики”
Рекомендуется для направления подготовки 230400 «Информационные системы и технологии» как дисциплина по выбору профессионального цикла
Квалификация (степень) – бакалавр
- Оптимизация процессов химической технологии.
Введение. Основные понятия и определения. Показатели эффективности химико-технологических процессов. Методы оптимизации, основанные на классическом математическом анализе. Необходимые и достаточные условия существования экстремума функции многих переменных. Оптимизация равновесных экзотермических реакций. Оптимизация многосекционного адиабатического реактора. Селективность и ее исследование для выбора оптимальных условий проведения реакций.
2. Условный экстремум. Метод неопределенных множителей Лагранжа..
Понятие условного экстремума. Метод неопределенных множителей Лагранжа. Оптимальное распределение потоков сырья между параллельно работающими аппаратами. Оптимизация многостадийных процессов..
3. Математическое программирование.
Геометрическое программирование. Вывод общих соотношений. Общая схема решения задач методом геометрического программирования. Оптимальный цикл периодического процесса фильтрации.
4. Динамическое программирование.
Математическая формулировка задачи линейного программирования. Геометрическое представление задачи линейного программирования. Симплекс-метод Данцига. Метод искусственного базиса. Оптимальная организация производства продукции при ограниченных запасах сырья.
5. Декомпозиционные методы.
Двухуровневый метод, основанный на использовании множителей Лагранжа (метод “цен” ); метод ветвей и границ.
6. Структурная оптимизация.
Математические соотношения метода. Оптимизация реакторного узла, состоящего из аппаратов с перемешиванием и трубчатого типа.
7. Нелинейное программирование.
Общая характеристика, постановка задачи нелинейного программирования. Методы нулевого порядка, методы первого порядка (метод крутого восхождения, эффект оврагов), методы второго порядка (метод Ньютона, метод Ньютона-Рафсона).
Автор программы:
Доцент А.В.Женса (кафедра ИКТ РХТУ им. Д.И. Менделеева)
Аннотация рабочей программы учебной дисциплины
“Математическое моделирование химико-технологических систем”
Рекомендуется для направления подготовки 230400 «Информационные системы и технологии» как дисциплина по выбору профессионального цикла
Квалификация (степень) – бакалавр
1. Введение.
Определение понятия ХТС. Сущность системного подхода. Основные понятия и общая характеристика и классификации химико-технологических систем. Характеристики ХТС как объекта исследования. Характеристика типовых технологических операторов. Понятие технологической топологии ХТС. Типовые задачи анализа, синтеза, управления и оптимизации ХТС. Основные подходы к решению типовых задач системотехники химических ресурсосберегающих производств.
2. Принципы решения задач математического моделирования химико-технологических систем – ХТС. Оптимальная стратегия исследования ХТС на основе топологических моделей.
2.1. Математическое моделирование – основной метод решения задач проектирования и эксплуатации ХТС. Математическое моделирование элементов ХТС. Моделирование структуры ХТС. Расчет ХТС. Оценка свойств ХТС. Оптимизация ХТС.
2.2. Системы уравнений, описывающие статические режимы ХТС, уравнения материально-энергетических балансов ХТС Признаки существования решения систем уравнений математической модели ХТС. Определение степеней свободы ХТС. Регламентированные и оптимизирующие информационные переменные ХТС.
2.3. Общие положения теории анализа и синтеза ХТС, постановка задач анализа и синтеза ХТС. Стратегия решения систем уравнений математических моделей ХТС. Методы решения математической модели ХТС.
2.3. Способы представления структуры ХТС. Топологический метод анализа ХТС: основы и принципы построения топологических моделей ХТС, их классификация и назначение. Разработка оптимальной стратегии исследования ХТС на основе топологических моделей.
3. Принципы, методы и алгоритмы анализа и оптимизации сложных химико-технологических систем.
3.1.Топологическо - структурные методы и алгоритмы анализа ХТС.
3.1.1. Понятие о расчете разомкнутых и замкнутых ХТС. Нахождение вычислительной последовательности разомкнутой системы.
3.1.2. Принципы, методы и алгоритмы оптимизации стратегии анализа сложной ХТС с использованием параметрических потоковых графов, Структурный анализ замкнутых ХТС. Понятие комплексов и контуров, входящих в состав комплекса. Идентификация простых контурных подсистем в сложных ХТС. Нахождение множества оптимально-разрывающих дуг. Алгоритмы оптимизации анализа сложных многоконтурных ХТС.
3.1.3. Полный структурный анализ ХТС. Алгоритмы оптимизации стратегии решения совместно разомкнутых и совместно замкнутых систем уравнений ХТС с применением двудольных информационно-потоковых графов.
3.2. Оптимизация сложных ХТС. Математическая постановка задач оптимизации ХТС. Критерии эффективности ресурсосберегающих ХТС. Обзор методов нелинейного программирования. Учет ограничений при оптимизации. Двухуровневые методы оптимизации сложных ХТС. Задачи многокритериального анализа.
4. Основы теории синтеза оптимальных ресурсосберегающих ХТС - принципы, методы и алгоритмы.
4.1. Формулировка общей и частных задач синтеза ХТС. Принципы синтеза оптимальных ресурсосберегающих ХТС. Постановка исходных задач синтеза (ИЗС) оптимальных неоднородных ХТС. Задача синтеза оптимальных ресурсосберегающих ХТС как математически неформализованная задача химической технологии. Классификация исходных задач синтеза ХТС.
4.2. Обзор методов синтеза ХТС. Классификация и общая характеристика принципов синтеза оптимальных ресурсосберегающих ХТС.
4.3. Декомпозиционно-поисковый принцип синтеза ХТС: основные предпосылки и общая методология; стратегия декомпозиции постановки исходных задач синтеза; редуктивно-граничная декомпозиция множества решений исходных задач синтеза. Упорядоченный поиск решения задач синтеза ХТС. Стратегия перспективно-отсекающей декомпозиций множества решений ИЗС. Метод ветвей и границ. Понятие граничной задачи синтеза. Деревья граничных задач синтеза и деревья вариантов решения ИЗС.
4.4. Эвристическо-декомпозиционный принцип синтеза ХТС. Интегрально-гипотетический (или алгоритмическо-оптимизационный) принцип синтеза ХТС. Эволюционный принцип синтеза ХТС.
4.5. Общая характеристика исходных задач синтеза оптимальных, однородных ХТС - теплообменных систем и систем ректификации. Постановка ИЗС и декомпозиционные методы синтеза ХТС (на примере рекуперативных теплообменных систем). Гранично-декомпозиционный метод. Декомпозиционно-эвристический метод. Топологический метод.
Автор: ст.преподаватель Приходько В.Н. (кафедра ИКТ)
Аннотация рабочей программы учебной дисциплины
«Химические процессы и реакторы»
Рекомендуется для направления подготовки 230400 «Информационные системы и технологии » как дисциплина вариативной части профессионального цикла
Квалификация (степень) - бакалавр
- Введение. Основные этапы исследования и моделирования каталитических и некаталитических процессов, осуществляемых в реакторах с однофазными и многофазными системами.
- Построение кинетических моделей сложных химических реакций. Современная постановка задачи исследования. Основы теории построения механизмов реакций и кинетических моделей.
- Анализ процессов в пористых гранулах и закономерностей их протекания. Области протекания реакций в гранулах катализатора. Виды диффузии. Модели пористой структуры. Анализ множественности и устойчивости стационарных состояний эксплуатации зерна. Способы интенсификации процесса на зерне катализатора.
- Анализ процессов на границах раздела фаз газ-жидкость. Диффузия и растворимость газов в жидкостях. Абсорбция, сопровождаемая химической реакцией. Модели межфазового переноса. Уравнения диффузионной стехиометрии.
- Моделирование гомогенных химических реакторов. Гидродинамика потоков в реакторах. Модели гомогенных реакторов. Процессы теплопередачи от потока к стенке. Уравнения неразрывности, сохранения количества движения и энергии. Уравнения реакторной стехиометрии. Анализ множественности стационарных состояний. Расчёт конструкционных параметров и режимов эксплуатации промышленных реакторов.
- Моделирование контактно-каталитических реакторов. Гидродинамика потоков. Распределение скорости потока по сечению слоя. Расчёт гидравлического сопротивления неподвижного слоя. Теплопроводность неподвижного слоя. Процессы массо-, теплопереноса в неподвижном слое. Теплопередача от слоя к стенке. Модели контактно-каталитических реакторов. Уравнения реакторной стехиометрии. Множественность стационарных состояний. Расчёт конструкционных параметров реакторов и режимов их эксплуатации.
- Моделирование каталитических реакторов с псевдоожиженными слоями катализатора. Двухфазные реакторы с псевдоожиженными слоями катализатора. Явления псевдоожижения и характерные режимы псевдоожижения. Тепло- и массообмен между ожижающей средой и твёрдыми частицами. Теплообмен между псевдоожиженным слоем и неподвижными поверхностями реактора. Пузырьковые модели псевдоожиженного слоя. Двухфазные модели реакторов с псевдоожиженными слоями катализаторов. Расчёт режимов эксплуатации промышленных реакторов.
- Моделирование трёхфазных каталитических реакторов со стационарными слоями катализатора и двухфазным газо-жидкостным потоком. Гидродинамика трёхфазных систем с прямоточным и противоточными потоками газа и жидкости. Оценка перепада давления в трёхфазных системах. Тепло-, массообмен на границах раздела фаз газ-жидкость, жидкость-твёрдое. Модели трёхфазных каталитических реакторов. Уравнения реакторной стехиометрии. Расчёт конструкционных характеристик и режимов эксплуатации реакторов.
Автор программы:
доцент Филиппова Е.Б. (кафедра информационных компьютерных технологий РХТУ им. Д.И.Менделеева)
Аннотация рабочей программы учебной дисциплины