Рабочая программа дисциплины моделирование и оптимизация биотехнологических процессов направление ооп 240700 Биотехнология

Вид материалаРабочая программа
Моделирование кинетики гомогенных и гетерогенных химических реакций.
Типовые математические модели структуры потоков в аппаратах
Реакторные процессы
Модели тепловых процессов
Статистические модели на базе пассивного эксперимента
Статистические модели на базе активного эксперимента
Оптимизация ХТП
Всего по контрольной точке (аттестации) № 1-3
Итоговая текущая аттестация
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Подобный материал:
1   2   3   4




Недели

Текущий контроль

Теоретический материал

Практическая деятельность

Итого

Название раздела

Темы лекций

Баллы

Название лабораторных работ

Баллы

Индивидуальные задания (рубежные контрольные работы, рефераты и т.п.)

Баллы

Проблемноориентированные задания (НИРС в рамках дисцилины и др.)

Баллы




1

Введение.

1.Методологические основы построения математических моделей процессов химической технологии. Методы физического и математического моделирования.

0,5
      1. Исследование зависимости константы скорости от температуры. (4 часа)




2
















2.

Математическое описание детерменированных процессов Моделирование кинетики гомогенных и гетерогенных химических реакций.

2.Скорость химической реакции, закон действующих масс. Кинетические модели гомогенных химических реакций.

0,5
















3




3.Методы построени кинетических моделей: метод стац. концентраций, Лэнгмюра, графов.

0,5

2. Моделирование кинетики гомогенных химических реакций.(8 часов).

4

















4

Типовые математические модели структуры потоков в аппаратах

4.Модели идеального перемешивания и вытеснения. однопараметрическая и двухпараметрическая диффузионные модели. Ячеечная модель.

0,5

Самостоятельная работа

4













Всего




2




6




4







12

По контрольной точке 1




5

Реакторные процессы

5.Формирование модели РИП и РИВ. Стационарный и динамический режимы. Модели реакторов с учетом продольного и радиального переноса. Моделирование неизотермических химических реакторов. Формирование системы уравнений материального и теплового балансов

0,5

Продолжение

4

ДЗ №1

4










6

Модели тепловых процессов


Основные уравнения тепловых процессов. Модели теплообменных аппаратов, модели идеального вытеснения и идеального перемешивания.

0,5
















7

Статистический анализ ХТП

Некоторые элементы теории вероятности и математической статистики (2 часа)

0,5

3. Моделирование гомогенных химических реакторов. Исследование влияния технологических параметров на протекание процесса. (8 часов).

6
















8.

Статистические модели на базе пассивного эксперимента

Методы корреляционного и регрессионного анализа при обработке данных химического эксперимента.

0,5

Контрольная работа №1

6










9.




Статистический анализ уравнения регрессии

0,5



















Всего




2,5




10




10







22,5

Всего по контрольной точке (аттестации) № 1 и 2

34,5

10

Статистические модели на базе активного эксперимента

Планирование эксперимента. ПФЭ и ДФЭ Статистический анализ уравнения реграссии

0,5

Продолжение

2
















11










4.Моделирование теплообменных аппаратов в стационарном режиме (6 часов)

4
















12




Ортогональные и ротатабельные планы второго порядка.

0,5

ИДЗ №2

8










13










Методы корреляционного и регрессионного анализов при обработке экспериментальных данных. Обработка экспериментальных данных в EXCEL (10 часов).



8
















14




Симплексный метод планирования и оптимизации

0,5
















15
















Решение задач повышенной сложности







16

Оптимизация ХТП

Основные понятия и определения. Метод Бокса-Уилсона.

0,5

Одномерная оптимизация. Методы: «Дихотомия, «Золотое сечение», «Сканирование»(8 часов)

6













17






















18




Методы нелинейного программирования. Аналитические методы

0,5

Контрольная работа по №2

8

5







Всего




2,5




22




16




5

45,5

Всего по контрольной точке (аттестации) № 1-3







18







7




38




30




5

80

Итоговая текущая аттестация

80

Зачет

20

Итого баллов по дисциплине

100







«_1»__09__2010.


































Зав. кафедрой ____________________А. В. Кравцов

























Преподаватель __________________ Е.А.Кузьменко





















9.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

  • основная литература:
  1. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. М. :Высшая школа,1991.-400с.
  2. Гартман Т.Н., Клушин Д.В. Основы компьютерного моделирования химико-технологических процессов: Учебное пособие для вузов.-М.:ИКЦ «Академкнига», 2006.-416 с.
  3. Кравцов А.В., Ушева Н.В., Кузьменко Е.А., Фёдоров А.Ф. Математическое моделирование химико-технологических процессов. Лабораторный практикум. Часть 1. Томск., 2009.- 136 с.
  4. Ахназарова С.Л, Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М:Высшая шк.,1978. – 319с.
  • дополнительная литература
  1. дополнительная литература:
  2. Турчак Л.И. Основы численных методов. - М.:Наука,1987.-120с.
  3. Кравцов А.В., Новиков А.А., Коваль П.И. Компьютерный анализ технологических процессов. Новосибирск: Наука,1998.-212с.
  4. Бесков В.С. Общая химическая технология: Учебное пособие для вузов.- М.: ИКЦ «Академкнига», 2006.-446 с.
  5. Гордеев Л.С., Кафаров В.В., Бояринов А.И. Oптимизация процессов в химической технологии.-
  6. Кравцов А.В., Новиков А.А., Коваль П.И. Компьютерный анализ технологических процессов. Новосибирск.: Наука,1998.-212с.
  7. Кравцов А.В., Новиков А.А., Коваль П.И. Методы анализа химико-технологических процессов./Учебное пособие. Томск.:ТПУ,1994.-210с.
  8. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ.– М.:Мир,1982.–486с.
  • программное обеспечение и Internet-ресурсы:

1) Кравцов А.В., Ушева Н.В., Кузьменко Е.А., Фёдоров А.Ф. Математическое моделирование химико-технологических процессов. Лабораторный практикум. Часть 1. Электронная версия


10. Материально-техническое обеспечение дисциплины




п/п

Наименование (компьютерные классы,
учебные лаборатории, оборудование)

Аудитория, количество установок

1

Компьютерный класс (10 рабочих мест)

16 б корпус, 223 ауд.

2

Компьютерный класс (10 рабочих мест)

16 б корпус, 224 ауд.

3.

Компьютерный класс (10 рабочих мест)

2 корпус, 136 ауд,


Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению и профилю подготовки____240700 Биотехнология_____


Программа одобрена на заседании каф.ХТТ и ХК

(протокол №____от «____»_________2010 г.)

АвторКузьменко Е.А._________________

Рецензент ____________________________