12104 Modellering af miljøtekniske processer

2024/2025

Kursusinformation
Environmental Modelling
Engelsk
10
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Generel retningskompetence (MSc), Environmental Engineering
Retningsspecifikt kursus (MSc), Environmental Engineering
Teknologisk specialisering (MSc), Petroleum Engineering
E3 (tirs 8-12, fre 13-17)
Campus Lyngby
Kurset anvender problembaseret læring, hvor kernen af kurset er en række tutorials og opgaver, som eksponerer studerende for de vigtigste teknikker og koncepter i miljøteknisk modellering. Baggrundsviden bliver opbygget igennem fokuseret læsestof, diskussioner og forelæsninger.
13-uger
E3A, F3A
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
4 gruppeøvelser + 4 multiple choice eksamen (ca. 15-20 min hver) + mundtlig eksamen (15 min)
Gruppeeksamen i eksamensperioden
Alle hjælpemidler - med adgang til internettet
7-trins skala , ekstern censur
02002/020030240212102/12111 , Programmering (primært Python) er en nødvendig forudsætning for kurset. Studerende, der ikke har tidligere kendskab til programmering, skal opnå grundlæggende programmeringsfærdigheder inden kursets start (jf. kursus materialet på cp.compute.dtu.dk) Godt kendskab til både statistik (02402) og miljøprocesser (12102/12111) er påkrævet for at opnå kursets læringsmål.
Luca Vezzaro , Lyngby Campus, Bygning 115, Tlf. (+45) 4525 1579 , luve@dtu.dk
Klaus Mosthaf , Lyngby Campus, Bygning 113, Tlf. (+45) 4525 1459 , klmos@dtu.dk
Stefan Trapp , Lyngby Campus, Bygning 115, Tlf. (+45) 4525 1622 , sttr@dtu.dk
12 Institut for Miljø- og Ressourceteknologi
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Kursets mål er at give de studerende de generelle kompetencer til at kunne arbejde med matematisk modellering og anvende disse på miljøtekniske problemer, som de vil bygge videre i specialisering kurser. Kurset har fire hovedelementer: i) massebalancer ved brug af store miljødatasæt, ii) deterministisk modellering ved hjælp af almindelige differentialligninger, iii) deterministisk modellering ved hjælp af partielle differentialligninger og iv) modeloptimering, følsomhedsanalyse og usikkerhed analyse. Kurset er opbygget omkring et bredt udvalg af eksempler fra det miljøteknologiske område og bruger softwarepakker og programmering sprog (f. eks. COMSOL Multiphysics, Python) til at illustrere generelle modelleringsprincipper. Studerende lærer, hvordan man integrerer observerede data og modeller med henblik på at løse miljørelaterede problemer, og hvordan man vurderer modellens resultater.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • anvende grundlæggende fysisk, kemisk og biologisk viden til at beskrive i matematisk form et miljøproblem
  • Identificere og beskrive processerne, startbetingelser, og system grænsers, som er relevante for miljøtekniske problemer.
  • Formulere massebalancer, ordinære og partielle differentialligninger på baseret på forståelse af processen
  • Anvende numeriske og analytiske teknikker ved hjælp af programmerings- og modelleringsværktøjer til at simulere miljøsystemer
  • Evaluere modelresultater og deres usikkerhed
  • Forstå modelopførsel ved hjælp af følsomhedsanalyse
  • Anvende parameterestimering ved hjælp af måledata
  • Formidle modelleringsresultater på en klar, præcis og overbevisende måde
Kursusindhold
Kurset indeholder udvalgte emner som inkluderer: Modelleringsterminologi; modelopbygningsproces; nuldimensionale massebalancer for miljøproblemer; miljømodeller baseret på koblede ordinære og partielle differentialligninger, herunder modellering af masse- og energibevarelse og reaktiv transport samt modeller for mikrobielle processer; følsomhedsanalyse; parameterestimering og optimering; stokastisk modellering; programmering. Der tages eksempler fra områderne skæbne og virkninger af kemikalier i miljøet, grundvandsstrømning og -transport samt urbane vandssystemer.
Bemærkninger
Kurset er et obligatorisk kursus for kandidater i miljøteknologi.
Det er anbefalet at MSc-studerende følger kurset i det første år af deres MSc-studier.
Det er vigtigt, at alle faglige forudsætninger er opfyldt ved kursets begyndelse (programmering, statistik) eller i løbet af semesteret (miljøtekniske processer).
Sidst opdateret
02. maj, 2024