Formålet med kurset er at tilegne sig viden og erfaring inden for numerisk modellering til simulering af termiske energisystemer. Fokus er på udviklingen af ​​fysisk, matematisk og numerisk konsistente modeller inden for køling, varmepumper og kraftproducerende anlæg. De studerende vil arbejde på selvvalgte projekter relateret til emnet, fx skibsmotorer, forbrændingsmotorer, store varmepumper til fjernvarme og geotermisk eller soldreven kraftproduktion.

Studerende vil opnå indsigt i styrken og anvendeligheden af ​​numeriske simuleringer i ingeniørmæssigt design på både system- og komponentniveau.

Efter kurset vil de studerende være forberedt på at anvende simuleringsværktøjer, analysere simuleringsresultaterne kritisk og dokumentere modelbaserede projekter.

Kurset dækker anvendelse af termodynamiske principper, metodologisk modeludvikling og numerisk analyse til beskrivelse, simulering og optimering af energisystemer.

Efter afslutningen af ​​kurset vil den studerende være forberedt på at bruge simuleringsværktøjer, der er relevante for yderligere studier og projekter inden for termisk energi. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Beskrive virkemåde køleanlæg, varmepumper og kraftproducerende processer, samt forskelle og ligheder imellem disse
• Beskrive og analysere de kredsprocesser for køleanlæg, varmepumper og kraftproducerende processer
• Beskrive og analysere de praktiske anvendelser af kredsprocesanalyse i køle-/​varmepumpeteknik og kraftproduktion
• Anvende simuleringsværktøjer systematisk og metodisk for analyse af komponenter og systemer
• Anvende modelleringsprocessen for gennemførelse og dokumentation af projekter som involverer modellering og simulering
• Formulere, gennemføre og dokumentere projekter som involverer simulering af termiske processer
• Anvende simuleringsværktøjet EES til implementering af modeller og udførelse af simuleringer
• Redegøre for virkemåde af numeriske metoder for løsning af algebraiske ligninger, differentialligninger og differential-algebraiske ligninger

Kurset giver en omfattende oversigt inden for modellering og simuleringsteknikker for termiske energisystemer. Praktisk erfaring med simulering af energisystemer opnås ved at arbejde på flere projekter igennem kurset. Projekterne dækker arbejde med termodynamiske modeller for at definere design af systemer og komponenter og analysere deres funktion.

De relevante faser af et modelleringsprojekt diskuteres og gennemføres startende med definition af ​​opgaven, videnindsamling og kvalitativ beskrivelse af opgaven. Dette fortsættes ved definition af ​​de matematiske ligninger og metodevalg og værktøjet til numerisk løsning af ligningssystemet. Endelig udvikles en grafisk brugergrænseflade (GUI) for at afspejle simuleringsformålene med den numeriske model.

Modellerings- og simuleringsprogrammet Engineering Equation Solver (EES) bruges i kurset. Andre simuleringsværktøjer (DNA og Open Modelica) vil blive introduceret efter behov.

Projekterne dækker arbejde med modeller på kredsproces-, system- og komponentniveau og med modeller til design og off-design drift af anlæg. Ud over de beskrevne kursusmål opnås også erfaring i anvendelse af IT-værktøjer. 01. maj, 2021