28761 Matematisk modellering til industrielle anvendelser

2024/2025

Kurset gives kun i efterår ulige år
Kursusinformation
Mathematical modeling for industrial applications
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Retningsspecifikt kursus (MSc), Chemical and Biochemical Engineering
Efterår
3 uger i oktober
Campus Kalundborg
"Learn by doing". Opgaver, korte forelæsninger.
[Kurset følger ikke DTUs normale skemastruktur]
Bedømmelse af opgave(r)/rapport(er)
Bedømmelse af opgaver, samt en kort eksamen
1/2 time
Skriftlige hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
Kurser i matematisk analyse, differentialligninger og grundlaggende partielle differentialligninger. Indledende kendskab til programmering.
Alexander Shapiro , Bygning 229, Tlf. (+45) 4525 2881 , ASH@kt.dtu.dk
28 Institut for Kemiteknik
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Kursets læringsmål er at forberede en studerende til udvikling af de matematiske modeller til industrielt vigtige anvendelser og til at analysere sådanne modeller analytisk og numerisk.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • At producere en matematisk model til beskrivelse af de industrielle processer, der udvikler sig i rum og tid, og som involverer transport af stof og energi ved konvektion og diffusion, samt kemiske reaktioner;
  • At formulere begyndelses- og randbetingelser for den matematiske model, på grundlag af fysiske betragtninger.
  • At lære og at kunne arbejde med differentialbalancerne. At formulere matematiske problemer for de systemer, der involverer sådanne balancer. At vælge løsningsmetoder til disse problemer;
  • At udvikle algoritmerne til løsning af systemerne med almindelige differentialligninger baseret på standard biblioteksprocedurer;
  • At implementere sådanne algoritmer i computerkoderne på moderne programmeringssprog;
  • At anvende metoderne til kvalitativ analyse og numerisk løsning af de koblede systemer af differentialligninger, herunder stive problemer;
  • At analysere de opnåede løsninger i forhold til systemernes dimensionsløse parametre;
  • At kontrollere systemernes stabilitet og finde værdierne for de kritiske parametre.
Kursusindhold
Undervisningen er bygget op omkring en række modeleksempler, som bredt beskriver problemstillingerne med det kemiske og biokemiske indhold. Problemerne løses numerisk ved at anvende programmering som et værktøj. De mulige modeleksempler er (valget kan være forskelligt i de forskellige år):

Modellering af de enzymatiske hydrolyser

Modellering af de kromatografiske processer

Modellering af diffusionen gennem belægningen

Modellering af adsorptionsseparationer

Modellering af filtreringen af vand indeholdende faste partikler
Litteraturhenvisninger
Undervisningsmaterialerne til kurset er noter og yderligere materialer uploadet til kursushjemmesiden (DTU Inside/DTU Learn).
Sidst opdateret
19. august, 2024