Overordnede kursusmål
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 med organic Rankine cycle.
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.
Læringsmål
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
Kursusindhold
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.
Bemærkninger
Ud over de beskrevne kursusmål opnås også erfaring i anvendelse af
IT-værktøjer.
Sidst opdateret
02. maj, 2024