Systemy monitoringu środowiska

ECTS – Arkusz przedmiotu
Kod
Nazwa
przedmiotu
MIT-2SC-IT31
Systemy monitoringu środowiska
mgr inż. Robert Straka
Prowadzący przedmiot
Osoby prowadzące zajęcia
Klasa przedmiotu
Specjalnościowy
Rodzaj przedmiotu
Obowiązkowy
Wydział
Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
Kierunek
Informatyka Stosowana
Rodzaj studiów
Stacjonarne
Stopień studiów
2
Semestr
Suma
Wykłady
Ćwiczenia
Laboratoria
Seminaria
Projekty
60
30
0
30
0
0
Rodzaje zajęć
Liczba godzin
3
ECTS
2 zal 2
egz
WWW
Uwagi
Cel przedmiotu - zdobyte umiejętności
Student po zaliczeniu tego przedmiotu powinien:
 Posiadać znajmość procesów spalania i drogi powstawania zanieczyszczeń przy spalaniu paliw
 Znać metody modelowania powstawania i rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń
 Posiadać umiejętność zaprojektowania oraz zastosowania modelu matematycznego spalania paliw i powstawania
czynników szkodliwych
Streszczenie przedmiotu
Podstawy techniki spalania paliw gazowych, ciekłych oraz stałych. Podstawy kinetyki chemicznej spalania paliw oraz
powstawania NOx i SOx. Podstawy mechaniki i dynamiki płynów. Przepływy reaktywne. Modele matematyczne dynamiki
płynów. Modele numeryczne dynamiki płynów. Modelowanie spalania paliw stałych w kotłach.
ENVIRONMENT MONITORING SYSTEMS
Fundamentals of heating engineering and combustion of gaseous, liquid and solid fuels. Fundamentals of chemical kinetics of
combustion and NOx, SOx production in flue gases. Fundamentals of fluid mechanics and dynamics. Reactive flows.
Mathematical models of fluid dynamics. Numerical models of fluid dynamics. Modeling of solid fuels combustion in boilers.
Warunki uczestnictwa
w przedmiocie
Forma zaliczenia przedmiotu Projekt semestralny, Egzamin
Zasada wystawiania oceny Średnia ważona: 0.5*ocena z projektu semestralnego +0.5*ocena z egzaminu
końcowej
Program wykładów
1.
2.
3.
Wstęp do techniki spalania, ciepło spalania, wartość opałowa, właściwości paliw.
Spalanie paliw, techniki spalania, obliczenia stechiometryczne, kontrola procesu spalania, skład spalin.
Kinetyka chemiczna spalania paliw, powstawania czynników szkodliwych.
4.
5.
6.
Dynamika płynów, bilans masy, bilans pędu, bilans energii oraz ich zastosowanie w modelach spalania.
Układ równań opisujący przepływy reaktywne.
Przegląd numerycznych metod rozwiązania modeli matematycznych, metoda różnic skończonych (MRS), metoda
elementów skończonych (MES), metoda objętości skończonych (MOS).
7. Numeryczne rozwiązanie równań Naviera-Stokesa.
8. Model spalania pyłu węglowego cz. I. – przygotowanie układu równań, wyznaczenie stałych fizycznych modelu.
9. Model spalania pyłu węglowego cz. II. – zastosowanie metod numerycznych.
10. Model spalania pyłu węglowego cz. III. – analiza błędów numerycznych, walidacja modelu.
Program pozostałych zajęć (ćwiczenia, laboratoria, projekty, seminaria)
Ćwiczenia laboratoryjne CL
1.
2.
3.
4.
5.
Podstawy matematyki numerycznej.
Kinetyka reakcji chemicznych.
Metody numeryczne CFD (Computational Fluid Dynamics) stosowane w problemach spalania.
Praca na projekcie semestralnym – wstępne przygotowania, budowa modelu matematycznego.
Praca na projekcie semestralnym – rozwiązanie numeryczne, walidacja rozwiązania.
Bibliografia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
N. Chigier: Energy, Combustion and Environment, Mc Graw-Hill 1981
J. Warnatz et al.: Combustion : physical and chemical fundamentals, modelling and simulation, experiments, pollutant
formation, Springer 1996
P. Basu, S. A. Fraser: Circulating Fluidized Bed Boilers, Butterworth-Heinemann 1991
S. V. Patankar: Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, Mc Graw-Hill 1980
T. J. Chung: Computational Fluid Dynamics, Cambridge University Press 2002
K. Wilk: Podstawy niskoemisyjnego spalania, PAN 2001
M. T. Markiewicz: Podstawy modelowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym, OWPW
2004