МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ
Учебный план № 4184
ХТИ.329.68(04).2014
Код ООП
Направление/
Специальность
Профиль/ Программа
магистратуры/
Специализация
Код
дисциплины
по учебному
плану
Энерго- и
Промышленная экология и
М.2.2.2
ресурсосберегающие
рациональное использование
процессы в химической
природных ресурсов
технологии, нефтехимии и
биотехнологии
Рабочая программа дисциплины составлена авторами:
Ученая степень,
№ п/п
ФИО
Должность Кафедра
Подпись
ученое звание
1
Белоусова Ольга
К.т.н.,
Доцент
ХТТиПЭ
Александровна
доцент
Рабочая программа одобрена на заседании кафедр (учебно-методических советов):
№
ФИО
Наименование кафедры
Дата
заведующего
Подпись
кафедрой
1 Химической
технологии
топлива
и 16.01.2014 Стахеев С. Г.
промышленной экологии
протокол
[Кафедра-координатор модуля]
№1
2 Химической
технологии
топлива
и 16.01.2014 Стахеев С. Г.
промышленной экологии
протокол
[Читающая кафедра]
№1
3 Химической
технологии
топлива
и 16.01.2014 Стахеев С. Г.
промышленной экологии
протокол
[Выпускающая кафедра]
№1
18.04.02-03-2012
(241000.68-03-2012)
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Код
разделов
1
Раздел дисциплины
2
Р1
Введение
Р2
Классификация объектов
математического
моделирования. Модель.
Виды моделей.
Классификация
математических моделей
Содержание
3
Цели, задачи дисциплины, место в подготовке
инженеров по специальности 250400. Формы
контроля самостоятельной работы. Учебная
литература для самостоятельной работы.
1. Модель. Классификация моделей:
по типу образа, замещающего технический
объект (процесс, явление),
- по характеру отражаемых свойств,
- по характеру моделируемого процесса,
- по цели исследования,
по порядку расчета
Р3
Р4
Р5
Р6
Р7
Степень соответствия
математической модели
объекту. Основные
требования к
математической модели
элемента ХТС. Этапы
построения
математических моделей.
Блочный принцип
построения
математических моделей.
Типовые математические
модели. Модели
реакторов идеального
смешения, вытеснения,
диффузионная, ячеечная,
комбинированная модели
Моделирование в
экологии
Состав математического
описания объекта. Выбор
метода решения и
реализация его в виде
алгоритма решения и
моделирующей
программы
Заключение
- по способу определения параметров,
- по способу получения,
-по принадлежности к иерархическому уровню
описания объекта.
2. Классификация моделей по порядку расчета.
1. Степень соответствия математической модели
объекту.
2. Основные требования к математической модели
элемента ХТС.
3. Этапы построения математических моделей.
4. Блочный принцип построения математических
моделей.
1. Типовые математические модели.
2. Модели реакторов идеального смешения,
вытеснения, диффузионная,
ячеечная, комбинированная модели.
1. Моделирование при решении задач экологии.
2. Имитационные и качественные модели.
3. Модели популяционной динамики, анализ
изменений состояния экосистем, экологические
системы в случайной среде.
4. Статистические модели регрессионного типа.
1. Состав математического описания объекта.
2. Выбор метода решения и реализация его в виде
алгоритма решения и моделирующей программы.
Применение математических моделей химикотехнологических процессов для решения задач
автоматизированного управления химикотехнологическими процессами и химикотехнологическими системами.
2
5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
5.1. Рекомендуемая литература
5.1.1. Основная литература
1. Гартман Т.Н. Основы компьютерного моделирования химико-технологических
процессов: учебное пособие / Т.Н. Гартман, Д.В. Клушин. – М.: ИКЦ «Академкнига»,
2006. – 416 с.
2. Аникин В.Л. Решение задач математического моделирования и оптимизации процессов
химической технологии средствами MathCAD: Учебное пособие / В.Л. Аникин. –
Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2004. – 122 с.
3. Анализ математической модели химико-технологического процесса: метод. указания к
курсовой работе / сост. О.А. Белоусова. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007. 38 с.
5.1.2. Дополнительная литература
1. Гордеев Л.С. Оптимизация процессов химической технологии / Л.С. Гордеев,
В.В. Кафаров, А.И. Бояринов – М.: Химия, 1982. 257 с.
2. Кафаров В.В. Принципы математического моделирования химико-технологических
систем (Введение в системотехнику химических производств) /
В.В. Кафаров,
В.Л. Перов, В.П. Мешалкин – М.: Химия, 1984. 344 с.
3. Дудников Е.Г. Построение математических моделей химико-технологических объектов /
Е.Г. Дудников [и др.] – Л.: Химия, 1989. 312 с.
4. Шестопалов В.В. Математические модели химико-технологических процессов и систем:
Конспект лекций / В.В. Шестопалов Ч.1. – М.: 1977. 48 с.
5. Ахназарова С.Л. и др. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии:
учебн. пособие. – М.: Высшая школа, 1985. – 327 с.
6. Кафаров В.В Методы кибернетики в химии и химической технологии: Учебник для
вузов – 4-е изд., / В.В. Кафаров, - М.: «Химия», 2001. – 448 с.
7. Романов М.Ф., Федоров М.П. Математические модели в экологии / М.Ф. Романов,
М.П. Федоров – СПб.: Изд. СПбГТУ, 2001, 232 с.
8. Кафаров В.В. Математические основы автоматизированного проектирования
химических производств: Методология проектирования и теория разработки
оптимальных технологических схем / В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин, В.Л. Перов – М.:
Химия, 1979. – 320 с.
9. Химико-технологические системы. Синтез, оптимизация и управление / под ред.
И.П. Мухленова. – Л.: Химия, 1986. 424 с.
5.1.3. Методические разработки
1.Аникин В.Л. Решение задач математического моделирования и оптимизации процессов
химической технологии средствами MathCAD: Учебное пособие / В.Л. Аникин. – Екатеринбург:
УГТУ-УПИ, 2004. 122 с.
2.Анализ математической модели химико-технологического процесса: методические
указания к курсовой работе / сост. О.А. Белоусова. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007. 38 с.
3.Решение задач математического моделирования экологических систем. О.А. Белоусова.
Екатеринбург: УрФУ, 2013. 82 с.
5.2. Электронные образовательные ресурсы
Не используются
5.3.Программное обеспечение
Пакет MathCAD
5.4. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
http://yandex.ru, http://google.ru, http://rambler.ru – поисковые системы в Интернет;
Источник в Интернете: http://www.statsoft.ru - Статистический портал.
Источник в Интернете: http:// www.exponenta.ru - Образовательный математический сайт.
5.6. Используемые информационные сервисы УрФУ
Портал информационно-образовательных ресурсов УрФУ www.study.ustu.ru
4