Modellierung technischer Systeme

 
Dozent: Prof. Alexander Mitsos, Ph.D.
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Vorlesung: 2 Stunde(n)
Übung: 1 Stunde(n)
Studienersatzmittel (Übung) Die Veranstaltung Modellierung technischer Systeme wird aus Qualitätsverbesserungsmitteln gefördert. Weitere Informationen bzgl. des Einsatzes von Qualitätsverbesserungsmitteln in der Fakultät für Maschinenwesen erhalten Sie auf den Internetseiten der Fakultät für Maschinenwesen.
Vorlesungstermine: Entnehmen Sie bitte dem RWTH Online
Vorlesungsunterlagen: Finden Sie im Lern- und Lehrportal Moodle
Vorlesungssemester: Sommersemester
Sprache: Englisch
Art der Prüfung: Klausur

In zunehmendem Maße werden Entscheidungen in der Verfahrenstechnik auf Basis von Simulation und Optimierung getroffen. Mathematische Modelle bilden die Grundlage solcher Berechnungen. Deshalb wird in dieser Vorlesung des Pflichtteils die systematische Modellierung von verfahrenstechnischen Prozessen behandelt. Im Zentrum der Modelle stehen in der Verfahrenstechnik die Bilanzgleichungen von Masse, Energie und Impuls. In der Vorlesung erfolgt eine systematische Herleitung und es wird gezeigt, wie sich spezielle Modelle für die vielfältigen Prozesse der Verfahrenstechnik aus der allgemeinen Gleichungsstruktur ableiten lassen. Zur Unterstützung des Modellierungsprozesses bei komplexen Prozessen wird dann eine auf der Systemtheorie beruhende Vorgehensweise zur Modellentwicklung vorgestellt. Dazu gehört die Darstellung von Methoden zur Strukturierung verfahrenstechnischer Systeme und der anschließenden Ableitung der bilanzgleichungsbasierten Beschreibung der in ihnen ablaufenden physikalisch-chemischen Phänomene sowie der wesentlichen Modellierungsschritte. In
einer abschließenden Analyse der so erstellten stationären und dynamischen Modelle wird deren prinzipielle Lösbarkeit überprüft und damit die Voraussetzung für die Implementierung auf dem Rechner geschaffen.
Die Vorlesung umfasst damit den gesamten Bogen der Modellbildung. Das Vorgehen wird an ausgewählten Beispielen aus der Reaktions- und Stofftrenntechnik illustriert.