Opravljanje študijskih obveznosti je opredeljeno v Pravilniku o preverjanju in ocenjevanju znanja študenta na UL FS.
Obvezna je vsaj 80% prisotnost pri organiziranem izvajanju vaj.
Pogoj za pristop k izpitu je pozitivna ocena iz vaj.
Eksperimentalno modeliranje v energetskem in procesnem strojništvu
Matevž Dular, prof. Marko Hočevar
Predavanja:
- osnove eksperimentalnega modeliranja, vrste preizkusov in uporabe eksperimentalnih modelov, tvorba eksperimentalnih modelov,
- formulacija problema, določanje vpliva posameznih spremenljivk procesa, postopek izbire merjenih spremenljivk,
- elementi preizkuševališča, definicija konstantnih in spremenljivih parametrov, definicija začetnih pogojev,
- odprte in zaprte testne proge,
- preizkusi na modelu: teorija podobnosti, kriteriji podobnosti, tvorba modelih zakonov, dimenzijska analiza in Buckinghamov π teorem,
- enostavni regresijski modeli,
- druge regresijske metode,
- analiza regresijskih modelov,
- eksperimentalno modeliranje v energetskem strojništvu;
-
eksperimentalno modeliranje v procesnem strojništvu;
Vaje: -
računalniško vodenje preizkusa,
- merjenje izkoristka, merjenja električne, mehanske in toplotne moči strojev,
- eksperimentalno modeliranje karakteristike, delovne točke in izkoristka turbinskih strojev, meritev v dveh kvadrantih,
- eksperimentalna analiza izbranega procesa v elektrarni,
- sedimentacija in flotacija v reaktorskih sistemih, izbor nabora vplivnih spremenljivk, tvorba eksperimentalnega modela,
- analiza procesa filtriranja industrijskih čistilnih naprav,
tvorba modelov podobnosti na primeru analize trdilne komore.
[1] Banks H.T., Mathematical and Experimental Modeling of Physical and Biological Processes , CRC Press, 2009
[2] Douglas C. Montgomery: Design and analysis of experiments. John Wiley & Sons, 5th Edition, 2001, 684 str.
[3] Richard S. Figliola, Donald E. Beasley: Theory and Design for Mechanical Measurements. John Wiley & Sons, 4th Edition, 2005, 560 str.
[4] ŠIROK, Brane, BLAGOJEVIĆ, Bogdan, BULLEN, Peter. Mineral wool : production and properties. Cambridge: Woodhead, 2008. X, 185 str., ilustr. ISBN 978-1-84569-406-7 [COBISS-SI-ID 10475547]
[5] B.Širok, M.Dular, B.Stoffel. Kavitacija. 1. natis. Ljubljana: i2, 2006. 164 str., ilustr., graf. prikazi.[COBISS-SI-ID 227838208]
[6] Saravanamuttoo H., Rogers G., Cohen H.: Gas turbine theory, 5th Edition, Prentice Hall, 2001
Pridobljena znanja v študijskem procesu bodo zagotavljala, da bo študent sposoben:
- vključevanja temeljnih strokovnih znanj s področja strojništva v področje energetskega in procesnega strojništva,
- celostnega razumevanja procesov v energetskem strojništvu,
- celostnega razumevanja procesov v procesnem strojništvu,
- merjenja sestavljenih energetsko procesnih sistemov, strojev in naprav,
- razumevanje osnovnih metod analize in modeliranja večdimenzijskih sistemov,
- kritičnega ovrednotenja zahtev in možnosti pri analizi procesov v energetskem strojništvu,
- vrednotenja vpliva posamezne spremenljivke ali dela sistema na delovanje sistema,
- trajno kritično presojati nova spoznanja in tehnologije na področju energetsko procesnega strojništva.
Kompetence:
• Študent bo osvojil v okviru predmeta znanja na visokem znanstvenem in strokovnem nivoju. Njegove kompetence bodo vsebovale poznavanje literature iz področja, poznavanje odprtih relevantnih problemov, sposobnosti planiranja in izvajanja raziskovalnega dela do končnega cilja raziskav. Usposobljen bo za izvajanja meritev in analiz rezultatov na procesih pretvorbe energij na aerodinamskih, hidrodinamskih in termoenergetskih sistemih ter v procesnem strojništvu.
Usposobljen bo za izvajanje analiz na kompleksnih večparametričnih sistemih z metodami oblikovanja fenomenoloških modelov na osnovi eksperimentalnih rezultatov.
Znanje in razumevanje Po uspešno dokončanih študijskih obveznostih bo študent sposoben:
- analizirati sestavljene procese v energetskem in procesnem strojništvu,
- določiti vplivne parametre sestavljenega energetskega procesa
- določiti vplivne parametre sestavljenega procesa v procesnem stroništvu,
- načrtovati eksperimentalno delo na sistemih z velikim številom procesnih spremenljivk,
-
s postavitvijo ustreznega eksperimentalnega modela vrednotiti izboljšave in spremembe sestavljenih procesov v energetskem in procesnem stroništvu.
Uporaba Pridobljeno znanje študentu omogoči: -
upravljanje sestavljenih procesov pri proizvodnji in porabi energije v elektrarnah in pri porabnikih,
- analizo sestavljenih procesov na podlagi izmerjenih podatkov in modelov v elektrarnah in drugih energetskih postrojenjih,
- odpravljanje napak in izboljšave v sestavljenih procesih v elektrarnah in pri porabnikih,
- upravljanje proizvodnih postrojenj v procesnem strojništvu,
- odpravljanje napak in izboljšave v procesnem strojništvu,
- načrtovanje sestavljenih merilnih sistemov za postrojenja v procesnem strojništvu,
- vrednotenje sprememb procesa za doseganje spremenjenih funkcionalnih parametrov postrojenja v energetsko procesnem strojništvu,
- upravljanje sestavljenih procesov, postopkov in naprav v raziskovalnih in kalibracijskih laboratorijih.
Refleksija
Predmet krepi zavedanje študenta o možnosti merjenja, modeliranja in sprememb delovnih lastnosti, energetske in okoljske učinkovitosti procesov. Z možnostjo izboljšav se dviguje pomen inženirjev kot upravljalcev energetskih postrojenj, procesov pri porabnikih energije in v procesnem inženirstvu.
Pridobljeno znanje temelji na kreativnem povezovanju osnovnih teoretičnih in praktičnih vsebin in je usmerjeno k reševanju značilnih, v tehniški praksi pogosto uporabljenih problemov. Študentu omogoča kritično presojo različnih zasnov in praktičnih aplikacij.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet Poudarjena je splošna sposobnost uporabe sodobne merilne in programske opreme za analizo vseh sestavljenih procesov.
Študent osvoji širok spekter praktičnih znanj za opis realnih problemov – zaznavanje problema, izbira ravni abstrakcije metode za reševanje problema, uporaba metode in analiza rezultatov.
Študent se nauči samostojnega izvajanja eksperimentalnega dela, analize sestavljenih sistemov, obdelave podatkov, izdelave poročila ter predstavitev rezultatov.
Avditorna predavanja bodo potekala ob reševanju primerov iz energetskega in procesnega strojništva. Predavanja bodo potekala po urejeni in vnaprej razloženi sistematiki ob uporabi predlog, ki so študentom prosto dostopne preko internetne strani fakultete. Uporabljene bodo računalniško podprte tehnike poučevanja.
Vaje se delijo na vaje v učilnici, laboratoriju in na energetskih objektih. Pri eksperimentih v laboratoriju se uporabljajo industrijske merilne proge in industrijski merilniki. Pri izdelavi eksperimentalnega modela študentje samostojno ali ob pomoči asistenta uporabijo programsko opremo kot npr. Microsoft Excel ali Mathworks Matlab. Vaje v učilnici služijo pripravi na vaje v laboratoriju ali na procesnih in energetskih objektih. Študent se ob podpori asistenta nauči samostojnega dela in predstavljanja izdelka.
Izpiti so pisni in
ustni
Pri izpitu študent razloži reševanje izbranega problema na podlagi praktičnega primera.
Pri vajah se ocenjuje študentov prispevek pri izvedbi vaje, kvaliteto izvedbe, izdelavo poročila in zagovora naloge. Pri oceni se upošteva kompleksnost problema in možnosti, ki jih ima študent na voljo za merjenje in analizo.
Metode ocenjevanja in ocenjevalna lestvica je določena v točki 4.8 vloge za pridobitev soglasja k univerzitetnem prvostopenjskem študijskem programu STROJNIŠTVO – Razvojno raziskovalni program.
prof. dr. Matevž Dular
DULAR, Matevž, STOFFEL, Bernd, ŠIROK, Brane. Development of a cavitation erosion model. Wear, ISSN 0043-1648. [Print ed.], 2006, letn. 261, št. 5/6, str. 642-655. http://dx.doi.org/10.1016/j.wear.2006.01.020 [COBISS-SI-ID 8990747], [JCR, SNIP, WoS do 12. 3. 2017: št. citatov (TC): 50, čistih citatov (CI): 42, Scopus do 19. 2. 2017: št. citatov (TC): 68, čistih citatov (CI): 60]
BAJCAR, Tom, BLAGOJEVIĆ, Bogdan, ŠIROK, Brane, DULAR, Matevž. Influence of flow properties on a structure of a mineral wool primary layer. Experimental thermal and fluid science, ISSN 0894-1777. [Print ed.], 2007, letn. 32, št. 2, str. 440-449. http://dx.doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2007.05.007 [COBISS-SI-ID 10241563], [JCR, SNIP, WoS do 17. 11. 2016: št. citatov (TC): 7, čistih citatov (CI): 3, Scopus do 20. 1. 2017: št. citatov (TC): 11, čistih citatov (CI): 7]
DULAR, Matevž, COUTIER-DELGOSHA, Olivier. Numerical modelling of cavitation erosion. International journal for numerical methods in fluids, ISSN 0271-2091, 2009, vol. 61, iss. 12, str. 1388-1410, doi: 10.1002/fld.2003 [COBISS-SI-ID 11009051], [JCR, SNIP, WoS do 19. 2. 2017: št. citatov (TC): 25, čistih citatov (CI): 20, Scopus do 22. 2. 2017: št. citatov (TC): 29, čistih citatov (CI): 22]
DULAR, Matevž, COUTIER-DELGOSHA, Olivier. Thermodynamic effects during growth and collapse of a single cavitation bubble. Journal of Fluid Mechanics, ISSN 0022-1120, Dec. 2013, vol. 736, str. 44-66, ilustr., doi: 10.1017/jfm.2013.525 [COBISS-SI-ID 13196827], [JCR, SNIP, WoS do 4. 11. 2016: št. citatov (TC): 6, čistih citatov (CI): 2, Scopus do 4. 7. 2016: št. citatov (TC): 7, čistih citatov(CI):3]
ŽNIDARČIČ, Anton, METTIN, Robert, DULAR, Matevž. Modeling cavitation in a rapidly changing pressure field - application to a small ultrasonic horn. Ultrasonics Sonochemistry, ISSN 1350-4177, Jan. 2015, vol. 22, str. 482-492, ilustr., doi: 10.1016/j.ultsonch.2014.05.011 [COBISS-SI-ID 13644827], [JCR, SNIP, WoS do 26. 2. 2017: št. citatov (TC): 10, čistih citatov (CI): 10, Scopus do 28. 2. 2017: št. citatov (TC): 16, čistih citatov (CI): 16
prof. dr. Marko Hočevar
KRAŠEVEC, Boris, ŠIROK, Brane, BIZJAN, Benjamin, HOČEVAR, Marko. Fibre density distribution in a layer of glass wool. European journal of glass science and technology. Part A, Glass technology, Oct. 2015, vol. 56, nr. 5, str. 145-152, ilustr., [COBISS-SI-ID 14301723],
BIZJAN, Benjamin, ŠIROK, Brane, HOČEVAR, Marko, ORBANIĆ, Alen. Liquid ligament formation dynamics on a spinning wheel. Chemical Engineering Science, ISSN 0009-2509. [Print ed.], Nov. 2014, vol. 119, str. 187-198, [COBISS-SI-ID 13652763].
KRAŠEVEC, Boris, ŠIROK, Brane, HOČEVAR, Marko, BIZJAN, Benjamin. Multiple regression model of glass wool fibre thickness on a spinning machine. European journal of glass science and technology. Part A, Glass technology, Aug. 2014, vol. 55, nr. 4, str. 119-125, [COBISS-SI-ID 13639707].