LABORATORIO DI SIMULAZIONE DEGLI IMPIANTI DI PROCESSO

iten
Codice
80364
ANNO ACCADEMICO
2017/2018
CFU
6 cfu al 3° anno di 8714 INGEGNERIA CHIMICA (L-9) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-IND/25
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA CHIMICA )
periodo
2° Semestre
moduli
Questo insegnamento è un modulo di:
materiale didattico

PRESENTAZIONE

Il corso ha come oggetto le varie tipologie di modelli formulabili per le apparecchiature e gli impianti dell’Ingegneria Chimica, e comprende una panoramica sulle varie tipologie di software utilizzabili per l’integrazione numerica delle equazioni dei modelli stessi. Gli studenti sono poi incentivati a tradurre in pratica gli insegnamenti acquisiti mediante una serie di esempi (‘case studies’) aventi come oggetto alcuni problemi tipici dell’Ingegneria Chimica. 

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Analisi di alcuni problemi tipici dell'Ingegneria Chimica: derivazione delle equazioni e risoluzione al calcolatore mediante FORTRAN, Matlab, Excel, COMSOL, UniSim. Analisi dettagliata della simulazione degli impianti di processo, prendendo in esame gli aspetti teorici e gli approcci matematici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Gli obiettivi dell’insegnamento sono molteplici:

1)aiutare gli studenti ad acquisire una sensibilità circa la tipologia di modello più adatto per lo studio di un determinato problema dell’Ingegneria Chimica, anche in funzione degli strumenti software disponibili: modelli 0-D, 1-D, 2-D, 3-D;

2)sviluppo di un modello: scelta delle equazioni;

3)risoluzione delle equazioni al calcolatore;

4)verifica dei risultati ottenuti.

​Alla parte relativa alla risoluzione delle equazioni al calcolatore viene dedicato ampio spazio.

​I casi studio in laboratorio informatico sono svolti in gruppo e consentono di migliorare competenze trasversali quali abilita' comunicativa e capacita' di lavorare in team. I casi studio costituiscono la base per la preparazione per l'esame.  

 

 

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso è articolato in lezioni teoriche (25 ore) e lezioni in laboratorio informatico (35 ore). 

 

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il corso si sviluppa in una serie di lezioni teoriche inerenti le varie tipologie di modelli formulabili per le apparecchiature e gli impianti dell’Ingegneria Chimica, corredate da una panoramica sulle varie tipologie di software utilizzabili per l’integrazione numerica delle equazioni dei modelli stessi. Gli studenti sono poi incentivati a tradurre in pratica gli insegnamenti acquisiti mediante una serie di esempi (‘case studies’) aventi come oggetto alcuni problemi tipici dell’Ingegneria Chimica (es. equazioni di stato di gas non ideali, calcoli di equilibrio di fase e di equilibrio di reazione, bilanci di impianto, reattori chimici ideali e non, problemi di catalisi eterogenea, ecc.). Ciascun ‘case study’ è articolato in una serie di lezioni teoriche sull’argomento, volte alla scelta delle equazioni adatte a descrivere il fenomeno chimico-fisico, seguite poi da alcune lezioni in cui le equazioni vengono risolte numericamente al calcolatore mediante sviluppo di un programma di calcolo. In alcuni casi il programma di calcolo viene sviluppato in linguaggio C. In altri casi, le equazioni vengono risolte numericamente mediante uno dei seguenti software: Excel, Matlab, COMSOL. E’ prevista una discussione critica circa la scelta del software, ed un confronto fra i risultati forniti dai diversi software.

In particolare, nella parte centrale del corso, l’attenzione è focalizzata sulla simulazione degli impianti di processo, di cui vengono analizzati gli aspetti teorici e gli approcci matematici, con riferimento ai problemi di gestione dei ricircoli e di convergenza. Vengono analizzati i più diffusi applicativi informatici per la simulazione di impianto (UniSim, Aspen, Pro/II, ChemCad), e sono previsti ‘case studies’ specifici da svolgere in aula informatica mediante il software UniSim. 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

B.A. Finlayson, Introduction to Chemical Engineering Computing, John Wiley and Sons, Inc., Ney Jersey, USA (2006).

R. Sinnott & G. Towler, Chemical Engineering Design, Fifth edition, Elsevier Science (2009).

H.S. Fogler, Elements of Chemical Reaction Engineering, Fourth Edition, Pearson Education, NJ, USA (2006).

 

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

PAOLA COSTAMAGNA (Presidente)

BRUNO FABIANO (Presidente)

PATRIZIA PEREGO (Presidente)

CARLO SOLISIO (Presidente)

FEDERICO PUGLIESE

LEZIONI

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso è articolato in lezioni teoriche (25 ore) e lezioni in laboratorio informatico (35 ore). 

 

INIZIO LEZIONI

L'insegnamento viene svolto nel secondo semestre, con inizio nella settimana del 19 febbraio 2018.

Orari delle lezioni

L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Prova pratica in aula informatica. La prova pratica viene corretta dal docente e discussa insieme allo studente. Tale discussione costituisce la parte orale dell'esame.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L’esame si svolge in aula informatica. L’esame consiste in una prova pratica seguita da una discussione orale. La prova pratica ha lo scopo di verificare che lo studente abbia effettivamente acquisito  capacità di utilizzo dei più diffusi software applicativi dell’ingegneria chimica. A tale scopo, il docente propone un problema di esame che richiede di risolvere un problema dell’ingegneria chimica mediante l’ausilio del calcolatore, utilizzando due metodologie parallele (una piu’ semplificata e l’altra piu’ dettagliata, delineate nel testo del problema) che richiedono l’utilizzo di due software differenti. Sulla base dei risultati ottenuti, il docente valuta il livello raggiunto dallo studente in termini di conoscenza e capacità di utilizzo degli svariati software . 

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
26/01/2018 09:00 GENOVA Scritto + Orale INFORMAZIONI PER GLI STUDENTI: L'ESAME SI SVOLGE IN AULA INFORMATICA INFAL1. L'ESAME INIZIA ALLE ORE 9. LA PROVA D'ESAME DURA 2 ORE, MA LA CORREZIONE SUCCESSIVA E L'ASSEGNAZIONE DEL VOTO (SOPRATTUTTO NEL CASO IN CUI VI SIANO PARECCHI ISCRITTI, IL CHE SI VERIFICA TIPICAMENTE NELLA SESSIONE DI MAGGIO) RICHIEDE UN PO' DI TEMPO, PER CUI TENETE PRESENTE CHE SPESSO SI TERMINA TARDI (VERSO LE ORE 14). POTETE PORTARE QUALCOSA DA MANGIARE. IL GIORNO PRECEDENTE LA PROVA DI ESAME, L'AULA INFAL1 E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP (COD. 80364) PER TUTTO IL GIORNO (ORE 9-19). CIO' SERVE A VOI STUDENTI, PER CONSENTIRVI DI PREPARARVI SU QUEI SOFTWARE DI CUI NON AVETE LICENZA INDIVIDUALE DA INSTALLARE SUI VOSTRI PC. CIO' VALE PER TUTTE LE SESSIONI DI ESAME, ECCETTUATE: - LA SESSIONE DEL 31 MAGGIO 2018: IN TAL CASO L'AULA E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP PER ESERCITAZIONE INDIVIDUALE IL GIORNO 28 MAGGIO 2018 ORE 9-19, ED INOLTRE ANCHE IL GIORNO 30 MAGGIO 2018 ORE 14-19. - LA SESSIONE DEL 5 SETTEMBRE 2018: IL TAL CASO L'AULA INFAL1 E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP PER ESERCITAZIONE INDIVIDUALE IL GIORNO 4 SETTEMBRE 2018, IN ORARIO 9-14. PER GLI STUDENTI INTERESSATI ALLA SESSIONE DEL 5 SETTEMBRE 2018: TENETE PRESENTE CHE A FINE AGOSTO L'AULA SARA' APERTA E CERTAMENTE POCO FREQUENTATA, PER CUI LA TROVERETE LIBERA FACILMENTE PER ESERCITARVI, ANCHE SENZA PRENOTAZIONE.
31/05/2018 09:00 GENOVA Scritto + Orale INFORMAZIONI PER GLI STUDENTI: L'ESAME SI SVOLGE IN AULA INFORMATICA INFAL1. L'ESAME INIZIA ALLE ORE 9. LA PROVA D'ESAME DURA 2 ORE, MA LA CORREZIONE SUCCESSIVA E L'ASSEGNAZIONE DEL VOTO (SOPRATTUTTO NEL CASO IN CUI VI SIANO PARECCHI ISCRITTI, IL CHE SI VERIFICA TIPICAMENTE NELLA SESSIONE DI MAGGIO) RICHIEDE UN PO' DI TEMPO, PER CUI TENETE PRESENTE CHE SPESSO SI TERMINA TARDI (VERSO LE ORE 14). POTETE PORTARE QUALCOSA DA MANGIARE. IL GIORNO PRECEDENTE LA PROVA DI ESAME, L'AULA INFAL1 E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP (COD. 80364) PER TUTTO IL GIORNO (ORE 9-19). CIO' SERVE A VOI STUDENTI, PER CONSENTIRVI DI PREPARARVI SU QUEI SOFTWARE DI CUI NON AVETE LICENZA INDIVIDUALE DA INSTALLARE SUI VOSTRI PC. CIO' VALE PER TUTTE LE SESSIONI DI ESAME, ECCETTUATE: - LA SESSIONE DEL 31 MAGGIO 2018: IN TAL CASO L'AULA E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP PER ESERCITAZIONE INDIVIDUALE IL GIORNO 28 MAGGIO 2018 ORE 9-19, ED INOLTRE ANCHE IL GIORNO 30 MAGGIO 2018 ORE 14-19. - LA SESSIONE DEL 5 SETTEMBRE 2018: IL TAL CASO L'AULA INFAL1 E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP PER ESERCITAZIONE INDIVIDUALE IL GIORNO 4 SETTEMBRE 2018, IN ORARIO 9-14. PER GLI STUDENTI INTERESSATI ALLA SESSIONE DEL 5 SETTEMBRE 2018: TENETE PRESENTE CHE A FINE AGOSTO L'AULA SARA' APERTA E CERTAMENTE POCO FREQUENTATA, PER CUI LA TROVERETE LIBERA FACILMENTE PER ESERCITARVI, ANCHE SENZA PRENOTAZIONE.
20/06/2018 09:00 GENOVA Scritto + Orale INFORMAZIONI PER GLI STUDENTI: L'ESAME SI SVOLGE IN AULA INFORMATICA INFAL1. L'ESAME INIZIA ALLE ORE 9. LA PROVA D'ESAME DURA 2 ORE, MA LA CORREZIONE SUCCESSIVA E L'ASSEGNAZIONE DEL VOTO (SOPRATTUTTO NEL CASO IN CUI VI SIANO PARECCHI ISCRITTI, IL CHE SI VERIFICA TIPICAMENTE NELLA SESSIONE DI MAGGIO) RICHIEDE UN PO' DI TEMPO, PER CUI TENETE PRESENTE CHE SPESSO SI TERMINA TARDI (VERSO LE ORE 14). POTETE PORTARE QUALCOSA DA MANGIARE. IL GIORNO PRECEDENTE LA PROVA DI ESAME, L'AULA INFAL1 E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP (COD. 80364) PER TUTTO IL GIORNO (ORE 9-19). CIO' SERVE A VOI STUDENTI, PER CONSENTIRVI DI PREPARARVI SU QUEI SOFTWARE DI CUI NON AVETE LICENZA INDIVIDUALE DA INSTALLARE SUI VOSTRI PC. CIO' VALE PER TUTTE LE SESSIONI DI ESAME, ECCETTUATE: - LA SESSIONE DEL 31 MAGGIO 2018: IN TAL CASO L'AULA E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP PER ESERCITAZIONE INDIVIDUALE IL GIORNO 28 MAGGIO 2018 ORE 9-19, ED INOLTRE ANCHE IL GIORNO 30 MAGGIO 2018 ORE 14-19. - LA SESSIONE DEL 5 SETTEMBRE 2018: IL TAL CASO L'AULA INFAL1 E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP PER ESERCITAZIONE INDIVIDUALE IL GIORNO 4 SETTEMBRE 2018, IN ORARIO 9-14. PER GLI STUDENTI INTERESSATI ALLA SESSIONE DEL 5 SETTEMBRE 2018: TENETE PRESENTE CHE A FINE AGOSTO L'AULA SARA' APERTA E CERTAMENTE POCO FREQUENTATA, PER CUI LA TROVERETE LIBERA FACILMENTE PER ESERCITARVI, ANCHE SENZA PRENOTAZIONE.
17/07/2018 09:00 GENOVA Scritto + Orale INFORMAZIONI PER GLI STUDENTI: L'ESAME SI SVOLGE IN AULA INFORMATICA INFAL1. L'ESAME INIZIA ALLE ORE 9. LA PROVA D'ESAME DURA 2 ORE, MA LA CORREZIONE SUCCESSIVA E L'ASSEGNAZIONE DEL VOTO (SOPRATTUTTO NEL CASO IN CUI VI SIANO PARECCHI ISCRITTI, IL CHE SI VERIFICA TIPICAMENTE NELLA SESSIONE DI MAGGIO) RICHIEDE UN PO' DI TEMPO, PER CUI TENETE PRESENTE CHE SPESSO SI TERMINA TARDI (VERSO LE ORE 14). POTETE PORTARE QUALCOSA DA MANGIARE. IL GIORNO PRECEDENTE LA PROVA DI ESAME, L'AULA INFAL1 E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP (COD. 80364) PER TUTTO IL GIORNO (ORE 9-19). CIO' SERVE A VOI STUDENTI, PER CONSENTIRVI DI PREPARARVI SU QUEI SOFTWARE DI CUI NON AVETE LICENZA INDIVIDUALE DA INSTALLARE SUI VOSTRI PC. CIO' VALE PER TUTTE LE SESSIONI DI ESAME, ECCETTUATE: - LA SESSIONE DEL 31 MAGGIO 2018: IN TAL CASO L'AULA E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP PER ESERCITAZIONE INDIVIDUALE IL GIORNO 28 MAGGIO 2018 ORE 9-19, ED INOLTRE ANCHE IL GIORNO 30 MAGGIO 2018 ORE 14-19. - LA SESSIONE DEL 5 SETTEMBRE 2018: IL TAL CASO L'AULA INFAL1 E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP PER ESERCITAZIONE INDIVIDUALE IL GIORNO 4 SETTEMBRE 2018, IN ORARIO 9-14. PER GLI STUDENTI INTERESSATI ALLA SESSIONE DEL 5 SETTEMBRE 2018: TENETE PRESENTE CHE A FINE AGOSTO L'AULA SARA' APERTA E CERTAMENTE POCO FREQUENTATA, PER CUI LA TROVERETE LIBERA FACILMENTE PER ESERCITARVI, ANCHE SENZA PRENOTAZIONE.
05/09/2018 09:00 GENOVA Scritto + Orale INFORMAZIONI PER GLI STUDENTI: L'ESAME SI SVOLGE IN AULA INFORMATICA INFAL1. L'ESAME INIZIA ALLE ORE 9. LA PROVA D'ESAME DURA 2 ORE, MA LA CORREZIONE SUCCESSIVA E L'ASSEGNAZIONE DEL VOTO (SOPRATTUTTO NEL CASO IN CUI VI SIANO PARECCHI ISCRITTI, IL CHE SI VERIFICA TIPICAMENTE NELLA SESSIONE DI MAGGIO) RICHIEDE UN PO' DI TEMPO, PER CUI TENETE PRESENTE CHE SPESSO SI TERMINA TARDI (VERSO LE ORE 14). POTETE PORTARE QUALCOSA DA MANGIARE. IL GIORNO PRECEDENTE LA PROVA DI ESAME, L'AULA INFAL1 E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP (COD. 80364) PER TUTTO IL GIORNO (ORE 9-19). CIO' SERVE A VOI STUDENTI, PER CONSENTIRVI DI PREPARARVI SU QUEI SOFTWARE DI CUI NON AVETE LICENZA INDIVIDUALE DA INSTALLARE SUI VOSTRI PC. CIO' VALE PER TUTTE LE SESSIONI DI ESAME, ECCETTUATE: - LA SESSIONE DEL 31 MAGGIO 2018: IN TAL CASO L'AULA E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP PER ESERCITAZIONE INDIVIDUALE IL GIORNO 28 MAGGIO 2018 ORE 9-19, ED INOLTRE ANCHE IL GIORNO 30 MAGGIO 2018 ORE 14-19. - LA SESSIONE DEL 5 SETTEMBRE 2018: IL TAL CASO L'AULA INFAL1 E' PRENOTATA PER GLI STUDENTI DI SIMP PER ESERCITAZIONE INDIVIDUALE IL GIORNO 4 SETTEMBRE 2018, IN ORARIO 9-14. PER GLI STUDENTI INTERESSATI ALLA SESSIONE DEL 5 SETTEMBRE 2018: TENETE PRESENTE CHE A FINE AGOSTO L'AULA SARA' APERTA E CERTAMENTE POCO FREQUENTATA, PER CUI LA TROVERETE LIBERA FACILMENTE PER ESERCITARVI, ANCHE SENZA PRENOTAZIONE.