BASIS OF COMPUTATIONAL TECHNIQUES

iten
Codice
98735
ANNO ACCADEMICO
2021/2022
CFU
5 cfu al 2° anno di 10376 INGEGNERIA CHIMICA E DI PROCESSO (LM-22) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-IND/06
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA CHIMICA E DI PROCESSO )
periodo
1° Semestre
moduli
Questo insegnamento è un modulo di:
materiale didattico

PRESENTAZIONE

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Lo scopo del modulo è quello di fornire agli studenti le tecniche numeriche di base per risolvere equazioni parziali, iperboliche ed ellittiche alle derivate parziali, in modo che gli studenti siano in grado di risolvere problemi rilevanti per il loro campo di interesse

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo scopo del modulo è fornire agli studenti le tecniche numeriche di base per risolvere equazioni differenziali alle derivate parziali paraboliche, iperboliche ed ellittiche, in modo che gli studenti siano in grado di risolvere problemi rilevanti per il loro campo di interesse.

Alla fine del corso, gli studenti saranno in grado di:

  • Derivare un'approssimazione alle differenze finite di accuratezza arbitraria
  • Identificare se è necessaria o meno una discretizzazione non uniforme
  • Prevedere l'errore di troncamento locale e globale per una data approssimazione alle differenze finite
  • Formulare la forma discreta di un'equazione differenziale ordinaria o parziale
  • Pianifica una campagna Design-of-Experiment (DoE) per un'analisi sperimentale
  • Formulare un Response Surface Model (RSM) per un dato insieme di DoE
  • Risolvi numericamente un'ODE o PDE lineare mediante integrazione nel tempo
  • Valutare le caratteristiche di stabilità numerica di una certa discretizzazione

MODALITA' DIDATTICHE

Le lezioni sono suddivise in teoria e pratica. Tutta la teoria presentata nel corso viene utilizzata negli esercizi in modo che gli studenti possano applicare ciò che hanno appreso e comprendere le difficoltà nelle applicazioni.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Questo è il contenuto del corso

  • Introduzione e motivazione
  • Introduzione alla programmazione matlab tramite videolezioni ed esercitazioni in classe
  • APPROSSIMAZIONI NUMERICHE DI SISTEMI DI EQUAZIONI LINEARI: Approssimazione alle differenze finite. Convergenza, consistenza, zero-stabilità e assoluta stabilità. Schema centrato su Eulero in avanti. Schemi Upwind, Lax-Friedrichs e Lax-Wendroff.
  • PROBLEMI DI VALORE INIZIALE: Analisi degli schemi, condizione CFL e suo significato. Schema centrato su Eulero all'indietro. Una rapida descrizione dei sistemi e dei problemi non lineari.
  • ESERCITAZIONI: derivazioni e analisi di base, soluzione di equazioni relative a problemi di ingegneria chimica.
  • LAVORO A CASA: programmazione e derivazioni
  • Progettazione di esperimenti (DoE)
  • Modellazione della superficie di risposta (RSM)
  • Metodi a volume finito, introduzione ad Ansys Fluent inclusi tutorial tutorial

TESTI/BIBLIOGRAFIA

  • Quarteroni, Alfio; Saleri, Fausto; Gervasio, Paola , Scientific Computing with MATLAB and Octave, Editore: Springer, Anno edizione: 2010 
  • Quarteroni, Alfio; Sacco, Riccardo; Saleri, Fausto , Numerical Mathematics, Editore: Springer, Anno edizione: 2007
  • Optimization Methods: From Theory to Design by Marco Cavazzuti, Springer

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Il docente riceve su appuntamento presso DICCA, Via Montallegro 1, laboratorio d'idraulica, Genova. I colloqui possono avvenire, previo appuntamento, anche via skype o Teams Per appuntamenti inviare una mail a: jan.pralits@unige.it.

Commissione d'esame

JAN OSCAR PRALITS (Presidente)

ELISABETTA ARATO

CRISTINA ELIA MOLINER ESTOPINAN (Presidente Supplente)

LEZIONI

MODALITA' DIDATTICHE

Le lezioni sono suddivise in teoria e pratica. Tutta la teoria presentata nel corso viene utilizzata negli esercizi in modo che gli studenti possano applicare ciò che hanno appreso e comprendere le difficoltà nelle applicazioni.

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste in due prove scritte; un esame intermedio a circa il 50% del corso e un esame finale alla fine del corso. Il voto finale è il valore medio dei due esami. Ogni prova scritta viene superata con una votazione maggiore o uguale a 18/30. Gli esami superati non hanno scadenza.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Durante il corso vengono fornite esercitazioni pratiche di programmazione per consentire agli studenti di applicare la teoria appresa.

L'esame consiste in prove scritte.

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
11/01/2022 09:00 GENOVA Scritto + Orale
14/02/2022 09:00 GENOVA Scritto + Orale
14/06/2022 09:00 GENOVA Scritto + Orale Mandare mail al docente jan.pralits@unige.it
11/07/2022 09:00 GENOVA Scritto + Orale Mandare mail al docente jan.pralits@unige.it
12/09/2022 09:00 GENOVA Scritto + Orale Mandare mail al docente