STUDIENFÜHRER VERFAHRENSTECHNIK - Aachener ...
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42 <strong>STUDIENFÜHRER</strong> <strong>VERFAHRENSTECHNIK</strong><br />
• Vermaschte Regelkreise: Vorregelung, Aufschalten<br />
von Stör-, Hilfsstell- und Hilfsregelgrößen,<br />
Kaskadenregelung, Vorsteuerung, Führungsgrößenfilter<br />
• Mehrgrößenregelungen: Kopplungen und Entkopplung<br />
von Regelkreisen<br />
Messtechnik und Analytik für Prozesse und<br />
Materialien<br />
(V0/S2,WS) (AVT-Professoren)<br />
Inhalte werden noch erarbeitet.<br />
Modellbildung und Analyse<br />
verfahrenstechnischer Prozesse<br />
(V2/Ü1,WS) (Marquardt)<br />
In zunehmendem Maße werden Entscheidungen in<br />
der Verfahrenstechnik auf Basis von Simulation und<br />
Optimierung getroffen. Mathematische Modelle bilden<br />
die Grundlage solcher Berechnungen. Deshalb<br />
wird in dieser Vorlesung des Pflichtteils die systematische<br />
Modellierung von verfahrenstechnischen<br />
Prozessen behandelt. Im Zentrum der Modelle stehen<br />
in der Verfahrenstechnik die Bilanzgleichungen<br />
von Masse, Energie und Impuls. In der Vorlesung<br />
erfolgt eine systematische Herleitung und es wird<br />
gezeigt, wie sich spezielle Modelle für die vielfältigen<br />
Prozesse der Verfahrenstechnik aus der allgemeinen<br />
Gleichungsstruktur ableiten lassen. Zur Unterstützung<br />
des Modellierungsprozesses bei komplexen<br />
Prozessen wird dann eine auf der Systemtheorie<br />
beruhende Vorgehensweise zur Modellentwicklung<br />
vorgestellt. Dazu gehört die Darstellung von Methoden<br />
zur Strukturierung verfahrenstechnischer Systeme<br />
und der anschließenden Ableitung der bilanzgleichungsbasierten<br />
Beschreibung der in ihnen ablaufenden<br />
physikalisch-chemischen Phänomene sowie<br />
der wesentlichen Modellierungsschritte. In einer<br />
abschließenden Analyse der so erstellten stationären<br />
und dynamischen Modelle wird deren prinzipielle<br />
Lösbarkeit überprüft und damit die Voraussetzung<br />
für die Implementierung auf dem Rechner geschaffen.<br />
Die Vorlesung umfasst damit den gesamten<br />
Bogen der Modellbildung. Das Vorgehen wird<br />
an ausgewählten Beispielen aus der Reaktions- und<br />
Stofftrenntechnik illustriert.<br />
Modellierung der Stoffeigenschaften von<br />
Gemischen<br />
(V2/Ü1,WS) (Pfennig)<br />
Grundlagen aller Modelle zur Beschreibung verfahrenstechnischer<br />
Prozesse sind Stoffdaten und theoretisch<br />
begründete oder empirische Ansätze zur Be-<br />
schreibung der stofflichen Eigenschaften der auftretenden<br />
Systeme. Das für die sichere stoffliche Beschreibung<br />
notwendige Grundwissen wird in dieser<br />
Vorlesung vermittelt. Dazu werden sowohl die theoretischen<br />
Hintergründe mit den bereits aus der Vorlesung<br />
’Thermodynamik der Gemische’ bekannten<br />
Gleichungen als auch neue Ansätze und Korrelationen<br />
vorgestellt. Daneben werden Modellkonzepte<br />
für die Berechnung häufig benötigter Stoffeigenschaften,<br />
wie z. B. der Viskosität und der Diffusionskoeffizienten<br />
erarbeitet. Die Diskussion der sich<br />
dabei ergebenden Stärken und Schwächen der verschiedenen<br />
Modelle soll die Zuhörer befähigen, bei<br />
zukünftig auftretenden Problemstellungen die besten<br />
verfügbaren Modelle auszuwählen und Ergebnisse<br />
auf Basis von verwendeten Modellen angemessen<br />
kritisch zu bewerten.<br />
Modellierung technischer Systeme<br />
(V2/Ü1,SS) (Marquardt)<br />
In zunehmendem Maße werden Entscheidungen in<br />
der Verfahrenstechnik auf Basis von Simulation und<br />
Optimierung getroffen. Mathematische Modelle bilden<br />
die Grundlage solcher Berechnungen. Deshalb<br />
wird in dieser Vorlesung des Pflichtteils die systematische<br />
Modellierung von verfahrenstechnischen<br />
Prozessen behandelt. Im Zentrum der Modelle stehen<br />
in der Verfahrenstechnik die Bilanzgleichungen<br />
von Masse, Energie und Impuls. In der Vorlesung<br />
erfolgt eine systematische Herleitung und es wird<br />
gezeigt, wie sich spezielle Modelle für die vielfältigen<br />
Prozesse der Verfahrenstechnik aus der allgemeinen<br />
Gleichungsstruktur ableiten lassen. Zur Unterstützung<br />
des Modellierungsprozesses bei komplexen<br />
Prozessen wird dann eine auf der Systemtheorie<br />
beruhende Vorgehensweise zur Modellentwicklung<br />
vorgestellt. Dazu gehört die Darstellung von Methoden<br />
zur Strukturierung verfahrenstechnischer Systeme<br />
und der anschließenden Ableitung der bilanzgleichungsbasierten<br />
Beschreibung der in ihnen ablaufenden<br />
physikalisch-chemischen Phänomene sowie<br />
der wesentlichen Modellierungsschritte. In einer<br />
abschließenden Analyse der so erstellten stationären<br />
und dynamischen Modelle wird deren prinzipielle<br />
Lösbarkeit überprüft und damit die Voraussetzung<br />
für die Implementierung auf dem Rechner geschaffen.<br />
Die Vorlesung umfasst damit den gesamten<br />
Bogen der Modellbildung. Das Vorgehen wird<br />
an ausgewählten Beispielen aus der Reaktions- und<br />
Stofftrenntechnik illustriert.
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