Créditos ECTS Créditos ECTS: 4.5
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 74.25 Horas de Titorías: 2.25 Clase Expositiva: 18 Clase Interactiva: 18 Total: 112.5
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Enxeñaría Química
Áreas: Enxeñaría Química
Centro Escola Técnica Superior de Enxeñaría
Convocatoria: Primeiro semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
A materia “Simulación e Optimización”, de 4,5 ECTS, enmárcase como materia obrigatoria dentro do 4º Curso do Grao en Enxeñería Química, a fin de achegar aos alumnos os fundamentos e habilidades prácticas da modelización matemática, a simulación e a optimización de procesos químicos. Incluíndo na modelización e simulación tanto cada unidade de proceso como o proceso no seu conxunto, e a optimización de unidades ou seccións de proceso.
En canto á súa relación co resto de materias do Grao, dado que a modelización matemática de procesos abarca calquera unidade ou proceso dunha planta química, existe unha interrelación bidireccional entre a materia “Simulación e Optimización” e calquera outra materia específica do ámbito da Enxeñería Química incluída no Grao. De maneira que a materia permite traducir a un modelo matemático calquera sistema do devandito ámbito, simular o seu comportamento mediante a resolución do modelo matemático desenvolvido, e alcanzar o estado óptimo do devandito sistema. Ao mesmo tempo, o modelo matemático desenvolvido e a súa optimización facilita a aplicación dos coñecementos adquiridos no resto de materias do ámbito da Enxeñería Química á simulación, optimización e control de procesos. Sendo, por tanto, unha extensión práctica destas.
Os obxectivos desta materia estrutúranse en tres bloques claramente diferenciados:
1. Modelización matemática de equipos e procesos químicos.
2. Simulación de procesos químicos.
3. Optimización de equipos de procesos químicos.
Dentro destes obxectivos xerais, defínense outros máis específicos, a saber:
Obxectivo 1
- Modelización matemática de unidades de procesos en estado estacionario.
- Modelización matemática de procesos químicos en estado estacionario.
Obxectivo 2
- Modelos matemáticos de procesos químicos en estado estacionario: Análise e estratexias de resolución.
- Aplicación dun simulador de procesos químicos en estado estacionario.
Obxectivo 3
- Formulación de problemas de optimización.
- Algoritmos de optimización lineal e non lineal.
- Optimización de unidades e seccións de procesos industriais.
Os contidos que se desenvolven son os contemplados de forma sucinta no descriptor da materia no plan de estudos do Grao en Enxeñería Química, que indica:
Introdución á análise e simulación de procesos. Simulación de procesos en estado estacionario. Optimización de procesos industriais. Prácticas: Simulación de equipos e procesos en estado estacionario. Optimización de equipos e procesos.
BLOQUE I.- Modelización e simulación de sistemas
Tema 1.- Introdución á análise e simulación de procesos.
Tema 2.- Modelización de procesos: Estrutura e formulación matemática.
Tema 3.- Análise de sistemas de ecuacións.
Tema 4.- Modelización de procesos químicos en estado estacionario. Aplicacións.
Tema 5.- Graos de liberdade, partición, ordenación e seccionamiento.
Tema 6.- Estratexias de resolución de modelos de procesos químicos. Estratexia secuencial modular. Estratexia simultánea.
Tema 7.- Algoritmos de converxencia e procura de solucións.
BLOQUE II.- Optimización de sistemas
Tema 8.- Problemas de optimización: Natureza e organización.
Tema 9.- Formulación xeral do problema de optimización dun sistema.
Tema 10.- Algoritmos de optimización: Conceptos básicos.
Tema 11.- Algoritmos de optimización sen restricións. Aplicacións.
Tema 12.- Algoritmos de optimización con restricións. Aplicacións.
BLOQUE III.- Prácticas de simulación e optimización de procesos
Tema 13.- Simulación dun proceso químico.
Tema 14.- Optimización de equipos e procesos químicos.
Bibliografía básica
HIMMELBLAU, D.M., BISCHOFF, K.B., Análisis y simulación de procesos. Editoral Reverté, 1976. ISBN: 84-291-7235-1 .Signatura: 151.3
EDGAR, T.F., HIMMELBLAU, L.S., LASDON, L.S., Optimization of chemical processes. Ed. McGraw Hill, 2001. ISBN: 978-0070393592.
Bibliografía complementaria
RUDD, D.F., WATSON, Ch.C., Estrategia en ingeniería de procesos. Editorial Alhambra, 1976. ISBN: 84-205-0307-X. Sinatura: 132.1.
BIEGLER, L.T., GROSSMANN, A.W., WESTERBERG, A.W., Systematic methods of chemical process design. Ed. Prentice Hall, 1997. ISBN: 0-13-492422-3. Sinatura: 151 16
REKLAITIS, G.V., RAVINDRAN, A., RAGSDELL, K.M., Engineering Optimization, Ed. John Wiley and sons, 1983. ISBN: 0-471-05579-4. Sinatura: 151.1 6
Utilizarase unha Aula Virtual para incorporar a documentación oportuna propia da materia.
Nesta materia o alumno adquirirá ou practicará unha serie de competencias básicas, xerais e transversais, desexables en calquera titulación universitaria, e específicas, propias da titulación en particular. Dentro do cadro de competencias que se deseñou para a titulación, os alumnos deberán alcanzar as seguintes competencias:
BÁSICAS E XERAIS: CG3, CG4
TRANSVERSAIS: CT1, CT4, CT6, CT8, CT13
ESPECÍFICAS: CQ2, CQ4
5.1. Sistema de ensino
Esta materia desenvolverase mediante diferentes mecanismos de ensino e aprendizaxe, como se indica nos seguintes apartados:
MD1. Clases expositivas: Clases expositivas participativas, que introduzan e desenvolvan os conceptos e problemas básicos relacionados coa modelización, simulación e optimización de sistemas.
MD2. Clases interactivas de seminario: Seminarios de problemas, con exemplos prácticos da aplicación da modelización e optimización de sistemas a procesos químicos.
MD3. Clases interactivas de laboratorio: Clases en aula de informática, orientadas a:
1. A aplicación da simulación de sistemas, mediante un simulador de procesos químicos. Simulación dun proceso químico con Aspen HYSYS. Optimización e análise de sensibilidade.
2. A aplicación da optimización de sistemas ao deseño óptimo de equipos de procesos químicos.
MD4. Titorías de grupo: Resolución de problemas, baixo a tutela do profesor.
5.2. Aprendizaxe de competencias
Actividade / Competencia A=MD1 B=MD2 C=MD3 D=MD4
CG3 A
CG4 B C D
CT1 A B
CT4 C
CT6 B D
CT8 C
CT13 B C
CQ2 A
CQ4 B C D
6.1. Sistema de cualificacións
A avaliación da materia incluirá os seguintes sistemas de cualificación:
Sistema de cualificación Modo de avaliación Peso na nota global Valor mínimo sobre 10
Exame final Individual 50 % 3,5
Informe do profesor: Participación activa nas clases expositivas Individual 5 % -
Actividades nos seminarios / titorías de grupo Individual 15 %
Prácticas na aula de informática (A.I.) Individual e en equipo 30 % -
As cualificacións de todos os items, no curso en que o alumno cursase a docencia presencial da materia, excepto o exame final, conservaranse en todas as oportunidades de avaliación do devandito curso. Sendo sempre necesario que en cada nova oportunidade o alumno realice o exame final da materia, que recibirá a cualificación correspondente.
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recolleito na “Normativa de avaliación do rendemento académico dous estudantes e de revisión de cualificacións”.
6.2. Avaliación de competencias
Sist. Aval. / Competencia A=Exame B=Participación nas clases expositivas C=Actividades nos seminarios de problemas / Titorías de grupo D=Prácticas na A.I.
CG3 A B C
CG4 B C
CT1 A B C
CT4 D
CT6 C
CT8 D
CT13 C D
CQ2 A B C
CQ4 C D
A materia ten unha carga de traballo de 4,5 ECTS, correspondendo 1 crédito ECTS a 25 horas de traballo total, sendo o número teórico total de 112,5 horas. En consecuencia, as horas de traballo do alumno debes distribuírse como segue:
ACTIVIDADE FORMATIVA Horas totales presenciais Traballo autónomo do alumno ECTS
Clases expositivas 20 23
Seminarios 7 10
Aula de informática 10 8
Titorías de grupo 1 4
Titorías indiv. 1 2
Subtotal 39 47
Exame 4 22,5
Totais 43 69,5 4,5
Coñecementos previos: Os alumnos que se matriculen na materia deben cursar previamente as seguintes materias do Grao en Enxeñería Química: Transporte de fluídos, Transmisión de calor, Transferencia de materia, Reactores químicos, Enxeñería de procesos.
Habilidades previas: Manexo de paquetes software: Aspen HYSYS, MS-Excel, Matlab.
Idioma no que se imparte: Castelán
Jose Antonio Souto Gonzalez
Coordinador/a- Departamento
- Enxeñaría Química
- Área
- Enxeñaría Química
- Teléfono
- 881816757
- Correo electrónico
- ja.souto [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Contratado/a Doutor
| Luns | |||
|---|---|---|---|
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula A3 |
| Mércores | |||
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula A3 |
| Xoves | |||
| 16:00-17:00 | Grupo /CLIS_01 | Castelán | Aula A3 |
| 22.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula A3 |
| 22.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIS_02 | Aula A3 |
| 22.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIL_01 | Aula A3 |
| 22.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIL_02 | Aula A3 |
| 22.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIL_03 | Aula A3 |
| 22.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A3 |
| 22.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A4 |
| 22.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula A4 |
| 22.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIS_02 | Aula A4 |
| 22.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIL_01 | Aula A4 |
| 22.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIL_02 | Aula A4 |
| 22.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIL_03 | Aula A4 |
| 24.06.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIL_02 | Aula A2 |
| 24.06.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIL_03 | Aula A2 |
| 24.06.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A2 |
| 24.06.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula A2 |
| 24.06.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIS_02 | Aula A2 |
| 24.06.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLIL_01 | Aula A2 |