Universitatea Babeş-Bolyai Cluj-Napoca
Facultatea de Matematică şi Informatică
Ciclul de studii: Licenţă
Domeniul: Calculatoare şi tehnologia informaţiei
Programul de studii: Ingineria informatiei - in limba engleza
Limba de predare: Română

SYLLABUS

I. Date generale
Codul	Disciplina	
MID0029	Modelarea şi simularea proceselor	

Semestrul	Ore: C+S+L+P	Categoria	Statutul	
7	3+0+2+0	specialitate	obligatorie	

II. Cadre didactice cu norma de bază în Universitate
Numele şi	Titlul	Gradul	Departamentul	Tipul activităţii	
prenumele	ştiinţific	didactic		C	S	L	
CORMOS Ana Maria	Dr. 	Lect.	Inginerie Chimică şi Ştiinţa Materialelor	*		*	

Cadre didactice asociate
Numele şi	Titlul	Instituţia	Tipul	Tipul activităţii	
prenumele	ştiinţific		postului	C	S	L	

III. Obiectivele disciplinei
Iniţierea studenţilor în tehnicile de modelare şi simulare a proceselor. 
Dezvoltarea modelelor matematice. 
Studiul comportării în regim dinamic şi staţionar a unor procese 	

IV. Conţinutul disciplinei
Tehnici de modelare, Clasificarea modelelor matematice. 
Modelarea matematică statistică, Analiza datelor experimentale utilizând Matlab .
Modele analitice, Ecuaţii generale de bilanţ de masă, energie şi impuls pentru sisteme cu parametrii concentraţi şi distribuiţi, Modelarea sistemelor cu parametrii concentraţi şi cu parametrii distribuiţi.
Modele stohastice (probabilistice), Ecuaţii de bilanţ de populaţie.	

V. Bibliografie
1. Rofffel B. and Betlem B., Process Dynamics and Control, Modeling for Control and Prediction,  John Wiley & Sons, Ltd, 2006
2. Velten K., Mathematical Modeling and Simulation: Introduction for Scientists and Engineers, Wiley VCH, 2009
3. Luyben, W.L., Process Modeling Simulation, and Control for Chemical Engineers, Second Edition McGraw-Hill, 1996.
4. Downey A. B., Physical Modeling in MATLAB, 2010
6. Imre-Lucaci A., Cormoş A.M., MATLAB, exemple şi aplicaţii în ingineria chimică, Ed. Presa Universitară Clujană, Cluj-Napoca, 2008. 
8.  ***, MATLAB, User’s Guide, The Mathworks, USA, 2008.
9. ***, COMSOL Multiphysics, User’s Guide, COMSOL AB, USA, 2007..	

VI. Tematica activităţilor didactice pe săptămâni
CURS
Săptămâna 1. Tehnici de modelare. Clasificarea modelelor matematice 
Săptămâna 2. Modele statistice. 
Săptămâna 3. Modele statistice. Analiza statistică a datelor experimentale utilizând Matlab.
Săptămâna 4. Modele analitice. Ecuaţii generale de bilanţ de masă, energie şi impuls pentru sisteme cu parametrii concentraţi şi distribuiţi. Legile (Relaţiile) care stau la baza modelelor matematice. 
Săptămâna 5-6. Modelarea reactoarelor chimice:  Reactorul discontinuu neizoterm, Reactorul continuu izoterm/neizoterm. Cascadă de reactoare. Reactor în fază gazoasă 
Săptămâna 7. Modelarea proceselor de evaporare: Evaporator monocomponent,  Evaporator multicomponent. 
Săptămâna 8. Modelarea unei coloana de distilare binară. Modelarea unei coloane de distilare discontinuă, multicomponent.
Săptămâna 9. Metode de modelare a sistemelor chimice şi biochimice cu parametrii distribuiţi. Modelarea şi simularea procesului de ardere a unui combustibil gazos
Săptămâna 10-11. Modele bazate pe legea de conservării impulsului: Curgerea lichidului printr-o conductă orizontală deschisă. Mişcarea unui fluid incompresibil într-un rezervor.  Determinarea vitezei de căderea liberă a unor obiecte. Determinarea vitezei de cădere a unei granule de nisip, într-un fluid. 
Săptămâna 12. Modelarea proceselor de curgere a microfluidelor: curgerea fluidelor într-o reţea de vase de sânge etc.
Săptămâna 13. Modele stohastice (probabilistice). Ecuaţii de bilanţ de populaţie. Prezentarea unor metode de rezolvare (simulare) a modelelor probabilistice pentru procesele de precipitare/cristalizare
Săptămâna 14. Prezentarea de către studenţi a proiectelor cu tema: Modelare şi simulare a unui proces

LABORATOR
Săptămâna 1. Funcţii MATLAB. Calcule simple de inginerie efectuate în MATLAB.
Săptămâna 2. Analiza statistică şi corelarea datelor experimentale în  MATLAB. Modele matematice empirice-statistice a unor procese fizice, chimice, biochimice si biologice. Determinarea coeficienţilor modelului prin analiza de regresie liniară şi neliniară.
Săptămâna 3. Modelare statistică în MATLAB. Determinarea coeficienţilor modelelor prin analiza de analiza de regresie multiplă.  Teste ANOVA.
Săptămâna 4. Modelarea şi simularea proceselor în MATLAB/SIMULINK. Funcţia S, Modelarea şi Simularea unui reactor continuu neizoterm.
Săptămâna 5-6. Modelarea şi simularea unui reactor discontinuu neizoterm. Ajustarea şi validarea modelului matematic prin compararea datelor de simulare cu cele culese din laborator.
Săptămâna 7-8. Modelarea şi simularea unei cascade de reactoare/bioreactoare izoterme/ neizoterme. Studiul influenţei perturbaţiilor asupra sistemului.
Săptămâna 9-10. Modelarea şi simularea unei coloane de distilare binară.
Săptămâna 11. Modelarea şi simularea unor procese cu parametrii distribuiţi: curgerea unui gaz printr-o conductă. 
Săptămâna 13. Modelarea şi simularea unor procese cu parametrii distribuiţi. Modelarea şi simularea unui reactor tubular neizoterm.
Săptămâna 14. Prezentarea de către studenţi a proiectelor cu tema: Modelare şi simulare a unui proces	

VII. Metode didactice folosite
Conversaţia euristică, problematizarea, algoritmizarea, modelarea, explicaţia, exerciţiul şi rezolvări de probleme	

VIII. Evaluare
Componentele de activitate a studenţilor care vor fi evaluate prin verificări pe parcurs, participare activă la laborator, pregătirea şi prezentarea unui proiect de cercetare cu pondere de 60% în nota finală şi o examinare finală cu o pondere de 40% . În cadrul verificările se vor evalua modul de gândire, corectitudinea şi argumentarea soluţiilor problemelor. 	

IX. Bibliografie suplimentară
1. ***, Dynamic Modelling, Edited by Alisson V. Brito, Itech, 2010
2. Hahn B.D. and  Valentine D.T. Essential MATLAB for Engineers and Scientists, Third Edition, Elsevier, 2006.
3. Perry, R.H.; Green, D.W Perry's Chemical Engineers' Handbook (7th Edition), McGraw-Hill, 1997	

	Decan,							Director departament,,

	Data,							Titular curs, 
								Lect. Dr.  CORMOS Ana Maria