| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Iskanje po katalogu digitalne knjižnice Pomoč

Iskalni niz: išči po
išči po
išči po
išči po
* po starem in bolonjskem študiju

Opcije:
  Ponastavi


1 - 10 / 17
Na začetekNa prejšnjo stran12Na naslednjo stranNa konec
1.
Dinamično optimiranje problemov kemijskega inženirstva z uporabo programskega okolja APMonitor
Nika Krajnc, 2021, diplomsko delo

Opis: Dinamično optimiranje je veja uporabne matematike, ki omogoča optimiranje matematičnih modelov, zapisanih z diferencialnimi in algebrskimi enačbami (DAE). Je orodje, ki omogoča sprejemanje odločitev na osnovi napovedi časovnega obnašanja sistemov. V diplomskem delu predstavljamo programsko okolje APMonitor oziroma njegov Pythonov modul GEKKO, ki je med drugim namenjeno reševanju prav takih optimizacijskih problemov. V delu poleg generičnih, ilustrativnih primerov dinamičnega optimiranja, ki so namenjeni predstavitvi ustreznih reformulacij in sintakse programa, predstavljamo tudi dva primera iz kemijskega inženirstva. Prvi izmed obeh je dinamična optimizacija temperaturnega profila v šaržnem reaktorju, drugi pa dinamična optimizacija prehoda med dvema stacionarnima stanjema v pretočnem mešalnem reaktorju. V obeh primerih smo izvedli občutljivostno analizo in opazovali vpliv omejevanja vrednosti manipulirnih in regulirnih veličin na spreminjanje optimalnih dinamičnih profilov. V prvem primeru smo se omejili na spreminjanje mej na koncentracijah reaktanta in produkta. V drugem primeru pa smo spreminjali vrednosti uteži v namenski funkciji. Rezultati dela nakazujejo, da je programsko okolje primerno orodje za izvajanje optimiranja dinamičnih sistemov. Temeljna prednost okolja je avtomatizirana pretvorbe DAE v sistem algebrskih enačb, ki jih nato rešujemo z integriranimi reševalniki za optimiranje nelinearnih problemov (npr. IPOPT). Od uporabnika tako zahteva le zapis modela v obliki DAE, ki je zaradi sintakse, ki temelji na sintaksi jezika Python, enostavno berljiva in se je lahko relativno hitro priučimo. Preostali koraki, ki vodijo do rezultatov so popolnoma avtomatizirani. Numerični rezultati pa poleg tega, da so bili omenjeni problemi rešljivi v manj kot 1 s procesorskega časa, nakazujejo, da lahko v odvisnosti od načina implementacije modela pridobimo različne rešitve, za katere lahko trdimo le, da so lokalno optimalne.
Ključne besede: dinamični sistemi, dinamično optimiranje, kemijsko inženirstvo, APMonitor, GEKKO
Objavljeno: 07.07.2021; Ogledov: 161; Prenosov: 33
.pdf Celotno besedilo (1,42 MB)

2.
Optimalna prostorska razporeditev procesnih naprav za izboljšanje inherentne varnosti
Martin Belcer, 2020, diplomsko delo

Opis: V diplomskem delu smo proučevali najbolj ugodno postavitev procesnih enot, za zagotovitev čim višje stopnje inherentne varnosti in hkrati nizke stroške postavitve ocevja v prostorski shemi procesa. Prikazana je simulacija različnih odklonskih dogodkov oziroma poškodb procesnih naprav v postopku pridobivanja metanola. Pri tem smo obravnavali dve procesni enoti v kontinuirnem procesu, in sicer reaktor ter separator. Namen naloge je izboljšanje inherentne varnost s optimalno prostorsko razporeditvijo naprav, pri čemer upoštevamo stroške ocevja. Na podlagi distribucijskega modela smo določili obsega eksplozije posamezne komponente prisotne v reakciji (vodik, ogljikov monoksid, metanol in metan). Pridobljene podatke smo uporabili pri optimiranju postavitve naprav v prostorsko mrežo tako, da je minimiral stroške ocevja, pri čemer smo omejili dovoljeno toleranco za inherentno varnost. Tako smo dobili pareto krivuljo rešitev. Pri izračunu tveganja smo upoštevali tudi nevarnost vzajemne eksplozije obeh procesnih naprav. Kot se je izkazalo ima model superstrukture, kjer predstavljamo lokacije s prostorsko mrežo tudi nekaj slabosti, kot je zanemarjanje vpliva naprave izven prostorske mreže, vendar kljub temu nazorno prikaže povezavo med razdaljo tj. stroški ocevja ter inherentnim tveganjem. Zaključimo lahko, da s pravilno postavitvijo naprav lahko znatno izboljšamo inherentno varnost procesov ob nekoliko višjih stroških ocevja.
Ključne besede: Inherentna varnost, distribucijski model, načrtovanje procesa, matematično programiranje
Objavljeno: 04.12.2020; Ogledov: 235; Prenosov: 41
.pdf Celotno besedilo (1,58 MB)

3.
Regulacija tlaka s povratno-zančno pid regulacijo in virtualizacija procesa
Nejc Arh, 2020, diplomsko delo

Opis: Namen diplomskega dela je prikazati enostaven način matematičnega modeliranja in virtualizacijo procesa regulacije tlaka s povratno-zančno PID regulacijo. Zaželeno je, da z regulacijo procesov dosežemo hiter in stabilen odziv na motnjo ali spremembo referenčne vrednosti. V nalogi smo sledili dvema ključnima ciljema: določiti dinamični matematični model, ki čim bolje opiše eksperimentalne rezultate in uporabiti matematični model za virtualizacijo procesa regulacije tlaka. Eksperimentalno delo je potekalo na demonstracijski napravi za regulacijo tlaka RT-634 (GUNT, Hamburg). Pridobljene podatke smo prenesli v računalniški program Matlab. Na eksperimentalnih rezultatov smo določili dinamični nelinearni Hammerstein-Wienerjev model. V okolju Matlab/Simulink smo ustvarili virtualizacijo procesa. Rezultati potrjujejo naša predvidevanja, da lahko z uporabo ustreznih računalniških metod za razvoj dinamičnega modela uspešno vzpostavimo virtualni sistem regulacije tlaka. Rezultati kažejo, da virtualni model omogoča samostojne študije regulacije kot tudi podporo študijam na demonstracijski napravi RT 634.
Ključne besede: regulacija procesa, matematično modeliranje, virtualizacija procesa, regulacija tlaka, demonstracijska naprava
Objavljeno: 08.10.2020; Ogledov: 171; Prenosov: 36
.pdf Celotno besedilo (2,56 MB)

4.
Preučevanje vplivnih dejavnikov za izboljšanje koagulacije industrijske odpadne vode
Ana Garmut, 2020, diplomsko delo

Opis: Za industrijsko odpadno vodo je značilna zelo raznolika kemijska sestava. Veliko težavo predstavljajo predvsem visoke vrednosti težkohlapnih lipofilnih snovi (TLS) ter anionskih in neionskih tenzidov. Toksičnost industrijske odpadne vode lahko zmanjšamo s pomočjo fizikalno-kemijskih metod čiščenja, kot so koagulacija, biološke metode in napredni oksidacijski postopki. Cilj diplomskega dela je določiti uspešnost čiščenja različnih industrijskih odpadnih vod s postopkom koagulacije/flokulacije in naprednimi oksidacijskimi postopki pri različnih pogojih. Nadaljnji cilj je analizirati učinkovitost glede na prvo in drugo fazo čiščenja različnih odpadnih vod ter predpostaviti najboljše kombinacije čiščenja. Osredotočamo se predvsem na kombinacijo t. i. Fenton-like reakcije in flokulacije, tudi v obratnem vrstnem redu. Železov sulfat preizkušamo kot koagulant in Zetag kot flokulant. Določamo vsebnost tenzidov in TLS v neobdelanih in obdelanih odvzetih vzorcih. Merimo količino nastalega blata. Ugotavljamo, da s povečanjem volumna dodanega koagulanta vedno ne dosežemo večje učinkovitosti čiščenja, temveč lahko povzročimo ravno obraten učinek. Rezultati kažejo, da je Jar-test glede na dane vzorce najprimernejši postopek za čiščenje odpadnih voda. Sledi mu dvofazna obdelava (Jar-test in UV/H2O2). Obratna kombinacija, kjer vzorce najprej obdelamo z naprednimi oksidacijskimi postopki in šele nato z Jar-testom, dajo slabše rezultate.
Ključne besede: koagulacija, Jar-test, industrijska odpadna voda, napredni oksidacijski postopki, blato
Objavljeno: 08.10.2020; Ogledov: 187; Prenosov: 0
.pdf Celotno besedilo (1,64 MB)

5.
Proizvodnja amonijaka iz odpadnih plinov
Katarina Turk, 2020, diplomsko delo

Opis: Ob neprestanem onesnaževanju okolja je potrebno stremeti k učinkovitim rešitvam glede zmanjševanja odpadnih snovi in izpustov v ozračje. Ponovna uporaba odpadnih plinov predstavlja potencialno rešitev za prihodnost. Proizvodnja amonijaka poteka iz vodika in dušika, ki ju lahko pridobivamo iz odpadnih plinov, natančneje iz dimnih plinov in z uplinjanjem plastike. S tega vidika se zdi uplinjanje odpadne plastike kot dobra rešitev, saj hkrati zmanjšujemo količino odpadnih snovi, poleg tega pa obstaja možnost uporabe plinov, ki pri tem nastajajo. Namen diplomskega dela je raziskati področje ponovne uporabe odpadnih plinov za pridobivanje amonijaka, simulirati proces proizvodnje amonijaka ter določiti kritične procesne parametre, ki ključno vplivajo na učinkovitost procesa. Predstavljene so računalniške simulacije proizvodnje amonijaka, ki so izvedene s programskim paketom Aspen Plus. Rezultati kažejo, da dobimo večjo količino želenega produkta na iztoku ob izbiri relativno nižjih obratovalnih temperatur ter relativno višjega obratovalnega tlaka v reaktorju in separatorju.
Ključne besede: amonijak, odpadni plini, ponovna uporaba, simulacija, Aspen Plus
Objavljeno: 24.09.2020; Ogledov: 199; Prenosov: 55
.pdf Celotno besedilo (984,68 KB)

6.
Analiza rezultatov za površinsko zaščito
Tjaša Skarlovnik, 2020, diplomsko delo

Opis: V podjetju Unior d.d, ki je mednarodno priznan razvojni partner pri proizvodnji, preoblikovanju in obdelavi kovin ter velja za enega največjih svetovnih proizvajalcev ojnic in odkovkov za krmilne mehanizme osebnih vozil, se v procesu proizvodnje in razvoja ročnega orodja izvajajo številne analize kopeli, saj se lahko le na ta način zagotovi čim večja kakovost končnega izdelka. Primeri takšnih analiz kopeli so spremljanje koncentracije razmaščevalca, vsebnost celotne in proste kisline ter železa v fosfatni kopeli in koncentracije žveplove (VI) kisline v kopeli za jedkanje. Vse koncentracije smo vsakodnevno določali s postopkom titracije, dobljene porabe standardnih raztopin pa smo vnesli v Excel, kjer smo jih kasneje analizirali. Iz dobljenih meritev in analiz smo ugotovili, da bi za določene medsebojne odvisnosti lahko uporabili matematični model regresije. Slednji s pomočjo enačbe na podlagi porabljenega volumna KMnO4 za določanje vsebnosti železa v kopeli za jedkanje omogoča izračun vsebnosti železa v fosfatni kopeli. Prav tako je možen izračun količine porabljenega razmaščevalca na podlagi razlike med porabljenim volumnom NaOH za določanje celotne kisline in porabljenim volumnom NaOH za določanje proste kisline, ki je pomnožena z ustreznim faktorjem. Predstavljena je tudi skupina Unior d.o.o s kratkim pregledom razvoja skozi zgodovino ter program Ročno orodje, kamor spada tudi Laboratorij za galvano. Podana je tudi kratka razlaga in ops fosfatnih prevlek ter njihov glavni nameni uporabe.
Ključne besede: fosfatiranje, matematični model, površinska zaščita, mangan-fosfat
Objavljeno: 24.09.2020; Ogledov: 140; Prenosov: 21
.pdf Celotno besedilo (2,19 MB)

7.
Odprtokodni procesni simulator DWSIM kot alternativa procesnemu simulatorju Aspen Plus
Julija Strunčnik, 2020, diplomsko delo

Opis: Diplomsko delo predstavlja primerjavo med odprtokodnim procesnim simulatorjem DWSIM in procesnim simulatorjem Aspen Plus. Cilj diplomskega dela je ugotoviti, ali bi lahko odprtokodni procesni simulator DWSIM predstavljal alternativo plačljivemu programskemu paketu Aspen Plus in tako podjetje stroškovno razbremenil. DWSIM bi lahko služil tudi kot učno orodje mladim in neizkušenim inženirjem. V obeh omenjenih procesnih simulatorjih smo izvedli enake simulacije in primerjali rezultate. Najprej smo analizirali rezultate simulacije preproste separacije metanola iz vodne raztopine, kjer smo preizkusili tri različne termodinamske modele: NRTL, Peng-Robinson in UNIQAC. Pri simulaciji poenostavljene procesne sheme sinteze dimetil etra iz metanola smo poleg primerjave dobljenih rezultatov simulacije izvedli tudi občutljivostno analizo. Pri simulaciji sinteze dimetil etra iz metanola z obtokom nezreagiranih surovin smo primerjali rezultate analize samo za UNIQAC termodinamski model. Med ustvarjanjem procesnih shem smo ugotovili, da sta oba procesna simulatorja dokaj preprosta za uporabo. Aspen Plus je zaradi svoje dovršenosti malenkost preglednejši in enostavnejši za uporabo. Rezultati kažejo, da je odprtokodni procesni simulator DWSIM primerljiv s procesnim simulatorjem Aspen Plus v primeru lažjih simulacij. V primeru zahtevnejših oziroma kompleksnejših simulacij se poleg razlik v rezultati pojavijo tudi težave s konvergenco numeričnih algoritmov. Kljub temu sklepamo, da ima DWSIM velik potencial, v kolikor bo razvoj simulatorja potekal z dosedanjo hitrostjo in kot tak bo postal zelo konkurenčen procesnemu simulatorju Aspen Plus.
Ključne besede: simulacija procesov, procesne sheme, odprti dostop, Aspen Plus, DWSIM
Objavljeno: 25.08.2020; Ogledov: 250; Prenosov: 63
.pdf Celotno besedilo (2,71 MB)

8.
Optimiranje konstant PID regulatorjev za kaskadno regulacijo nivoja tekočin z metodologijo odzivnih površin
Žiga Šrot, 2019, diplomsko delo

Opis: Diplomsko delo obravnava tematiko regulacije nivoja tekočin v rezervoarju s kaskadno regulacijo. Regulacija nivoja v rezervoarju zahteva obvladovanje procesa z integracijsko aktivnostjo in taki procesi so z vidika regulacije težko obvladljivi. Glavni problem diplomskega dela je, kako določiti konstante regulatorjev kaskadne regulacije, da dosežemo hiter in stabilen odziv sistema na motnjo ali spremembo referenčne vrednosti regulirane spremenljivke. Eksperimentalno delo je potekalo na demonstracijski napravi RT 674 proizvajalca Gunt GmbH. Eksperimente smo izvedli v skladu z I-optimalnim eksperimentalnim načrtom. Za merilo učinkovitosti regulacijskega sistema smo izbrali metriki: integral absolutne napake in integral časovno utežene absolutne napake. Z metodo odzivnih površin smo razvili polinomska modela, ki opisujeta funkcijsko odvisnost med izbranima metrikama in vrednostmi konstant regulatorjev. Optimalne vrednosti konstant regulatorjev smo določili z minimiranjem vrednosti obeh metrik. Rezultati potrjujejo hipotezo diplomskega dela, da lahko z izvedbo relativno majhnega števila eksperimentov, ki so v skladu z ustreznim eksperimentalnim načrtom, in uporabo metodologije odzivnih površin, določimo vrednosti konstant PID regulatorjev primarne in sekundarne zanke, ki omogočajo učinkovito kaskadno regulacijo nivoja tekočin.
Ključne besede: regulacija nivoja tekočin, kaskadna regulacija, uglaševanje regulatorjev, eksperimentalni načrt, metoda odzivnih površin.
Objavljeno: 10.10.2019; Ogledov: 683; Prenosov: 137
.pdf Celotno besedilo (3,77 MB)

9.
Sinteza in simulacija separacijskih alternativ za separacijo n-butanola iz zmesi formaldehid, metanol, izobutanol, n-butanol in voda
Patricia Grušovnik, 2019, magistrsko delo

Opis: V okviru magistrskega dela smo pripravili in preučili različne sheme separacijskih alternativ za separacijo n-butanola iz zmesi formaldehid, metanol, izo-butanol in voda ter izvedli njihovo simulacijo s programom Aspen Plus V10. Simulirali smo štiri različne procesne sheme. Tri procesne sheme smo sintentizirali na principu zaporednih destilacijskih kolon, četrto shemo pa smo sintentizirali na principu azeotropne destilacije. Četrto procesno shemo smo simulirali dvakrat. V primeru prve simulacije smo kot glavni kriterij postavili čim boljšo separacijsko učinkovitost, v drugi simulaciji pa smo postavili kot glavni kriterij ekonomsko ugodnost sheme. Raziskali smo vpliv obratovalnih parametrov na čistost n-butanola in porabo pogonskih sredstev. Iz rezultatov je razvidno, da obratovalni parametri, razen pretoka destilacijskega ostanka v preučevanih območjih nimajo velikega vpliva na čistost pridobljenega n-butanola, imajo pa velik vpliv na porabo pogonskih sredstev. Nadaljnje smo sintentizirane sheme ovrednotili z ekonomskega in separacijskega vidika. Najvišji izkoristek procesa in najvišjo čistost n-butanola smo dosegli pri simulaciji separacije dane zmesi z uporabo treh zaporednih destilacijskih kolon. Končni produkt je n-butanol s čistostjo w = 99,9 % . Izkoristek separacije dane procesne sheme je bil 99,9 %. Najnižji izkoristek procesa, če ne upoštevamo osnovne procesne sheme z eno destilacijsko kolono smo dobili pri simulaciji procesne sheme z dvema destilacijskima kolonama (93,1 %). Ekonomsko analizo shem smo opravili s programom Aspen Economic Analyzer. Najvišja investicija bi bila v procesno shemo z dvema destilacijskima kolonama (1,96 M€), najnižja investicija pa v procesno shemo na principu azeotropne destilacije, kjer je glavni kriterij ekonomska ugodnost sheme (0,763 M€). Ta shema ima tudi najnižjo dobo vračanja (0,11 a).
Ključne besede: n-butanol, ločevanje azeotropov, destilacija, simulacija
Objavljeno: 10.10.2019; Ogledov: 436; Prenosov: 68
.pdf Celotno besedilo (2,03 MB)

10.
Sinteza omrežij toplotnih prenosnikov s simultanim upoštevanjem varnosti
Anita Sovič, 2019, magistrsko delo

Opis: Varnost v kemijskih procesih postaja vse bolj pomemben vidik že v fazi načrtovanja procesa. V tem magistrskem delu smo upoštevali vidik varnosti v fazi načrtovanja omrežja toplotnih prenosnikov (OTP). Pri tem smo ocenili inherentno varnost s pomočjo mešano celoštevilskega nelinearnega programirnega (MINLP) modela najprej z osnovnim modelom. Nato smo izvedli občutljivostno analizo z različnimi tipi toplotnih prenosnikov, pri čemer smo primerjali ploščine toplotnega prenosa, mase prisotnih snovi, tlačne padce ter razmerja med volumnom in ploščino v toplotnih prenosnikih. Za vsak prenos smo dimenzionirali primeren prenosnik toplote. Izračunane podatke smo nato vstavili v posodobljen model za celotno OTP. Tako dobljene vrednosti ploščin in indikatorjev tveganja smo primerjali z začetnimi vrednostmi. Ugotovili smo, da so bile začetne ploščine vseh toplotnih izmenjevalcev precenjene. Posledično so bili napačno ocenjeni tudi stroški investicije in indikatorji tveganja. Nato smo za izbrane dimenzije toplotnih prenosnikov primerjali indikatorje tveganja za toksičnost, vnetljivost in eksplozivnost med rezultatoma, ko nismo upoštevali natančnih mer toplotnih prenosnikov ter pri upoštevanju natančnih dimenzij toplotnih prenosnikov. Rezultati kažejo, da ima natančno dimenzioniranje prenosnika za posamezne prenose toplote velik vpliv na oceno varnosti v OTP. Z dodatkom natančnega dimenzioniranja prenosnikov toplote smo omogočili natančnejše načrtovanje OTP in realnejše ocenjevanje njihove varnosti.
Ključne besede: inherentna varnost, omrežje toplotnih prenosnikov, simultana sinteza
Objavljeno: 10.10.2019; Ogledov: 387; Prenosov: 52
.pdf Celotno besedilo (1,44 MB)

Iskanje izvedeno v 0.23 sek.
Na vrh
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici