Аннотации рабочих программ дисциплин Дисциплины обязательной части (базовая часть) Аннотация рабочей программы дисциплины
 Скачать 1.1 Mb.
|
|
Модуль 4. Технологическая оптимизация процессов химических производств методом нелинейного программирования. Тема 9. Оптимизация процессов химической технологии для действующих производств при известных значениях конструкционных параметров. Формулировка задачи нелинейного программирования (НЛП) с ограничениями I – го и II – го рода. Решение задачи НЛП с применением стандартной функции MATLAB – fmincon. Определение оптимального времени пребывания в реакторе идеального перемешивания и периодическом реакторе, в которых протекает простейшая последовательная реакция, а также оптимальной температуры - в реакторе идеального перемешивания с простейшей обратимой реакцией Тема 10. Определение оптимальных значений конструкционных параметров при проектировании химических производств. Формулировка задачи нелинейного программирования (НЛП) с ограничениями I – го и II – го рода. Решение задачи НЛП с применением стандартной функции MATLAB – fmincon. Решение задачи оптимального проектирования теплообменника типа «смешение-смешение» с технико-экономическим критерием оптимальности. Модуль 5. Экономическая оптимизация производственных процессов методом линейного программирования. Тема 11. Оптимизация производства изделий при ограничениях на изготовление комплектующих деталей.Формулировка задачи линейного программирования (ЛП) и ее геометрическая интерпретация. Условия совместности задачи ЛП. Анализ 3-х возможных вариантов решений. Графическое решение задачи ЛП. Решение конкретной задачи ЛП с применением стандартной функции MATLAB – linprog. Тема 12. Оптимальная организация производства продукции при ограниченных запасах сырья. Формулировка задачи линейного программирования (ЛП) и ее геометрическая интерпретация. Условия совместности задачи ЛП. Анализ 3-х возможных вариантов решений. Графическое решение задачи ЛП. Решение конкретной задачи ЛП с применением стандартной функции MATLAB – linprog. 4. ОБЪЕМ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Виды учебной работы В зачетных единицах В академ. часах В академ. часах Общая трудоемкость дисциплины по учебному плану 4 144 108 Аудиторные занятия: 1,5 54 40,5 Лекции (Лек) 12 8,91 Лабораторные занятия (Лаб) 16 11,88 Практические занятия (Практ) 26 19,71 Самостоятельная работа (СР): 2,5 90 67,5 Самостоятельное изучение разделов дисциплины 90 67,5 Вид контроля: зачет Аннотация рабочей программы дисциплины Б1.Б.06 «Оценка рисков и экономической эффективности при внедрении инновационных решений и технологий» направление 18.04.01 «Химическая технология» магистерской программы «Химическая технология переработки пластических масс и композиционных материалов» 1 Цель дисциплины – получение системы научных знаний в области современных проблем науки, техники и технологий, с применением методологии комплексной оценки и анализа основных рисков профессиональной деятельности при внедрении инновационных технологий в системе национальной экономики с использованием инструментов эффективного управления. 2 В результате изучения дисциплины обучающийся по программе магистратуры должен: Обладать следующими компетенциями: − способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, получать знания в области современных проблем науки, техники и технологии, гуманитарных, социальных и экономических наук (ОК-4). Знать: теоретические особенности и действующую практику в области оценки экономической эффективности принимаемых решений в области профессиональной деятельности; содержание способы и инструменты анализа и управления рисками; методы расчета экономической эффективности принятия инновационных решений; Уметь: проводить оценку и экономический анализ научной, технической документации в области инновационных видов деятельности и рассчитать эффективность управления рисками; оценить и проанализировать экономическую эффективность и последствия принимаемых решений в области профессиональной деятельности. Владеть: методами и инструментами разработки и анализа альтернативных технологических и управленческих решений; инструментами прогнозирования экономических последствий принимаемых решений; методами и инструментами экономической оценки эффективности технологических процессов, их безопасности и технологических рисков при внедрении новых технологий. 3 Краткое содержание дисциплины Модуль 1. Введение в основы проектирования систем управления рисками Неопределенность и риск: общие понятия.Множественность сценариев реализации инвестиций. Понятия об эффективности и устойчивости принятия решений в условиях неопределенности. Формирование организационно-экономического механизма реализации инновационных решений с учетом факторов неопределенности и риска. Основные системы управления риском. Укрупненная оценка рисков, на примере инвестиционного проекта. Премия за риск. Кумулятивный метод оценки. Модель оценки капитальных активов (САРМ). Управление по MRP-системе. Проектирование систем управления рисками хозяйствующих субъектов в условиях рыночной экономики. Типы функционирования экономической системы: стихийный, нормативный. Особенности состояния системы и инструментов проектирования в управлении рисками. Стратегическая роль «инструментального ящика» в проектировании систем управления рисками. Жизненный цикл инвестиционного проекта. Стратегии процессов управления и наборов инструментов, поддерживающих конкурентные стратегии в управлении рисками. Влияние личностных факторов на проектирование систем управления рисками при принятии управленческих решений Интуиция и риск. Теория рационального поведения. Конфликтные ситуации при проектировании систем управления рисками. Принятие оптимальных решения в условиях риска и неопределенности управляемой системой. Модуль 2. Система управления риском в условиях неопределенности рынка Интегрированная модель идентификации событий и управления рисками COSO– ERM.Стандарт COSO–ERM. Цели системы менеджмента организации, базовые принципы и сущность управления рисками. Система управления рисками хозяйствующих субъектов. Влияние событий и факторов на риски и возможности. Методология идентификации событий: реестр событий, внутренний анализ, эскалация или пороговые триггеры. Эффективность и ограничения модели COSO–ERM. Оценка эффективности систем управления риском.Общие подходы к оценке эффективности методов управления риском. Экономические критерии оценки эффективности управления риском. Составление карты рисков. Анализ экономической эффективности и последствия принятий решений. Применение методов дисконтирования для оценки экономической эффективности управляемым субъектом хозяйствования. Учет страновых рисков в профессиональной деятельности при оценке рисков. Оценка экономической эффективности страхования и самострахования рисков. Финансирование риска и анализ эффективности методов управления. Методика анализа и результаты анализа систем управления рисками. Расчет границ безубыточности и эффективности. Оценка устойчивости через вариативность параметров. Оценка эффективности принятия решения в условиях неопределенности. Вероятностная (стохастика), субъективные вероятности и их использование при оценке эффективности и интервальная неопределенность. Формула Гурвица. Методы и инструменты управления производственными ресурсами. Модуль 3. Управление риском в профессиональной деятельности Оптимизация и рациональный подход в управлении риском профессиональной деятельности. Учет вложений собственных ресурсов. Методы альтернативных решений, альтернативных издержек, единовременные и текущие альтернативные затраты, альтернативная стоимость ресурсов в условиях риска и др. Показатели, оцениваемые при расчете эффективности принятия решений. Составление реестра причинно-следственных связей проявления рисков. Количественная оценка рисков. Профильные риски. Основные направления нейтрализации рисков профессиональной деятельности. Общие и нетрадиционные подходы к оценке инновационных рисков. Современная и будущая стоимости денежного потока. Теоретические основы дисконтирования в условиях неопределенности. Особенности оценки риска инвестиций в условиях современной российской экономики. Оценка финансовой реализуемости управленческих решений. Различные аспекты влияния фактора времени. Последовательность проявления рисков. Инструменты оценки коммерческой привлекательности инвестиционного проекта, коммерциализации инноваций, специфика научного, инновационного предпринимательства в условиях неопределенности и риска. Общие подходы к оценке методов управления риском. Экономические критерии оценки эффективности управления риском в профессиональной деятельности. Методология оценки рисков научной и профессиональной деятельности в условиях неопределенности. Расчет рисков на примере конкретных ситуаций в промышленном секторе экономики. Результаты расчетов. Оценка и анализ экономической эффективности, условия и последствия принимаемых организационных, экономических и управленческих решений в области профессиональной деятельности. 4. Объем учебной дисциплины Виды учебной работы В зачетных единицах В академ. часах В астроном. часах Общая трудоемкость дисциплины по учебному плану 2 72 54 Контактная работа (КР): 1 36 27 Практические занятия (ПЗ) 36 27 Самостоятельная работа (СР): 1 36 27 Реферат (экономический расчет, оценка риска) 36 27 Вид контроля: зачет 4.4.2. Дисциплины вариативной части (обязательные дисциплины) Аннотация учебной программы дисциплины Б1.В.01 «Дополнительные главы математики в химической технологии переработки пластических масс и композиционных материалов» направление 18.04.01 «Химическая технология» магистерской программы «Химическая технология переработки пластических масс и композиционных материалов» 1. Цели и задачи дисциплины Цели дисциплины – знакомство с современными методами статистической обработки экспериментальных данных с использованием средств информационных технологий на основе углублённого изучения курса математической статистики. Основными задачами дисциплины являются: получение представлений об актуальных проблемах использования статистических методов в химии и химической технологии, а также практическая реализация основных подходов к анализу данных с использованием вероятностно-статистических методов. Учебная программа дисциплины «Дополнительные главы математики» составлена в соответствии с рекомендациями методической секции Ученого совета и накопленного опыта преподавания дисциплины кафедрой высшей математики РХТУ. Программа рассчитана на изучение курса в течение одного семестра. 2. Требования к результатам освоения дисциплины Изучение курса Дополнительные главы математики при подготовке магистров по направлению 18.04.01 Химическая технология (магистерская программа «Химическая технология переработки пластических масс и композиционных материалов») способствует приобретению следующих компетенций: 2.1. Общекультурные: - способность к абстрактному мышлению, анализу, синтезу (ОК-1); - способностью на практике использовать умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом (ОК-7) 2.2. Общепрофессиональные: - готовностью к использованию методов математического моделирования материалов и технологических процессов, к теоретическому анализу и экспериментальной проверке теоретических гипотез (ОПК-4). 3. В результате изучения дисциплины студент должен: знать: основные приёмы и методы обработки статистической информации: расчёт выборочных характеристик случайных величин, использование статистических гипотез для переноса результатов выборочного обследования на генеральную совокупность; методы регрессионного и корреляционного анализа; основы дисперсионного анализа; методы анализа многомерных данных; базовую терминологию, относящуюся к теоретическому описанию основных перспективных направлений развития методов обработки экспериментальных данных; уметь: анализировать и критически оценивать современные научные достижения в области своих научных исследований; использовать полученные знания для решения профессиональных и социальных задач. владеть: базовой терминологией, относящейся к статистической обработке экспериментальных данных; практическими навыками обработки статистической информации с использованием информационных технологий; методологией современных научных исследований, критической оценкой полученных результатов, творческим анализом возникающих новых проблем в области химии и химической технологии. 4. Содержание разделов дисциплины Введение. Основные статистические методы анализа экспериментальных данных. 1. Основы математической статистики. Задачи математической статистики. Выборки. Статистическое распределение выборки. Интервальная таблица, гистограмма частот. Типы измерительных шкал. Статистические оценки параметров распределения, их свойства. Точечные оценки. Интервальные оценки параметров распределения. Проверка статистических гипотез. Основные понятия. Схема проверки гипотезы. Проверка гипотезы о виде распределения. 2 критерий согласия Пирсона. Сравнение двух дисперсий нормальных распределений. Сравнение двух средних нормальных распределении. 2. Статистические методы анализа данных Регрессионный и корреляционный анализ. Линейная регрессия, множественная линейная регрессия. Оценка уровней значимости коэффициентов регрессионного уравнения. Модели нелинейных регрессий. Вычисление коэффициента корреляции Пирсона по выборочным данным. Проверка гипотезы значимости коэффициента корреляции. Ранговые коэффициенты корреляции Спирмена и Кендалла. Дисперсионный анализ: понятие дисперсионного анализа, основные определения. Однофакторный и двухфакторный дисперсионный анализ. 3. Статистическая обработка многомерных данных Назначение и классификация многомерных методов. Методы предсказания. Методы классификации. Многомерный регрессионный анализ Множественная регрессия. Факторный анализ Основные понятия и предположения факторного анализа. Общий алгоритм. Основные этапы факторного анализа. Дискриминантный анализ Основные понятия и предположения дискриминантного анализа. Дискриминантный анализ как метод классификации объектов. Кластерный анализ. Общая характеристика методов кластерного анализа. Меры сходства. Иерархический кластерный анализ. Метод k-средних. Критерии качества классификации. Компьютерный анализ статистических данных Характеристика и особенности построения пакетов Excel, MathCad, SPSS, Statistica. Заключение. Объем учебной дисциплины Виды учебной работы Зач. ед. ак. час астр. час. Общая трудоемкость дисциплины по учебному плану 2 72 54 Аудиторные занятия: 1 36 27 Лекции 18 13,5 Практические занятия 18 13,5 Самостоятельная работа (СР): 1 36 27 Вид контроля: экзамен/зачет Зачёт с оценкой Аннотация учебной программы дисциплины Б1.В.02 «Информационные технологии в образовании» направление 18.04.01 «Химическая технология» магистерской программы «Химическая технология переработки пластических масс и композиционных материалов» 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ Цель дисциплины – получение студентами современных знаний о возможностях применения систем компьютерной математики (СКМ), в частности пакета MATLAB, для обработки и описания массивов экспериментальных данных численными методами вычислительной математики с целью построения научных гипотез и математических моделей процессов и явлений в химии и химической технологии. Задачи изучения дисциплины: 1. ознакомление и изучение функциональных возможностей систем компьютерной математики на примере MATLAB для решения задач в области информационных технологий в химической промышленности; 2. Приобретение знаний и навыков работы с системой компьютерной математики MATLAB 3. Применение системы компьютерной математики MATLAB для решения некоторых типовых задач исследования и управления химико-технологическими процессами. 2. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Изучение дисциплины способствует формированию следующих компетенций: Общекультурных: - способностью к абстрактному мышлению, анализу, синтезу (ОК-1); - готовностью действовать в нестандартных ситуациях, нести социальную и этическую ответственность за принятые решения (ОК-2); - готовностью к саморазвитию, самореализации, использованию творческого потенциала (ОК-3); - способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, получать знания в области современных проблем науки, техники и технологии, гуманитарных, социальных и экономических наук (ОК-4); - способностью к профессиональному росту, к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-5); - способностью в устной и письменной речи свободно пользоваться русским и иностранным языками как средством делового общения (ОК-6); - способностью на практике использовать умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом (ОК-7); - способностью находить творческие решения социальных и профессиональных задач, готовностью к принятию нестандартных решений (ОК-8); - способностью с помощью информационных технологий к самостоятельному приобретению и использованию в практической деятельности новых знаний и умений, в том числе в областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК- 9). Общепрофессиональных: - готовностью к коммуникации в устной и письменной формах на русском и иностранном языках для решения задач профессиональной деятельности (ОПК-1); - готовностью руководить коллективом в сфере своей профессиональной деятельности, толерантно воспринимая социальные, этнические, конфессиональные и культурные различия (ОПК-2). Профессиональных: научно-исследовательская деятельность: - способностью организовывать самостоятельную и коллективную научно- исследовательскую работу, разрабатывать планы и программы проведения научных исследований и технических разработок, разрабатывать задания для исполнителей (ПК-1). В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: принципы работы информационных систем и систем компьютерной математики, наиболее распространенных при проведении научных исследований в химии и химической технологии; численные методы вычислительной математики, оптимизации, корреляционного и регрессионного анализа, используемые в научных исследованиях в химии и химической технологии; основные приемы применения численных методов вычислительной математики оптимизации, корреляционного и регрессионного анализа, для обработки данных научных исследований, в том числе с применением пакета MATLAB. Уметь: корректно сформулировать задачу математической обработки результатов научных исследований; выбрать численный метод, а также метод оптимизации, корреляционного и регрессионного анализа для обработки и математического описания результатов научных исследований; с применением пакета MATLAB реализовать вычислительные методы обработки и описания результатов научных исследований на компьютере. Владеть: знаниями о современных информационных системах и пакетах программ, используемых в научных исследованиях в химии и химической технологии; навыками работы с пакетом MATLAB для решения задач обработки и описания результатов научных исследований. методами обработки данных научных исследований с применением методов оптимизации методами описания экспериментальных данных с применением методов линейной и нелинейной регрессии 3. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Модуль 1.Основные информационные технологии и системы компьютерной математики (СКМ), используемые при научных исследованиях в химической технологии. Принципы и методология применения информационных технологий(ИТ) и систем компьютерной математики (СКМ) при проведении научных исследований в химии и химической технологии. Основные задачи предметной области – химия и химическая технология, решаемые с применением ИТ и СКМ. Языки программирования в СКМ, их особенности, применение решателей для реализации численных методов вычислительной математики. Пакеты MathCad, MATLAB и Maple, их достоинства и недостатки. Характеристика пакета MATLAB. М-язык программирования и интерпретация (табличная и графическая) результатов научных исследований с его применением. Основные направления применение пакета MATLAB в химии и химической технологии – в автоматизированных лабораторных исследовательских системах (АЛИС), системах автоматизированного проектирования (САПР) и автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП). Модуль 2.Методы вычислительной математики для построения моделей стационарных и нестационарных процессов химической технологии. Применение решателей MATLAB (fzero,fsolve,ode) для реализации численных методов решения систем линейных и нелинейных уравнений, а также систем дифференциальных уравнений при построении компьютерных моделей процессов с сосредоточенными и распределенными по пространству и времени параметрам. Построение моделей стационарных и нестационарных процессов на примере реакторов идеального смешения и вытеснения. Модуль 3.Методы оптимизации для обработки данных научных исследований и определении наилучших условий протекания процессов. Применение решателей MATLAB (fminbnd,fminsearch,fmincon) для реализации численных методов решения оптимизационных задач химической технологии: определении параметров математических моделей и оптимизации процессов химической технологии. Определение коэффициентов теплопередачи для теплообменников типа: смешение- смешение, смешение-вытеснение, вытеснение-вытеснение (прямоток), вытеснение-вытеснение (противоток) по массиву опытных данных. Выбор квадратичного критерия рассогласования опытных данных и результатов расчетов. Нахождение оптимального времени пребывания и температуры в непрерывном реакторе с мешалкой, а также оптимального времени проведения реакции в периодическом реакторе с последовательными реакциями. Модуль 4.Методы линейной и нелинейной регрессии для описания экспериментальных данных. Применение методов корреляционного и регрессионного анализа при обработке данных одно- и многофакторных экспериментов. Принципы построения статистических эмпирических моделей. Методы линейной, линеаризованной и нелинейной регрессии при определении параметров моделей. Применение решателей lsqcurvefit и fminsearch для определения параметров нелинейной модели в случае однофакторного эксперимента. Применение решателя linsolve для определения параметров линейных и линеаризованных моделей для случая многофакторного эксперимента. Реализация метода Брандона и его модификации при построении эмпирических моделей по данным многофакторного эксперимента. 4. ОБЪЕМ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Виды учебной работы В зачетных единицах В академ. часах В астр. часах Общая трудоемкость дисциплины по учебному плану 2 72 54 Аудиторные занятия: 1 36 27 Практические занятия 36 27 Самостоятельная работа (СР): 1 36 27 Самостоятельное изучение разделов дисциплины 36 27 Вид контроля зачёт Аннотация рабочей программы дисциплины Б1.В.03 «Коллоидная химия полимеров» направление 18.04.01 «Химическая технология» магистерской программы «Химическая технология переработки пластических масс и композиционных материалов» 1. Цели дисциплины - дать современные и научно обоснованные знания о полимерах и полимерсодержащих системах, их особенностях и коллоидно – химических свойствах и тем самым сформировать теоретическую базу у магистров, специализирующихся в области полимерных материалов. Показать роль коллоидно – химических явлений и процессов в технологии наполненных полимеров, в технологии полимерных пленкообразующих композиций и в других технологиях полимерных материалов, ознакомить обучающихся с коллоидно - химическими основами управления процессами структурообразования в полимерных композиционных материалах. Изучение дисциплины «Коллоидная химия полимеров в переработке пластических масс» способствует формированию следующих компетенций: общекультурных: - готовностью к саморазвитию, самореализации, использованию творческого потенциала (ОК-3); - способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, получать знания в области современных проблем науки, техники и технологии, гуманитарных, социальных и экономических наук (ОК-4); - способностью к профессиональному росту, к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-5); общепрофессиональных: - готовностью к коммуникации в устной и письменной формах на русском и иностранном языках для решения задач профессиональной деятельности (ОПК-1); - способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов в соответствии с направлением и профилем подготовки (ОПК-3); профессиональных: научно-исследовательская деятельность: - готовностью к поиску, обработке, анализу и систематизации научно-технической информации по теме исследования, выбору методик и средств решения задачи (ПК-2); - способностью использовать современные приборы и методики, организовывать проведение экспериментов и испытаний, проводить их обработку и анализировать их результаты (ПК-3). 2. В результате изучения дисциплины «Коллоидная химия полимеров в переработке пластических масс» магистр должен: знать: основные достижения и направления развития современной коллоидной химии, а также физической химии полимеров; особенности молекулярного строения полимеров и характеристики макромолекул, обусловливающие переход их растворов из гомогенного состояния в коллоидное; термодинамические аспекты самопроизвольного диспергирования полимеров в низкомолекулярных жидкостях и агрегативной устойчивости растворов полимеров; закономерности и особенности протекания поверхностных явлений в полимерных системах; природу сил взаимодействия между частицами дисперсной фазы наполненных полимерных системах; основные коллоидно – химические характеристики дисперсных наполнителей полимеров и методы их определения; способы регулирования прочности контактов, возникающих между частицами в дисперсных системах и получения полимерных композиционных материалов с заданным комплексом свойств. уметь: обосновать выбор темы научного исследования, его цели, задачи и пути достижения, методов экспериментальных измерений; грамотно анализировать результаты экспериментальных исследований и делать научно обоснованные выводы; устанавливать основные факторы, влияющие на процессы и явления, протекающие в исследуемой системе; использовать полученные знания для решения профессиональных задач; рассчитывать гистограммы и кривые распределения частиц наполнителя по размерам; проводить измерения на капиллярных и ротационных вискозиметрах, строить реологические зависимости по полученным данным и анализировать их. владеть: современными и экспериментальными методами исследования коллоидных систем с жидкой дисперсионной средой; методами исследования свойств растворов полимеров и расчета по полученным зависимостям параметров взаимодействия между полимеров и растворителем; методами определения поверхностного натяжения жидкостей и угла смачивания (краевого угла); реологическими методами исследования наполненных полимерных систем и способами расчета прочности единичного контакта между частицами наполнителя. 3. Краткое содержание дисциплины Модуль 1. Особенности молекулярного строения полимеров и коллоидно-химические свойства полимерных систем Признаки объектов коллоидной химии. Особенности молекулярного строения полимеров и влияние их на свойства полимерных систем и материалов. Разновидности гетерогенно-дисперсного состояния полимерных систем. Лиофобные и лиофильные дисперсные системы. Коллодно-химические свойства пластифицированных полимеров, пластизолей и пластигелей, латексов, лакокрасочных композиций, наполненных полимеров, полимерных пленок, волокон, и мембран. Растворы полимеров как переходные системы между истинными (гомогенными) и коллоидными системами. Условия самопроизвольного диспергирования (растворения) полимеров в низкомолекулярных жидкостях, роль энтропийного фактора. Комбинаториальная и некомбинаториальная составляющие энтропии смешения полимеров с растворителем. Особенности ассоциации макромолекул в растворах. Образование в растворах полимеров надмолекулярных и пространственных структур. Студни полимеров и их реологические свойства. Модуль 2. Межфазные слои и поверхностные явления в полимерных системах Поверхностное натяжение полимеров. Влияние молекулярной массы, температуры, физического и фазового состояния полимеров на их поверхностное натяжение. Расчетные и экспериментальные методы определения поверхностного натяжения полимеров в твердом состоянии.Поверхностные слои в полимерных системах, их структура и свойства. Особенности поверхностных явлений в полимерных системах. Закономерности адсорбции полимеров из растворов на поверхности твердых тел. Модуль 3. Растворы полимеров и их коллоидно-химические свойства Влияние длины и гибкости полимерной цепи, а также «качества» растворителя на конформации макромолекул и коллоидно-химические свойства растворов полимеров. θ- растворы полимеров как коллоидные системы. Экспериментальное определение молекулярной массы полимеров и термодинамических параметров их взаимодействия с растворителем методами светорассеяния, седиментации в центробежном поле и методом капиллярной вискозиметрии. Полиэлектролиты и коллоидно-химические свойства их растворов. Изоэлектрическая точка, полиэлектролитный и электровязкостный эффекты. Модуль 4. Полимерные и композиционные материалы Наполненные полимеры как дисперсные системы, их классификация. Дисперсные и волокнистые наполнители полимеров, их коллоидно-химические характеристики и методы определения. Энергия и сила парного взаимодействия частиц наполнителя, уравнения для их расчета. Формирование структур в полимерных системах за счет возникновения контактов между частицами и в результате отталкивания частиц. Типы межчастичных контактов. Понятие о прочности единичного контакта между частицами. Теория прочности коагуляционных структур и следствия из нее. Модуль 5. Реологические свойства наполненных полимерных систем Реологическое поведение систем с коагуляционными структурами. Полные реологические кривые для дисперсных систем с коагуляционно – тиксотропными структурами. Расчет прочности единичных контактов по данным реологических измерений. Практическое использование тиксотропных дисперсных систем. Реологическое поведение систем с дилатантной структурой. Реологическая (обратимая) и рейнольдсовская (необратимая) дилатансия. Коллоидно-химические основы получения полимерных композиционных материалов. Влияние дисперсности наполнителей, формы частиц, гидрофильно – гидрофобной мозаичности их поверхности на процессы образования и разрушения пространственных структур. Предварительное дезагрегирование и адсорбционное модифицирование поверхности частиц наполнителей при получении полимерных композиционных материалов. Выбор стабилизаторов при получении полимерных композиционных материалов в зависимости от природы активных центров на поверхности частиц наполнителя. 4. Объем учебной дисциплины Виды учебной работы Объем В зачетных единицах В академических часах В астрономических часах Общая трудоемкость дисциплины по учебному плану 3 108 81 Аудиторные занятия: 1,5 54 40,5 Лекции (Лек) 12 9 Практические занятия (ПЗ) 24 18 Лаборатория 18 13,5 Самостоятельная работа (СР): 1,5 54 40,5 Вид итогового контроля зачет с оценкой Аннотация учебной программы дисциплины Б1.В.04 «Применение САПР для проектирования процессов получения полимеров» направление 18.04.02 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» магистерской программы «Современное технологическое оборудование переработки полимеров» 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ Цель дисциплины – получение студентами знаний и навыков применения современных программных комплексов для решения задач технологического проектирования химико-технологических процессов при разработке новых и модернизации действующих производств. Целью настоящего курса также является обучение слушателей современным методам технологических расчетов и расчетных исследований химико-технологических процессов с использованием пакета прикладных программ (ППП) MATLAB и пакета моделирующих программ CHEMCAD. 2. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Изучение дисциплины способствует формированию следующих компетенций: Общекультурных: - способностью к абстрактному мышлению, анализу, синтезу (ОК-1); - способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, получать знания в области современных проблем науки, техники и технологии, гуманитарных, социальных и экономических наук (ОК-4). Общепрофессиональных: - готовностью к использованию методов математического моделирования материалов и технологических процессов, к теоретическому анализу и экспериментальной проверке теоретических гипотез (ОПК-4) Профессиональных: научно-исследовательская деятельность: - способностью организовывать самостоятельную и коллективную научно- исследовательскую работу, разрабатывать планы и программы проведения научных исследований и технических разработок, разрабатывать задания для исполнителей (ПК-1); - готовностью к поиску, обработке, анализу и систематизации научно-технической информации по теме исследования, выбору методик и средств решения задачи (ПК-2); - способностью использовать современные приборы и методики, организовывать проведение экспериментов и испытаний, проводить их обработку и анализировать их результаты (ПК-3); В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: - методы технологических расчетов химико-технологических процессов c применением пакетов MATLAB и CHEMCAD; - численные методы вычислительной математики для реализации на компьютерах численных алгоритмов расчетов химико-технологических процессов; - способы применения пакетов MATLAB и CHEMCAD для технологических расчетов химико-технологических процессов при решении задач научных исследований, а также задач технологического проектирования химико-технологических систем; - принципы применения методик технологических расчетов при автоматизированном проектировании (САПР). Уметь: - применять полученные знания при решении профессиональных задач проведения технологических расчетов процессов химической технологии; - рассчитывать режимные, технологические и конструкционные параметры процессов в аппаратах химической технологии - рассчитывать технологические схемы химических производств, в том числе и с обратными (рециклическими) материальными и тепловыми потоками; - решать задачи оптимизации процессов химической технологии. Владеть: - методами применения пакета MATLAB и пакета CHEMCAD для проведения технологических расчетов и оптимизации процессов химической технологии, а также синтеза химико-технологических систем и подготовки исходных данных для проектирования. 3. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ |