Μοντελοποίηση & Προσομοίωση Μοριακών Συστημάτων

Πληροφορίες Μαθήματος
ΤίτλοςΜοντελοποίηση & Προσομοίωση Μοριακών Συστημάτων / Modeling & Simulation of Molecular Systems
ΚωδικόςΜΣ2
ΣχολήΠολυτεχνική
ΤμήμαΧημικών Μηχανικών
Κύκλος / Επίπεδο2ος / Μεταπτυχιακό
Περίοδος ΔιδασκαλίαςΕαρινή
ΚοινόΝαι
ΚατάστασηΜη Ενεργό
Course ID600015533

Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΜΣ ΧΗΜΙΚΗ ΚΑΙ ΒΙΟΜΟΡΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ (2020-σήμερα)

Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 0
ΚατεύθυνσηΤύπος ΠαρακολούθησηςΕξάμηνοΈτοςECTS
ΥΓΕΙΑ-ΤΡΟΦΙΜΑΕπιλογής Κατεύθυνσης217
ΕΝΕΡΓΕΙΑ-ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΕπιλογής Κατεύθυνσης217

Πληροφορίες Τάξης
ΤίτλοςΜοντελοποίηση & Προσομοίωση Μοριακών Συστημάτων
Ακαδημαϊκό Έτος2018 – 2019
Περίοδος ΤάξηςΕαρινή
Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ
Ώρες Εβδομαδιαία3
Ώρες Συνολικά39
Class ID
600126307
Κατηγορία Μαθήματος
Εμβάθυνσης / Εμπέδωσης Γνώσεων
Τρόπος Παράδοσης
  • Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Γλώσσα Διδασκαλίας
  • Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Προαπαιτούμενα Μαθήματα
  • ΕΘ1 Eφαρμοσμένη Θερμοδυναμική
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Οι φοιτητές με την επιτυχή παρακολούθηση του μαθήματος : • Αποκτούν εξειδικευμένο υπόβαθρο σε θέματα μοντελοποίησης μοριακών συστημάτων και διεργασιών, το οποίο παρέχει τη δυνατότητα για κατανόηση, εφαρμογή διεργασιών υπάρχουσας τεχνολογίας και ανάπτυξη νέων καινοτόμων ιδεών στο πεδίο. • Δύνανται να χρησιμοποιούν την αποκτηθείσα γνώση τους για την επίλυση διεπιστημονικών προβλημάτων, τα οποία εδράζονται στη χημική μηχανική, φυσικών και βιολογικών συστημάτων, με ταυτόχρονη θεώρηση περιβαλλοντικών, ενεργειακών και ηθικών ζητημάτων. • Ενισχύουν την ικανότητά τους να συντάσσουν τεχνικές μελέτες αξιολογώντας πειραματικά και/ή θεωρητικά επιστημονικά δεδομένα που σχετίζονται με το φυσικό αντικείμενο του μαθήματος.
Γενικές Ικανότητες
  • Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Αυτόνομη εργασία
  • Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
  • Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
  • Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγή στις προσομοιώσεις – Από το μοριακό επίπεδο στην προσομοίωση διεργασιών. Μοριακή προσομοίωση: Εισαγωγή στη μοριακή δυναμική και την προσομοίωση Monte Carlo, υπολογιστικές μέθοδοι για τη μελέτη της δομής και των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των υλικών. Περιγραφή θερμοδυναμικών ιδιοτήτων καθαρών ρευστών και μιγμάτων – Θεωρίες μέσου πεδίου: Κυβικές καταστατικές εξισώσεις, μοντέλα συντελεστή ενεργότητας, συνδυασμός καταστατικών εξισώσεων και μοντέλων συντελεστή ενεργότητας, καταστατικές εξισώσεις για ρευστά με ισχυρές ειδικές αλληλεπιδράσεις, η θεωρία στατιστικώς συζευγμένου ρευστού (SAFT), η καταστατική εξίσωση CPA, η θεωρία πλεγματικού ρευστού δεσμών υδρογόνου, μοντέλα για συστήματα με ηλεκτρολύτες, εφαρμογές σε συστήματα με φαρμακευτικές ουσίες, βιολογικά μόρια και περιβαλλοντικά συστήματα, θερμοδυναμικά μοντέλα σε προσομοιωτές διεργασιών. Μεσοσκοπική μοντελοποίηση και προσομοίωση διεργασιών ισορροπίας και μεταφοράς: Το πλεγματικό ρευστό ως πρότυπο ρευστό και η σύνδεση του με το μοντέλο του Ising. Θερμοδυναμική του πλεγματικού ρευστού: Θεωρία συναρτησιακής πυκνότητας (DFT) με χρήση των μεθόδων: Monte Carlo, μέσου πεδίου (MFT), ισορροπία εντός νανοδομών: διαβρέχοντα και μη διαβρέχοντα ρευστά, σύγκριση με μεθόδους Monte Carlo και ρευστά τύπου Lenard Jones, διεργασίες μεταφοράς με χρήση πλεγματικών ρευστών, δυναμική θεωρία συναρτησιακής πυκνότητας (DDFT), DDFT με υδροδυναμικές αλληλεπιδράσεις, σύνδεση με άλλες θεωρίες μεταφοράς, διεργασίες μεταφοράς σε νανοδομές υπό συνθήκες πλήρους και μερικής διάβροχης, σύγκριση με μεθόδους μοριακής δυναμικής και ρευστά τύπου Lennard Jones.
Λέξεις Κλειδιά
Μοριακή Δυναμική, Monte Carlo, Θεωρία Συναρτησιακών Πυκνότητας, Θεωρίες Καταστατικής Εξίσωσης
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
  • Σημειώσεις
  • Διαφάνειες
  • Πολυμεσικό υλικό
  • Βιβλίο
  • Επιλεγμένα κεφάλαια βιβλίων
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στην Αξιολόγηση των Φοιτητών
Περιγραφή
Χρήση Τ.Π.Ε. στη διδασκαλία (χρήση ηλεκτρονικών μέσων παρουσίασης) και στην επικοινωνία με τους φοιτητές (μέσω της πλατφόρμας elearning, καθώς και μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.
Οργάνωση Μαθήματος
ΔραστηριότητεςΦόρτος ΕργασίαςECTSΑτομικάΟμαδικάErasmus
Διαλέξεις391,3
Σεμινάρια60,2
Εργαστηριακή Άσκηση60,2
Μελέτη και ανάλυση βιβλίων και άρθρων1204
Συγγραφή εργασίας / εργασιών391,3
Σύνολο2107
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Μέθοδοι αξιολόγησης: Γραπτή εξέταση (Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης, Ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης, Επίλυση προβλημάτων) Γραπτή Εξέταση: 100% του βαθμού Γραπτή Εργασία (επίλυση προβλημάτων εκτός αίθουσας): 10 % του βαθμού, προαιρετική Τα κριτήρια αξιολόγησης και ο κανονισμός του μαθήματος θα είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας elearning.auth.gr,
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
  • Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
  • Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
  • Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
  • Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
  • Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
Τελευταία Επικαιροποίηση
01-10-2018