Modellering af miljøtekniske processer
Overordnede kursusmål
Kursets mål er at give de studerende de generelle kompetencer til at kunne arbejde med matematisk modellering og anvende disse på miljøtekniske problemer, som de vil bygge videre i specialisering kurser. Kurset har fire hovedelementer: i) massebalancer ved brug af store miljødatasæt, ii) deterministisk modellering ved hjælp af almindelige differentialligninger, iii) deterministisk modellering ved hjælp af partielle differentialligninger og iv) modeloptimering, følsomhedsanalyse og stokastisk modellering. Kurset er opbygget omkring et bredt udvalg af eksempler fra det miljøteknologiske område og bruger softwarepakker og programmering sprog (f. eks. COMSOL Multiphysics, Python) til at illustrere generelle modelleringsprincipper. Studerende lærer, hvordan man integrerer observerede data og modeller med henblik på at løse miljørelaterede problemer.
See course description in English
Læringsmål
- Opstille matematiske modeller for miljøtekniske problemer.
- Identificere og beskrive processerne, som er relevante for miljøtekniske problemer.
- Anvende naturvidenskabelig grundviden fra fysik, kemi og biologi til at løse miljømæssige problemer.
- Opstille ordinære og partielle differentialligninger, randbetingelser og initialbetingelser basered på procesforståelse.
- Bruge numeriske og analytiske teknikker til at finde løsningerne til matematiske modeller.
- Anvende modelleringsværktøj til løsning af miljøproblemer.
- Forstå modelopførsel gennem sensitivitetsanalyse.
- Bruge parameterestimering og prædiktiv modellkering for at vurdere modelpræstation imod reelle målinger.
Kursusindhold
Kurset indeholder udvalgte emner som inkluderer: miljøstatistik med usikkerhedsvudering, parameterestimering og -optimering, sensitivitetsanalyse, og stokastisk modellering; miljøteknisk modellering baseret på koblede ordinære og partielle differentialligninger, inklusiv modeller af masse- og energibalancer, reaktiv transport, modellering af mikrobielle processer; materiale flow analyse; programmering. Anvendelse er i felterne miljøkemi, grundvandstransport, og vandafledning i byområder.
Anbefalede forudsætninger
Matematik, kemi, fysik og miljøtekniske processer. Programmering (Python)
Undervisningsform
Kurset anvender problembaseret læring, hvor kernen af kurset er en række tutorials og opgaver, som eksponerer studerende for de vigtigste teknikker og koncepter i miljøteknisk modellering. Baggrundsviden bliver opbygget igennem fokuseret læsestof, diskussioner og forelæsninger.
Fakultet
Bemærkninger
Kurset er et obligatorisk og generelt kompetence kursus for kandidater i miljøteknik.
Det er anbefalet at MSc studerende følger kurset i det første år af deres MSc studier.
3. års BSc studerende er også velkomne i kurset.