Системный анализ та моделювання теплоенергетичних систем

Анотація навчальної дисципліни

Мета дисципліни:

забезпечити розвиток загальних та спеціальних компетентностей майбутніх докторів філософії, розвити здатність застосування системного підходу і використовувати отримані теоретичні знання з методів системного аналізу при моделюванні різноманітних теплоенергетичних систем. 

Завдання дисципліни:

Навчити проводити системний аналiз та моделювання сучасних та перспективних теплоенергетичних систем;

Розвити навички застосування методів аналізу, моделювання, розробки та оптимізації сучасних та перспективних теплоенергетичних систем як технологічних комплексів (ТК); 

Розвити навички застосування методів аналізу, моделювання, розробки та оптимізації автоматичних систем контролю (АСК) технологічних процесів, які застосовуються у сучасних та перспективних теплоенергетичних системах.

Основні результати навчання 

Здатність аналізувати структуру технологічних процесів, що відбуваються на ТЕС, АЕС та хімічних виробництвах

Здатність обирати, на основі аналізу, технологічні параметри, що потребують регулювання та здатність обирати технологічні величини за допомогою яких реалізують керуючи впливи.

Здатність розробляти математичне забезпечення АСУ ТП у вигляді алгоритмів функціонування регуляторів.

Володіти методами цифрового подання та обробки графічної, звукової та відео інформації; знати та вміти обирати формати графічних, звукових та відео файлів; володіти засобами їх перетворення тощо.

Володіти методами проектування динамічних графічних об’єктів  для програмних систем комп’ютерної графіки

Вміти контролювати якість виконання проектних робіт та розроблення АСУ ТП колективом розробників із врахуванням діючих державних, міжнародних, професійних та корпоративних стандартів

Здатність бути творчою та креативною особистістю, прагнення до освоєння та використання інноваційних технологій в галузі автоматизації теплоенергетичних процесів

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

Л – лекційні заняття; 
ПЗ – практичні заняття; 
СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; 
К – консультації викладача;
МКР – модульна контрольна робота.

Тематика та види навчальних занять

1 тиждень
Л 1. Системний підхід в моделюванні та методи системного аналізу.
ПЗ 1. Застосування системного підходу при  моделюванні теплоенергетичних  систем.
СРС. К.

2 тиждень
Л 2. Роль експерименту при моделюванні.  Моделювання  розгерметизації оболонки твела.  
СРС. К.

3 тиждень
Л 3. Методика моделювання теплоенергетичних систем. Моделювання стану ядер.
ПЗ 2. Роль експерименту в моделюванні теплоенергетичних систем. приклад моделювання стохастичної системи.
СРС. К.

4 тиждень
Л 4. Моделювання проходження нейтронного потоку через речовину та дифузії  теплових нейтронів.  
СРС. К.

5 тиждень
Л 5. Моделювання ланцюгової реакції поділу.  Системний зв'язок структури та фізики ядерних реакторів.
ПЗ 3. Методика моделювання теплоенергетичних систем.
СРС. К.

6 тиждень
Л 6. Моделювання енерговиділення в активній зоні реактора  та уповільнення нейтронів.
СРС. К.

7 тиждень
Л 7. Моделювання процесів у канальному та корпусному реакторах.
ПЗ 4. Моделювання мікроструктури  теплоенергетичної системи.
СРС. К.

8 тиждень
Л 8. Відмінність моделювання процесів у канальному та корпусному реакторах. Особливості моделювання процесів у швидкому реакторі.
СРС. К.

9 тиждень
Л 9. Моделювання критичності і кінетики реактора.
ПЗ 5. Зв'язок структури та фізики теплоенергетичної системи.
СРС. К.

10 тиждень
Л 10. Моделювання динаміки нейтронного поля та іонізуючого випромінювання.
СРС. К.

11 тиждень
Л 11. Моделювання перехідних процесів на ксеноні і перестановок палива в активній зоні.
ПЗ 6. Моделювання енерговиділення та уповільнення нейтронів в теплоенергетичній системі.
СРС. К.

12 тиждень
Л 12. Модель ефективності управління властивостями твелів. Системний аналіз причин катастрофи на ЧАЕС.
ПЗ 7. Моделювання процесів в залежності від схеми подачі теплоносія, складу компонентів та структури теплоенергетичної системи.
СРС. К.

13 тиждень
Л 13. Моделювання зміни властивостей твела і потужності РУ. Термомеханічний аналіз властивостей твела.
СРС. К.

14 тиждень
Л 14. Емпіричне обгрунтування моделі зростання пошкодженості оболонки. Моделювання неоднорідності розподілу енерговиділення в ТВЗ.
ПЗ 8. Моделювання процесів у швидкому реакторі як теплоенергетичній системі.
СРС. К.

15 тиждень
Л 15. Аналіз значущості параметра пошкодження. Моделювання впливу історії навантаження ТВЗ і невизначеності вхідних параметрів.  
СРС. К.

Самостійна робота

Самостійна робота складає 74 години. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 28 годин;
2) підготовка до практичних занять – 16 годин;
3) підготовка до екзамену – 30 годин.

Процедура оцінювання

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи.

Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (1 запитання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 25 балами. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 25 балів.

Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:

Семестровий модуль № 1

МК1. Модульна контрольна робота – 50 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2

МК2. Модульна контрольна робота – 50 балів (15 тиждень).

Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.

Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен, білет до якого складається з теоретичної частини (4 запитання) та практичної частини (1 задача). Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання екзаменаційного білету становить 100 балів. 

Умови допуску до підсумкового контролю

До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 60 %.

Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни.

Складання/перескладання екзаменів організується за встановленим відділом аспірантури розкладом.

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.

Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.

Відсутність здобувача на екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».

Складання/перескладання екзаменів – за встановленим деканатом розкладом.

Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.

Під час розв’язання задач на МКР та екзамені дозволяється користуватися хімічними довідниками.