Освітньо-наукова програма «Теплоенергетика»
Навчальний план підготовки доктора філософії (вступ до 2024 р.)
Навчальний план підготовки доктора філософії (вступ з 2024 р.)
Гарант освітньо-наукової програми – доктор технічних наук, старший дослідник Тарасова Вікторія Олександрівна
+38 0572 93-10-55
До уваги аспірантів першого року навчання: кінцевий термін складання індивідуального навчального плану – 31 травня.
Нормативні навчальні дисципліни циклу фахової підготовки
ОК5 Термодинаміка енергетичних систем
Метою викладання навчальної дисципліни є засвоєння концептуально-методологічної бази виконання термодинамічного аналізу процесів енергоперетворення в енергетичних установках та оцінки ефективності трансформації теплоти в ідеальних та реальних термодинамічних циклах.
Після вивчення курсу аспіранти повинні:
Знати: основні положення термодинамічного аналізу процесів енергоперетворення в енергетичних установках та оцінки ефективності трансформації теплоти в ідеальних та реальних термодинамічних циклах.
Вміти: реалізовувати можливості термодинамічних процесів за допомогою розрахунково-теоретичного апарату, який ґрунтується на основних постулатах термодинаміки.
Розуміти: основні закони і принципи термодинаміки при аналізуванні основних процесів енергоперетворення в енергетичних установках.
Робоча програма навчальної дисципліни
ОК6 Тепломасообмін в енергетичному обладнанні
Метою викладання навчальної дисципліни є одержання теоретичних знань про тепломасообмінні процеси, що відбуваються в енергетичному обладнанні, зокрема в енергетичних установках з використанням енергії відновлюваних джерел, формування здатностей використовувати основні закони переносу теплоти та маси для аналізу та розрахунку основних тепломасообмінних процесів, конструктивних характеристик та теплових режимів роботи енергетичних установок.
Після вивчення курсу аспіранти повинні:
Знати: основні закони та механізми тепломасообміну (теплопровідність, конвекція, випромінювання, дифузія); принципи роботи теплообмінних апаратів енергетичних установок; типові методики виконання теплових, масообмінних і гідравлічних розрахунків та розв’язку практичних задач, що пов’язані з тепломасообміном в обладнанні енергетичних установок.
Вміти: виконувати теплові та масообмінні розрахунки теплообмінних апаратів; застосовувати закони тепло- і масообміну для розв’язання інженерних задач; аналізувати вплив режимів роботи та конструктивних параметрів устаткування на ефективність теплообміну; застосовувати методи термоекономічного аналізу для оптимізації тепломасообмінних процесів в енергетичному обладнанні.
Розуміти: фізичну сутність процесів тепломасообміну в енергетичному обладнанні; взаємозв’язок між тепловими, гідродинамічними та масообмінними процесами; роль тепломасообміну в підвищенні ефективності енергетичних установок.
Робоча програма навчальної дисципліни
ОК7 Сучасні засоби комп’ютерного моделювання в енергетиці
Метою викладання навчальної дисципліни є формування знань в галузі сучасних засобів комп’ютерного моделювання процесів в енергетиці та оволодіння навичками розрахунку задач тепломасообміну і теплонапруженого стану.
Після вивчення курсу аспіранти повинні:
Знати: основні закони тепломасообміну і термодинаміки; методи проведення наукових досліджень, у сфері теплоенергетики та дотичних до неї міждисциплінарних напрямах.
Вміти: використовувати сучасні програмні засоби для моделювання, ідентифікації і оптимізації тривимірних нелінійних теплофізичних процесів в об’єктах отримання, перетворення і споживання енергії.
Розуміти: основні методи та підходи по дослідженню та оптимізації тепломасообміних і термодинамічних процесів в об’єктах отримання, перетворення та споживання теплової енергії.
Робоча програма навчальної дисципліни
Дисципліни вільного вибору
Індивідуальна освітня траєкторія формується шляхом вільного вибору аспірантом щонайменше 4 дисциплін з наступних. Під час вибору враховуйте тематику свого власного дисертаційного дослідження
ВБ1 Воднева енергетика
Метою викладання навчальної дисципліни є вивчення термодинамічних та теплофізичних основ отримання водню та його ефективного використання в енергетичних та технологічних установках, формування практичних умінь і навичок щодо застосування науково-технічних знань на практиці при вивченні фізико-енергетичних технологій отримання та трансформації енергії.
Після вивчення курсу аспіранти повинні:
Знати: основні способи генерації і застосування водню в енергетичній та хімічній промисловості, а також основні моменти щодо ефективного зберігання водню в хімічних сполуках та під високим тиском.
Вміти: розрізняти основні способи отримання водню щодо його подальшого ефективного застосування в промисловості.
Розуміти: основні принципи і закони термодинаміки при аналізі процесів зберігання водню в енергетичних установках та хімічних сполуках.
Робоча програма навчальної дисципліни
ВБ2 Математичне моделювання, ідентифікація та оптимізація теплових процесів
Метою викладання навчальної дисципліни є оволодіння методами чисельного розв’язання прямих і обернених задач математичної фізики, формування практичних умінь і навичок щодо постановки задач моделювання, ідентифікації і оптимізації фізичних процесів, розробки математично-комп’ютерного інструментарію для їх розв’язання та його використання при розв’язанні певних практичних задач.
Після вивчення курсу аспіранти повинні:
Знати: важливі поняття теорії чисельного розв’язання прямих і обернених задач теплофізики; основні математичні методи розв’язання прямих і обернених задач, методами регуляризації некоректних задач і пошуку екстремуму функціоналу.
Вміти: формулювати задачу, формувати математичну модель теплофізичних процесів, що розглядаються, будувати алгоритми розрахунку для розв’язання різних типів, проводити розрахунки та аналізувати отримані результати, використовувати отримані знання для розв’язання прикладних задач за спеціальністю.
Розуміти: властивості та можливості методів і алгоритмів моделювання, ідентифікації, і оптимізації.
Робоча програма навчальної дисципліни
ВБ7 Когенераційні установки
Метою викладання навчальної дисципліни є формування теоретичних знань принципів роботи когенераційних установок, їх видів, схем та режимів роботи, набуття практичних навичок для аналізу та розрахунку термодинамічних та тепломасообмінних параметрів когенераційних установок різних видів, оволодіння способами модернізації діючих котелень у міні-ТЕЦ та умінням зробити обґрунтований вибір ефективного типу когенераційних установок для об’єктів різного призначення.
Після вивчення курсу аспіранти повинні:
Знати: теоретичні основи когенераційних технологій та їх місце в сучасній енергетиці; види та схеми когенераційних установок (паротурбінні, газотурбінні, парогазові, газопоршневі, абсорбційні тощо), принципи їх роботи, основні конструктивні особливості та характеристики; термодинамічні, теплотехнічні та електротехнічні процеси, що відбуваються в когенераційних системах; показники енергетичної, економічної та екологічної ефективності когенераційних установок; сучасні тенденції розвитку когенераційних технологій та їх роль у підвищенні енергоефективності й декарбонізації.
Вміти: аналізувати режими роботи когенераційних установок та оцінювати їх техніко-економічну доцільність; виконувати розрахунки енергетичних, теплових і паливних характеристик когенераційних систем; обґрунтовувати вибір типу та параметрів когенераційної установки для конкретних умов споживання; оцінювати вплив когенераційних установок на надійність, ефективність та екологічні показники енергопостачання; використовувати сучасні методи моделювання та аналізу когенераційних систем у наукових дослідженнях; формулювати та аргументувати наукові висновки щодо оптимізації й удосконалення когенераційних технологій.
Розуміти: взаємозв’язок між виробництвом електричної та теплової енергії в когенераційних процесах; переваги й обмеження когенерації порівняно з роздільним виробництвом енергії; роль когенераційних установок у розвитку розподіленої генерації та сталих енергетичних систем; наукові та інженерні проблеми, пов’язані з підвищенням ефективності, надійності та екологічної безпеки когенераційних установок.
Робоча програма навчальної дисципліни
ВБ8 Холодильне обладнання
Метою дисципліни є формування у здобувачів системних знань щодо принципів роботи, конструкції, методів розрахунку та експлуатації холодильних машин і установок, а також методів підвищення їх енергетичної ефективності та екологічної безпеки.
Особливу увагу приділено аналізу термодинамічних процесів холодильних циклів, вибору обладнання, оптимізації режимів роботи холодильних установок та їх інтеграції до сучасних енергетичних систем.
Після вивчення курсу аспіранти повинні:
Знати: основні поняття, параметри та нормативні вимоги до холодильного обладнання; термодинамічні цикли холодильних машин; методи розрахунку холодопродуктивності установок; класифікацію та призначення основного обладнання холодильних систем; способи підвищення ефективності холодильних машин; методи визначення теплопритоків до холодильних камер.
Вміти: визначати ефективності холодильних машин; виконувати розрахунки продуктивності компресора, випарника та основних показників ефективності; будувати та аналізувати термодинамічні цикли холодильних машин; обґрунтовувати вибір обладнання холодильних машин залежно від умов експлуатації.
Розуміти: фізичну сутність термодинамічних та теплообмінних процесів у холодильних машинах; взаємозв’язок параметрів холодильного циклу та ефективності системи; вплив зовнішніх факторів на роботу холодильних машин.
Робоча програма навчальної дисципліни
ВБ9 Наукові основи проектування систем забезпечення мікроклімату
Метою курсу є формування у аспірантів комплексних знань і навичок, необхідних для наукових досліджень та практичного впровадження інноваційних технологій у галузі мікроклімату, кондиціонування та теплових насосів, що відповідають сучасним вимогам енергоефективності та екологічної безпеки.
Після вивчення курсу аспіранти повинні:
Знати: основні поняття, параметри та нормативні вимоги мікроклімату приміщень; термодинамічні цикли парокомпресійних холодильних машин і теплових насосів; класифікацію та призначення основного обладнання холодильних і теплонасосних систем; способи підвищення ефективності холодильних і теплонасосних установок; принципи роботи транскритичних, абсорбційних і гібридних систем.
Вміти: аналізувати параметри мікроклімату та оцінювати їх відповідність нормативам; виконувати розрахунки продуктивності компресора, випарника та основних показників ефективності; будувати та аналізувати термодинамічні цикли холодильних і теплонасосних систем; обґрунтовувати вибір схем і обладнання залежно від умов експлуатації.
Розуміти: взаємозв’язок мікроклімату приміщень із тепловим комфортом та енергоефективністю систем; фізичну сутність тепло- та масообмінних процесів у холодильних і теплонасосних установках; вплив режимних і кліматичних факторів на ефективність роботи систем.
Робоча програма навчальної дисципліни
ВБ10 Аналіз ефективності систем термотрансформації методами прикладної термодинаміки
Метою курсу є формування у аспірантів комплексних знань і навичок, необхідних для наукових досліджень та практичного застосування сучасних методів прикладної термодинаміки для аналізу ефективності, економічності систем термотрансформації у галузі мікроклімату, кондиціонування та теплових насосів, що відповідають сучасним вимогам енергоефективності та екологічної безпеки.
Після вивчення курсу аспіранти повинні:
Знати: основні поняття та визначення прикладної термодинаміки; методи енергетичного, ентропійного, ексергетичного й термоекономічного аналізу; принципи складання матеріальних, енергетичних і ексергетичних балансів; поняття ексергії, анергії, деструкції ексергії та ексергетичного ККД; методи оцінювання втрат від необоротності в елементах і системі в цілому; сучасні підходи до термоекономічної оптимізації систем термотрансформації.
Вміти: виконувати енергетичний, ентропійний та ексергетичний аналіз систем термотрансформації та їх окремих елементів; складати та аналізувати енергетичні й ексергетичні баланси; визначати ексергію потоків речовини, теплоти; оцінювати величину та структуру внутрішніх і зовнішніх втрат ексергії.
Розуміти: фізичну сутність процесів перетворення енергії в системах термотрансформації; взаємозв’язок між термодинамічними та економічними показниками роботи систем; вплив режимних, структурних і зовнішніх факторів на ексергетичну та термоекономічну ефективність енергетичних і теплотехнологічних установок.
Робоча програма навчальної дисципліни
ВБ11 Термопружний стан елементів енергетичного обладнання
Метою викладання навчальної дисципліни є оволодіння методами чисельного розв’язання фізично-нелінійних задач механіки деформівного твердого тіла, формування практичних умінь і навичок щодо постановки задач моделювання процесів деформування у сучасних конструкціях з урахуванням впливу температури, розробки математично-комп’ютерного інструментарію для їх розв’язання та його використання при розв’язанні практичних задач.
Після вивчення курсу аспіранти повинні:
Знати: важливі поняття теорії фізично-нелінійних задач механіки деформівного твердого тіла; основні математичні методи дослідження динамічного напружено-деформованого та граничного стану елементів конструкцій при механічних навантаженнях; методи чисельного розв’язання задач деформування елементів конструкцій з урахуванням впливу температури.
Вміти: формулювати задачу, формувати математичну модель фізичних процесів, що розглядаються, будувати алгоритми розрахунку для розв’язання різних типів, проводити розрахунки та аналізувати отримані результати, використовувати отримані знання для розв’язання прикладних задач за спеціальністю.
Розуміти: властивості та можливості методів і алгоритмів моделювання процесів деформування у сучасних конструкціях з урахуванням впливу температури.
Робоча програма навчальної дисципліни
ВБ12 Теорія теплофікаційних турбін ТЕЦ
Метою викладання навчальної дисципліни є формування обізнаності про режими відпущення теплоти від теплофікаційних турбоустановок ТЕЦ; оволодіння методами: розрахунку теплових схем теплоелектроцентралей, визначення раціональних режимів їх функціонування; формування практичних умінь і навичок щодо постановки задач з енергозбереження на енерговузлах; розробки комп’ютерного інструментарію для їх розв’язання та використання останнього при вирішенні практичних задач.
Після вивчення курсу аспіранти повинні:
Знати: Особливості режимів відпущення теплоти від теплофікаційних турбоустановок ТЕЦ, виходячи з їх типу; засоби енергозбереження та основні методи визначення раціональних режимів функціонування обладнання теплоцентралі.
Вміти: Моделювати теплові схеми ТЕЦ, ставити задачі з енергозбереження на теплоцентралі, розробляти програмні засоби для їх розв’язання, отримувати з використанням останніх необхідні раціональні рішення.
Розуміти: Принципи раціональної експлуатації енергетичного устаткування ТЕЦ в опалювальний та міжопалювальний сезони при забезпеченні споживачів енергією в можливих об’ємах та при припустимих дозах шкідливих викидів у навколишнє середовище.
Робоча програма навчальної дисципліни
ВБ13 Газова динаміка енергетичних установок
Мета викладання навчальної дисципліни – засвоєння майбутніми фахiвцями знань, умінь та навичок, необхiдних для самостiйного розв’язання задач, пов’язаних з основами динаміки рідин та газів, основних законів та рівнянь руху газу та рідини в елементах енергетичних машин.
Після вивчення курсу аспіранти повинні:
Знати: основні проблеми газодинаміки лопаткових апаратів турбомашин, математичне моделювання газодинамічних явищ, чисельні методи розрахунку газодинамічних течій в проточних частинах турбомашин.
Вміти: використовувати знання при вирішенні практичних задач для оцінки газодинамічних характеристик лопаткових вінців.
Розуміти: проблеми газодинаміки лопаткових апаратів турбомашин.
Робоча програма навчальної дисципліни
ВБ14 Теплообмін в огороджувальних конструкціях
Метою викладання навчальної дисципліни є підготовка аспірантів до розв’язання наукових задач у сфері теплофізики будівель. Основну увагу приділено вивченню методів моделювання нестаціонарного теплопереносу в огороджувальних конструкціях, визначенню їх теплового і вологісного стану, способам зменшення теплових втрат через огороджувальні конструкції, а також розробці алгоритмів для оцінки енергоефективності та теплостійкості будівельних об’єктів з урахуванням сучасних вимог енергозбереження.
Після вивчення курсу аспіранти повинні:
Знати: фізичні основи процесів тепло- та масопереносу в будівельних конструкціях; методи розрахунку нестаціонарних теплових режимів в неоднорідних будівельних конструкціях; сучасні нормативні вимоги до теплового захисту будівель.
Вміти: формулювати математичні моделі тепломасопереносу в огороджувальних конструкціях з урахуванням їх неоднорідності та змінних зовнішніх впливів; виконувати розрахунки теплового та вологісного стану огороджувальних конструкцій;; обґрунтовувати вибір теплоізоляційних рішень для підвищення енергоефективності об’єктів.
Розуміти: сутність тепло-масообмінних процесів, що відбуваються в огороджувальних конструкціях; обмеження та точність різних методів розрахунків огороджувальних конструкцій; принципи проектування огороджувальних конструкцій.
Робоча програма навчальної дисципліни