Mathematical model for the analysis and forecasting of energy processes

Description: The discipline deals with the issues of mathematical modelling of heat energy processes and systems: mathematical models of energy processes; methods and algorithms in heat energy systems; development of mathematical models for various classes of problems typical for industrial heat energy.

Amount of credits: 5

Пререквизиты:

• Theoretical basics of heat engineering

Course Workload:

Component: Component by selection

Cycle: Base disciplines

Goal

• Цель изучения дисциплины заключается в формировании у обучающегося знаний и навыков разработки и использования математических моделей, описывающих процессы и объекты, характерные для теплоэнергетики

Objective

• Освоение методики разработки математических моделей для различных классов задач, характерных для промышленной теплоэнергетики; освоение основных принципов инженерного анализа объектов и явлений; формирование практических навыков владения математическими моделями, их составлением, отладкой и оперированием с целью получения данных о свойствах объектов и явлений, а также основ анализа и синтеза

Learning outcome: knowledge and understanding

• знать методику математического моделирования (в том числе компьютерного) процессов и объектов промышленной теплоэнергетики и смежных отраслей промышленности

Learning outcome: applying knowledge and understanding

• уметь применять методы математического моделирования для решения задач, относящихся к промышленной теплоэнергетике; разрабатывать математические модели физических явлений и процессов, относящихся к промышленной теплоэнергетике; анализировать математические модели физических явлений и процессов, относящихся к промышленной теплоэнергетике

Learning outcome: formation of judgments

• владеть навыками использования методов анализа вариантов; способностью формулировки выводов по результатам многовариантного анализа; способностью предлагать компромиссные решения по результатам многовариантного анализа; способностью предлагать решения по повышению точности и адекватности математических моделей объектов и явлений, относящихся к промышленной теплоэнергетике

Learning outcome: communicative abilities

• уметь применять методы математического анализа и синтеза объектов и явлений; применять методы моделирования для проведения работ по анализу применяемых проектных решений; применять методы математического анализа и синтеза объектов и процессов

Learning outcome: learning skills or learning abilities

• владеть навыками разработки математических моделей (в том числе компьютерных) процессов и объектов, относящихся к промышленной теплоэнергетике; способностью к анализу математических моделей объектов и процессов, относящихся к промышленной теплоэнергетике

Teaching methods

В условиях кредитной технологии обучения занятия должны проводиться преимущественно в активных и творческих формах. В числе эффективных педагогических методик и технологий, способствующих вовлечению обучающихся в поиск и управление знаниями, приобретению опыта самостоятельного решения задач, следует выделить: - технология проблемно- и проектно-ориентированного обучения; - технологии учебно-исследовательской деятельности; - коммуникативные технологии (дискуссия, пресс-конференция, мозговой штурм, учебные дебаты и другие активные формы и методы); - метод кейсов (анализ ситуации); - игровые технологии, в рамках которых обучающиеся участвуют в деловых, ролевых, имитационных играх;

Topics of lectures

• Введение в математическое моделирование
• Общие энергетические и материальные балансы
• Классическая система уравнений в задачах теплоэнергетических систем
• Математическое моделирование задач теплоэнергетики
• Математические модели процессов перемешивания веществ
• Комбинированные математические модели в теплоэнергетике
• Математические модели теплообменных аппаратов

Key reading

• Пашков, Л. Т. Математические модели процессов в паровых котлах / Л. Т. Пашков. — Москва, Ижевск : Институт компьютерных исследований, 2019. — 208 c. — ISBN 978-5-4344-0716-8. https://www.iprbookshop.ru
• Голдаев С.В. Практикум по математическому моделированию в теплоэнергетике: учебное пособие / С.В. Голдаев. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 152 с
• Бараков А.В. Моделирование и алгоритмизация задач теплоэнергетики: учебное пособие / А.В. Бараков, А.А. Надеев, В.И. Ряжских. – Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2015. – 198 с

Further reading

• Гаврилова, А. А. Технические измерения и автоматизация теплоэнергетических процессов : учебное пособие для СПО / А. А. Гаврилова, А. Г. Салов. — Саратов : Профобразование, 2024. — 168 c. — ISBN 978-5-4488-1892-9. URL: https://www.iprbookshop.ru/140222.html