Математичне моделювання в атомній енергетиці
Спеціальність: Атомна енергетика
Код дисципліни: 6.143.00.O.032
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: Галянчук Ігор Романович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
Здатність розв’язувати спеціалізовані задачі і практичні проблеми в галузі атомної енергетики, що характеризуються комплексністю і невизначеністю умов, із застосуванням теорій та методів математики, фізики, хімії та інженерних наук.
загальні компетентності:
Здатність до аналізу та синтезу.
фахові компетентності:
Здатність використовувати аналітичні та експериментальні методи, а також методи моделювання для вирішення професійних завдань.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
здатність продемонструвати знання основ професійно-орієнтованих дисциплін спеціальності в області термодинаміки, теорії тепломасообміну, теорії теплообмінних апаратів, теорії теплових двигунів, методів аналізу теплових мереж, процесів виробництва, перетворення і транспортування теплової енергії, технологій аналізу систем, ефективного енерговикористання.
У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
Обирати і застосовувати типові аналітичні, розрахункові та експериментальні методи для розв’язування складних спеціалізованих задач і практичних проблем у галузі атомної енергетики; правильно інтерпретувати результати виконаних досліджень та розрахунків.
Здійснювати розрахунки об’єктів атомно-енергетичного комплексу, виробів, процесів і систем в галузі атомної енергетики, що задовольняють конкретні технічні, економічні, законодавчі та інші вимоги, які можуть включати обізнаність про нетехнічні (суспільство) обрання і застосовування адекватної методології проектування.
Застосовувати загальне і спеціалізоване програмне забезпечення, а також навички програмування для вирішення професійних завдань в галузі атомної енергетики.
Застосовувати методи фізичного, математичного і комп’ютерного моделювання з метою детального вивчення і дослідження інженерних питань принаймні в одному з напрямів атомної енергетики.
Знати і розуміти основні методи та засоби експериментальних досліджень в атомній енергетиці, вміти планувати і виконувати експериментальні дослідження, оцінювати, точність і надійність їх результатів, робити обґрунтовані висновки з урахуванням сучасних знань з відповідної тематики.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
- Вища математика
- Основи теплотехніки.
Кореквізити:
- Технічна термодинаміка
- Тепломасообмін.
Короткий зміст навчальної програми: Розглянуто базові знання наукових понять, теорій і методів, які необхідні для розуміння принципів роботи та функціонального призначення ядерних та теплоенергетичних систем АЕС, а також технічні характеристики, конструкційні особливості, призначення і правила експлуатації устаткування ядерних та теплоенергетичних систем АЕС.
Опис: Суть і методи моделювання. Об'єкти і застосування математичного моделювання в атомній енергетиці. Стаціонарні і динамічні задачі. Технологічні схеми енергооб'єктів. Енергооб'єкти як термодинамічні системи. Елементи і підсистеми термодинамічних систем. Класифікація термодинамічних систем. Ідеалізація структури, зовнішніх зв'язків та окремих властивостей об'єкту. Ідеалізація термодинамічних систем. Розмірні, комплексні та безрозмірні параметри. Об'єктні та режимні параметри. Характеристика термодинамічних систем. Лінійні та нелінійні об'єкти. Генератори, споживачі і передавачі тепла, стискувачі і розширювачі, змішувачі і дільники потоків, атмосфера. Теплові підсистеми термодинамічних систем. Внутрішньосистемні потоки (обводи, рециркуляції, перетоки). Критерії подібності елементів і підсистем термодинамічних систем. Розрахунки елементів і підсистем. Визначення температурних і теплових характеристик. Дослідження форми характеристик. Дослідження впливу зміни внутрішніх потоків. Дослідження чутливості до реальних змін. Властивості елементів та теплових підсистем термодинамічних систем. Приклади теплових задач діагностування і прогнозування. Задачі аналізу і синтезу термодинамічних систем.
Методи та критерії оцінювання:
Екзаменаційний контроль здійснюється в період екзаменаційної сесії в письмово-усній формі.
Поточний контроль на практичних заняттях проводиться з метою виявлення готовності здобувача освіти до занять у таких формах:
• вибіркове усне опитування перед початком занять;
• оцінка активності здобувача освіти у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.
Екзаменаційний контроль проводиться у формі письмового та усного опитування та/або тестового контролю.
Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю та семестрового екзаменаційного контролю.
Критерії оцінювання результатів навчання: Семестровий контроль – екзамен
Поточний контроль (30%): письмові звіти з розрахункових робіт, усне опитування.
Практичні заняття – 30 балів
Підсумковий контроль (70 %, контрольний захід): письмово-усна форма (70%)
Письмова компонента – 60 балів
Усна компонента – 10 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: Виставлення балів за поточний та екзаменаційний контроль здійснюють у відсотках від максимальної оцінки за навчальний матеріал компонента на основі таких критеріїв оцінювання знань та вмінь здобувача освіти:
100–88% – виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і розвитку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
87–80% – виставляється за знання навчального матеріалу компонента вище від середнього рівня, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання (можлива невелика кількість неточностей), вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
79–71% – виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
70–61% – виставляється за посередні знання навчального матеріалу компонента, слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач;
60–50% – виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач;
49–26% – виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
25–00% – виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень, невиконання завдання.
Рекомендована література: 1. Основи теплоенергетики: Навч. посібник для студентів вищих навчальних закладів енергетичних спеціальностей / І.Г.Шелепов, В.О.Кобрикін, О.Б.Гулей та ін. Під ред. І.Г.Шелепова. – Харків: Укр. інж.-пед. Акад.., 2008. – 312с.
2. Об’єкти теплових електричних станцій. Режими роботи та експлуатації: Навч. Посібник / Й.С.Мисак, Я.Ф.Івасик, П.О.Гут, Н.М.Лашковська. – Львів: Вид-во НУ «Львівська політехніка», 2007. – 256с.
3. Чабан О.Й., Галянчук І.Р. Моделі і розрахунки елементарних конвективних теплообмінників. – В кн.: Вісник ДУ «Львівська політехніка», № 365, Теплоенергетика. Інженерія довкілля. Автоматизація. – Львів: Вид-во ДУ «Львівська політехніка», 1999, с.32-40.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits
https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).