«Сборник рабочих программ по направлению подготовки магистров 140100 (550900) Теплоэнергетика 1 Сборник рабочих программ по направлению подготовки магистров 140100 (550900) Теплоэнергетика / Под. Ред. С.А. Семенова – ...»

Содержание лекционных занятий Тема 1 Определение компьютерных технологий. Основные понятия. Факторы эффективности. Наука, как объект компьютеризации.

Модель научных исследований. Основные направления автоматизации научных исследований. Потребности теплоэнергетики в использовании компьютерных технологий. Требования к программному и аппаратному обеспечению при решении задач теплоэнергетики.

Тема 2. Цели объединения компьютеров в сеть. Топология и методы доступа в локальных сетях. Одноранговые сети и сети с выделенным сервером. Локальные и глобальные сети. Основополагающие принципы функционирования Internet. Способы подключения к сети Internet. Уникальный идентификатор информационного ресурса (URL).

Схемы адресации ресурсов Internet. Архитектура «клиент/сервер».

Примеры построения приложений на основе архитектуры «клиент/сервер». Основы работы с информационными ресурсами Интернет. Основы работы c программами-клиентами WWW (браузерами).

Браузер MS Internet Explorer. Эффективные приемы работы с программами-клиентами ftp. Принципы обмена информацией по электронной почте. Правила участия в телеконференциях. Стратегия поиска информации в Интернет. Методы и средства поиска информации в World Wide Web (WWW). Поисковые машины Интернет. Язык осуществления запросов в поисковых машинах. Поиск людей и организаций.

Образовательные и научные ресурсы Интернет. Электронные учебники, справочники и словари, базы знаний, электронные версии научных журналов, архивы научных статей. Проблема безопасности при работе в компьютерных сетях. Компьютерные вирусы и способы борьбы с ними.

Тема 3. Архитектура и управление базами данных. Основные понятия теории баз данных. Программирование приложений баз данных.

Осуществление запросов на выборку и обновление информации. Организация хранения информации в базах данных теплоэнергетической информации. Основы работы в СУБД Access. Состав и методы теоретических исследований. Компьютерная поддержка теоретических исследований. Процесс оформления научных работ и используемые программные средства. Система оптического распознавания FineReader.

Автоматизированный перевод в системе Stylus 3.0. Редакторы научных текстов. Создание комплексных документов (технологии DDE, OLE) в MS Office.

Тема 4. Задачи и состав экспериментальных исследований. Содержание этапа обработки результатов научных исследований. Табличный процессор Excel в научных исследованиях. Использование системы MathCAD.

Тема 5. Автоматизированные обучающие системы. Концепции, виды и основные решаемые задачи. Использование компьютера в учебном процессе. Аппаратное и программное обеспечение для реализации образовательной программы. Использование обучающих программ. Выполнение на компьютере лабораторных и практических занятий. Правила автоматизированного контроля знаний. Основные понятия и принципы дистанционного обучения. Дистанционное обучение с использованием технологий Интернет. Использование открытых систем дистанционного обучения.

Рекомендуемая литература по дисциплине Основная литература:

1. Байков В.Д. Интернет: поиск информации и продвижение сайтов. СПб: БХВ-Петербург, 2000. - 288с.

2. Глушаков С.В., Ломотько Д.В., Мельников И.В. Работа в сети Internet: Учебный курс. Харьков: Фолио; М.: ООО “Изд-во 3. Дьяконов В.П. Internet. Настольная книга пользователя. М.:

Изд-во “Солон”, 2000. - 640с.

4. Карлащук В.И. Обучающие программы. М.: Изд-во “Солон”, 2001. - 528с.

5. Матросов А.В., Сергеев А.О., Чаунин М.П. HTML 4.0 в подлиннике. СПб: БХВ-Петербург, 2000. - 672с.

Дополнительная литература:

6. Боуман Д. С. Практическое руководство по SQL. К.: Диалектика. 1997.

7. Ахметов К., Борзенко А. Современный персональный компьютер. -М. КомпьютерПресс. 1995.

8. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных. -М. Диалектика.

1998.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМИЗАЦИЯ

ЗАДАЧ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ

Задачи дисциплины В состав задач изучения дисциплины входят приобретение навыков:

пользования методическими нормативными материалами, технической и технологической документацией, современными информационными средствами и технологиями;

сбора, обобщения и систематизации информации об энергетическом хозяйстве, используемых энергоносителях, показателях производства продукции и других сведений, характеризующих обследуемое предприятие;

выполнения технико-экономического анализа эффективности использования природных ресурсов, энергии и материалов;

разработки технически и экономически целесообразных схем и решений по повышению энергетической эффективности объектов теплоэнергетики и промышленных предприятий;

освоение методов:

составления и расчетов топливного, энергетического и материального балансов, энергоемкости продукции;

определения энергетических потерь, потенциала энергосбережения и резервов экономии топлива;

оценки затрат и экономической эффективности внедрения разработанных мероприятий и рекомендаций по повышению энергетической эффективности предприятия.

Требования к уровню освоения дисциплины (требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения дисциплины).

В результате изучения дисциплины магистрант должен:

нормативное, фактическое и требуемое теплопотребление;

о взаимосвязи энергопотребления, энергосбережения и экологии;

потенциал энергосбережения в системах теплопотребления;

нормативно-правовую и нормативно-техническую базу энергосбережения;

критерии энергетической оптимизации;

технические решения, применяемые в целях энергосбережения в сфере теплопотребления.

обобщать и систематизировать информацию об энергопотреблении, энергоносителях, показателях производства продукции предприятия;

пользоваться методическими нормативными материалами, технической и технологической документацией, современными техническими средствами и информационными технологиями;

составлять и рассчитывать топливный, энергетический и материальный балансы предприятия, технологической установки, агрегата, энергоемкость продукции;

определять энергетические потери, потенциал энергосбережения, самостоятельно принимать технические решения и разрабатывать проекты, способствующие энергосбережению;

оценивать затраты и экономический эффект от внедрения рекомендаций по повышению эффективности потребления тепловой энергии на предприятиях, в установках и процессах.

3) Иметь представление:

о технических решениях по повышению эффективности потребления тепловой энергии;

о новых и новейших отечественных и зарубежных разработках в области энергосбережения.

Связь дисциплины с другими дисциплинами программы Дисциплина базируется на знаниях при изучении дисциплин:

«Компьютерные технологии в науке и производстве», «Надежность теплоэнергетических систем», «Автоматизация управления теплоэнергетическими процессами», «Научные проблемы экономики в теплоэнергетике», а также в научно-исследовательской работе магистранта и при подготовке магистерской диссертации.

Содержание лекционных занятий Тема 1. Основные понятия математической модели и алгоритма.

Общие понятия математической модели и алгоритма; свойства математических моделей, их типы, принципы и способы построения; этапы создания математических моделей; корректность моделей; оценка погрешности математического моделирования; устойчивость решения.

Тема 2. Иерархия математических моделей. Иерархическая структура математических моделей сложных объектов; увязка уровней в иерархической сложной модели; особенности методов решения для многоуровневых иерархических математических моделей (на примере математических моделей тепловой схемы и ее элементов); статические и динамические математические модели; их особенности.

Тема 3. Алгоритмы реализации математических моделей. Разработка алгоритмов реализации математических моделей на ЭВМ; использование готовых оболочек и программ математического обеспечения ЭВМ для построения алгоритма решения и программы расчетов различных математических моделей.

Тема 4. Математическое моделирование теплоэнергетических установок. Принципы построения математических моделей конструктивных элементов теплоэнергетического оборудования (на примере теплообменного оборудования); оптимизация конструкции; выбор целевой функции и метода решения. Применение математического моделирования для расчета процессов и схем теплоэнергетических установок и распределения нагрузки между агрегатами тепловых электрических станций.

Рекомендуемая литература по дисциплине Основная литература:

1. Зарубин В.С. Математическое моделирование в технике:

Учебник для вузов/ Под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко.М.: МГТУ, 2001. - 496с.

Дополнительная литература:

2. Монахов Г.В. Моделирование управления режимами тепловых сетей.- М.: Энергоатомиздат, 1995. - 221с.

3. Сальникова М.К. Математическая статистика. Многофакторный корреляционно-регрессионный анализ: Метод. указания.Братск: БрГТУ, 2004. - 37с.

4. Математические модели и методы: Учебное пособие/ Дойников А.Н., Косинцева Е.В., Темгевская Т.В. - Братск: БрГТУ, 2001. - 78с.

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПРОМПРЕДПРИЯТИЙ

Современные условия развития науки и техники и изменяющиеся рыночные отношения требуют от специалистов в области менеджмента грамотного использования методов экономического анализа, закономерностей и тенденций развития энергетических предприятий.

Задачи дисциплины Задачи курса - освоение студентами принципов и методов проведения комплексного экономического анализа использования материальных, трудовых и финансовых ресурсов энергетического предприятия.

Требования к уровню освоения дисциплины (требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения дисциплины).

В результате изучения дисциплины магистрант должен общетеоретические основы экономического анализа;

методы экономического анализа.

проводить качественный анализ исходной экономической информации;

выбирать адекватные методы аналитических исследований;

квалифицированно интерпретировать полученные результаты.

Связь дисциплины с другими дисциплинами специальности Дисциплина базируется на знаниях таких дисциплин как «Математика», «Математическая статистика», «Экономика энергетики».

Содержание лекционных занятий Тема 1. Сущность экономического анализа. Системность и комплексность экономического анализа. Содержание, предмет и основные задачи экономического анализа. Классификация видов экономического анализа. Особенности организации и методики проведения различных видов экономического анализа энергопредприятия.

Тема 2. Система экономической информации. Классификация методов экономического анализа. Система экономических показателей.

Источники анализа хозяйственной деятельности. Подготовка исходных аналитических данных. Основы организации компьютерной обработки экономической информации.

Тема 3. Анализ экономических показателей с помощью относительных и средних величин. Метод сравнений. Способы приведения показателей в сопоставимый вид. Способы использования относительных и средних величин. Способы табличного и графического отображения аналитических данных.

Тема 4. Понятие, типы и задачи факторного анализа Классификация факторов в анализе хозяйственной деятельности, Систематизация факторов. Детерминированное моделирование.

Тема 5. Индексный метод анализа количественного влияния факторов на результативный признак. Метод цепных подстановок. Логарифмический метод анализа. Интегральный метод. Метод пропорционального деления и долевого участия.

Тема 6. Состав экономико-математических методов (ЭММ).

Классификация задач экономического анализа, решаемых с помощью ЭММ. Корреляционный анализ взаимозависимости между экономическими процессами. Регрессионный анализ экономических явлений.

Тема 7. Задачи анализа объема качества и структуры продукции, работ и услуг. Анализ объема и ассортимента продукции. Анализ структуры продукции. Анализ качества произведенной продукции.

Анализ ритмичности производства. Анализ отгрузки и реализаций продукции. Резервы увеличения выпуска продукции.

Тема 8. Основные задачи анализа. Оценка технического и организационного уровня производства. Анализ эффективности использования основных фондов. Анализ использования оборудования и производственной мощности. Резервы увеличения выпуска продукции и фондоотдачи.

Тема 9. Задачи анализа использования труда и заработной платы.

Анализ обеспеченности предприятия трудовыми ресурсами. Анализ производительности труда. Анализ трудоемкости продукции. Анализ фонда заработной платы.

Тема 10. Задачи анализа. Анализ выполнения плана материальнотехнического снабжения. Анализ использования материальных ресурсов.

Тема 11. Задачи анализа. Схема формирования и анализа показателей и факторов себестоимости. Анализ затрат на рубль товарной продукции. Анализ прямых материальных затрат; анализ прямых трудовых затрат. Анализ косвенных затрат. Оценка резервов снижения себестоимости.

Тема 12. Задачи анализа финансовых результатов деятельности предприятия. Анализ состава и динамики балансовой прибыли. Анализ финансовых результатов от реализации продукции, работ и услуг.

Анализ финансовых результатов от прочих видов деятельности. Анализ рентабельности деятельности предприятий. Факторный анализ показателей рентабельности. Анализ распределения и использования прибыли.

Рекомендуемая литература по дисциплине Основная литература:

1. Ковалев В.В. Финансовый анализ: методы и процедуры.- М.:

Финансы и статистика, 2003. - 560с.

2. Савицкая Г.В. Анализ хозяйственной деятельности предприятия: Учеб. пособие для вузов.- 4-е изд., перераб. и доп..- Мн.:

ООО Новое знание, 2000. - 686с.

3. Самсонов В.С. Экономика предприятий энергетического комплекса.- 2-е изд..- М.: Высш. шк., 2003. - 415с.

Дополнительная литература:

Елисеева И.И. Общая теория статистики: Учебник для вузов.- 4-е изд..- М.: Финансы и статистика, 1999. - 480с.

Методы прогнозирования показателей производственной деятельности энергетического объединения / Е.Е.Барыкин,.С.В.Зайцев., М.И. Косматов., А.П. Миролюбов; Под ред.П.М. Шевкоплясова.-СП6: Энергоатомиздат.,1994г.с.

Донцова Л.В., Никифорова Н.А. Анализ бухгалтерской отчетности. – М.: Издательство «Дело и Сервис», 1998. - 224с.

Елисеева И.И., Юзбашев М.М. Общая теория статистики:

Учебник/ Под ред. Член-корр. РАН И.И.Елисеевой.- М.:

Финансы и статистика,1999. -480с.

АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ

ПРОЦЕССАМИ

Целью изучения данной дисциплины является ознакомление магистров с этапами общего методологического подхода к проблемам математического эквивалентирования и идентификации многосвязных систем управления при решении задач системной стабилизации, а также с программно-аппаратным обеспечением для синтеза многосвязных систем и использование полученных моделей в практических задачах улучшения динамических свойств теплоэнергетических объектов.

Задачи дисциплины Основная задача дисциплины является подготовка студентов к самостоятельной работе по решению практических задач стабилизации многосвязных теплоэнергетических объектов, определению выбора мест и необходимости приложения адаптивных стабилизирующих воздействий для предотвращения нарушения устойчивости сложной системы.

Требования к уровню освоения дисциплины (требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения дисциплины).

В результате изучения дисциплины магистр:

умеет провести идентификацию теплоэнергетического объекта;

способен оценить погрешность идентификации;

умеет составлять структурную схему системы автоматического управления;

умеет выбирать современные средства автоматизации для данного объекта;

способен самостоятельно проводить анализ эффективности регулирования теплоэнергетических объектов;

применяет методы повышения качества процессов на объектах теплоэнергетики.

Связь дисциплины с другими дисциплинами специальности Дисциплина «Автоматизация управления теплоэнергетическими процессами» базируется на знаниях, приобретенных при изучении таких дисциплин как «Информатика», «Математика», «Теория автоматического управления» и др.

Содержание лекционных занятий Тема 1. Введение. Автоматизация управления технологическим процессом. Основные понятия, термины и определения. Виды переходных процессов, основные положения, применяемые при их анализе.

Тема 2. Модели многомерных и многосвязных систем управления. Методика формирования модели многосвязного объекта по экспериментальным данным. Проблемы идентификации. Свойства управляемости и наблюдаемости.

Тема 3. Математическое эквивалентирование многосвязных систем. Экспериментальные подходы, методы исследования статической устойчивости сложных систем.

Тема 4. Структура систем управления теплоэнергетических объектов. Структурная схема системы автоматического управления. Основные элементы, их назначение. Выбор средств автоматизации.

Тема 5. Задачи практической стабилизации многосвязных теплоэнергетических объектов и их идентификация в процессе эксплуатации. Определение эффективного приложения и адаптации стабилизирующих воздействий. Методика идентификации систем в процессе эксплуатации. Непараметрический метод идентификации. Выбор настроечных параметров регулирующих устройств. Качество управления. Параметры качества.

Рекомендуемая литература по дисциплине Основная литература:

1. Герасимов И.И. Автоматизация энергетических процессов.М.: Энергия, 2001. - 312с.

2. Дорф Р. Современные системы управления.- М.: Лаборатория базовых знаний, 2004. - 832с.

Дополнительная литература:

3. Бесекерский В.Л. Теория систем автоматического управления.

- СПб.: Профессия, 2003. - 747с.

4. Зотов М.Г.Многокритериальное конструирование систем автоматического управления. - М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. - 375с.

5. Шишмарев В.Ю. Автоматика: учебник. - М.:Академия,2005. с.

ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

является формирование у студентов системного мышления, теоретической и практической базы системного исследования при анализе проблем и принятии решений в области профессиональной деятельности Задачи дисциплины Задачей изложения и изучения дисциплины является организация учебного процесса, обеспечивающего активную деятельность по изучению курса за счет выполнения заданий под руководством преподавателя (лекции, практические занятия), самостоятельного выполнения домашних и индивидуальных заданий.

Требования к уровню освоения дисциплины (требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения дисциплины).

В результате изучения дисциплины у студентов должны быть сформулированы представления о:

- теоретических и практических проблемах системного анализа как области знаний и практической деятельности человека, связанных с решением задач на основе системного подхода;

- методологии решения задач анализа и проектирования больших систем.

После изучения дисциплины студент должен знать содержание:

- базовых определений и понятий, проблематику системного анализа, теории больших систем;

- требований к формальному аппарату и постановке основных задач по разделам системного анализа;

- структур, назначений, особенностей и краткой характеристики функциональных возможностей различных технологий системного анализа и теории больших систем;

После изучения дисциплины студент должен приобрести умения и навыки:

- ориентироваться в области системного анализа и теории больших систем, пользоваться специальной литературой в изучаемой предметной области;

- вести дискуссию в предметных областях системного анализа, в том числе уметь провести обоснование выбора средств решения конкретных задач;

- освоить словесные постановки задач к формальным и относить их к соответствующим разделам, средствам и технологиям системного анализа.

Связь дисциплины с другими дисциплинами специальности Дисциплина базируется на знаниях, приобретенных при изучении дисциплины «Высшая математика».

Содержание лекционных занятий Тема 1. Системы и системный анализ. Определение дисциплины.

Определение понятия системы. Системы и закономерности их функционирования и развития. Современное состояние науки о системах.

Система и ее свойства. Управляемость, устойчивость, достижимость.

Тема 2. Классификация систем. Кибернетические системы. Произвольные, организационные системы – их классификация. Основные определения. Принцип обратной связи.

Тема 3. Системный анализ и его основные принципы. Синтез и анализ: основные положения. Характеристика системного анализа – как метода исследования систем. Информационный подход к анализу систем. Целостность, эмерджентность, моделирование, комплексный подход. Категории типа: событие, явление, поведение – их характеристики.

Тема 4. Модели и методы системного анализа. Понятие модель и моделирование. Виды и свойства моделей. Разновидности моделей.

Методы системного анализа. Моделирование как средство экономического анализа.

Тема 5. Анализ и формирование целей системы. Понятие цели.

Цель и ее характеристики. Анализ целей. Анализ целей организационной системы. Закономерности целеобразования. Структура целей. Виды и формы представления структур целей: сетевая структура, иерархическая структура, страты, эшелоны; методики анализа целей и функций систем управления. Синтез целей. Сетевое планирование и управление.

Тема 6. Основы теории принятия решений. Методы организации сложных экспертиз. Функционирование систем в условиях неопределенности. Управление в условиях риска. Анализ информационных ресурсов.

Тема 7. Основы теории управления. Объект управления, управляемая величина, управляющее воздействие. Общие положения теории управления. Системы организационного управления.

Рекомендуемая литература по дисциплине Основная литература 1. Волкова В.Н., Денисов А.А. Основы теории систем и системного анализа. – СПб., 2004.-520с.-20 экз.

2. Бесекерский В.Л. Теория систем автоматического управления.- СПб.: Профессия, 2003.-747с.-20 экз.

3. Жариков О.Н. Королевская В.И. Хохлов С.Н. Системный подход к управлению. Под.ред В.А. Персианова. – М: ЮНИТИ, Дополнительная литература 4. Дроф Р. Современные системы управления.-М.: Лаборатория базовых знаний, 2004.-832с.-10экз.

ИНЖЕНЕРНЫЙ И ПРОМЫШЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

Отсутствие методов расчета и управления течением и теплообменом современных теплотехнических и теплоэнергетических установок при наличии различных воздействий является серьезным препятствием при выборе оптимальных режимов проектируемых и действующих установок, поэтому необходимым условием правильного выбора оптимальных режимов является создание физической модели, проведение на ней серии тарировочных инженерных экспериментов, и затем уже с помощью математического моделирования выполнить поиск наиболее энергоэффективных технологических процессов.

Целью данной дисциплины является получение более глубоких знаний по методикам планирования и проведения исследований, определению динамических и температурных полей распределения физических параметров, определению погрешностей экспериментов при выборе оптимальных параметров теплотехнических и теплоэнергетических установок.

Дисциплина знакомит магистров:

- с понятием, целями и задачами физического и вычислительного эксперимента;

- с принципами создания физических и математических моделей;

- с подобием физических явлений и систем, а также геометрическим подобием, кинематическим и динамическим подобием процессов массообмена;

- с методами определения характеристик потоков;

- с планированием эксперимента.

Задачи дисциплины Получить необходимые знания для более глубокого понимания протекающих теплотехнологических процессов, эффективной эксплуатации и совершенствования современных производственных комплексов.

Требования к уровню освоения дисциплины (требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения дисциплины).

Магистр в данной области должен уметь:

- определять рабочие параметры газообразных энергоносителей при прямых и косвенных измерениях;

- определять и снижать по возможности величину погрешности;

- планировать эксперимент и проводить научные исследования.

Связь дисциплины с другими дисциплинами специальности При изложении дисциплины используются знания и умения, полученные магистрами в дисциплинах: «Тепломассообмен», «Гидрогазодинамика», «Математика» (на основе решения систем уравнений пограничного слоя).

Содержание лекционных занятий.

Тема 1. Понятие эксперимента; цели и задачи эксперимента; физический и вычислительный эксперимент; принципы создания физических и математических моделей; разработка физических моделей, погрешности измерений.

Тема 2. Подобие физических явлений и систем; геометрическое подобие; подобие физических процессов; кинематическое и динамическое подобие процессов массообмена; понятие эффективности эксперимента; математическое моделирование в экспериментальных исследованиях.

Тема 3. Типы математических моделей и принципы их построения; стратегия и этапы построения математических моделей.

Тема 4. Экспериментальные методы определения характеристик:

понятие выборки и выборочные функции; статистическая оценка параметров; статистическая проверка гипотез; понятие планирования эксперимента; общие требования к плану эксперимента.

Тема 5. Критерии планирования эксперимента; полнофакторные и дробно-факторные планы; методы выделения существенных факторов;

дисперсионный анализ и область его применения; метод случайного баланса; планирование второго порядка; планирование экстремального эксперимента; автоматизированные системы научных исследований.

Рекомендуемая литература по дисциплине Основная литература:

1. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: Справочник/ Под ред. А.В.Клименко, В.М. Зорина.

-3-е изд., перераб. -М.: МЭИ, 2001. - 564с.

2. Теплотехнические измерения и приборы: учебник для вузов/Г.М.Иванова, Н.Д.Кузнецов, В.С.Чистяков.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Издательство МЭИ, 2005. - 460 с., ил.

3. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы: Справочник/ Под ред. А.В. Клименко, В.М.Зорина.-3-е изд., перераб.М.: МЭИ, 2000. - 528с.

4. Бесекерский В.А. Теория систем автоматического управления.

- СПб.: Профессия, 2003. - 747с.

5. А.А.Федяев, Н.В.Калинин, О.Л.Данилов. Технологические энергосистемы предприятий. Расчет систем производства и распределения газообразных энергоносителей: Учебное пособие. – Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2005 г. - 104с.

6. Теория и техника теплофизического эксперимента. Учебное пособие для вузов / Ю.Ф. Гортышов, Ф.Н. Дресвянников, Н.С.

Идиатулин и др.Под редакцией В.К. Шукина – М.: Энергоатомиздат, 1985. - 360с.

7. Данилов О.Л. Энергосбережение в энергетике и технологиях.

Учебное пособие по курсу «Энергосбережение в энергетике и технологиях»/ Под. ред. А.Б. Гаряева – М.: Изд-во МЭИ, 2003.

Дополнительная литература:

8. Салихов З.Г. и др. Системы оптимального управления сложными технологическими объектами: Монография/ З. Г. Салихов, Г.Г. Арунянц, А.Л. Рутковский. -М.: Теплоэнергетик, 9. Светлов Ю.В. Интенсификация гидродинамических и тепловых процессов в аппаратах с турбулизаторами потока: Теория, эксперимент, методы расчета. -М.: Энергоатомиздат, 2003. с.

10. Щелоков Я.М. Энергосбережение в металлургическом комплексе. Екатеринбург: ГОУ УГТУУПИ. 2002. - 43с.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АУДИТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕПЛОПОТРЕБЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

Прогнозные оценки специалистов показывают, что удвоение в России внутреннего валового продукта в первое десятилетие ХХ1 века вызывает при сохранении энергоемкости на уровне 2000г. рост расчетной потребности в топливно-энергетических ресурсах в 1,6 – 1, раза.

Последнее потребует финансовых затрат непосильных для бюджета страны. Расчетная потребность в энергоресурсах в 2020 году достигнет в этом случае 2,67 млрд. т.у.т.

Выходом из создавшейся ситуации может быть проведение целенаправленной государственной энергосберегающей политики, сущность которой сводится к устойчивому обеспечению населения и экономики страны энергоносителями, повышению эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, обеспечению энергетической безопасности нашего государства.

Практическая реализация энергосберегающей политики предусматривает предварительную инспекцию энергетического хозяйства и эффективности использования ТЭР всеми потребителями энергоресурсов путем проведения энергетических обследований.

Целью дисциплины является получение более глубоких знаний по общим вопросам энергообеспечения потребителей ТЭР, принципиальным схемам технологий, межотраслевым и специфическим энергосберегающим мероприятиям.

Дисциплина знакомит магистров:

- с задачами и видами энергоаудита;

- с принципиальными схемами технологий и структурой энергообеспечения предприятий;

- с мероприятиями по энергосбережению на промышленных предприятиях.

Задачи дисциплины Среди основных задач энергоаудита можно назвать: установление фактического состояния энергопотребления и энергоиспользования на предприятии; определение рациональных размеров энергопотребления при генерировании и транспорте энергии, а также в производственных процессах и установках; разработку рекомендаций по повышению эффективности использования ТЭР.

Требования к уровню освоения дисциплины (требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения дисциплины).

Специалист в данной области должен уметь:

- решать задачи по энергосбережению с обязательным учетом перспектив развития основных производств предприятий.

Связь дисциплины с другими дисциплинами специальности При изложении дисциплины используются знания и умения, полученные магистрами в дисциплинах: «Технологические энергоносители предприятий», «Тепломассообменное оборудование предприятий», «Котельные установки».

Содержание лекционных занятий Тема 1. Виды первичных энергоресурсов. Теплота сгорания топлива. Понятие условного топлива, нефтяного эквивалента, первичного условного топлива. Пересчет различных видов энергоресурсов в первичное условное топливо. Возобновляемые источники энергии Выработка тепловой и электрической энергии. Коэффициенты полезного действия ТЭЦ, районных и местных котельных. Динамика топливноэнергетического баланса (ТЭБ) в мире, в России. Тенденции и причины изменения структуры топливно-энергетического баланса (ТЭБ) России. Причины, сдерживающие технически необходимый рост добычи первичных энергоресурсов России. Эффективность использования энергоресурсов в мире и в России.

Тема 2. Понятие энергоаудита. Задачи и виды энергоаудита. Первичное обследование потребителей энергоресурсов. Внеочередное обследование потребителей энергоресурсов. Локальные и экспресс обследования потребителей энергоресурсов. Практика проведения энергетических обследований – экспресс-обследование. Практика проведения энергетических обследований – углубленный энергоаудит. Нормативная база энергоаудита: нормативно-правовая база. Нормативная база энергоаудита: нормативно-техническая база. Методология энергоаудита промышленного предприятия. Энергетический паспорт потребителю ТЭР. Энергоаудит системы воздухоснабжения. Энергоаудит теплопотребляющей установки.

Тема 3. Актуальность и потенциал энергосбережения в России и в мире. Понятие энергосбережения. Государственная политика в области повышения энергоэффективности использования энергии. Ориентировочная оценка минимального потенциала энергосбережения вследствие негативных производственных факторов. Оценка потенциалов энергосбережения в котельных. Энергосбережение в системах при распределении пара и горячей воды. Энергосберегающие мероприятия на объектах жилищно-коммунального хозяйства. Принципиальные схемы технологий энергоемких отраслей на примере целлюлозно-бумажной промышленности. Энергетический баланс как основа показателей энергосбережения на промышленном предприятии. Энергосбережение в целлюлозно-бумажной промышленности (основные возможности и частные приемы энергосбережения).

Тема 4. Рациональное снижение давления энергоносителей. Утилизация вторичных энергоресурсов (ВЭР). Тепловые насосы.

Рекомендуемая литература по дисциплине Основная литература:

1. ГОСТ Р 51379-99. Энергосбережение. Нормативнометодическое обеспечение. Основные положения. М.: Госстандарт России, 2000.

2. ГОСТ Р 51379-99. Энергосбережение. Энергетический паспорт промышленного потребителя топливно-энергетических ресурсов. Основные положения. Типовые формы. М.: Госстандарт России, 2000.

3. ГОСТ Р 51541-99. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав показателей. Общие положения. М.: Госстандарт России, 2000.

4. Данилов Н.И. Энергосбережение – от слов к делу, Изд. 2-ое, Екатеринбург: Энерго-Пресс, 2001. – 232с.

5. Данилов О.Л., Шувалов С.Ю. Энергосбережение в сушильных установках/ Под. Ред. А.Л. Ефимова. – М.: Издательство МЭИ, 2002. – 48с.

6. Литвак В.В., Силич В.А., Яворский М.И. Региональный вектор энергосбережения. Томск: Региональный центр управления энергосбережением, 1999. - 149с.

7. Методика проведения энергетических обследований предприятий и организаций / А. Афонин, И. Коваль, А. Сторожков, В.

Шараухова Методические материалы для энергоаудита/ Под.

ред. А. Г. Вакулко, О.Л. Данилова. – М.: Издательство МЭИ, 1999. – 144с.

8. «Об энергосбережении». Федеральный закон от 03.04.96 г. № 23-Ф 9. Правила проведения энергетических обследований организаций. Утверждены Минтопэнерго России 25.03.98. М.: СПО ОРГРЭС, 1998. – 32с.

Дополнительная литература:

10. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. П 81 Справочник / Под общ. Ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина – 2-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 588с.: ил.

11. Энергоаудит. Сб.методических и научно-практических материалов/ Под. ред. К.Г. Кожевникова, А.Г. Вакулко. – Некоммерческое Партнерство «Энергоресурсосбережение». – М.:

1999 – 224с.

12. Энергоаудит и нормирование расходов энергоресурсов: Сб.

методических материалов / Под. ред. С.К. Сергеева; НГТУ, НИЦЭ. Н. Новгород, 1998. – 260с.

13. Энергосбережение / Батищев В.Е., Мартыненко Б.Г., Сысков С.Л., Щелоков Я.М. Екатеринбург: Энерго-Пресс, 1999. –

НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ

ПРЕДПРИЯТИЙ

Критерий оптимальности должен быть единственным, количественным, иметь ясный физический смысл, должен быть эффективным с точки зрения цели. Эта совокупность требований приводит к тому, что выбор критерия оптимальности для конкретных условий представляет собой достаточно сложную комплексную задачу.

При эксплуатации уже существующих и разработке новых систем энергообеспечения предприятий возникают различные задачи, которые можно условно разбить на следующие группы: оценка предварительных характеристик систем энергообеспечения предприятий, определение оптимальных параметров данных систем на стадии разработки, определение мероприятий для повышения эффективности работы энергообеспечивающих систем предприятий, определение их статических и динамических характеристик.

Целью данной дисциплины является получение более глубоких знаний по перечисленным выше задачам.

Дисциплина знакомит магистра с рядом аспектов как:

- понятие, цели и задачи исследования надежности систем энергообеспечения предприятий;

- принципы решения задач анализа и синтеза надежности систем энергообеспечения предприятий;

- методы определения показателей надежности источников производства энергоносителей систем энергообеспечения предприятий.

Задачи дисциплины Научиться квалифицированно подходить к решению комплексных задач, направленных на оптимизацию режимов работы систем энергообеспечения предприятий.

Требования к уровню освоения дисциплины (требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения дисциплины).

Магистр в данной области должен уметь:

- определять показатели надежности различных систем энергообеспечения предприятий в целом и их элементов;

- изучить различные методы оценки надежности элементов систем энергообеспечения предприятий;

- планировать эксперимент и проводить научные исследования в области надежности систем энергообеспечения предприятий.

Связь дисциплины с другими дисциплинами специальности При изложении дисциплины используются знания и умения, полученные магистрами в дисциплинах: «Экспериментальные методы диагностирования промышленных тепломассообменных аппаратов», «Котельные установки», «Тепломассообменное оборудование предприятий», «Технологические энергосистемы предприятий».

Содержание лекционных занятий Тема 1. Кризис энергетики в России. Федеральная целевая программа «Энергоэффективная экономика» на 2002-2005 г.г. и на перспективу до 2010г.» Государственная политика в области повышения эффективности использования энергии в отраслях теплоэнергетического комплекса. Системный подход решения проблемы энергосбережения. Источники производства энергоносителей. Исходные положения расчета надежности систем энергообеспечения предприятий.

Тема 2. Структура энергетического баланса промышленного предприятия. Эксергетические балансы систем энергообеспечения предприятий. Натуральные и экономические критерии оценки эффективности использования энергии в системах энергообеспечения предприятий. Этапы использования ВЭР (вторичные энергоресурсы). Оптимизация режимов работы систем энергообеспечения предприятий.

Тема 3. Оптимизация систем хладоснабжения. Расчет рабочих характеристик и показателей надежности. Оптимизация режимов работы элементов систем энергообеспечения предприятий газообразными энергоносителями. Расчет рабочих характеристик и показателей надежности систем энергообеспечения. Оптимизация режимов работы источников производства газообразных энергоносителей.

Рекомендуемая литература по дисциплине Основная литература:

1. Данилов О.Л. Энергосбережение в энергетике и технологиях.

Учебное пособи по курсу «Энергосбережение в энергетике и технологиях»/ Под.ред. А.Б. Гаряева – М.: Изд-во МЭИ, 2003.с.

2. Леончик Б.И. Данилов О.Л. Научные основы энергосбережения: Учеб. пособие – М.: Издательский комплекс МГУПП, 3. Данилова Г.Н. Богданова С.Н. и др. Теплообменные аппараты холодильных установок. – Л.: Машиностроение, 1986.-303с.

4. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: Справочник/ Под ред. А.В. Клименко, В.М. Зорина.-3-е изд., перераб.- М.: МЭИ, 2001. -564с.-5 экз – (Теплотехника и теплоэнергетика. Кн.2).

5. Проектирование холодильников / Ю.С. Крылов, П.И. Пирог, В.В. Васютович, А.И. Дементьев – М.: Пищевая промышленность. 1992. – 310с.

6. Доссат Р.Д. Основы холодильной техники / Пер с англ. М.Б.

Розенберга, под ред. Л.Г. Каплана. – М.: Легкая и пищевая промышленность. 1998. – 520с.

7. Холодильная техника. Энциклопедический справочник.

Т.1.М.: Госгортехиздат,1980.

8. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы: Справочник/ Под ред. А.В. Клименко, В.М. Зорина. – 3-е изд. Прераб.М.: МЭИ, 2000.-528с-5 экз (Теплотехника и теплоэнергетика.

9. Теплофизические основы получения искусственного холода.

Справочник / Под ред.А.В. Быкова. – М.: Легкая и пищевая промышленность. 1980 – 232с.

10. Тепломассообменное оборудование предприятий. Вторичные энергоресурсы: Учебно-методическое пособие/ О.Л. Данилов, В.Н. Федяева. – Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2005г.- 118с.

11. Холодильные компрессоры. Справочник/под ред. А.В. Быкова.

– М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. -224с.

12. Александров А.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: справочник/ Гос. служба стандартных справочных данных. ГСССД Р-776-98.-М.: МЭИ, 2003.-168с.- 13. Зеликовский И.Х. Каплан Л.Г. Малые холодильные машины и установки: Справочник. – 3-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1989. -672с.: ил.

14. Теплоизоляционные материалы и изделия: Каталогсправочник/ под ред. Н.Л. Гаврилова-Кремичева. –М.: Инф.изд. Центр «Современные Строительные Конструкции», 2004.-1958с.

Дополнительная литература:

15. Постановление Правительства РФ от 17.11.2001г. №796 «О Федеральной целевой программе «Энергоэффективная экономика» на 2002-2005г.г. и на перспективу до 2010 г.»

16. Элементы теории систем и численные методы моделирования процессов тепломассопереноса: Учебник для вузов/В.С.

Швыдкий, Н.А. Спирин, М.Г. Ладыгичев и др; под ред. В.С.

Швыдкого. – М.: Интермет Инжиринг, 1999.-520с.

17. Тепломассообмен. Проектирование поверхностного кожухотрубного теплообменника: Учебно-методическое пособие/ В.Н.

Федяева, А.А. Федяев, С.В. Белокобыльский.- Братск: ГОУ ВПО БрГУ, 2004.-124с.

18. Федяев А.А., Федяева В.Н., Видин Ю.В. Термодинамика: Лабораторный практикум.-Братск: БрГТУ, 2002.-117с.

19. Назмеев Ю.Г. Теплообменные аппараты ТЭС: Учебное пособие для вузов.-2-е изд., перераб.-М.: МЭИ, 2002.-260с.

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ

ТЕПЛОПОТРЕБЛЯЮЩИХ УСТАНОВОК

Общая проблема экономии первичных энергетических ресурсов решается на основе совершенствования процессов их переработки, преобразования распределения. Производство же преобразованных видов энергии (электроэнергии, пара, горячей воды и др.) соотносится с ее потреблением на различные цели.

Конвективные сушильные машины, тепломассобменные аппараты, выпарные, ректификационные, холодильные установки и др. являются энергоемким технологическим оборудованием. Поэтому выявление резерва при снижении энергозатрат, оптимизация работы теплотехнологических установок является весьма актуальной задачей.

Целью данной дисциплины является получение более глубоких знаний: в основных современных тенденциях развития парка современных теплопотребляющих установок; для решения задач повышения экономической и энергетической эффективности действующего промышленного оборудования.

Дисциплина знакомит магистра с рядом таких аспектов как:

- методический (например, выявление резерва экономии энергии);

- технический (например, использование вторичных энергоресурсов, снижение тепловых потерь поверхностными ограждениями промышленных установок);

- социально - экономический (например, стимулирование поиска резервов экономии энергии);

- организационный (например, координация работ по определению потенциала экономии энергоресурсов);

- экологический.

Задачи дисциплины Научится более квалифицированно подходить к решению комплексных проблем, направленных на оптимизацию режимов работы теплопотребляющих установок.

Требования к уровню освоения дисциплины (требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения дисциплины).

Специалист в данной области должен уметь:

- хорошо разбираться в конструкциях теплопотребляющих установок;

- знать достоинства и недостатки конструкций теплотехнологического оборудования;

- понимать суть проблем, связанных с современными разработками оптимизации режимов работы теплопотребляющих установок; уметь определять экономическую эффективность при варьировании рабочими характеристиками промышленных установок.

Связь дисциплины с другими специальностями дисциплины При изложении дисциплины используются знания и умения, полученные магистрами в дисциплинах: «Тепломассообмен», «Гидрогазодинамика», «Математика» (на основе решения систем уравнений пограничного слоя), «Инженерный и промышленный эксперимент», «Тепломассообменное оборудование предприятий».

Содержание лекционных занятий Тема 1. Актуальность рассмотрения вопросов экономии энергии при тепловой сушке, основные, современные тенденции развития сушильных установок, энергосбережение в сушильных установках; схемы организации рециркуляции.

Тема 2. Способы энергосбережения выпарных аппаратов поверхностного типа; экономия греющего пара в выпарных установках; применение конденсатора на последней ступени; способы энергосбережения в выпарных аппаратах с погружным горением.

Тема 3. Способы энергосбережения в ректификационной установке; потребление тепловой энергии в здании; тепловые насосы; действующие теплонасосные станции в системе коммунального и промышленного снабжения.

Тема 4. Применение теплоносителя для утилизации ВЭР; принцип действия и основные характеристики тепловых насосов; основные характеристики тепловых насосов; применение тепловых насосов для утилизации тепла оборотной воды ТЭС; достоинства тепловых насосов.

Рекомендуемая литература по дисциплине Основная литература:

1. Стырикович М.А., Шпильрайн Э.Э. Энергетика. Проблемы и перспективы. - М: Энергия, 1981.

2. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. -М.: Энергия, 1974.

3. Григоров В.Т., Нейман В.К. и др. Утилизация низкопотенциальных тепловых вторичных энергоресурсов на химических предприятиях. - М.: Химия, 1987.

4. Колобков П.С. Использование тепловых вторичных энергоресурсов в теплоснабжении. Харьков: изд. «Основа» при ХГУ, 5. Кименов Г.А. Рациональное использование топлива и энергии в пищевой промышленности. - М.: ВО «Агропромиздат», 6. Разладин Ю.С., Сагань И.И., Стабников В.Н. Использование вторичных энергоресурсов в пищевой промышленности. - М.:

Легкая и пищевая промышленность, 1984.

7. Кафаров В.В., Мешалкин В.П., Гурьева Л.В. Оптимизация теплооб-менных процессов и систем. - М.: Энергоатомиздат, 8. Леончик Б.И., Данилов О.Л. Научные основы энергосбережения: Учебное пособие. - М.: Издательский комплекс МГУПП, Дополнительная литература:

9. Михайлов В.В., Гудков Л.В., Терещенко А.В. Рациональное использование топлива и энергии в промышленности. - М.:

10. Мигай В.К. Повышение эффективности современных теплообменников. -Л.: Энергия, 1980;

11. Аракелов В.Е., Кремер А.И. Методические вопросы экономии энергоресурсов. -М.: Энергоатомиздат, 1990.

РАЗРАБОТКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Оценку эффективности того или иного решения производят по критерию качества или критерию оптимальности решения, к которому предъявляются ряд требований. Критерий оптимальности должен быть единственным, количественным, иметь ясный физический смысл, должен быть эффективным с точки зрения цели. Эта совокупность требований приводит к тому, что выбор критерия оптимальности для конкретных условий представляет собой достаточно сложную комплексную задачу.

При разработке новых и эксплуатации существующих теплопотребляющих установок возникают различные задачи, которые можно условно разбить на следующие группы: оценка предварительных характеристик теплопотребляющих установок, определение оптимальных параметров данных установок на стадии разработки, определение мероприятий для повышения эффективности установок, определение их статических и динамических характеристик.

Целью данной дисциплины является получение более глубоких знаний по перечисленным выше задачам.

Дисциплина знакомит магистра с рядом таких аспектов как:

- теплотехнологический (выбор тепловой схемы, режимных параметров, режимов работы установки);

- конструктивно-технологический (совершенствование систем подвода теплоты, улучшение аэродинамической обстановки);

- кинетический (интенсификация внешнего и внутреннего теплообмена).

Задачи дисциплины Научиться квалифицированно подходить к решению комплексных задач, направленных на оптимизацию режимов работы теплопотребляющих установок.

Требования к уровню освоения дисциплины (требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения дисциплины).

Важным направлением данной дисциплины является создание комплексных установок; схем и устройств, которые смогли бы обеспечить рациональное использование потенциала тепла теплопотребляющих установок.

Связь дисциплины с другими дисциплинами специальности При изложении дисциплины используются знания и умения, полученные магистрами в дисциплинах: «Инженерный и промышленный эксперимент», «Котельные установки», «Тепломассообменные оборудование предприятий», «Энергетический аудит промышленных теплопотребляющих систем».

Содержание лекционных занятий Тема 1. Кризис энергетики в России. Федеральная целевая программа «Энергосбережение России» (1998 - 2005 гг.). Государственная политика в области повышения эффективности использования энергии в отраслях теплоэнергетического комплекса. Системный подход решения проблемы энергосбережения. Основные направления научнотехнического прогресса в энергосбережении.

Тема 2. Структура энергетического баланса промышленного предприятия. Эксергетические балансы теплотехнологических установок. Натуральные и экономические критерии оценки эффективности использования энергии теплопотребляющими установками. Оптимизация огнетехнических установок. Выбор, расчет оборудования. Расчет и оптимизация ограждений огнетехнических установок, и рабочих характеристик для оценки показателей надежности. Этапы использования ВЭР (вторичные энергоресурсы). Оптимизация тепловых схем паровых котлов.

Тема 3. Оптимизация систем хладоснабжения. Расчет рабочих характеристик и показателей надежности. Оптимизация сушильных установок. Экономия энергии при тепловой сушке. Оценка энергетического совершенства сушильных установок. Интенсификация тепло- и массопереноса в теплопотребляющих установках.

Рекомендуемая литература по дисциплине Основная литература:

1. Троянкин Ю.В. Проектирование и эксплуатация огнетехнических установок. Учебное пособие. - М: Энергоиздат, 1988. с.

2. Материалы к семинару по вопросам энергосбережения в институтах, учреждениях и организациях Российской Академии наук (часть Г) 23: 25 июня 1999г. / Под. ред. А.Г. Вакулко, О.Л. Данилова, А.А. Злобима.

3. Холодильная техника. Энциклопедический справочник. Т. 1.

М.: Гос-гортехиздат, 1980.

4. Аниксеев А.В., Дубровский И.Я. Тепловые схемы и компоновки паровых котлов СКД. Учебное пособие по курсу «Котельные установки и парогенераторы». - М.: Издательство 5. Ефимов А.Л. Энергобалансы промышленных предприятий.

Учебное пособие. - М.: Издательство МЭИ, 2002. - 84с.

6. Данилов О.Л., Мончик Б.И. Экономия энергии при тепловой сушке М.: Энергоатомиздат, 1986. - 136с.

Дополнительная литература:

1. Леончик Б.И., Данилов О.Л. Научные основы энергосбережения: Учебное пособие - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2. Проектирование холодильников / Ю.С. Крылов, П.И. Пирог, В.В. Васю-тович, А.И. Дементьев - М.: Пищевая промышленность. 1992. - 30с.

3. 9.Федотов А.А. Технико-экономические проблемы безотходного производства в металлургии. М.: Металлургия, 1980.

11. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник / Под. Ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1986.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

В то же время совершенствование и проектирование высокофорсированных установок практически невозможно без всестороннего изучения локальных процессов гидродинамики, тепло- и массообмена в сложных газодинамических условиях.

Отсутствие методов расчета и управления течением и теплообменом современных ТТУ при наличии различных воздействий является серьезным препятствием при выборе оптимальных режимов проектируемых и действующих установок, поэтому необходимым условием правильного выбора оптимальных режимов является создание физической модели, проведение на ней серии тарировочных лабораторных и промышленных экспериментов, и затем уже с помощью математического моделирования выполнить поиск наиболее энергоэффективных тепломассообменных процессов.

Целью данной дисциплины является получение более глубоких знаний по методикам планирования и проведения экспериментальных исследований, определению динамических и температурных полей распределения физических параметров, определению погрешностей экспериментов при выборе оптимальных параметров тепломассообменных процессов в ТТУ.

Дисциплина знакомит магистров:

- с понятием, целями и задачами физического и вычислительного эксперимента, планированием эксперимента;

- с принципами создания физических и математических моделей ТТУ;

- с подобием физических явлений и систем, а также геометрическим подобием, кинематическим и динамическим подобием процессов тепломассообмена;

- с методами определения характеристик потоков при проведении исследований в лабораторных условиях;

- с методами определения характеристик рабочих сред в промышленных тепломассообменных аппаратах и установках;

Задачи дисциплины Получить необходимые знания для более глубокого понимания протекающих тепломассообменных процессов в теплотехнологических установках, эффективной эксплуатации и совершенствования современных тепломассообменных процессов и установок.

Требования к уровню освоения дисциплины (требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения дисциплины).

Магистр в данной области должен уметь:

- использовать современные методы экспериментальной диагностики характеристик потоков;

- планировать эксперимент и проводить научные исследования;

- определять параметры рабочих сред и материалов тепломассообменных установок при прямых и косвенных измерениях;

- определять и снижать по возможности величину погрешности экспериментальных исследований.

Связь дисциплины с другими дисциплинами специальности При изложении дисциплины используются знания и умения, полученные магистрами в дисциплинах: «Тепломассообмен», «Гидрогазодинамика», «Математика» (на основе решения систем уравнений пограничного слоя).

Содержание лекционных занятий.

Тема 1. Понятие, цели и задачи эксперимента; физический и вычислительный эксперимент; принципы создания физических и математических моделей; разработка физических моделей.

Тема 2. Подобие физических явлений и систем; геометрическое подобие; подобие физических процессов; кинематическое и динамическое подобие процессов тепломассообмена; математическое моделирование в экспериментальных исследованиях. Особенности проведения экспериментальных исследований в лабораторных и промышленных условиях.

Тема 3. Понятие планирования эксперимента; общие требования к плану эксперимента; критерии планирования эксперимента; полнофакторные и дробно-факторные планы; методы выделения существенных факторов; автоматизированные системы научных исследований.

Тема 4. Экспериментальные методы диагностирования динамических характеристик потоков; методы измерения температур потоков;

основы термоанемометрии; конструктивные особенности термоанемометрических датчиков; применение термоанемометров для изучения турбулентности; оптические методы исследования характеристик потока; лазерный допплеровский анемометр.

Тема 5. Обработка экспериментальных данных, общие сведения о погрешностях эксперимента. Виды измерений, оценка погрешности измерений, классификация погрешностей измерений по свойствам и причинам, оценка погрешности (точности) окончательного результата.

Рекомендуемая литература по дисциплине Основная литература:

1. Теплотехнические измерения и приборы: учебник для вузов/Г.М.Иванова, Н.Д.Кузнецов, В.С.Чистяков.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Издательство МЭИ, 2005. - 460с., ил.

2. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: Справочник/ Под ред. А.В.Клименко, В.М. Зорина.

-3-е изд., перераб. -М.: МЭИ, 2001. - 564с.

3. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы: Справочник/ Под ред. А.В. Клименко, В.М.Зорина.-3-е изд., перераб.М.: МЭИ, 2000. - 528с.

4. Александров А.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Спра вочник / Гос. служба стандартных справочных данных. ГСССД Р-776-98.-М.: МЭИ, 2003. - 168с.

5. Бесекерский В.А. Теория систем автоматического управления.

- СПб.: Профессия, 2003. - 747с.

6. Патанкар С.В. Численное решение задач теплопроводности конвективного теплообмена при течении в каналах/ Пер.с англ. Калабина Е.В.; Под ред. Янькова Г.Г. -М.: МЭИ, 2003. с.

А.А.Федяев, Н.В.Калинин, О.Л.Данилов. Технологические энергосистемы предприятий. Расчет систем производства и распределения газообразных энергоносителей: Учебное пособие. – Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2005 г. - 104с.

Тепломассообменное оборудование предприятий. Вторичные энергоресурсы: Учебно-методическое пособие/ О.Л.Данилов, В.Н. Федяева. – Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2005 г. -118 с.

Теория и техника теплофизического эксперимента. Учебное пособие для вузов / Ю.Ф. Гортышов, Ф.Н. Дресвянников, Н.С.

Идиатулин и др.Под редакцией В.К. Шукина – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 360с.

Данилов О.Л. Энергосбережение в энергетике и технологиях.

10.

Учебное пособие по курсу «Энергосбережение в энергетике и технологиях»/ Под. ред. А.Б. Гаряева – М.: Изд-во МЭИ, 2003.

Щелоков Я.М. Энергосбережение в металлургическом комплексе. Екатеринбург: ГОУ УГТУУПИ. 2002. – 43с.

Дополнительная литература:

12. Светлов Ю.В. Интенсификация гидродинамических и тепловых процессов в аппаратах с турбулизаторами потока: Теория, эксперимент, методы расчета. -М.: Энергоатомиздат, 2003.-302с.

13. Салихов З.Г. и др. Системы оптимального управления сложными технологическими объектами: Монография/ З. Г. Салихов, Г.Г.Арунянц, А.Л.Рутковский. -М.: Теплоэнергетик, 2004.-495с.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АУДИТ ПРОМЫШЛЕННЫХ

ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ

ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ УСТАНОВОК

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АУДИТ ПРОМЫШЛЕННЫХ

ТЕПЛОПОТРЕБЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

В таких условиях необходимо проведение целенаправленной государственной энергосберегающей политики, сущность которой сводится к устойчивому обеспечению населения и экономики страны энергоносителями, повышению эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, обеспечению энергетической безопасности нашего государства.

Практическая реализация энергосберегающей политики предусматривает предварительную инспекцию энергетического хозяйства в целом и эффективности использования энергоресурсов отдельными потребителями энергоресурсов путем проведения энергетического аудита.

Целью дисциплины является получение более глубоких знаний по общим вопросам энергообеспечения потребителей топливноэнергетических ресурсов, принципиальным схемам наиболее распространенных технологий, специфическим энергосберегающим мероприятиям и техническому инспектированию энергогенерирования и энергоиспользования на исследуемом объекте в целях определения возможной экономии энергии и выработке предложений для ее достижения.

Дисциплина знакомит магистров:

- с задачами и видами энергоаудита;

- с принципиальными схемами теплотехнологий, структурой энергообеспечения предприятий и мероприятиями по энергосбережению на промышленных предприятиях;

- с методами технического инспектирования основного энергопотребляющего оборудования промышленных предприятий.

Задачи дисциплины Среди основных задач энергетического аудита можно назвать: установление фактического состояния энергопотребления и энергоиспользования на предприятии; определение рациональных размеров энергопотребления при генерировании и транспорте энергии, а также при проведении тепломассообменных процессов в энергоемких промышленных установках; разработку рекомендаций по повышению эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в теплотехнологических установках.

Требования к уровню освоения дисциплины (требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения дисциплины).

Специалист в данной области должен уметь составлять энергетические балансы теплотехнологических установок, цехов и предприятий, проводить оценку потенциала энергосбережения теплотехнологических установок и в целом промышленного предприятия, выполнять расчет эффективности от внедрения различных энергосберегающих мероприятий.

Связь дисциплины с другими дисциплинами специальности При изложении дисциплины используются знания и умения, полученные магистрами в дисциплинах: «Технологические энергоносители предприятий», «Тепломассообменное оборудование предприятий», «Котельные установки», «Математическое моделирование и алгоритмизация задач теплоэнергетики».

Содержание лекционных занятий Тема 1. Виды первичных энергоресурсов. Понятие условного топлива, нефтяного эквивалента, первичного условного топлива, теплоты сгорания топлива. Пересчет различных видов энергоресурсов в первичное условное топливо. Возобновляемые и нетрадиционные источники энергии. Динамика топливно-энергетического баланса в мире, в России. Структура топливно-энергетического баланса России, тенденции и причины его изменения. Эффективность использования энергоресурсов в мире и в России. Причины, сдерживающие технически необходимый рост добычи первичных энергоресурсов России.

Тема 2. Понятие энергетического аудита. Задачи и виды энергоаудита. Первичное, внеочередное, локальное и экспресс-обследование потребителей топливно-энергетических ресурсов. Практика проведения энергетических обследований – экспресс-обследование и углубленный энергоаудит. Нормативно-правовая и нормативно-техническая база энергетического аудита. Методология энергоаудита промышленного предприятия. Энергетический аудит систем обеспечения структурных подразделений промышленного предприятия газообразными энергоносителями. Энергетический аудит промышленной теплотехнологической установки.

Тема 3. Понятие энергосбережения. Актуальность и потенциал энергосбережения в России и в мире. Государственная политика в области повышения энергоэффективности использования энергии. Оценка потенциалов энергосбережения в котельных, в системах при распределении пара и горячей воды, на объектах жилищнокоммунального хозяйства. Составление энергетических и материальных балансов промышленных предприятий и теплотехнологических объектов его структурных подразделений, определение показателей энергосбережения. Принципиальные схемы технологий наиболее энергоемких отраслей промышленной теплоэнергетики. Технология целлюлозно-бумажной промышленности. Энергосбережение в целлюлозно-бумажной промышленности (основные возможности и частные приемы энергосбережения). Ориентировочная оценка минимального потенциала энергосбережения теплотехнологических объектов промышленного предприятия вследствие различных негативных производственных факторов.

Тема 4. Виды и направления (горючие, тепловые, силовые) использования вторичных энергоресурсов (ВЭР), показатели использования ВЭР, экономия энергии при использовании ВЭР. Типовые способы использования ВЭР. Межотраслевые энергосберегающие мероприятия.

Рекомендуемая литература по дисциплине Основная литература:

1. ГОСТ Р 51379-99. Энергосбережение. Нормативнометодическое обеспечение. Основные положения. М.: Госстандарт России, 2000.

2. ГОСТ Р 51379-99. Энергосбережение. Энергетический паспорт промышленного потребителя топливно-энергетических ресурсов. Основные положения. Типовые формы. М.: Госстандарт России, 2000.

3. ГОСТ Р 51541-99. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав показателей. Общие положения. М.: Госстандарт России, 2000.

4. Данилов Н.И. Энергосбережение – от слов к делу, Изд. 2-ое, Екатеринбург: Энерго-Пресс, 2001. – 232 с.

5. Данилов О.Л., Шувалов С.Ю. Энергосбережение в сушильных установках/ Под. Ред. А.Л. Ефимова. – М.: Издательство МЭИ, 2002. – 48 с.

6. Литвак В.В., Силич В.А., Яворский М.И. Региональный вектор энергосбережения. Томск: Региональный центр управления энергосбережением, 1999. - 149 с.

7. Методика проведения энергетических обследований предприятий и организаций / А. Афонин, И. Коваль, А. Сторожков, В.

Шараухова Методические материалы для энергоаудита/ Под.

ред. А. Г. Вакулко, О.Л. Данилова. – М.: Издательство МЭИ, 1999. – 144 с.

8. «Об энергосбережении». Федеральный закон от 03.04.96 г. № 23-Ф 9. Правила проведения энергетических обследований организаций. Утверждены Минтопэнерго России 25.03.98. М.: СПО ОРГРЭС, 1998. – 32 с.

Дополнительная литература:

10. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. П 81 Справочник / Под общ. Ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина – 2-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 588 с.: ил.

11. Энергоаудит. Сб.методических и научно-практических материалов/ Под. ред. К.Г. Кожевникова, А.Г. Вакулко. – Некоммерческое Партнерство «Энергоресурсосбережение». – М.:

1999 – 224с.

12. Энергоаудит и нормирование расходов энергоресурсов: Сб.

методических материалов / Под. ред. С.К. Сергеева; НГТУ, НИЦЭ. Н. Новгород, 1998. – 260с.

13. Энергосбережение / Батищев В.Е., Мартыненко Б.Г., Сысков С.Л., Щелоков Я.М. Екатеринбург: Энерго-Пресс, 1999. –

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

СИСТЕМ ПРЕДПРИЯТИЙ