Моделювання та дослідження процесів на ТЕС

Мета вивчення дисципліни:
Придбання студентами теоретичних та практичних знань у галузі математичного моделювання та дослідження процесів на ТЕС для рішення практичних задач при освоєні спеціальних дисциплін та в наступній інженерній діяльності.
Практичне значення та використання отриманих знань:
Формування у здобувачів знань про методи дослідження теплових процесів та складан-ня математичних моделей. Застосування технічних і програмних засобів для дослідження та експлуатації енергетичних установок ТЕС. Придбання навичок математичного моделю-вання та використання прикладних програм для математичного моделювання процесів на ТЕС.
Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. Математичне моделювання теплових явищ в технологічних процесах.
Лекція 2. Постановка крайових задач теорії теплопровідності.
Лекція 3. Класифікація методів вирішення крайових задач.
Лекція 4. Математичне моделювання теплових процесів у вигляді рівняння регресії.
Лекція 5. Теплова установка як система.
Лекція 6. Статистична обробка результатів експериментів.
Лекція 7. Основні положення методу елементарних теплових балансів.
Лекція 8. Основні положення методу контрольного об’єму.
Лекція 9. Поняття випадкової величини та її закону розподілу. Функції розподілу.
Лекція 10. Нормальний закон розподілу випадкової величини, його опис та характеристи-ки.
Лекція 11. Статистична гіпотеза, порядок її перевірки.
Лекція 12. Довірчий інтервал і довірча вірогідність.
Лекція 13. Закони розподілу випадкової величини, що збігаються до нормального: хі-квадрат, Стьюдента, Фішера.
Лекція 14. Порядок перевірки гіпотези про закон розподілу випадкової величини за крите-рієм хі-квадрат.
Лекція 15. Розв’язання диференціальних рівнянь в часткових похідних чисельними мето-дами.

Практичні заняття

Практичне заняття № 1. Визначення закону розподілу та характеристик випадкової вели-чини.
Мета заняття: Визначити закон розподілу та характеристики випадкової величини, вико-нати оцінку достовірності гіпотези закону розподілу.
Практичне заняття № 2. Визначення довірчого інтервалу випадкової величини при обме-женій кількості іспитів - розподіл Стьюдента.
Мета заняття: Визначити значення довірчого інтервалу випадкової величини, при обмеже-ній кількості іспитів за розподілом Стьюдента.
Практичне заняття № 3. Визначення коефіцієнта кореляції між двох параметрів.
Мета заняття: Визначити значення коефіцієнта кореляції між температурою води та елек-тричною потужністю теплового насосу.
Практичне заняття № 4. Лінійна апроксимація трьохрівневого двофакторного експериме-нту.
Мета заняття: Визначити коефіцієнти рівняння та перевірити адекватність моделі щодо ККД фотоелектричної панелі на основі планування експерименту.
Практичне заняття № 5. Складання планів дворівневого та трьохрівневого багатофакторно-го експерименту.
Мета заняття: Опрацювати методику щодо складання планів дворівневого та трьохрівнево-го багатофакторного експерименту.
Практичне заняття № 6. Дослідження процесу стаціонарної теплопровідності для плоскої пластини.
Мета заняття: Визначити розподіл температур для плоскої квадратної пластини за резуль-татами експерименту та розрахунків на математичній моделі.
Практичне заняття № 7. Визначення однорідності дисперсій за критерієм Кохрена.
Мета заняття: Визначити однорідність дисперсій декілька рядів експериментальних даних за критерієм Кохрена.
Практичне заняття № 8. Відсіч грубих похибок за критерієм Смирнова.
Мета заняття: З ряду експериментальних даних здійснити відсіч грубих похибок за крите-рієм Смирнова.
Практичне заняття № 9. Відсіч грубих похибок за критерієм Діксона.
Мета заняття: З ряду експериментальних даних здійснити відсіч грубих похибок за крите-рієм Діксона.
Практичне заняття № 10. Визначення значності коефіцієнтів рівняння регресії за критері-єм Стьюдента.
Мета заняття: Опрацювати методику щодо визначення значності коефіцієнтів рівняння ре-гресії за критерієм Стьюдента.
Практичне заняття № 11. Побудова емпіричної функції статистичного розподілу.
Мета заняття: Опрацювати методику щодо побудови емпіричної функції статистичного розподілу за експериментальними даними.
Практичне заняття № 12. Дослідження характеристик розсіювання за експериментальними даними.
Мета заняття: Опрацювати методику щодо визначення характеристик розсіювання за екс-периментальними даними.
Практичне заняття № 13. Перевірка гіпотези про відповідність емпіричного розподілу но-рмальному закону.
Мета заняття: Опрацювати методику щодо перевірки гіпотези про відповідність емпірич-ного розподілу нормальному закону.
Практичне заняття № 14. Перевірка гіпотези про розподіл генеральної сукупності за біно-міальним законом.
Мета заняття: Опрацювати методику щодо перевірки гіпотези про розподіл генеральної сукупності за біноміальним законом.
Практичне заняття № 15. Перевірка гіпотези про розподіл неперервної випадкової величи-ни
за показниковим законом.
Мета заняття: Опрацювати методику щодо перевірки гіпотези про розподіл неперервної випадкової величини за показниковим законом.

Для заочної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. Математичне моделювання теплових явищ в технологічних процесах.
Лекція 2. Математичне моделювання теплових процесів у вигляді рівняння регресії.

Практичні заняття
Практичне заняття № 1. Визначення закону розподілу та характеристик випадкової вели-чини.
Мета заняття: Визначити закон розподілу та характеристики випадкової величини, викона-ти оцінку достовірності гіпотези закону розподілу.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота

Для денної та заочної форми здобуття освіти

Курсова робота
Мета КР – Метою курсової роботи є формування у здобувачів здатності до практич-ного застосування найпоширеніших методів обробки результатів серії експериментів, що застосовуються при проектуванні або експлуатації технічних систем в умовах суттєвого впливу випадкових факторів.
Пояснювальна записка містить 25-30 сторінок. Кількість розділів – 2. Графічна час-тина – два аркуша креслень формату А4.
Змістовна послідовність виконання роботи.
1. Визначення за експериментальними даними типу невідомого розподілу неперер-вної випадкової величини.
1.1. Впорядкування експериментальних даних за зростанням.
1.2. Розбиття проміжку з експериментальними даними на 7 частинних промі-жків рівної довжини.
1.3. Обчислення кількості експериментальних даних, що попали у кожний ча-стинний проміжок.
1.4. Побудова гістограми для експериментальних даних.
1.5. Висунення на основі гістограми основної гіпотези H0 про тип невідомого закон розподілу випадкової вибірки.
2. Перевірка гіпотези про вид розподілу, якому відповідають експерименталь-ні дані
2.1. Обчислення точкових оцінок невідомих параметрів розподілу
2.2. Встановлення довірчих інтервалів для невідомих параметрів розподілу.
2.3. Перевірка непараметричних гіпотез.
Захист КР – протягом останнього навчального тижня семестру.

Контрольна робота для здобувачів заочної форми освіти
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установочній лекції.
Робота містить 6 практичних завдань.

Практичне завдання № 1.Визначення довірчого інтервалу випадкової величини при обме-женій кількості іспитів - розподіл Стьюдента.
Практичне завдання № 2. Визначення коефіцієнта кореляції між двох параметрів.
Практичне завдання № 3. Лінійна апроксимація трьохрівневого двофакторного експери-мен-ту.
Практичне завдання № 4. Складання планів дворівневого та трьохрівневого багатофактор-но-го експерименту.
Практичне завдання № 5. Дослідження процесу стаціонарної теплопровідності для плоскої пластини.
Практичне завдання № 6. Визначення однорідності дисперсій за критерієм Кохрена.

Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за місяць до початку сесії.

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Поточний контроль полягає у виконанні:
1) 7-ми індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконують-ся письмово і полягають в розв'язуванні типових задач відповідно до мети та за-вдань практичних занять. Бездоганне виконання індивідуального поточного завдан-ня оцінюється у 5 балів. Всього 7 практичних занять – 35 балів.
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з тео-ретичної і практичної частин та проводяться у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 32,5 балів.
3) КР. Бездоганне виконання оцінюється у 70 балів. Захист роботи – 30 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Іспит усний. Максимальна оцінка, яку може отри-мати студент – 100 балів.

Для заочної форми здобуття освіти – контрольна робота
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установочній сесії.
Робота містить 6 практичних завдань.
Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 40 балів. Захист контрольної роботи – 40 балів. З урахуванням того, що виконання практичного заняття оцінюється у 20 балів , тобто разом – 40+40+20 = 100 балів.