Tematy prac dyplomowych magisterskich na rok akademicki 2018/19. Tematy dla kierunku: Energetyka

Transkrypt

1 Tematy prac dyplomowych magisterskich na rok akademicki 2018/19 Tematy dla kierunku: Energetyka Katedra Hydromechaniki i Hydroakustyki Recenzenci/recenzent 1 a. Wykonanie modelu obliczeniowego charakterystyk aerodynamicznych wirnika turbiny wiatrowej o pionowej osi obrotu i opracowanie programu obliczeniowego z wykorzystaniem metod brzegowych i/lub CFD oraz wykonanie obliczeń dla wybranej turbiny (turystyczno-kempingowej). b. Performing a calculation model aerodynamic characteristics of the rotor of a wind turbine with a vertical axis of rotation and develop the calculation program using methods of boundary and/or CFD and perform calculations for the selected turbine (tourist camper). dr inż. Jan Bielański, doc. PG Eugeniusz Kozaczka 1. Cel pracy 2. Wprowadzenie do zagadnienia: - opis używanych metod do analizy zagadnienia. - czym różni się obiekt analizowany w ramach pracy od obiektów podobnych (a co ma z nimi wspólnego). - opisać główne problemy związane z analizą danego typu obiektów 3. Szczegółowy opis obiektu analizowanego będącego przedmiotem pracy - główne założenia opisu obiektu analizowanego wraz z ograniczeniami, - geometria (topologia) (w przypadku określonego obiektu do analiz) - inne niezbędne lub pomocne dane (np. charakterystyki energetyczne dla analizowanego stanu danego obiektu). 4. Opis stosowanych metod obliczeniowych itp. Przedstawienie modeli matematycznych, zastosowanych metod numerycznych, algorytmów obliczeniowych. etc. 5. Opis wykonanych analiz obliczeniowych: - przygotowanie danych - przedstawienie wyników (tabele, wykresy, inne formy wizualizacji) 6. Analiza uzyskanych wyników, porównanie z wynikami uzyskanymi dla innych (istniejących) obiektów, itp. 7. Podsumowanie i wnioski (nawiązać do celu pracy, czy cel ten został osiągnięty) Uwagi:

2 2 a. Projekt łopaty turbiny wiatrowej na podstawie obliczeń metodą linii nośnej (i/lub analiz CFD) oraz z wykorzystaniem równania ugięcia belki. Uwaga: wskazana umiejętność programowania oraz znajomość metod numerycznych dr inż. Paweł Dymarski dr inż. Jan Bielański, doc. PG Wykonanie programu obliczeniowego charakterystyk aerodynamicznych oraz wykonanie obliczeń wielkości mocy dostarczonej przez wybraną turbinkę kempingową dla średnich warunków wiatrowych w wybranych punktach w Polsce i UE. j.w. temat 1, b. Design of a wind turbine blade using lifting line model (and / or CFD analysis). Approximation of deformation using equation of deflection of the beam. 3 a. Określenie niestacjonarnych obciążeń na turbinie wiatrowej dużej mocy (6MW+) na podstawie obliczeń metodą linii nośnej (i/lub analiz CFD). Określenie ugięcia łopaty turbiny na podstawie równania ugięcia belki Uwaga: wskazana umiejętność programowania oraz znajomość metod numerycznych b. Determination of non-stationary loads on a high power wind turbine (6MW +) based on lifting line calculations (and / or CFD analyzes). Determination of turbine blade deflection based on equation of beam deflection dr inż. Paweł Dymarski dr inż. Michał Krężelewski / dr inż. Jan Bielański, doc. PG j.w. temat 1, Literatura: Tony Burton, David Sharpe, Nick Jenkins, Ervin Bossanyi: "WIND ENERGY HANDBOOK" J. Jonkman, S. Butterfield, W. Musial, and G. Scott: "Definition of a 5-MW Reference Wind Turbine for Offshore System Development". Technical Report NREL/TP February 2009 DOWEC 6 MW PRE-DESIGN. Aero-elastic modelling of the DOWEC 6 MW pre-design in PHATAS

3 Katedra Siłowni Morskich i Lądowych 1 a. Opracowanie bilansu energii laboratoryjnego zespołu napędowego z silnikiem Diesla b. Elaboration of the energy balance for the laboratory propulsion unit powered by a Diesel engine 2 a. Analiza porównawcza transformacji energii i obciążeń silników o zapłonie samoczynnym dwusuwowych i czterosuwowych b. Comparative analysis of energy transformation and loads for two-stroke and four-stroke diesel engines 3 a. Wielostanowy model niezawodnościowy spalinowo Zbigniew Korczewski, prof. zw. PG Jerzy Girtler, prof. zw. PG Dr inż. Jacek Rudnicki Recenzenci/recenze nt dr inż. Jacek Rudnicki Zbigniew Korczewski, prof. zw. PG Jerzy Girtler, prof. 1. Charakterystyka procesów energetycznych w spalinowych zespołach napędowych. 2. Wykresy strumieniowe przepływu energii w prostych układach maszynowych. 3. Identyfikacja konstrukcyjna i parametryczna rozpatrywanego obiektu. 4. Przeprowadzenie własnych badań procesów energetycznych realizowanych w laboratoryjnym zespole napędowych z silnikiem Diesla w stanach ustalonego obciążenia. Opracowanie wykresu Sankey a. 1. Uzasadnienie potrzeby podjęcia tematu pracy. 2. Identyfikacja silników o zapłonie samoczynnym dwui czterosuwowych jako obiektów badań energetycznych. 3. Charakterystyka warunków eksploatacji silników o zapłonie samoczynnym. 4. Przedstawienie rodzajów obciążeń silników o zapłonie samoczynnym i możliwości ich opisu. 5. Wykazanie różnic w obciążeniach silników o zapłonie samoczynnym dwu- i czterosuwowych. 6. Przedstawienie możliwości dokonania oceny poprawności transformacji energii i określenia obciążeń silników o zapłonie samoczynnym. 7. Przedstawienie podsumowania uwag i wniosków końcowych wynikających z realizacji pracy dyplomowej. 8. Sporządzenie wykazu literatury cytowanej w pracy. 1. Przedstawić podstawowe uwarunkowania dotyczące niezawodności działania głównych układów

4 elektrycznego układu napędowego statku wycieczkowego b. Multistate reliability model of diesel electric propulsion system of cruise ship. zw. PG napędowych statków pasażerskich 2. Dokonać analizy rozwiązań układów napędowych stosowanych na wycieczkowcach w szczególności układów spalinowo elektrycznych. 3. Przeprowadzić identyfikację wybranego układu napędowego określonego tematem pracy. 4. Dokonać ogólnej charakterystyki procesów stochastycznych jako modeli niezawodnościowych wielostanowych obiektów technicznych. 5. Opracować model niezawodnościowy rozpatrywanego systemu z zastosowaniem teorii procesów Markowa. 6. Przeprowadzić badania symulacyjne z wykorzystaniem dostępnych danych niezawodnościowych oraz opracowanych na ich podstawie generatorów liczb pseudolosowych. 7. Opracować uzyskane wyniki i przeprowadzić ich analizę. Katedra Mechatroniki Morskiej Recenzenci/recenzent 1 a. Algorytm sterowania temperaturą, wykorzystujący regulator rozmyty, który może zadawać zarówno grzanie jak i chłodzenie - stanowisko laboratoryjne w Laboratorium Mechatroniki. b. An algorithm to control the temperature with fuzzy logic controller, which can both heat and cool - laboratory stand in Mechatronics Laboratory dr inż.aleksander Kniat Prof. Czesław Dymarski dr inż. Wojciech Leśniewski Opisanie algorytmu sterowania temperaturą, wykorzystującego regulator rozmyty, który będzie generował sygnały do grzałki i wentylatora, w celu uzyskania określonej temperatury. Algorytm ten ma być zaimplementowany i przetestowany na stanowisku laboratoryjnym w Laboratorium Mechatroniki.

5 Katedra Automatyki i Energetyki Recenzenci/recenzent 1 a. Optymalizacja strumienia wody chłodzącej skraplacz dla częściowych obciążeń turbiny parowej kondensacyjnej b. Optimization of the cooling water stream condenser for partial loads of the condensation steam turbine 2 a. Modelowanie, symulacja i sterowanie wybranego układu energetycznego b. Modeling, simulation and control of a energetic system 3 a. Projekt oprzyrządowania pomiarowego stanowiska laboratoryjnego turbiny powietrznej b. Design of measuring instrumentation for an air turbine laboratory stand 4 a. Analiza możliwości odzyskania energii z silnika wolnoobrotowego o mocy 50 MW zainstalowanego w elektrowni b. Analysis of possibility energy recuperation from slow-speed diesel engine of 50 MW installed in a power station 5 a. Analiza energetyczna porównawcza zastosowania turbin gazowych i silników tłokowych w elektrowni wybranej platformy wydobywczej b. Comparison analysis of application of piston engines or gas turbines for electricity generation on chosen sea platform 6 a. Analiza techniczno-energetyczna wykorzystania płynu geotermalnego z parodominujących źródeł geotermalnych do dr hab. inż. M. Dzida, prof. nadzw. PG dr hab. inż. M. Dzida, prof. nadzw. PG dr hab. inż. M. Dzida, Dr hab. inż. Marek Dzida Dr hab. inż. Damian Bocheński Dr hab. inż. Marek Dzida 1. Analiza sposobów zasilania skraplaczy wodą chłodząca, metody regulacji strumienia wody 2. Propozycja obiegu turbiny parowej kondensacyjnej. Algorytm obliczeń. Obliczenia obiegu przy zmiennej temperaturze wody chłodzącej. 3. Algorytm obliczania strumienia wody chłodzącego skraplacz 4. Optymalizacja strumienia wody chłodzącej w skraplaczu ekonomiczno-techniczna 5. Wnioski końcowe 1. Analiza rozwiązań sterowania układów energetycznych 2. Model układu sterowania 3. Symulacja komputerowa zaproponowanego modelu 4. Optymalizacja nastaw regulatora 5. Wnioski końcowe 1. Przegląd literatury dotyczący stanowisk laboratoryjnych turbinowych 2. Opis stanowiska turbiny powietrznej 3. Projekt oprzyrządowania stanowiska turbiny powietrznej 4. Uruchomienie stanowiska turbiny powietrznej 1. Wstęp, 2. Opis elektrowni z silnikami tłokowymi, 3. Bilans energetyczny wybranego silnika tłokowego, 4. Bilanse energetyczne obiegów odzysknicowych, 5. Analiza pracy obiegów odzysknicowych, 6. Podsumowanie 1. Wstęp, 2. Opis elektrowni platform wydobywczych, 3. Zapotrzebowanie na energię elektryczną platformy, 4. Bilans energetyczny 2-ch typów elektrowni, 5. Analiza pracy silników, 6. Podsumowanie 1. Wstęp 2. Analiza pracy źródeł geotermalnych 3. Analiza dostępnych źródeł geotermalnych w Polsce i na świecie 4. Wybór systemu produkcji elektryczności i ciepła 5. Analiza pracy wybranego

6 wytwarzania energii elektrycznej i ciepła b. Technical and energetical analysis of utilization of geothermal fluid from steam dominated wells to electricity and heat generation 7 a. Analiza techniczno-energetyczna siłowni parowej nadkrytycznej z jednym i dwoma przegrzewami o różnych parametrach dolotu b. Technical and energetical analysis of a supercritical power plant with one or two reheats and different inlet steam parameters 8 a. Analiza alternatywna technicznoenergetyczna wykorzystania reaktora nuklearnego wysokotemperaturowego do wytwarzania pary dla siłowni turboparowej klasycznej lub dla siłowni nadkrytycznej b. Alternative energetical and technical analysis of VHTR nuclear reactor application to steam generation for classic or supercritical steam turbine power plant 9 a. Analiza rekomendowanych rozwiązań zaopatrzenia w ciepło budynków mieszkalnych zgodnych z maksymalną wartością EP po roku b. Analysis of recommended solutions for heat supply of buildings according to the maximum value of EP after 2021 year. UWAGA: Temat został zarejestrowany Dr hab. inż. Jerzy Kowalski prof. ndz. PG Dr inż. Mohammad Ghaemi Dr inż. Mohammad Ghaemi systemu 6. Wnioski 1. Wstęp, 2. Opis parowych siłowni nadkrytycznych, 3. Wybór siłowni do analizy, 4. Bilans przegrzewów, 5. Analiza parametrów wlotowych, 6. Analiza kombinacji przegrzewów i parametrów 7.Podsumowanie 1. Wstęp, 2. Opis reaktorów wysokotemperaturowych, 3. Wybór mocy i parametrów siłowni turboparowych, 4. Bilanse systemów, 5. Analiza współpracy systemu nuklearnego i turboparowego, 6. Podsumowanie - Wybór obiektu badawczego - Dobór rozwiązania izolacji termicznej obiektu badawczego w przypadku zastosowania źródła ciepła o wskaźniku nakładu nieodwracalnej energii pierwotnej wi=0,8 wraz z doborem przyłącza do miejskiej sieci ciepłowniczej, - Dobór rozwiązania izolacji termicznej obiektu badawczego w przypadku zastosowania źródła ciepła o wskaźniku nakładu nieodwracalnej energii pierwotnej wi=1,1 wraz z doborem autonomicznego układu ogrzewania obiektu badawczego, - Analiza porównawcza rozwiązań konstrukcyjnych (patrz ekonomiczna) 10 a. Neuronowe model do identyfikacji i prognozowania zapotrzebowanej mocy elektrycznej b. Identification and prognoses of electrical power demand by using neural networks 11 a. Modelowanie, symulacja i sterowanie wybranego systemu energetycznego w stanach dr hab. inż. Marek Dzida, Zbigniew Korczewski 2. Przegląd literatury oraz istniejących metod 3. Model identyfikacyjny, algorytm i i obliczenia 4. Analiza i weryfikacja uzyskanych wyników, 5. Propozycja metody prognozowania zapotrzebowanej mocy elektrycznej 6. Podsumowanie, wnioski i propozycje dot. dalszych badań 2. Przegląd literatury oraz istniejących modeli

7 nieustalonych b. b. Modeling, simulation and control of a selected power system during unsteady states 12 a. Analiza wrażliwości parametrycznej wybranego hybrydowego układu energetycznego b. Parametric sensitivity analysis of a selected hybrid power systems 13 a. Efektywność energetyczna statku b. Energy efficiency of ships 14 a. Modelowanie i symulacja procesu spalania w silnikach spalinowych wolnoobrotowych w celu określenie emisji szkodliwych gazów b. Modeling and simulation of combustion process of low speed diesel engines for identifying the GHG emissions dr hab. inż. Marek Dzida, dr hab. inż. Jerzy Głuch, dr hab. inż. Jerzy Głuch, 3. Budowa modelu wybranego układu 4. Symulacja modelu wybranego układu 5. Analiza i weryfikacja modelu, 6. Podsumowanie, wnioski i propozycje dot. dalszych badań 2. Przegląd literatury oraz istniejących metod/rozwiązań 3. Wybór układu hybridowego 4. Identyfikacja ważniejszych parametrów mających wpływ na mocy i sprawności układu 5. Określenie zakresu zmienności wybranych parametrów 6. Obliczenie mocy i sprawności układu dla wyznaczonych zakresów zmienności parametrów paneli 7. Analiza i weryfikacja uzyskanych wyników, 8. Podsumowanie, wnioski i propozycje dot. dalszych badań 2. Przegląd literatury oraz istniejących modeli określenia efektywności energetycznej statku 3. Określenie pojęcie efektywności statku dla wybranego statku 4. Model i sposób wyznaczenia wskaźników określających efektywności energetycznej statku 5. Przykładowe obliczenia 6. Analiza i weryfikacja uzyskanych wyników, 7. Podsumowanie, wnioski i propozycje dot. dalszych badań 2. Przegląd literatury oraz istniejących modeli określenia emisji gazów szkodliwych wynikających z procesu spalania w silnikach spalinowych 3. Opracowanie modelu określającego zależność między spalaniem i emisji gazów szkodliwych 4. Badanie symulacyjne ewentualnie porównanie z wynikami eksperymentalnymi 5. Analiza i weryfikacja uzyskanych wyników, 7. Podsumowanie, wnioski i propozycje dot. dalszych badań