Магістр інженерії в енергетичних системах

Спираючись на інновації та досвід Енергетичного науково-дослідного центру Університету Меріленда, магістерська програма інженерії енергетичних систем готує професійних інженерів до багатопрофільних завдань цієї швидко зростаючої галузі. Студенти можуть розвивати основну курсову роботу за допомогою наших визначених наборів факультативів з інженерії надійності та енергетичних систем або шляхом змішування та поєднання технічних факультативів.

Вимоги до ступеня

Магістр техніки: 30 кредитів або 10 курсів

Студенти, які обирають цей варіант, повинні пройти п’ять із перерахованих вище основних курсів і п’ять технічних факультативів. Базові курси можуть використовуватися як технічні факультативи за погодженням з науковим керівником. Для отримання цього ступеня не потрібні дослідження чи дисертація.

Випускний сертифікат в галузі машинобудування: 12 кредитів або 4 курсу

Студенти, які здобувають сертифікат магістра інженерії, повинні пройти всі наступні курси:

• ENPM622, Перетворення енергії I – Стаціонарне живлення
• ENPM624, застосування відновлюваної енергії
• ENPM654, Управління енергетичними системами
• ENPM656, Energy Conversion II - Mobility Applications

І один із курсів нижче:

• ENPM808I, Основи розробки електрохімічних джерел енергії
• ENPM808N, Сонячна енергія та технології
• ENPM626, Перетворення енергії з відходів і біомаси
• ENPM627, Аналіз екологічних ризиків

Курси

ENME701 Стале перетворення енергії та навколишнє середовище (3 кредити) | Ядро

Енергія та навколишнє середовище

(Кредит буде нараховано лише за ENPM 624 або ENME 701, а не за обидва курси. Примітка: оскільки ENME 701 раніше пропонувався як ENME706 і ENME808D, студенти, які пройшли курс під цими номерами, отримають кредит.) Обговорення основних джерел і завершення -використання енергії в нашому суспільстві з особливим акцентом на виробництво та використання відновлюваної енергії. Представляє низку інноваційних технологій та обговорює їх у контексті поточної енергетичної інфраструктури. Відновлювані джерела, такі як вітер і сонце, обговорюються детально. Особлива увага приділяється впливу різних видів енергії на навколишнє середовище.

Рекомендована передумова: ENME633.

ENPM620 Комп’ютерний інженерний аналіз (3 кредити)

Комп'ютерний підхід до вирішення інженерних задач. Огляд і розширення матеріалу бакалаврату з прикладної математики, включаючи лінійну алгебру, векторне числення, диференціальні рівняння, імовірність і статистику.

Необхідна умова: дозвіл ENGR-CDL-Maryland Applied Graduate Engineering Education.

ENPM622 Перетворення енергії I - Стаціонарне живлення (3 кредити)

Енергія та навколишнє середовище

Теплотехніка сучасних систем виробництва електроенергії. Аналіз циклу різних сучасних технологій виробництва електроенергії, включаючи газові турбіни, комбінований цикл, спалювання відходів і когенерацію. Зберігання та транспортування енергії.

Попередня умова: бакалавр з термодинаміки та теплообміну.

ENPM624 Відновлювані джерела енергії (3 кредити)

Енергія та навколишнє середовище

(Кредит надається лише за ENPM 624 або ENME 701, а не за обидва курси.) Термодинаміка та теплопередача відновлюваних джерел енергії для опалення, виробництва електроенергії та транспорту. Вітрова енергія, сонячна теплова енергія, фотоелектрична енергія, біомаса, спалювання відходів і гідроенергетика. Широкий огляд зростаючого використання відновлюваних джерел енергії у світовій економіці з детальним аналізом конкретних застосувань.

Необхідні умови: Знання термодинаміки, механіки рідини та теплообміну

ENPM627 Аналіз екологічних ризиків (3 кредити)

Енергія та навколишнє середовище

Охоплює фундаментальні аспекти аналізу екологічного ризику та методи, що використовуються для виконання аналізу екологічного ризику. Теми, які розглядаються в класі, включають: встановлення обсягу аналізу, розробку альтернативних концептуальних моделей, представлення джерела терміну вивільнення, моделювання транспортування забруднюючих речовин у середовищах навколишнього середовища (наприклад, поверхневі води, підземні води, повітря), моделювання харчових ланцюгів, проведення оцінки впливу, розуміння базова токсикологія людини, що характеризує залежність доза-реакція, а також ефективне інформування про ризики та управління ними. Цей курс охоплює фундаментальні аспекти розробки аналізу ризиків, а також загальні підводні камені, яких слід уникати, і основні джерела невизначеності в аналізі екологічних ризиків.

ENPM635 Thermal Systems Design Analysis (3 кредити)

Енергія та навколишнє середовище

Оцінює компроміси, пов’язані з тепловими системами. Використання програмного забезпечення для системного моделювання, оцінки та оптимізації. Застосування включають системи живлення та охолодження, охолодження електроніки, дистиляційні колони, змійовики осушення та системи когенерації.

Попередня умова: бакалаврська термодинаміка, механіка рідини та теплопередача.

ENPM650 Сонячні теплові енергетичні системи (3 кредити)

Енергія та навколишнє середовище

Охоплює весь спектр технологій, які використовують сонячне випромінювання для опалення, охолодження, освітлення та виробництва електроенергії, за винятком фотоелектричних застосувань. Теми включають: розрахунки та прогнози сонячної радіації; Сонячні спектральні характеристики, розсіяне і пряме сонячне випромінювання; Пасивні сонячні установки; Опалення; Денне освітлення; Термонакопичувач; Системи вікон; Архітектурне проектування; Активне сонячне застосування для опалення; Сонячні колектори; Системи на водній основі; ІЧ системи; Підігрів гарячої води; Обігрів приміщення; Технологічний нагрів; системи охолодження; Плоска пластина проти концентруючих колекторів; Стаціонарні колекторні системи проти відстеження; Виробництво сонячної теплової електроенергії; Системи тарілки/двигуна Стірлінга; Системи лінійних концентраторів; Силові баштові системи; Термонакопичувач; застосування комбінованого циклу; Проектування та інтеграція систем; Системи управління та функціонування систем; і розрахунки продуктивності та прогнози.

Теплопередача ENPM651 для сучасних застосувань (3 кредити)

Енергія та навколишнє середовище

Вибрані програми будуть дуже різними: від охолодження електроніки до запобігання утворенню туману та сталагміту на ковзанках. Багатомодові (тобто одночасна провідність, конвекція, випромінювання, масообмін) проблеми будуть наголошені. Лекції про основні принципи, а потім завдання, у яких студенти формулюють рішення та пояснюють результати.

ENPM654 Управління енергетичними системами (3 кредити)

Енергія та навколишнє середовище

Літо 2023 W 17:30 – 20:45 Брайан Валентайн

Охоплює широкий спектр питань енергоменеджменту та енергоефективності, включаючи енергоаудит, енергоефективні системи освітлення та двигуни, обмеження попиту та контроль, стратегії керування для оптимізації, пряме цифрове керування, інтегровані системи автоматизації будівель, комунікаційні мережі, розподілену генерацію, когенерацію , комбіноване тепло та електроенергія, управління технологічною енергією та відповідний економічний аналіз. Включені будуть новітні Інтернет-технології для доступу до ціноутворення в режимі реального часу та дистанційного керування попитом на енергію для кількох будівель або кампусів.

Рекомендується знання термодинаміки, механіки рідини та теплопередачі.

ENPM654 Управління енергетичними системами (3 кредити)

Енергія та навколишнє середовище

Літо 2023 W 17:30 – 20:45 Брайан Валентайн

Охоплює широкий спектр питань енергоменеджменту та енергоефективності, включаючи енергоаудит, енергоефективні системи освітлення та двигуни, обмеження попиту та контроль, стратегії керування для оптимізації, пряме цифрове керування, інтегровані системи автоматизації будівель, комунікаційні мережі, розподілену генерацію, когенерацію , комбіноване тепло та електроенергія, управління технологічною енергією та відповідний економічний аналіз. Включені будуть новітні Інтернет-технології для доступу до ціноутворення в режимі реального часу та дистанційного керування попитом на енергію для кількох будівель або кампусів.

Рекомендується знання термодинаміки, механіки рідини та теплопередачі.

ENPM656 Energy Conversion II -- Mobile Power (3 кредити)

Енергія та навколишнє середовище

Представляє наукову та інженерну основу для проектування, виробництва та експлуатації технологій теплового перетворення, які використовуються для мобільного виробництва електроенергії. Розглянуто зв’язок між хімічним складом згоряння палива та виробленою електроенергією. Порівняно практичні аспекти проектування та функціонування різних альтернатив енергопостачання. Також розглядається вплив вибору альтернатив електроенергії та палива, а також потенціал забруднення повітря.

Попередні вимоги: Ви маєте закінчити бакалаврські курси з термодинаміки, теплообміну та механіки рідини АБО Маєте закінчити ENPM672.

ENPM660 Вітроенергетика (3 кредити)

Вивчення чотирьох основних тем у вітроенергетичній інженерії: природа енергії вітру як ресурсу для виробництва електроенергії; аеродинаміка вітрових турбін, за допомогою яких енергія вітру перетворюється на механічну; механіку та динаміку вітроенергетичної системи (башта, ротор, концентратор, приводний механізм і генератор); та електричні аспекти вітрових турбін. Додаткові теми, які будуть включені в курс, включають дизайн вітрових турбін; управління вітрогенератором; розміщення вітрової турбіни, проектування системи та інтеграція; Економіка вітроенергетичної системи; і вітроенергетичних систем вплив на навколишнє середовище та аспекти. Курс призначений для передачі суттєвих знань і навичок з предмета, його можна розглядати лише як вступ до цієї великої міждисциплінарної теми. Проте очікується, що студенти матимуть суттєві знання про вітроенергетичні системи та методи, що використовуються для аналізу таких систем.

Раніше: ENPM808Q.

ENPM670 Розширений енергетичний аудит, моделювання та управління системами будівель (3 кредити)

Енергія та навколишнє середовище

Надає студентам основи та застосування енергетичного аудиту, моделювання та управління в будівництві енергетичних систем. Будуть розглянуті процедури енергоаудиту для електричних, освітлювальних, механічних систем і систем опалення, вентиляції, вентиляції та кондиціонування, які включатимуть економічний аналіз/аналіз витрат протягом життєвого циклу. Студенти отримають досвід у проведенні енергетичних аудитів за допомогою реальних проектів. Інструменти енергетичного моделювання будівель, такі як EnergyPlus і eQuest, будуть представлені та впроваджені через призначені проекти. Охоплення курсу також включатиме такі сучасні теми, як енергоменеджмент критично важливих об’єктів, таких як центри обробки даних, інтегровані системи автоматизації будівель та керування енергоефективністю, а також енергоменеджмент у режимі реального часу для окремих осіб та мереж будівель.

Очікується, що студенти мають попередні знання про базову термодинаміку, теплопередачу та процеси теплоперенесення. Бажано знання електричних систем та засобів керування.

Основи ENPM672 для теплових систем (3 кредити)

У цей курс входить вступ до термодинаміки, механіки рідини та теплопередачі. Акцент робиться на розумінні фізичних концепцій через розв’язання чисельних задач, пов’язаних із простими процесами та циклами теплової рідини. Робочими тілами вважатимуться як ідеальні гази, так і багатофазні рідини.

Необхідна умова: ступінь бакалавра інженерії, фізики або хімії.

ENPM808C Збір енергії океану (3 кредити)

У курсі представлені технології збору енергії океану: теплова енергія океану, енергія хвиль, енергія припливів і вітру. Для встановлення базової лінії переглядаються поточні технології виробництва електроенергії. По-перше, детально вивчається технологія перетворення теплової енергії океану. Щоб допомогти в розробці систем збору енергії океану, узагальнено основи теплообміну та механіки рідини. Потім вивчаються системи збору енергії хвиль, припливів і вітру. Для кожного предмета буде проведено огляд літератури або моделювання репрезентативної системи. Для моделювання використовується програмне забезпечення Engineering Equations Solver. Застосовуючи базові принципи, система OTEC проектується, а її економічність аналізується як остаточний проект.

ENPM808I Основи розробки електрохімічних джерел енергії (3 кредити)

ENPM808N Сонячна енергія та технології (3 кредити)

ENPM809M Основи силової електроніки для енергетичних систем (3 кредити)

Енергія та навколишнє середовище

Цей курс зосереджений на питаннях PSIRE, і, як наслідок, він не призначений як вичерпний довідник для інших пов’язаних предметів, таких як RE. Через глобальний характер розвитку PSIRE ми докладемо великих зусиль, щоб представити широкий спектр міжнародних перспектив. Цей курс складається з трьох розділів, які базуються на найбільш відповідних темах PSIRE: бачення та драйвери, трансмісія та розподіл,

ENPM809Z Стійкість та інновації (3 кредити)

Цей курс досліджуватиме глобальні мегатенденції та можливості сталого розвитку в багатьох секторах – енергетика, мобільність, будівлі, матеріали, вода, безпека та продовольство/сільське господарство. Курс також охоплюватиме Pathways вирішення проблем сталого розвитку з акцентом на технологіях, політиці та механізмах бізнес-моделі. Студенти дізнаються про глобальні проблеми сталого розвитку та поточний стан інновацій у багатьох секторах. Вони досліджуватимуть і виявлятимуть нові рішення для проблем сталого розвитку. Студенти також дізнаються, як створювати бізнес на основі можливостей сталого розвитку.

ENRE447 Основи проектування надійності (3 кредити)

Охоплені теми включають фундаментальне розуміння того, як речі виходять з ладу, імовірнісні моделі для представлення явищ відмови, життєві моделі для елементів, що не підлягають ремонту, збір і аналіз даних про надійність, моделі надійності програмного забезпечення та моделі надійності людини.

Кредит надається лише для ENRE445 або ENRE447. Раніше: ENRE445.

ENRE600 Основи механізмів відмови (3 кредити)

Розширені механізми відмови в розробці надійності будуть викладатися з точки зору основних матеріалів і дефектів. Розглядаються методи прогнозування фізики відмов приладів, матеріалів, компонентів і систем. Основний акцент буде приділено основним механізмам деградації через розуміння фізики, хімії та механіки таких механізмів. Механічні пошкодження вводяться через розуміння втоми, повзучості та текучості матеріалів, пристроїв і компонентів. Викладаються принципи кумулятивного пошкодження та механічної теорії текучості. Введено поняття прискореного ресурсного тестування зростання надійності та екологічного тестування. Фізичні, хімічні та термічні несправності знайомляться через базове розуміння механізмів деградації, таких як дифузія, електроміграція, дефекти та міграція дефектів. Будуть викладені механізми відмови в основних типах матеріалів. Також будуть представлені механізми збоїв, які спостерігаються в реальних електронних пристроях та електронних упаковках. Будуть проаналізовані проблеми, пов'язані з виробництвом і мікроелектронікою. Механічні пошкодження виділяються з точки зору комплексної теорії втоми.

Кредит надається лише для ENMA698M, ENNU648M або ENRE600.

Аналіз надійності ENRE602 (3 кредити)

Основні методи аналізу надійності, включаючи дерево відмов і блок-схеми надійності; Аналіз відмов і наслідків (FMEA); побудова та оцінка дерева подій; збір та аналіз даних про надійність; методи моделювання систем аналізу надійності. Зосередьтеся на проблемах, пов’язаних із переробними галузями промисловості, доступністю електростанцій, що працюють на викопному паливі, та інших систем, що турбують інженерів.

ENRE620 Математичні методи розробки надійності (3 кредити)

Основна ймовірність і статистика. Застосування обраних математичних методів для аналізу та вирішення інженерних проблем надійності. Застосування матриць, векторів, тензорів, диференціальних рівнянь, інтегральних перетворень та ймовірнісних методів до широкого кола проблем, пов’язаних з надійністю.

Також пропонується як ENNU620.

ENRE670 Імовірнісна оцінка ризику (3 кредити)

Навіщо вивчати ризики, джерела ризиків, огляд оцінки ризиків та управління ризиками, відношення до проектування безпеки та надійності систем; заходи, представлення, комунікація та сприйняття ризику; огляд використання результатів оцінки ризиків у прийнятті рішень; огляд процесу ймовірнісної оцінки ризику (PRA); детальне зближення методів PRA, включаючи (1) методи розробки сценарію ризику, такі як ідентифікація ініціаторів, діаграми послідовності подій, дерева подій, причинне моделювання (дерева несправностей, діаграми впливу та гібридні методи) та підходи моделювання; (2) методи оцінки ймовірності сценарію ризику, включаючи кількісні та якісні підходи, а також моделювання та аналіз невизначеності. Також охоплює методи моделювання ризиків поведінки апаратного забезпечення системи, фізичних явищ, поведінки людини, поведінки програмного забезпечення, організаційного середовища та зовнішнього фізичного середовища. Додаткові основні теми включають інтеграцію та кількісну оцінку моделі ризику (бінарна діаграма рішень на основі булевих виразів, мережі байєсівських переконань та гібридні методи), динамічні методи PRA на основі моделювання (дискретні та безперервні), а також кілька прикладів великомасштабних PRA для космічних місій. , ядерна енергетика, авіація та медичні системи.

Необхідна умова: ENRE602. Також пропонується як ENNU651. Кредит надається лише для ENNU651 або ENRE670.

ENRE671 Оцінка ризиків у інженерії (3 кредити)

Загальна механічна

Під час інженерного проектування, управління проектом та інших функцій інженерам доводиться приймати рішення, майже завжди в умовах обмежень часу та бюджету. Управління ризиком вимагає прийняття рішень в умовах невизначеності. Цей курс охоплюватиме матеріал про індивідуальне прийняття рішень, групове прийняття рішень та організації осіб, які приймають рішення. У курсі будуть представлені методи прийняття кращих рішень, розуміння того, як рішення пов’язані одне з одним, і управління ризиками.

Необхідна умова: ENRE670. Кредит надається лише для ENRE648W або ENRE671. Раніше: ENRE648W.

Концепції та процеси системної інженерії ENSE621: підхід на основі моделі (3 кредити)

Орієнтований на INCOSE вступ до системної інженерії на основі моделей. Надає огляд концепцій, процесів і методів системної інженерії, приділяючи особливу увагу розробці вимог зацікавлених сторін і систем; характеристика грамотно написаних вимог; використання програмних засобів SysML для розробки архітектур системного та елементного рівня; і зв'язок між вимогами та архітектурою. Теми, пов’язані з архітектурою, включають специфікацію та візуалізацію системних атрибутів, поведінки та інтерфейсів. Інші теми включають моделі життєвого циклу придбання та розробки; операційні концепції та випадки використання; вимоги та простежуваність конструкції; аналіз, моделювання та імітація; системно-технічний менеджмент; управління ризиками; управління конфігурацією; системи систем; і складність системи. Курс включає класний проект, у якому групи з 3-5 студентів використовують SysML для розробки вимог зацікавлених сторін, вимог до системи та логічної архітектури системи для інженерної системи, яка їх цікавить, а потім виконують компромісний аналіз дизайну для деяких аспектів система.

ENSE622 Системний компромісний аналіз, моделювання та імітація (3 кредити)

Цей курс продовжує модельний підхід до системної інженерії, знайомлячи студентів із різними методами математичного моделювання та симуляції, які використовуються для виконання системного аналізу продуктивності, оптимізації та компромісу. Теми включають лінійне та цілочисельне програмування; автоматні моделі кінцевих автоматів; розробка простих інтелектуальних агентів; моделювання марковських процесів; теорія масового обслуговування; багатоцільовий компромісний аналіз; дерева рішень; стохастичне (Монте-Карло) моделювання, лінійна регресія, деякі методи прогнозної аналітики; і вступ до теорії управління. Математичні моделі та моделювання розробляються та виконуються за допомогою MATLAB. Курс включає класний проект, у якому студенти розв’язують цікаву для них проблему, використовуючи одну чи декілька технік, розглянутих на уроці.

Інтернет-програми

№ 6 Онлайн-інженерні програми для вищих навчальних закладів - US News and World Report Найкращі онлайн-інженерні програми для вищих навчальних закладів

Програми магістратури США

№ 19 Вища інженерна освіта - Новини США та Світовий звіт 2023 Найкращі програми інженерної освіти

Спеціальності:

• #15 Аерокосмічна інженерія
• #16 Електротехніка; №15 Комп'ютерна інженерія
• №17 Машинобудування

Рейтинги підприємництва

• №7 Програма бакалавра
• #18 Програма магістратури

50 найкращих шкіл для програм підприємництва за версією Princeton Review"