Mestrado em Engenharia de Sistemas de Energia

Requisitos de graus

Mestrado em Engenharia: 30 Créditos ou 10 Cursos

Os alunos que buscam esta opção devem concluir cinco dos cursos básicos listados acima e cinco disciplinas eletivas técnicas. Os cursos básicos podem ser usados como disciplinas técnicas eletivas com aprovação do orientador acadêmico. Não há pesquisa ou tese necessária para este grau.

Certificado de Graduação em Engenharia: 12 Créditos ou 4 Cursos

Os alunos que buscam um Certificado de Pós-Graduação em Engenharia devem concluir todos os seguintes cursos:

• ENPM622, Conversão de Energia I – Potência Estacionária
• ENPM624, Aplicações de Energia Renovável
• ENPM654, Gestão de Sistemas de Energia
• ENPM656, Conversão de Energia II - Aplicações de Mobilidade

E um dos cursos abaixo:

• ENPM808I, Fundamentos de Engenharia de Fontes de Energia Eletroquímica
• ENPM808N, Energia Solar e Tecnologias
• ENPM626, Resíduos e Conversão de Energia de Biomassa
• ENPM627, Análise de Risco Ambiental

Cursos

ENME701 Conversão de Energia Sustentável e Meio Ambiente (3 Créditos) | Essencial

Energia e Meio Ambiente

(O crédito será dado apenas para ENPM 624 ou ENME 701, não para ambos os cursos. Observação: como o ENME 701 era oferecido anteriormente como ENME706 e ENME808D, os alunos que fizeram o curso sob esses números receberão crédito.) Discussão das principais fontes e fim -utilizações de energia na nossa sociedade, com especial ênfase na produção e utilização de energias renováveis. Apresenta uma gama de tecnologias inovadoras e as discute no contexto da infraestrutura energética atual. Fontes renováveis, como eólica e solar, são discutidas em detalhes. É dada especial atenção ao impacto ambiental das diversas formas de energia.

Pré-requisito Recomendado: ENME633.

Análise de Engenharia Assistida por Computador ENPM620 (3 Créditos)

Abordagem assistida por computador para a solução de problemas de engenharia. Revisão e extensão de material de graduação em matemática aplicada, incluindo álgebra linear, cálculo vetorial, equações diferenciais e probabilidade e estatística.

Pré-requisito: Permissão de Ensino de Pós-Graduação em Engenharia Aplicada ENGR-CDL-Maryland.

ENPM622 Conversão de Energia I - Potência Estacionária (3 Créditos)

Energia e Meio Ambiente

Engenharia térmica de sistemas modernos de geração de energia. Análise de ciclo de diversas tecnologias modernas de geração de energia, incluindo turbina a gás, ciclo combinado, queima de resíduos e cogeração. Armazenamento de energia e transporte de energia.

Pré-requisito: graduação em termodinâmica e transferência de calor.

ENPM624 Aplicações de Energia Renovável (3 Créditos)

Energia e Meio Ambiente

(O crédito será concedido apenas para ENPM 624 ou ENME 701, não para ambos os cursos.) Termodinâmica e transferência de calor de fontes de energia renováveis para aquecimento, geração de energia e transporte. Energia eólica, solar térmica, fotovoltaica, biomassa, queima de resíduos e energia hidrelétrica. Uma visão ampla do uso crescente de fontes de energia renováveis na economia mundial com uma análise detalhada de aplicações específicas.

Pré-requisito: Conhecimento de termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor

Análise de Risco Ambiental ENPM627 (3 Créditos)

Energia e Meio Ambiente

Abrange aspectos fundamentais da análise de risco ambiental e métodos utilizados para realizar análises de risco ambiental. Os tópicos abordados na aula incluem: estabelecer o escopo da análise, desenvolver modelos conceituais alternativos, representar a liberação do termo fonte, modelar o transporte de contaminantes em meios ambientais (por exemplo, águas superficiais, subterrâneas, ar), modelar cadeias alimentares, conduzir uma avaliação de exposição, compreender toxicologia humana básica, caracterizando a relação dose-resposta e comunicando e gerenciando eficazmente os riscos. Este curso cobre aspectos fundamentais da elaboração de uma análise de risco, bem como armadilhas comuns a serem evitadas e as principais fontes de incerteza nas análises de risco ambiental.

Análise de Projeto de Sistemas Térmicos ENPM635 (3 Créditos)

Energia e Meio Ambiente

Avalia as compensações associadas aos sistemas térmicos. Uso de software para simulação, avaliação e otimização de sistemas. As aplicações incluem sistemas de energia e refrigeração, resfriamento de eletrônicos, colunas de destilação, serpentinas de desumidificação e sistemas de cogeração.

Pré-requisito: Graduação em termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor.

Sistemas de Energia Solar Térmica ENPM650 (3 Créditos)

Energia e Meio Ambiente

Abrange toda a gama de tecnologias que utilizam radiação solar para aquecimento, resfriamento, iluminação e geração de energia elétrica, excluindo aplicações fotovoltaicas. Os tópicos incluem: Cálculos e previsões de radiação solar; Características espectrais solares e radiação solar difusa e direta; Aplicações solares passivas; Aquecimento; Iluminação natural; Armazenamento térmico; Sistemas de fenestração; Projeto arquitetônico; Aplicações solares ativas para aquecimento; Coletores solares; Sistemas baseados em água; sistemas baseados em IR; Aquecimento de águas quentes sanitárias; Aquecedor de ambiente; Aquecimento de processo; Sistemas de refrigeração; Placa plana versus coletores concentradores; Sistemas de coletores fixos versus de rastreamento; Geração de energia elétrica solar térmica; Sistemas de motores Dish/Stirling; Sistemas concentradores lineares; Sistemas de torres de energia; Armazenamento térmico; Aplicações de ciclo combinado; Projeto e integração de sistemas; Sistemas de controle e operação de sistemas; e Cálculos e previsões de desempenho.

Transferência de calor ENPM651 para aplicação moderna (3 créditos)

Energia e Meio Ambiente

As aplicações selecionadas variam amplamente: desde o resfriamento de eletrônicos até a prevenção de neblina e formação de estalagmites em pistas de gelo. Problemas multimodo (ou seja, condução simultânea, convecção, radiação, transferência de massa) serão enfatizados. Aulas teóricas sobre princípios básicos, seguidas de trabalhos em que os alunos formulam soluções e explicam resultados.

ENPM654 Gestão de Sistemas de Energia (3 Créditos)

Energia e Meio Ambiente

Verão de 2023 W 17h30 - 20h45 Brian Valentine

Abrange uma ampla gama de tópicos de gerenciamento de energia e eficiência energética, incluindo auditoria energética, sistemas de iluminação e motores com eficiência energética, limitação e controle de demanda, estratégias de controle para otimização, controle digital direto, sistemas integrados de automação predial, redes de comunicação, geração distribuída, cogeração , produção combinada de calor e energia, gestão de energia de processo e análises económicas associadas. Estarão incluídas as mais recentes tecnologias baseadas na Internet para aceder aos preços da energia em tempo real e gerir remotamente a procura de energia para vários edifícios ou campi.

Recomenda-se formação em termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor.

ENPM654 Gestão de Sistemas de Energia (3 Créditos)

Energia e Meio Ambiente

Verão de 2023 W 17h30 - 20h45 Brian Valentine

Abrange uma ampla gama de tópicos de gerenciamento de energia e eficiência energética, incluindo auditoria energética, sistemas de iluminação e motores com eficiência energética, limitação e controle de demanda, estratégias de controle para otimização, controle digital direto, sistemas integrados de automação predial, redes de comunicação, geração distribuída, cogeração , produção combinada de calor e energia, gestão de energia de processo e análises económicas associadas. Estarão incluídas as mais recentes tecnologias baseadas na Internet para aceder aos preços da energia em tempo real e gerir remotamente a procura de energia para vários edifícios ou campi.

Recomenda-se formação em termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor.

ENPM656 Conversão de Energia II - Energia Móvel (3 Créditos)

Energia e Meio Ambiente

Apresenta a base científica e de engenharia para o projeto, fabricação e operação de tecnologias de conversão térmica utilizadas para geração de energia móvel. A interface entre a química da combustão do combustível e a energia gerada é abordada. Os aspectos práticos do projeto e operação de diversas alternativas de energia são comparados. O impacto das escolhas sobre alternativas de energia e combustível, bem como o potencial de poluição atmosférica também são considerados.

Pré-requisitos: Deve ter concluído cursos de graduação em termodinâmica, transferência de calor e mecânica dos fluidos OU Deve ter concluído ENPM672.

ENPM660 Engenharia de Energia Eólica (3 Créditos)

Um exame de quatro tópicos centrais na engenharia de energia eólica: a natureza da energia eólica como recurso para geração de eletricidade; a aerodinâmica das turbinas eólicas, pela qual a energia eólica é convertida em energia mecânica; a mecânica e dinâmica do sistema de energia eólica (torre, rotor, cubo, trem de força e gerador); e os aspectos elétricos das turbinas eólicas. Tópicos adicionais a serem incluídos no curso incluem projeto de turbinas eólicas; controle de turbinas eólicas; localização de turbinas eólicas, projeto de sistema e integração; Economia do sistema de energia eólica; e impactos e aspectos ambientais dos sistemas de energia eólica. O curso destina-se a transmitir conhecimentos e habilidades substanciais no assunto, mas só pode ser tratado como uma introdução a este tópico extenso e multidisciplinar. No entanto, espera-se que os alunos desenvolvam um conhecimento substancial dos sistemas de energia eólica e dos métodos utilizados para analisar tais sistemas.

Anteriormente: ENPM808Q.

ENPM670 Auditoria Energética Avançada, Modelagem e Gestão de Sistemas Construtivos (3 Créditos)

Energia e Meio Ambiente

Fornece aos alunos fundamentos e aplicações de auditoria, modelagem e gerenciamento de energia em sistemas de energia prediais. Os procedimentos de auditoria energética para sistemas elétricos, de iluminação, mecânicos e HVAC serão cobertos e incluirão a análise econômica/dos custos do ciclo de vida. Os alunos ganharão experiência na realização de auditorias energéticas através de projetos do mundo real. Ferramentas de modelagem energética de edifícios, como EnergyPlus e eQuest, serão introduzidas e implementadas através de projetos atribuídos. A cobertura do curso também incluirá tópicos contemporâneos, como gerenciamento de energia de instalações de missão crítica, como data centers, automação predial integrada e sistemas de controle para eficiência energética e gerenciamento de energia em tempo real para indivíduos e redes de edifícios.

Espera-se que os alunos tenham conhecimento prévio de termodinâmica básica avançada, transferência de calor e processos de transporte térmico. É desejável conhecimento de sistemas elétricos e controles.

ENPM672 Fundamentos para Sistemas Térmicos (3 Créditos)

Incluído neste curso está uma introdução à termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor. A ênfase está na compreensão dos conceitos físicos por meio da resolução de problemas numéricos associados a processos e ciclos simples de fluidos térmicos. Tanto gases ideais quanto fluidos multifásicos serão considerados fluidos de trabalho.

Pré-requisito: Graduação em engenharia, física ou química.

Coleta de energia oceânica ENPM808C (3 créditos)

O curso apresenta tecnologias de captação de energia oceânica: energia térmica oceânica, energia das ondas, energia das marés e energia eólica. Para estabelecer a linha de base, as atuais tecnologias de geração de energia são revistas. Primeiro, a tecnologia de conversão de energia térmica oceânica é estudada detalhadamente. Para auxiliar no projeto de sistemas de captação de energia oceânica, são resumidos os fundamentos da transferência de calor e da mecânica dos fluidos. Em seguida, são estudados os sistemas de captação de energia das ondas, das marés e do vento. Para cada assunto, serão realizadas revisões de literatura ou modelagem representativa de sistemas. Para a modelagem é utilizado o software Engineering Equations Solver. Ao aplicar os princípios subjacentes, o sistema OTEC é concebido e a sua economia é analisada como um projeto de design final.

ENPM808I Fundamentos de Engenharia de Fontes de Energia Eletroquímica (3 Créditos)

ENPM808N Energia Solar e Tecnologias (3 Créditos)

ENPM809M Fundamentos de Eletrônica de Potência para Sistemas de Energia (3 Créditos)

Energia e Meio Ambiente

Este curso centra-se em questões PSIRE e, como resultado, não pretende ser uma referência abrangente para outros assuntos relacionados, como ER. Devido à natureza global do desenvolvimento do PSIRE, faríamos um grande esforço para representar uma ampla gama de perspectivas internacionais. Este curso está organizado em três seções baseadas nos assuntos mais relevantes do PSIRE: Visão e Drivers, Transmissão e Distribuição,

ENPM809Z Sustentabilidade e Inovação (3 Créditos)

Este curso irá explorar megatendências globais e oportunidades de desenvolvimento sustentável em múltiplos setores - energia, mobilidade, edifícios, materiais, água, segurança e alimentação/agricultura. O curso também abordará Pathways de soluções para desafios de sustentabilidade com foco em tecnologia, políticas e facilitadores de modelos de negócios. Os alunos serão informados sobre os desafios globais da sustentabilidade e o estado atual das inovações em vários setores. Eles irão explorar e identificar novas soluções para os desafios da sustentabilidade. Os alunos também aprenderão como criar negócios baseados em oportunidades de desenvolvimento sustentável.

ENRE447 Fundamentos de Engenharia de Confiabilidade (3 Créditos)

Os tópicos abordados incluem uma compreensão fundamental de como as coisas falham, modelos probabilísticos para representar fenômenos de falha, modelos de vida para itens não reparáveis, coleta e análise de dados de confiabilidade, modelos de confiabilidade de software e modelos de confiabilidade humana.

O crédito só é concedido para ENRE445 ou ENRE447. Anteriormente: ENRE445.

ENRE600 Fundamentos de Mecanismos de Falha (3 Créditos)

Mecanismos avançados de falha em engenharia de confiabilidade serão ensinados do ponto de vista básico de materiais e defeitos. Os métodos de previsão da física de falhas de dispositivos, materiais, componentes e sistemas são revisados. A ênfase principal será dada aos mecanismos básicos de degradação através da compreensão da física, química e mecânica de tais mecanismos. Falhas mecânicas são introduzidas através da compreensão da fadiga, fluência e escoamento em materiais, dispositivos e componentes. Os princípios do dano cumulativo e da teoria mecânica de rendimento são ensinados. Os conceitos de testes de vida acelerados de crescimento de confiabilidade e testes ambientais são introduzidos. Falhas físicas, químicas e térmicas são introduzidas através de uma compreensão básica dos mecanismos de degradação, como difusão, eletromigração, defeitos e migração de defeitos. Serão ensinados os mecanismos de falha em tipos básicos de materiais. Serão também apresentados mecanismos de falhas observados em dispositivos eletrônicos reais e embalagens eletrônicas. Serão analisados problemas relacionados à fabricação e microeletrônica. As falhas mecânicas são enfatizadas do ponto de vista da teoria da fadiga complexa.

O crédito é concedido apenas para ENMA698M, ENNU648M ou ENRE600.

Análise de confiabilidade ENRE602 (3 créditos)

Principais métodos de análise de fiabilidade, incluindo árvore de falhas e diagramas de blocos de fiabilidade; Análise de Modos e Efeitos de Falha (FMEA); construção e avaliação de árvores de eventos; coleta e análise de dados de confiabilidade; métodos de modelagem de sistemas para análise de confiabilidade. Concentre-se em problemas relacionados às indústrias de processo, disponibilidade de usinas de energia movidas a combustíveis fósseis e outros sistemas que preocupam os engenheiros.

ENRE620 Técnicas Matemáticas de Engenharia de Confiabilidade (3 Créditos)

Probabilidade básica e estatística. Aplicação de técnicas matemáticas selecionadas à análise e solução de problemas de engenharia de confiabilidade. Aplicações de matrizes, vetores, tensores, equações diferenciais, transformadas integrais e métodos de probabilidade para uma ampla gama de problemas relacionados à confiabilidade.

Também oferecido como ENNU620.

Avaliação de risco probabilístico ENRE670 (3 créditos)

Por que estudar risco, fontes de risco, uma visão geral de Avaliação de Risco e Gerenciamento de Risco, relação com Segurança de Sistemas e Engenharia de Confiabilidade; medidas, representação, comunicação e percepção de risco; visão geral do uso dos resultados da avaliação de risco na tomada de decisões; visão geral do processo de Avaliação Probabilística de Risco (PRA); convergência detalhada de métodos PRA, incluindo (1) métodos para desenvolvimento de cenários de risco, como identificação de iniciadores, diagramas de sequência de eventos, árvores de eventos, modelagem causal (árvores de falhas, diagramas de influência e métodos híbridos) e abordagens de simulação; (2) métodos de avaliação da probabilidade de cenários de risco, incluindo abordagens quantitativas e qualitativas, bem como modelização e análise de incerteza. Também abrange métodos para modelagem de risco de comportamento de hardware de sistema, fenômenos físicos, comportamento humano, comportamento de software, ambiente organizacional e ambiente físico externo. Tópicos principais adicionais incluem integração e quantificação de modelos de risco (diagrama de decisão binário baseado em booleano, redes de crenças bayesianas e métodos híbridos), métodos PRA dinâmicos baseados em simulação (discretos e contínuos) e vários exemplos de PRAs em grande escala para missões espaciais. , energia nuclear, aviação e sistemas médicos.

Pré-requisito: ENRE602. Também oferecido como ENNU651. O crédito só é concedido para ENNU651 ou ENRE670.

ENRE671 Avaliação de Risco em Engenharia (3 Créditos)

Mecânica Geral

No decorrer do projeto de engenharia, gerenciamento de projetos e outras funções, os engenheiros precisam tomar decisões, quase sempre sob restrições de tempo e orçamento. Gerenciar riscos requer tomar decisões na presença de incerteza. Este curso cobrirá material sobre tomada de decisão individual, tomada de decisão em grupo e organizações de tomadores de decisão. O curso apresentará técnicas para tomar melhores decisões, entender como as decisões estão relacionadas entre si e gerenciar riscos.

Pré-requisito: ENRE670. O crédito só é concedido para ENRE648W ou ENRE671. Anteriormente: ENRE648W.

Conceitos e processos de engenharia de sistemas ENSE621: uma abordagem baseada em modelo (3 créditos)

Uma introdução orientada ao INCOSE à engenharia de sistemas baseada em modelos. Fornece uma visão geral dos conceitos, processos e métodos de engenharia de sistemas, com foco particular no desenvolvimento das partes interessadas e dos requisitos do sistema; características de requisitos bem escritos; o uso de ferramentas de software SysML para desenvolver arquiteturas em nível de sistema e elemento; e a relação entre requisitos e arquitetura. Os tópicos relacionados à arquitetura incluem especificação e visualização de atributos, comportamento e interfaces do sistema. Outros tópicos incluem modelos de ciclo de vida de aquisição e desenvolvimento; conceitos operacionais e casos de uso; requisitos e rastreabilidade de projeto; análise, modelagem e simulação; gerenciamento de engenharia de sistemas; gerenciamento de riscos; gerenciamento de configurações; sistemas de sistemas; e complexidade do sistema. O curso inclui um projeto de classe no qual equipes de 3 a 5 alunos usam SysML para desenvolver requisitos das partes interessadas, requisitos de sistema e arquitetura de sistema lógico para um sistema de engenharia de interesse para eles e, em seguida, realizar uma análise de compromisso de design para algum aspecto do sistema.

Análise, modelagem e simulação de trade-off do sistema ENSE622 (3 créditos)

Este curso continua a abordagem baseada em modelos para engenharia de sistemas, apresentando aos alunos uma variedade de técnicas de modelagem matemática e simulação usadas para realizar análises de desempenho, otimização e trade-off do sistema. Os tópicos incluem programação linear e inteira; modelos de máquinas de estados finitos; desenvolvimento de agentes inteligentes simples; modelagem de processos de Markov; teoria das filas; análises de trade-off multiobjetivo; Árvores de decisão; simulação estocástica (Monte Carlo), regressão linear, algumas técnicas de análise preditiva; e uma introdução à teoria de controle. Modelos matemáticos e simulações são desenvolvidos e executados em MATLAB. A disciplina inclui um projeto de aula em que os alunos resolvem um problema de seu interesse utilizando uma ou mais das técnicas abordadas em aula.

Programas Online

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Programas de Pós-Graduação nos EUA

Nº 19 Pós-Graduação em Engenharia - US News and World Report 2023 Melhores Programas de Pós-Graduação em Engenharia

Especialidades:

• #15 Engenharia Aeroespacial
• #16 Engenharia Elétrica; #15 Engenharia da Computação
• #17 Engenharia Mecânica

Classificações de Empreendedorismo

• #7 Programa de Graduação
• #18 Programa de Pós-Graduação

As 50 melhores escolas para programas de empreendedorismo da Princeton Review"