Rektor Politechniki Śląskiej (1987-1990), dziekan Wydziału Mechanicznego Energetycznego (1975-1981), dyrektor Instytutu Maszyn i Urządzeń Energetycznych (1982- 2010), Członek Senatu (1984-1990).

Ukończył specjalność „energetyka jądrowa” na Wydziale Mechanicznym Energetycznym Politechniki Śląskiej w 1965 roku.

Główne zainteresowania naukowe i techniczne dotyczą w ostatnim okresie czasu: nowych obiegów i technologii energetycznych (technologii paliw organicznych, w tym biomasy), metodologii diagnostyki termicznej siłowni cieplnych problematyki modelowania i analizy procesów wychwytu CO2 za spalin i ich integracji z obiegiem cieplnym siłowni węglowych i gazowych. Główne wyniki badań w rozpatrywanych dziedzinach zawarł w monografiach: Obiegi termodynamiczne turbin cieplnych (Ossolineum, 1988), Turbiny gazowe (wspólnie z A.Rusinem i K.Czwiertnią, Ossolineum, 2001), Technologie energetyczne (WNT, 2008), Diagnostics of New-Generation Thermal Power Plants(The Szewalski Institute of Fluid-Flow Machinery PAS . Eds: T.Chmielniak, M.Trela. Gdańsk, 2008). Obiegi Cieplne Nadkrytycznych Bloków Węglowych (Wyd. Pol. Śląskiej. Ed., T. Chmielniak, A. Ziębik, Gliwice 2010).

W okresie 2007-2010 koordynował projekt zamawiany: Nadkrytyczne Bloki Węglowe. Od 2010 r. jest kierownikiem Zadania Badawczego nr 1(Opracowanie technologii dla wysokosprawnych „zero-emisyjnych” bloków węglowych zintegrowanych z wychwytem CO2 ze spalin) Projektu Strategicznego: Zaawansowane Technologie Pozyskiwania Energii. W realizacji tego zadania biorą  udział zespoły badawcze łącznie 11 organizacji (uczelnie, Instytuty PAN, Instytuty Badawczo-Rozwojowe, jednostki przemysłowe).

Łącznie działalność naukowa i naukowo-techniczna profesora Tadeusz Chmielniaka została udokumentowana w 8 monografiach, w 5 współautorskich książkach oraz w ponad 320 artykułach i komunikatach naukowych. Brał udział w 120 konferencjach naukowych, w tym w 55 zagranicznych (przedstawiono na nich ponad 220 referatów). Jest autorem lub współautorem 11 udzielonych patentów i wzorów użytkowych.

Za wybitny wkład w rozwój nauki polskiej oraz w uznaniu znaczącego wkładu w rozwój kadr naukowych, w roku 2009 nadano prof. T. Chmielniakowi godność doktora honoris causa Politechniki Częstochowskiej a w 2011 godność doktora honoris causa macierzystej uczelni.