964. Ннгасу утверждаю

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

программа

вступительных испытаний в магистратуру

направление 140100.68 Теплоэнергетика и теплотехника

Нижний Новгород 2012

1. Общие положения

1.1 На обучение по программам магистратуры принимаются заявления от лиц, имеющих документ государственного образца о высшем профессиональном образовании различных ступеней.

1.2. Поступающий должен знать:

— методы разработки обобщенных вариантов решения проблемы, анализа вариантов, прогнозирования последствий, отыскания компромиссных решений в условиях многокритериальности, неопределенности, планирования реализации проекта

— порядок разработки проектов технических условий, стандартов и технических описаний

— порядок разработки и состав технической документации

— способы планирования процесса эксплуатации энергетического, теплотехнического и теплотехнологического оборудования, тепловых сетей

— методы и формы организации работы коллектива исполнителей, принципы принятия управленческих решений в условиях различных мнений

— методы, способы и средства осуществления технического контроля, испытаний и управления качеством в процессе производства

— методы анализа теоретических моделей, позволяющих прогнозировать свойства и поведение объектов деятельности

— методические, нормативные и руководящие материалы, касающиеся выполняемой работы, методы исследования, правила и условия выполнения работ

— принципы работы, технические характеристики, конструктивные особенности используемых технических средств, материалов и их свойства

— основные требования, предъявляемые к технической документации, материалам и изделиям

— методы проведения технических расчетов и определения экономической эффективности исследований и разработок

— достижения науки и техники, передовой и зарубежный опыт в соответствующей области знаний

— основы экономики

— основы трудового законодательства

— правила экологической безопасности и нормы охраны труда, техники безопасности, производственной санитарии и противопожарной защиты.

Поступающий в магистратуру должен уметь:

— формулировать задачи, выявлять приоритеты решения задач

— использовать информационные технологии при конструировании энергетического, теплотехнического, теплотехнологического оборудования, сетей и систем

— оценивать производственные и непроизводственные затраты на обеспечение заданного уровня качества продукции с учетом международных стандартов

— применять методы анализа, синтеза и оптимизации технологических процессов, процессов обеспечения качества, испытаний и сертификации продукции

— использовать системы автоматизированного ведения эксперимента

— использовать компьютерные технологии моделирования и обработки результатов.

2 Программа вступительных испытаний

При поступлении в вуз для обучения по программам магистерской подготовки поступающие сдают два вступительных испытания:

1 комплексное вступительное испытание в виде письменного экзамена по базовым дисциплинам соответствующей программы подготовки бакалавра

2 профильное вступительное испытание в форме собеседования с предварительной подготовкой эссэ по вопросам планируемой поступающим научно-исследовательской деятельности в рамках магистерской программы .

2.1 Программа комплексного вступительного испытания.

Вступительное испытание проводится в виде письменного экзамена по дисциплинам основной образовательной программы по направлению Теплоэнергетика и теплотехника. Продолжительность экзамена 3 часа 180 минут .

Дисциплины, включенные в комплексный экзамен:

— теоретические основы теплотехники

— источники и системы теплоснабжения предприятий

— технологические энергоносители предприятий

— энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях.

Теоретические основы теплотехники

Раздел 1. Термодинамика

Содержание разделов дисциплины .

Значение курса термодинамики как научной дисциплины, необходимой для формирования инженера по специальности «Промышленная теплоэнергетика». История создания, современное состояние и перспективы развития термодинамики.

Термодинамика как теоретическая основа теплоэнергетики. Тепловые установки и их роль в развитии промышленности и энергетики. Экономия топлива и энергии, научное обоснование снижения нормативов расхода теплоты, энергосберегающая техника и технология, вторичные энергоресурсы, охрана окружающей среды.

Предмет технической термодинамики и ее задачи. Метод термодинамического анализа. Термодинамическая система и окружающая среда. Термодинамические параметры. Термодинамическое равновесие. Термодинамический процесс. Равновесные и неравновесные, обратимые и необратимые термодинамические процессы.

Идеальный газ. Газовые смеси

Модель и основные законы идеального газа. Уравнения состояния для идеальных газов в форме Клапейрона и Менделеева. Газовая постоянная.

Способы задания состава газовых смесей. Законы Дальтона и Амага. Определение средней молекулярной массы и газовой постоянной смеси. Определение парциального давления. Связь между массовыми, объемными и мольными долями.

Теплоемкость газов

Основные понятия и определения. Истинная и средняя теплоемкости. Зависимость теплоемкости от давления и температуры. Уравнение Р. Майера. Теплоемкость газовых смесей. Эмпирические формулы для определения теплоемкости газов.

Первый закон термодинамики

Теплота и работа как формы передачи энергии. Внутренняя энергия и ее свойства. Работа расширения газа, pv — диаграмма. Формулировки первого закона термодинамики и его аналитическое выражение. Понятие об энтальпии газа.

Уравнение первого закона термодинамики для потока. Полное давление и температура торможения газа.

Процессы изменения состояния газов

Определение политропного процесса. Вывод уравнения политропы. Соотношения между основными термодинамическими параметрами в политропном процессе. Зависимость теплоемкости от показателя политропы. Графическое определение показателя политропы.

Исследование частных термодинамических процессов: изохорного, изобарного, изотермического, адиабатного.

Второй закон термодинамики

Понятие о циклах прямом и обратном, обратимом и необратимом. Термический КПД цикла. Основные формулировки второго закона термодинамики. Цикл Карно прямой и обратный. Теорема Карно.

Интеграл Клаузиуса для обратимого произвольного цикла. Понятие об энтропии, как функции состояния. Определение энтропии газа через его основные термодинамические параметры.

T s — диаграмма и ее использование для исследования термодинамических процессов. Регенеративный цикл. Использование принципа регенерации для решения задач энергосбережения.

Аналитическое выражение второго закона для обратимых и необратимых процессов. Совмещенное уравнение первого и второго законов термодинамики.

Энтропия как мера необратимости процессов. Статистический характер второго закона термодинамики.

Дифференциальные уравнения термодинамики

Основные математические методы. Уравнения Максвелла. Частные производные внутренней энергии и энтальпии. Теплоемкости.

Реальные газы. Водяной пар

Физическая модель реального газа. Уравнение Ван-дер-Ваальса и его анализ. Критическое состояние. Теория ассоциаций и уравнения состояния реальных газов Вукаловича-Новикова и Майера-Боголюбова. Использование дифференциальных уравнений и ЭВМ для изучения свойств реальных веществ.

Условия равновесия, правило фаз, фазовые переходы, фазовая диаграмма. Тройная точка.

Водяной пар. Основные понятия и определения. Связь между давлением и температурой насыщенного пара. Процесс парообразования в pv -, T s — и h s — диаграммах. Критическая точка. Пограничные кривые. Определение параметров водяного пара по таблицам и диаграммам.

Уравнение Клайперона-Клаузиуса. Внутренняя энергия и энтальпия пара. Сверхкритическая область состояния пара. Термодинамические паровые процессы, их расчет по таблицам и диаграммам.

Теплоемкость водяного пара и ее зависимость от температуры и давления.

Влажный воздух

Абсолютная и относительная влажности воздуха. Температура точки росы. Гигрометр. Психрометр. Определение средней молекулярной массы, газовой постоянной и плотности влажного воздуха. Влагосодержание и энтальпия влажного воздуха. Нd — диаграмма и построение основных процессов изменения состояния влажного воздуха в этой диаграмме. Температуры мокрого термометра и адиабатного насыщения влажного воздуха.

Использование ЭВМ для расчета процессов во влажном воздухе.

Термодинамика потока

Параметры газового потока. Математическое описание процесса истечения. Течение газа в каналах переменного сечения. Сопла и диффузоры. Влияние геометрической формы канала на параметры потока. Истечение газа через суживающиеся сопла. Определение располагаемой работы газа, его скорости и расхода. Критическое отношение давлений и критическая скорость. Истечение из сопла Лаваля. Действительный процесс истечения. Расчет истечения водяного пара с использованием h s — диаграммы.

Сущность процесса дросселирования. Изменение параметров газа и пара при дросселировании. Дифференциальный и интегральный дроссель-эффект. Температура инверсии. Физическая сущность эффекта Джоуля-Томсона. Представление процесса дросселирования в hs — диаграмме. Методы ожижения газов.

Сжатие газов и паров

Термодинамические процессы сжатия в компрессорах. Сжатие газа в поршневом одноступенчатом компрессоре. Изотермическое, адиабатное и политропное сжатие. Многоступенчатое сжатие. Распределение степени повышения давления по ступеням. Процессы сжатия в pv — и T s — диаграммах. Определение мощности, расходуемой на привод компрессора.

Центробежные и осевые компрессоры. Необратимое адиабатное сжатие. Изотермический и адиабатный КПД компрессора.

Газовые циклы

Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания: с изохорным, изобарным и смешанным подводом теплоты. Термический КПД циклов. Термодинамический анализ циклов. Методы повышения КПД поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Циклы газотурбинных установок. Принципиальная схема и цикл газотурбинной установки с подводом теплоты при постоянном давлении. Термический КПД цикла. Действительный цикл и его КПД. Методы повышения КПД газотурбинных установок. Оптимальная степень повышения давления. Регенерация теплоты в цикле. Многоступенчатое сжатие и ступенчатый подвод теплоты.

Циклы турбореактивных двигателей.

Циклы паросиловых установок

Циклы паросиловых установок. Принципиальная схема паротурбинной установки. Принципиальная возможность осуществления цикла Карно водяного пара. Цикл Ренкина, его термический КПД. Методы повышения термического КПД цикла Ренкина. Действительный цикл с учетом необратимости адиабатного расширения в турбине. КПД паротурбинной установки, удельные расходы пара, теплоты и топлива. Цикл со вторичным перегревом пара. Цикл с регенеративным подогревом питательной воды. Эксергетический анализ работы паросиловой установки.

Теплофикационные циклы: с противодавлением, ухудшенным вакуумом в конденсаторе, комбинированной выработкой электроэнергии и теплоты. Сравнение комбинированной и раздельной выработки электроэнергии и теплоты. Преимущества и недостатки водяного пара как рабочего тела паротурбинных установок. Парогазовая установка и ее цикл.

Принципиальные схемы и термодинамические циклы атомных электрических и теплофикационных станций. Атомные станции теплоснабжения. Экологические аспекты и безопасность работы атомных энергетических установок.

Методы непосредственного преобразования теплоты в электроэнергию.

Схема и цикл установки с магнитогидродинамическим генератором. Термоэлектрические генераторы. Термодинамические основы преобразования энергии в топливных элементах.

Циклы холодильных установок и тепловых насосов

Обратный цикл Карно — идеальный цикл холодильной установки. Классификация холодильных установок. Цикл парокомпрессионной холодильной установки. Цикл пароэжекторной холодильной установки. Цикл воздушной холодильной машины. Холодильный коэффициент и способы его увеличения. Требования, предъявляемые к холодильным агентам. Абсорбционная холодильная установка. Понятие о циклах глубокого охлаждения.

Трансформация теплоты. Коэффициент преобразования теплоты. Термотрансформаторы. Циклы теплового насоса. Совместное получение теплоты и холода.

Элементы химической термодинамики

Первый закон термодинамики применительно к химическим реакциям. Закон Геса. Зависимость тепловых эффектов реакции от температуры.

Условия термодинамического равновесия. Понятие о термодинамических потенциалах, химический потенциал. Условие равновесия фаз, правило фаз Гиббса, фазовая диаграмма.

Химическое равновесие и второй закон термодинамики. Принцип Ле-Шателье. Влияние температуры на скорость химических реакций. Уравнение Вант-Гоффа. Энергия активации. Уравнение Гиббса-Гельмгольца. Закон действующих масс. Тепловая теорема Нернста.

Растворы. Условие равновесия в растворах. Идеальные и разбавленные растворы. Диаграммы состояния растворов. Равновесие жидкость-пар для многокомпонентной системы. Закон Генри, закон Рауля.

Основная литература для подготовки к экзамену:

1. Кириллин В.А. Сычев В.В. Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. Учебник для вузов. — М. Энергоатомиздат, 1983. — 416 с.

2. Сборник задач по технической термодинамике: Учеб.пособие для вузов. // Андрианова Т.Н. Дзампов Б.В. Зубарев В.Н. и др.- М. Энергия, 1981. — 264 с.

3. Зубарев В.Н. Александров А.А. Охотин В.С. Практикум по технической термодинамике: Учеб.пособие для вузов. — М. Энергоатомиздат, 1986. — 304 с.

4. Ривкин С.Л. Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара: Справочник. — М. Энергоатомиздат, 1984. — 80 с.

Дополнительная литература

1. Мурзаков В.В. Основы технической термодинамики. — М. Энергия, 1973. — 304 с.

2. Техническая термодинамика: Учеб.для вузов / В.И. Крутов, С.И. Исаев, И.А. Кожинов и др. Под ред. В.И. Крутова.- М. Высшая школа,1991. — 384 с.

3. Кудинов В.А. Карташов Э.М. Техническая термодинамика: Учеб.пособие для втузов.- М. Высшая школа, 2003. — 261 с.

4. Хрусталев Б.М. Несенчук А.П. Романюк В.Н. Техническая термодинамика: Учеб.для вузов. В 2-х ч. ч. 1. Минск: УП «Технопринт», 2004. 487 с.

Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача: Учеб.пособие для вузов.- М. Высшая школа, 1975. 496 с.

Лариков Н.Н. Теплотехника: Учеб.для вузов. М. Стройиздат, 1985. 432 с.

Теплотехника: Учеб.для вузов / В.Н. Луканин, М.Г. Шатров, Г.М. Камфер и др. Под ред. В.Н. Луканина. М. Высшая школа, 2002. 671 с.

Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике. — М. Машиностроение, 1973. — 344 с.

Дыскин Л.М. Пузиков Н.Т. Расчет термодинамических циклов: Учебное пособие. — Н.Новгород: ННГАСУ, 2000. — 87 с.

Похожие:

Ннгасу в рамках Инновационного проекта развития образования» по проекту: «Реорганизация учебного процесса и реформирование системы.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Комментарии запрещены.

Реклама