close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Физическое и численное моделирование процессов

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Российской Федерации Федерального государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ilермский нацнональный исследовательский политехнический университеn>
ПРОГРАММА вступительного испытания по специальной дисциплине, соответствующей направленности программы аспирантуры
15.06.01 __________________~~~ш~и~н~остроение
шифр направления
ЯQUМеНQ8аnuе направления noдгOт08Kи, утвержденное nрuкаэD.~
Мuнобрнаукu России от /2.о9.20/3г. М
nодгоmовки
Направленность
программы
106/
Машины, агрегаты и процессы в энергетическом
_________________~машинос~е:..:н=и:;:;и"_________________
аспирантуры:
05.02.13
шифр научноii
специальности
_._.
Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)
Hau.мeHO<1aHиe научной специальности и отрасль науки, nредусмоmреuиые но.uенклатуроЙ специальностей научных работников. утвержденной приказом Минабрнауки России от
Обеспечивающая
кафедра
25.02.2009 М 59 «Ракетно-космическая техника
-----------~~~~~
~~~====----------
и энергетические системы»
Согласовано: Зав. отделом аспирантуры и докторантуры Пермь,
2015
/Л.А. Свисткова/
Программа сформирована на основе федеральных государственных стандартов
высшего образования по программам магистратуры
_141100.68 -
Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели
(кад и наuменованuе нanравленW/. специальности)
Составитель:
профессор каф. РКТиЭС, д_р техн. наук Сальников А.Ф.
(должность. ученая степень, Фамuлш И.О.)
Программа рассмотрена и рекомендована к изданию методическим семинаром кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» протокол Nя.lL от«
24»
марта
Заведующий кафедрой РКТиЭС
2015
г. I
Соколовский М.И.
I
1. Дисциплины,
включенные в проrpамму вступительных испытаний в
аспирантуру:
1.1. Современные
проблемы науки и производства в энергетическом
машиностроении.
1.2. Физическое
и численное моделирование процессов в энергетических
установках.
1.3. Проектирование и конструирование узлов систем газоперекачивающих
arperaToB.
1.4. Техническая диагностика газотурбинных установок и газоперекачивающих
arperaТOB.
2. Содержание учебных дисциплин
2.1. Современные проблемы науки и производства в энергетическом
машиностроенин.
1) Современные газовые турбины: их устройство, параме1РЫ, области
2) Примеры л учших зарубежных ПУ. Основные проблемы созданИJI
примененИJI.
конкурентоспособных ГТУ в России.
3)
На учные проблемы разработки сиетем OJеIaждения, совершенных систем
сжигания, покрытий для высокотемпературных деталей.
4) Проблемы технического обслуживания ША и ГТУ.
5) На учные проблемы газодинамики турбомашин и пути их решения.
6) На учные и практические проблемы вибрационной надежности турбомашин.
7) Современные на гнетатели: их устройство, парамстры, области применения.
8) Примеры л учших зарубежных наmетателеЙ. Основные проблемы создания
конкурентоспособных нагнетателей d России.
9) На учные проблемы разработки систем охлажденИJI.
10)Научные проблемы разработки совершенных систем уплотнений,
подшипниковых узлов, покрыrий для высокотемпературных деталей.
11 )Научные проблемы
газодинамики компрессоров и пути их решенИJI.
12)Научные и практические проблемы вибрационной надежности компрессора.
13)Конструктивные, технолоrические, эксплуатационные проблемы малой
энергетики.
14)Экономическая целесообразность малой энергетики. Современные
энергоустановки: их устройство, парамстры, области примененИJI.
15)Примеры лучших зарубежных энергоустановок. Основные проблемы создания
конкурентоспособных энергоуетановок в Россни.
16) Турбулентиый переход. Проблемы описания турбулентиых течений.
17)OcHoBHble пути совершенствования энергетического оборудованИJI.
18) Этапы освоения суперсверхкритических режимов работы в мировой энергетике.
19)Проблемы, связанные с выбором схемных и конструкторских решений при
создании комбинированных энергоблоков.
2.2.
Физическое и численное моделирование процессов в энергетических
установках.
1) Современные ГТУ и ГПА, перспективы их разВИТИJI. 2) Основные тер мины, определенИJI, класснфикация, этапы проектирования.
3) Цели и задачи про ектирования. Автоматизация нроектированИJI. 4) Основные функции математических моделей. Место математического моделирования в обшей структуре процесса проектирования.
5) Общая
кл ассификация математических моделей. Стохастические и
детерминированные, линейные и нелинейные, статистические и динамические
модели.
6) Модели систе
м с сосредоточенными и распределенными параметрами.
Orличительные свойства перечисленных разновидностей математических
моделей.
7) Понятие вычисли
тельного моделирования и его место в исследовательской и
практической деятельности.
8)
Численное м оделирование. Обзор методов решения дифференциальных
уравнений в частных производных.
9) Выбор
алго ритма решения уравнения в частных производных. Конечно-
разностные методы для решения задач математической физики.
10)Метод крупных частиц.
II)OcHoBHble
концепции метода конечных элемеJ:ПОВ (МКЭ).
12)Сравнение характеристик МКЭ и мстода конечных разностей. Дискретизация
области исследования.
I3)Одномерный симплекс-элемент. Получение функций формы. Свойства функций
формы. Естественные координаты.
14)3апись основных соотношений теории упругости для конечного элемента в
матричной форме.
15)Математическая постановка МКЭ. Основные этапы решения задачи МКЭ.
16)Совремеиные тенденции в развитии физического и вычислительного
моделирования в обеспечении работоспособности ГТУ и ГПл.
2.3.
Проектирование и конструирование узлов систем газоперекачивающих
агрегатов
1) Аэродина мическое проектирование турбины.
2) Одномерно е проектирование турбины.
З) Одномерно е моделирование потерь в лопаточном венце.
4) Моделирование н евязкого потока в проточной части турбины.
5) Моделирование вязкого потока в проточной части турбины.
6) Общие пробл емы npименения моделей Навье-Стокса.
7) Методы управления npостранственным потоком в турбине.
8) Этапы и основные методы проектирования ГПА по функциональному признаку,
по принциny действия, по типу привода.
9)
Анализ применения с пециалъных технологий (обратиой закачки газа в пласт,
газлифта, сбора и транспортировки попутного газа).
I О) Исследование современных схем
ГПА npименяемых как в России, так и за
границей.
11)Классификация испытаний по месту проведения и задачам.
12)Информативность испытаний. Цели и задачи испытаний.
I3)Этапы и основные виды испытаний и их классификация (исследовательские,
контрольные, сравнительные и определительные; нормальные, ускоренные и
сокращенные ).
14)Причины отклонения от нормального функционирования узлов и систем
агрегатов в процесс е его доводки.
15)Обеспечение заданного уровня надежности при доводочных испьrrаниях.
Резервирование как возможный способ повышения надежности.
16)Основные виды эксперимеlfrа (кдассификация).
17)Задачи, решаемые при постановке экспериментальных исследований.
Обработка экспериментальных данных.
2.4. Техническая диагностика газотурбинных установок и
газоперекачиваюших
агрегатов
1) ГПА,
2) Виды
как объект надежности. Параметры надежности.
отказов. Обеспечение надежности на этапе проектирования, отработки и
серийного производства.
З) Организация
испытаний ГПА. Планы испьП'аниЙ. Погрешности измерений и
измерительных средств.
Статистическая оценка функции распределения по
результатам испытаний.
4) Техничес кое
5) Алгорит мы
и технологическое обеспечение надежности.
построения
технической
диагностики.
Способы
и
технология
построения технической экспертизы в процессе функционирования ГТУ и ГПА
и при аварийных ситуациях (отказах).
6) Стандартизация
неразрушаюшего контроля и диагностики, перечень стандартов
и областей неразрушаюшего контроля и диагностики. Экспертные системы,
автоматизация средств неразрушаюшего контроля и диагностики.
7) Методы
неразрушаюшего
контроля
-
основные
методы,
применяемые
в
технической диагностике ГТУ и ГПА.
8)
Вибрационные
анализ,
методы неразрушающего контроля. А ЧХ ГТУ и спектральный
как
собственная
характеристика
газотурбинной
установки
и
газоперекачивающего агрегата.
9) Тестовое
и функциональное диагностирование Математическое моделирование,
информационные аспекты технической диагностики. Модели, используемые в
СТД. ИХ Юlассификация, свойства и краткос описание.
10)Математические и физические модели. Масштабные модели. Электрические
модели. Статические модели в СТД. ИХ особенности и применение статических
моделей. Формирование систем статических параметров в СТД.
II)Блок-схема ГТУ, ГПА. Их вибро-акустические и гидродинамические свойства.
Источники шумов, их частотные и временные параметры.
12)Техническая документация ГТУ и ГПА, документы результатов технической
диагностики, обработка и анализ результатов, построение трендов изменения
параметров, формирование отчетной документации по технической диагностике
ГТУи ГПА.
lЗ)Техническая диагностика трубопроводов запорной и арматуры управления
режимами
транспортировки
газа.
Структура
построения
технической
диагностики элементной базы трубопроводов и вспомогательных систем.
14)Методики расчета остаточного ресурса трубопроводов
и элементной базы
вспомогательных систем ГТУ и ГПА.
15)Методы
определения
технического
состояния
по
результатам
методов
неразрушающего контроля, формирование отчетных документов результатов
технической диагностики.
З. Рекомендуемая литература, информационные ресурсы
1. Левин
М.П.
учебное пособие.
Параллельное
-
программирование
М.: БИНОМ. Лаб. знаний,
2008.
с
использованием
118 с.
ОрепМР:
2.
Иноземцев АА.
Основы
конструирования
авиационных
энергетических установок: учебник для вузов: в
Нихамкин, в.л. Сандрацкий.
3.
АА Иноземцев, М.Ш.
2009. - 579 с.
М.:
-
2010. - 304 с.
Зорин В.А. Основы работоспособности технических систем: учебник для вузов.
М.: Академия,
6.
I
2008.
Шишмарев В.Ю. Надежность технических систем: учебник для вузов.
Академия,
5.
М.: Машиностроение,
т.
и
Цанев С.В. Газотурбниные и парогазовые установки тепловых электростанциЙ.­
Изд-во МЭИ,
4.
-
5
двигателей
­
2009. - 208 с.
Воеводин В.В. Вычислительная математика и структура алгоритмов:
10 лекций
о
том, почему трудно решать задачи на вычислительных системах параллельной
архитектуры и что надо знать дополнительно, чтобы успешно преодолевать эти
трудности: учебник для вузов.
7. Основы
2010. - 166
с.
I
Под ред.
2008.
Сальников А.Ф. Виброакустическая диагностика технических объектов: учебное
пособие.
9.
М: Изд-во МГУ,
современной энергетики, т.2, Современная теплоэнергетика
Трухния АД.,
8.
-
Пермь: Изд-во ПНИПУ,
Григорьев В.А.
учебное пособие.
10. Дальский
Автоматизация
2011. - 246
испытаний
Самара: Изд-во СГАУ,
-
с.
и
научных
исследований
lЗ3 с.
2007.
А.М. Технология машиностроения в 2-х т.: Учебник для вузов.
Изд-во МП·У.
ПД:
М.:
-
- 2011.
11. Абрамович Г.Н.
12. Григорьев А.А.
Прикладная газовая динамика.
-
М.: Наука,
1976.
888
с.
Теория, расчt!т и проектирование авиационных двигателей и
энергетических установок/ Пермь: Изд-во ПГТУ,
2007. -
252с.
13. Друзьякин И.Г., Лыков А.Н. Технические измерения
пособие. - Пермь: Изд-во ПГТУ, 2008. - 411 с.
14. Ааександровская л.н., Круглов В.И. Теоретические
и
основы
экспериментальная отработка сложных технических систем.
735 с.
15. Нихамкин М.Ш.,
приборы:
учебное
испьгганий
М.: Логос,
и
2003. ­
Зальцман М.М. Конструкция основных уздов двигателя ПС­
9ОА- Пермь: Изд-во ПГТУ,
2002. - 110
с.
16. Малафеев С.И.
Надежность технических систем, Примеры и задачи: учебное
пособие для вузов.
-
Санкт-Петербург: Лань,
2012.
213
с.
4. Перечень тем рефератов по избранному направлению подготовки
1) Совр еменные газовые ryрбины: их устройство, парамстры, обдасти применения.
2) Основные пробле мы создания конкуреIЛ'Оспособных ГТУ в России.
3) На учные проблемы разработки систем охлаждения, совершенных систем
сжигания, покрытий для высокотемпераryрных деталей.
4) На учные и практические проблемы вибрационной надежности турбомашин.
5) Современные на гнетатели: их устройство, параметры, областв применения.
6) Примеры л учших зарубежных нагнетатедеЙ. Основные проблемы создания
конкурентоспособных нагнетателей в России.
7) На учные пробдемы разработки систем охлаждения.
8) На учные проблемы разработки совершенных систем уплотнений,
подшипниковых уздов, покрытий для высокотемпераryрных детаiIей,
9) На учные
проблемы газодинамики компрессоров и пути их решения.
10)Научные и практические проблемы вибрационной надежности компрессора.
II)Конструктивные, технологические, эксплуатационные проблемы малой
энергетики.
12)Основные пути совершенствования энергетического оборудования.
5. Пример экзаменаuионного билета
Вступительные испытания по спеuиальной
дисциплине, соответствующей программе
ПЕРМСКИЙ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ
• асцирантуры
Машины, агрегаты и проuессы в энергетическом
МашинострО::.::::сн.::и.::и=--_ _ _--;-_ _--j
(наименование программы аспирантуры)
УНИВЕРСИТЕТ
_
г
·
15.06.01 - Машиностроение
.---:--~.::.:.:.::.--=.:..::-===-===---- ~----1
(шифр и наименование наnравленuя)
УТВЕРЖДАЮ:
Зав. кафедрой РКТиЭС
_ _ _ _ _ _ _ _ _ Соколовский
({ »
20 г.
М.И.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ N2 1
1. Научные проблемы газодинамики турбомашин и пути их решения.
2. ЧИСJlенное моделирование. Обзор методов решения дифференuиальных
уравнений в частных производных.
3.
Этапы и основные методы проектирования ГПА по функциональному признаку,
по принципу действия, по типу привода.
4.
Вибрauионные методы неразрушающего кшrгроля.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа