close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по научной работе
_____________ С.Р. Деркач
«___» _______________2014 год
ПРОГРАММА
Вступительных испытаний в аспирантуру по образовательным программам
высшего образования – программам подготовки научно-педагогических кадров
в аспирантуре.
Направление: 05.14.04 Промышленная теплоэнергетика
Кафедра-разработчик: Энергетики и транспорта
Факультет: политехнический институт
Лист согласования
1. Разработчик
2. Программа вступительных испытаний рассмотрена и одобрена на заседании
кафедры Энергетики и транспорта» протокол №7 от 20 марта 2014 г..
Заведующий кафедрой Энергетики и транспорта
20.03.2014
дата
В.С. Малышев
____________________
подпись
Программа вступительных испытаний
Направление подготовки Промышленная теплоэнергетика представляет
собой комплексную область науки и техники, занимающейся исследованием, совершенствованием, оптимизацией режимов энергопотребления, модернизацией
оборудования и систем потребления и распределения энергии.
В основу настоящей программы положены изученные поступающим в аспирантуру профессиональные дисциплины при получении высшего образования,
такие как: топливо и основы горения; парогенераторные установки промышленных предприятий, тепловые двигатели, насосы, вентиляторы и компрессоры
тепломассообменные аппараты и установки; теплофикация и тепловые сети;
промышленные тепловые электростанции, релейная защита и автоматика электрических сетей и систем, электрические сети, электропитающие системы и
электрические сети, оптимизация сетей тепло- и водоснабжения предприятий,
эксплуатация систем энергообеспечения, источники и системы теплоснабжения, технологические энергосистемы предприятий, источники и системы
таплоснабжения, электроэнергетика, электрическая часть станций и подстанций, основы эксплуатации промышленного электрооборудования, эксплуатация
систем электроснабжения, повышение эффективности работы систем теплоснабжения с использованием современных технологий.
Курс профессиональных дисциплин, необходимых для освоения данной
программы с учетом специфики подготовки включает пять разделов:
- Раздел I. Основы теории горения
- Раздел II. Парогенераторные установки промышленных предприятий
- Раздел III. Тепловые двигатели, насосы, вентиляторы и компрессоры
- Раздел IV. Энергетика высокотемпературной теплотехнологии.
- Раздел V. Теплофикация и тепловые сети.
- Раздел VI. Промышленные тепловые электростанции
Задачами программы являются определение вопросов, которые должны
быть освоены аспирантами (соискателями) по курсу профессиональных дисциплин,
в соответствии с будущей темой диссертации и паспорта специальности.
Требования к уровню знаний поступающего в аспирантуру
На основании изучения дисциплин программы подготовки специалиста
(магистра), нормативно-правовых актов по направлению, состояния вопроса по
теме диссертации из отечественных и зарубежных технических и научных изданий, общенаучных и общетехнических знаний поступающий должен владеть
необходимыми знаниями, умениями и навыками, установленными программой
подготовки в вузе по курсу профессиональных дисциплин, а также:
1) знать и уметь использовать:
- формулирование целей проекта (программы) решения задач, критериев
и показателей достижения целей, построение структуры их взаимосвязей, выявление приоритетов решения задач;
- разработку обобщенных вариантов решения проблемы, анализ этих вариантов, прогнозирование последствий, отыскание компромиссных
решений в условиях многокритериальности, неопределенности, планирование реализации проекта изделия или технологического процесса;
- использование информационных технологий при проектировании энергетических и энерготехнологических систем и сетей, а также технологических процессов и технологических операций;
- разработку проектов технических условий, стандартов, технических
описаний, а также описаний технологических процессов и регламентов
эксплуатации систем и сетей;
- прогнозирование надежности эксплуатации оборудования, сетей, систем
и их элементов с учетом технологии производства;
- создание теоретических моделей, позволяющих прогнозировать свойства и поведение объектов деятельности;
- разработка планов, программ и методик проведения испытаний технологических систем, сетей и оборудования;
- использование компьютерных технологий моделирования и обработки
результатов;
- планирование и участие в проведении испытаний и определении работоспособности установленного оборудования;
- оценку производственных и непроизводственных затрат на обеспечение
заданного уровня качества продукции;
- осуществление технического контроля, испытаний и управления качеством в процессе производства.
2) иметь навыки:
- выполнять работы по проектированию, информационному обслуживанию, организации производства, труда и управлению, метрологическому обеспечению, технологическому оснащению, техническому контролю;
- проводить технико-экономический анализ, комплексно обосновывает
принимаемые и реализуемые решения, изыскивает возможности сокращения цикла выполнения работ, содействует подготовке процесса
их выполнения, обеспечению необходимыми техническими данными,
материалами, оборудованием, потоками информации;
- разрабатывать методические нормативные материалы, техническую и
технологическую документацию, а также предложения и мероприятия
по осуществлению разработанных проектов и программ;
- осуществлять экспертизу технической и технологической документации, надзор и контроль за состоянием и эксплуатацией технологического оборудования, выявляет резервы, устанавливает причины существующих недостатков и неисправностей в работе оборудования, принимает меры по их устранению и повышению эффективности использования.
I. Основы теории горения
Процессы смесеобразования. Молекулярная и турбулентная диффузия.
Смесеобразование в турбулентных слоях. Аналогия между диффузией и теплообменом.
Процессы
воспламенения
и
распространения
пламени.
Самовос-
пламенение и зажигание горючих смесей. Тепловая и цепная теория самовоспламенения. Концентрационные границы самовоспламенения и зажигания. Самовоспламенение твердого топлива. Нормальное горение. Турбулентное распространение пламени в газовых смесях. Детонационное горение.
Горение натуральных топлив. Механизм и кинетика горения индивидуальных газов. Механизм термического разложения углеводородов. Диффузионный, кинетический и смешанный принципы сжигания. Устойчивость горения
газового факела. Методы интенсификации сжигания газов. Основные реакции
горения и газификации углерода. Термическое разложение натуральных топ-
лив. Роль летучих золы в процессах горения. Особенность горения угольной
пыли. Горение и газификация угля в неподвижном слое. Пути интенсификации
горения твердого топлива.
Воспламенение и механизм горения жидкого топлива. Испарение я горенке капли. Горение распыленного топлива в факеле. Интенсификация процессов горения.
2. Парогенераторные установки промышленных предприятий
Материальный и тепловой баланс парогенератора. Общее уравнение горения. Общее уравнение теплового баланса. Полезное тепло. Потери тепла и их
определение. Система к. п. д. парогенератора.
Сжигание топлива в парогенераторах. Требования к поточному процессу.
Особенности сжигания газа и газогорелочные устройства. Особенности сжигания мазута и мазутные форсунки. Топочные устройства для сжигания твердого
топлива (слоевые и пылеугольные топки). Системы пылеприготовления.
Теплопередача в элементах парогенератора. Расчет радиационного теплообмена в топке. Расчет теплопередачи в конвективных элементах парогенератора. Интенсификация конвективного теплообмена.
Движение воды, паровоздушной смеси и пара в элементах парогенератора.
Естественная и принудительная циркуляция воды. Методы расчета. Критерии надежности циркуляции.
Водный режим и качество пара. Требования к питательной воде. Внутрикотловая обработка воды. Продувке парогенератора и ступенчатое испарение.
Сепарация и промывка пара.
Парогенераторы специального назначения. Водогрейные агрегаты. Бестоночные парогенераторы на отходящих газах (парогенераторы, утилизаторы).
Комбинированные энерготехнологические агрегаты.
3. Тепловые двигатели, насосы, вентиляторы и компрессоры
Классификация и типы двигателей. Современные отечественные и зарубежные типы тепловых двигателей. Схема» устройство и принцип работа турбинной ступени. Основные уравнения турбомашин и их анализ.
Многоступенчатые паровые и газовые турбины. Основы расчета ступеней
многоступенчатых турбин. Работа проточной части турбин в расчетных и нерасчетных условиях. Особенности работы последних ступеней паровых турбин
с отбором пара. Особенности эксплуатации паротурбинных и газотурбинных
установок. Расширительные машины:
поршневые детандеры и турбодетандеры, принципиальные конструктивные решения и основные характеристики.
Двигатели внутреннего сгорания. Назначение цикла и устройства. Смесеобразование. Воспламенение рабочей смеси в схемы зажигания. К. п. д., мощность, тепловой баланс и показатели экономичности.
Лопаточные нагнетатели. Течение жидкости в лопаточных каналах.
Влияние профиля каналов на напор, создаваемый машиной. Преобразование энергии в кожухе центробежного нагнетателя. Характеристики нагнетателей. Способы регулирования. Помпаж. Потребляемая мощность и к. п. д. Пересчет характеристик нагнетателей на другие скорости, начальные условия и физические параметры газа.
Насосы, вентиляторы и компрессоры. Характеристика и области применения. Потребляемая мощность и к. п. д.
4. Энергетика высокотемпературной теплотехнологии.
Роль энергетики теплотехнологии в технической реализации новых теплотехнологических процессов и безотходных систем, в раздельной модернизации аппаратурного оформления действующих теплотехнологических систем.
Теплотехнологическая классификация теплотехнологических процессов,
их принципиальные схемы, температурные и тепловые графики. Высокотемпературные теплотехнологические системы и установки в промышленности.
Принципы безотходной технологии. Показатели безотходности производства. Безотходные системы - фундаментальная база развития промышленного
производства при плановой организации хозяйства.
Методологические основы создания энерго - и материалосберегающих,
экологически совершенных теплотехнологических установок и систем.
Метод предельного энергосбережения.
Энерго экономические и технологические характеристики источников
энергии в теплотехнологии, их взаимосвязь с физико-химическим содержанием
и организацией технологического процесса. Основные принципы и критерии
сравнительной оценки и выбора источников энергии теплотехнологии. Принципы эффективного комбинирования источников энергии. Способы термохимической подготовки топлива и других энергоносителей к использованию в
теплотехнологических установках. Технология сжигания топлива в высокотемпературных теплотехнологических установках (ВТУ). Огневое обезвреживание
и регенерация производственных отходов.
Материальный, энергетический, тепловой, эксергетический балансы теплотехнологических установок и систем. Оценка материальных и энергетических потерь, система КПД. Оптимизация балансов с целью повышения технологической эффективности производства, экономии энергетических и материальных ресурсов, защиты окружающей среды.
Классификация и общая характеристика
схем теплотехнологических
установок и систем с топливным и другими источниками энергии.
Термодинамически идеальные теплотехнические установки и системы.
Теоретический минимум энергозатрат (расход топлива) на процесс. Энергоэкономические критерии оценки совершенства тепловых схем теплотехнологических установок. Принципы построения энергосберегающих тепловых схем.
Энергоэкономический анализ, структурная и параметрическая оптимизация тепловых схем с регенеративным теплоиспользованием, с внешним замыкающим технологическим и внешним замыкающим энергетическим теплоиспользованием. Оптимизация комбинирования регенеративного, внешнего технологического и внешнего энергетического теплоиспользования. Тепловые
схемы комбинированных технологических, технологических и энергетических
систем и комплексов.
Классификация теплотехнических принципов организация теплотехнологических процессов. Сравнительный анализ теплотехнических принципов важнейшая предпосылка отбора их эффективных вариантов.
Условия эффективной организации движения газов и внешнего теплообмена в ВТУ при использовании теплотехнического принципа излучающего
файла. Нагрев технически тонких и термически массивных изделий и заготовок. Связь температурного графика нагрева с тепловым режимом рабочих камер.
Физические основы и условия организации эффективной теплотехнологической обработки материалов на основе теплотехнических принципов плотного фильтруемого, кипящего, взвешенного (прямоточный поток и вихревая газовзвесь) и пересыпающегося слоев технологического материала.
Физические основы и условия организации эффективной теплотехнологической обработки материалов на основе теплотехнического принципа погруженного в расплав факела.
Тепло - и массообмен в расплавах в отсутствии и при наличии газового
барбатажа. Плавление технологического материала, нагрев расплава, растворение твердых частиц и гомогенизация расплава в ванне. Нагрев изделий и заготовок в расплаве.
Физическое и математическое моделирование теплотехнических процессов в теплотехнологии. Автоматизированные системы научных исследований.
Комбинирование теплотехнических принципов - одна из основ теплотехнической оптимизации технологических процессов.
Оптимизация конструктивных схем камер УГУ и компоновка. Конструкции элементов ВТУ: фундаменты и основания, каркасы, газоходы и трубопроводные коммуникации, топливосжигающие устройства, транспортирующее их
оборудование, тягодутьевые средства. Системы газоочистки и защиты окружающей среды. Оптимизация обмуровок и футеровок ВТУ. Конструктивные материалы. Теплотехнические, техникоэкономические и эксплуатационные харак-
теристики, оптимизация конструктивных схем и расчет элементов регенеративного и внешнего использования.
Общие основы проектирования ВТУ. Система автоматизированного проектирования (САПР) ВТУ. Особенности эксплуатации ВТУ и пути повышения
эксплуатационной надежности. Теплообменные аппараты и установки.
Конвективный тепло - и массоперенос. Законы сохранения массы, потока
импульса, энергии. Законы Ньютона, Фурье и Фика. Основы теории пограничного слоя.
Автомодельные решения уравнений ламинарного слоя. Особенности расчета TMO при турбулентном течении жидкости. Влияние на ТМО вдува и отсоса вещества. Решения для ламинарного слоя и турбулентный слой. Трение и
теплообмен при массообмене на поверхности тел. Внутренние задачи тепло - и
массопереноса. Трение и теплообмен при ламинарном и турбулентном течении
в трубах.
Теплообмен при фазовых превращениях. Соотношение Герца-Кнудсена
для потока массы при фазовом переходе первого рода. Механизм теплообмена
при пузырьковом кипении жидкости в неограниченном объеме. Критический
радиус пузырька. Кривая кипения для неограниченного объема. Кипение внутри труб. Особенности двухфазного потока и теплообмена. Влияние давления на
процесс кипения. Конденсация пленочная и капельная. Конденсация паров из
смеси с инертными газами. Тепло и массообмен при испарении жидкости в парогазовую среду. Тепло - и массообмен в процессах сублимации: с открытой
поверхности, из пористой металлокерамики. Диффузия жидкости в газовые
среды и переноса массы в капиллярно-пористых телах. Дифференциальные
уравнения диффузии. Сорбционные процессы. Уравнения сорбции.
Контактный теплообмен. Физико-механические свойства поверхностей
твердых тел и взаимодействие их при контактировании. Теплообмен в зоне
контакта твердых тел. Нестационарная теплопроводность твердых тел, находящихся в контакте. Методы искусственного изменения контактного термического сопротивления в зоне контакта.
Радиационный теплообмен. Законы. Планка. Ламберта, Кирхгофа, Стефана-Боцмана. Теплообмен излучением в прозрачных и поглощающих средах.
Угловые коэффициенты. Собственное интегральное излучение твердых тел.
Спектр излучения твердых тел. Поглощательная и излучательная способности
тела. Тепловое излучение в процессах интенсивного теплообмена, сушки и других технологических процессах.
Воздухоразделительные установки. Принципиальные методы и схемы
сжижения воздуха. Энергетические показатели процессов сжижения и разделения воздуха. Принципиальные схемы установок высокого и низкого давлений
для получения кислорода, азота и др. газов.
6. Теплофикация и тепловые сети.
Энергетическая эффективность теплофикации. Энергетическое и социальное значение теплофикации. Методы определения энергетического эффекта
теплофикации. Роль теплофикации в улучшении топливо энергетического баланса страны.
Системы централизованного теплоснабжения промышленных предприятий и районов. Схемы источников тепла и систем теплоснабжения. Энергетическая и технико-экономическая оценка пара и воды как теплоносителей.
Режимы, регулирования централизованного теплоснабжения. Тепловые
характеристики теплообменных аппаратов и установок.
Регулирование однородной и разнородной тепловой нагрузки. Коэффициент теплофикации и режим отбора турбин. Совместная работа ТЭЦ и пиковых котельных.
Гидравлический режим систем теплоснабжения. Гидравлическая характеристика системы и методы ее определения. Гидравлическая устойчивость системы. Расчет потока распределения в кольцевых сетях и сетях, питаемых от
нескольких источников. Гидравлический удар и методы его расчета и предупреждения.
Оборудование тепловых подстанций Схемы, устройства и методы расчета конденсатосборных установок. Схемы и методы расчета пароводяных и во-
до-водяных подогревательных установок. Смесительные узлы, их характеристика и методы расчета. Аккумуляторные установки. Защита систем теплоснабжения от коррозии, шлака и накипи.
Технико-экономический расчет систем теплоснабжения. Методы оптимизации систем теплоснабжения. Определение удельных капиталовложений в
установки и системы централизованного теплоснабжения. Определение ежегодных издержек. на топливо. Определение расчетных затрат и эксплуатационных расходов.
7. Промышленные тепловые электростанции
Общая характеристика энергетики.
Электрификация. Энергетические
ресурсы и топливный баланс.
Принципиальные схемы и циклы промышленных тепловых электростанций.
Паротурбинные электростанции. Газотурбинные, парогазовые и дизельные электростанции. Атомные электростанции. Тепловая экономичность тепловых электростанция при раздельной и комбинированной выработке тепла и
электрической анергии.
Энергохозяйство и энергоснабжение промышленных предприятий. Характеристики энергохозяйства и систем энергоснабжения промышленных
предприятий. Методы использования вторичных энергоресурсов и оценка их
эффективности. Выбор системы энергоснабжения.
Начальные и конечные параметры тепловых электростанций. Начальные
параметры современных промышленных электростанций и их влияние на тепловую и общую экономичность выработки электрической энергии и тепла.
Промежуточный перегрев пара, его энергетическая эффективность и область
целесообразного использования. Выбор оптимального вакуума.
Регенеративный подогрев питательной воды. Схемы регенеративного подогрева на тепловых электростанциях на органическом и ядерном топливе. Эффективность регенеративного подогрева. Е Оптимальное распределение по ступеням подогрева.
Тепловая схема паротурбинной электростанции и ее расчет. Общая характеристика тепловой схемы. Методика оценки необратимых потерь. Методы
расчета тепловой схемы.
Тепловые схемы и характеристики газотурбинных и парогазовых установок и их расчет. Современные схемы газотурбинных и парогазовых установок.
Характеристика совместной работы турбины и компрессора. Особенности отпуска тепла от газотурбинных установок. Общая характеристика парогазовых
установок.
Показатели работы промышленных тепловых электростанций и методы
их определения. Определение тепловой и общей экономичности. Показатели
режима работы. Показатели капитальных затрат. Штатный коэффициент.
Определение себестоимости электрической энергии и тепла.
ЛИТЕРАТУРА
По выбору.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа