ПРОГРАММА
вступительного испытания в БНТУ
для получения высшего образования II ступени
1-43 80 01 «Энергетика»
Дисциплины: Термодинамика
Механика жидкости и газа
Теплопередача
Нагнетательные и расширительные машины
Холодильные машины
Содержание программы
Тема 1. Термодинамика
Первый закон термодинамики как закон сохранения и превращения энергии. Второй закон термодинамики.
Внутренняя энергия и энтальпия как функции состояния. Теплоемкость газов. Теоретическая оценка теплоемкостей Ср и Сv идеального газа. Внутренняя энергия и энтальпия веществ в идеально-газовом состоянии.
Изохорный, изобарный, изотермический процессы. Расчет адиабатного процесса. Необратимая адиабата. Политропные процессы. Компрессор. Циклы газотурбинных установок (ГТУ). Циклы двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Характеристические функции – термодинамические потенциалы. Влажный воздух.
Цикл Ренкина. Промежуточный перегрев пара и причины его применения.
Комбинированная выработка электроэнергии и теплоты на ТЭЦ. Термодинамические основы теплофикации.
Цикл парокомпрессионной холодильной установки. Цикл теплонасосной установки.
Условия перехода через скорость звука. Сопло Лаваля.
Необратимое адиабатное сжатие в компрессоре. Методика сравнения циклов.
Тема 2. Механика жидкости и газа
Вязкость жидкостей. Физическая природа сил вязкого трения. Вязкие напряжения. Закон вязкого трения Ньютона. Коэффициенты вязкости.
Закон сохранения энергии в жидкостях. Его выражение в виде уравнения Бернулли.
Потери энергии и потери давления и напора. Формулы Дарси и Дарси-Вейсбаха для определения потерь давления в трубах и на местных сопротивлениях.
Законы сопротивления при течении жидкости в трубах (при ламинарном течении, турбулентном течении в гладких трубах и шероховатых трубах).
Потери давления на местных сопротивлениях (внезапное расширение и сужение потока, задвижка, клапан, кран, дроссельные расходомеры).
Диффузоры и конфузоры. Изменение параметров потока несжимаемой жидкости (скорости и давления при течении в диффузорах и конфузорах).
Основные задачи расчета трубопроводных систем. Методика расчета потерь давления в простом трубопроводе и последовательном соединении простых трубопроводов.
Расчет потерь давления при параллельном соединении простых трубопроводов.
Тема 3. Теплопередача
Дифференциальное уравнение теплопроводности и условия однозначности.
Стационарная теплопроводность пластины, цилиндра при граничных условиях I и III рода.
Пути интенсификации процесса теплопередачи. Теплопередача через ребристую стенку.
Теплопроводность при нестационарном тепловом режиме. Методы решения задач нестационарной теплопроводности.
Теплоотдача при вынужденном продольном омывании плоской поверхности. Средний и локальный коэффициенты теплоотдачи.
Теплоотдача при ламинарном и турбулентном режимах течения жидкости в трубах. Расчетные уравнения.
Теплоотдача при вынужденном поперечном омывании одиночной трубы и пучков труб. Расчетные уравнения.
Теплообмен при конденсации чистого пара. Пленочная и капельная конденсация. Конденсация пара на вертикальных стенках. Расчетные зависимости для теплоотдачи.
Теплообмен при кипении однокомпонентных жидкостей. Кризисы кипения. Расчет теплоотдачи при пузырьковом кипении жидкости в большом объеме.
Массообмен. Первый и второй законы Фика. Аналогии процессов тепло- и массообмена. Критериальные уравнения массообмена.
Основные законы теплового излучения. Теплообмен излучением между телами, разделенными прозрачной средой.
Теплообменные аппараты. Основной и поверочный расчет рекуператоров.
Тема 4. Нагнетательные и расширительные машины
Основные рабочие параметры нагнетательных устройств. Индивидуальные и универсальные характеристики нагнетательных устройств.
Работа нагнетателя в сети.
Регулирование центробежных нагнетателей.
Устойчивость работы нагнетателей.
Кавитация. Высота всасывания центробежного насоса.
Типы и основные параметры компрессоров.
Индикаторная диаграмма поршневого компрессора.
Термодинамика компрессорного процесса.
T-s диаграмма компрессорных процессов.
Многоступенчатое сжатие в компрессорах.
Характеристика лопастных компрессоров.
Регулирование поршневых компрессоров.
Тема 5. Холодильные машины
Физические принципы понижения температур в обратных циклах.
Охлаждение с помощью дросселирования (эффект Джоуля-Томсона).
Термодинамика процессов сжатия и расширения газов. Обратные термодинамические циклы.
Теоретический цикл паровой холодильной машины.
Циклы воздушной и газовой холодильных машин.
Термодинамический цикл вихревой трубы.
Термодинамические основы работы теплоиспользующих холодильных машин.
Классификация хладагентов. Категории и классы хладагентов. Взаимодействие с окружающей средой.
Смеси хладагентов. Характеристика, области применения.
Растворы. Свойства растворов. Бинарные растворы.
Теоретический цикл и действительный циклы одноступенчатых парокомпрессорных холодильных машин с дроссельным вентилем.
Регенеративный холодильный цикл одноступенчатых парокомпрессорных холодильных машин. Перегрев паров и переохлаждение жидкой фазы хладагента в холодильном цикле.
Теоретические циклы двухступенчатых парокомпрессорных холодильных машин с однократным и двукратным дросселированием.
Теоретические и действительные циклы двухступенчатых парокомпрессорных холодильных машин с промежуточными сосудами.
Газовые и воздушные холодильные машины. Теоретический и действительный циклы газовых холодильных машин.
Регенеративные циклы газовых холодильных машин. Особенности работы газовых холодильных машин на влажном воздухе.
Принцип действия, теоретический и действительный цикл пароэжекторной холодильной машины. Особенности газодинамических процессов в эжекторе.
Абсорбционные холодильные машины. Общая характеристика и принцип действия.
Диаграммы бинарных растворов. Теоретический и действительный циклы АХМ в h-x диаграмме.
Теория термоэлектрических холодильных машин.
Термоэлементы и режимы их работы. Сопутствующие физические процессы.
Реверсивные холодильные машины (тепловые насосы). Перспективные модели тепловых насосов. Парокомпрессорные тепловые насосы.
Основные принципы использования ВЭР для получения холода, теплоты и энергии.
Абсорбционные повышающие трансформаторы. Абсорбционные понижающие трансформаторы.
Комбинированная выработка теплоты, холода и электрической энергии.
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 41 КБ |