Ответы: Ответы на билеты по Криологии

Файл(PDF + word) содержит ответы на вопросы по Научным основам криологии, составлен по Лекциям Лаврова Н. А., содержит так же оглавление с быстрыми ссылками для перехода к вопросу (вопросы в билетах иногда меняются местами). (кроме билета 9, 13)

Оглавление
БИЛЕТ 1
1) Стационарные, нестационарные и установившиеся состояния низкотемпературных систем. Открытые и закрытые системы.
2) Ожижение газов и газовых смесей. Минимальная работа ожижения в условиях p=const V=const. Сравнение Lmin для различных газов.
3) Применение дросселирования в низкотемпературных установках. 8
БИЛЕТ 2
1) Принцип сохранения массы для (нерелятивистских) систем с многокомпонентными потоками. Примеры составления материального баланса для аппаратов и машин газоразделительных установок.
2) Охлаждение газообразных веществ в условиях открытой и закрытой термодинамической системы. Минимальная работа, необходимая для охлаждения в условиях P=const и V=const.
3) Назначение теплообменных аппаратов. Простейший расчёт теплообменного аппарата.
БИЛЕТ 3
1) Принцип сохранения энергии. Потоки энергии (тепловые, электрические, механические, магнитные и др.) и их численное определение. Физический смысл энтальпии потока для открытых систем. Энергетический баланс для открытых и закрытых низкотемпературных систем.
2) Откачка паров кипящей жидкости, основные отношения и способы реализации. Применение метода откачки, температурная стратификация при откачке.
3) Особенности ожижения неона,водорода и гелия.
БИЛЕТ 4
1) Методика применения принципа сохранения энергии для анализа и расчёта низкотемпературных машин, аппаратов и установок.
2) Основные рабочие вещества криогенной техники. Краткая характеристика и свойства
3) Изотермическое сжатие в компрессоре для различных газов. Соотношение между подведённой работой и отведённой теплотой.
БИЛЕТ 5
1) Примеры составления энергетического баланса для различных систем и элементов низкотемпературных установок
2) Воздух и его основные составляющие. Их краткая характеристика, свойства и области применения в технике. Особенности ожижения.
3) Особенности работы регенеративного теплообменного аппарата
БИЛЕТ 6
1) Второй и третий законы термодинамики. Теорема Нернста. Идеальная тепловая машина.
2) Водород и его свойства. Орто-пара конверсия водорода. Области применения водорода в науке и техники. Особенности ожижения.
3) Работа регенеративного теплообменного аппарата в машине Мак-Магона-Гиффорда.
БИЛЕТ 7
1) Принцип возрастания энтропии как следствие 2 закона т-д
2) Гелий, его основные изотопы. Их краткая характеристика, свойства, область применения. Особенности ожижения
3) Особенности использования детандеров в низкотемпературных установок.
БИЛЕТ 8
1) Производство энтропии при осуществлении идеальных и реальных процессов в низкотемпературных установках.
2) Теорема Гюи-Стодолы и её применение к оценке эффективности низкотемпературных циклов.
3) Основные типы теплообменных аппаратов.
БИЛЕТ 9
Мои соболезнования
БИЛЕТ 10
2) Энтропийный баланс низкотемпературных систем. Следствие принципа аддитивности энтропии.
3) Изотермическое сжатие в компрессоре для различных газов. Соотношение между проведённой работой и отведённой теплотой.
4) Дифференциальный эффект дросселирования. Зависимость от температуры и давления.
БИЛЕТ 11
1) Компенсация возрастания энтропии. Теорема Гюи-Стодолы
2) Интегральный эффект дросселирования. Зависимость от температуры и давления
3) Способы вычисления приращения энтропии в результате недорекуперации двухпоточного теплообменника
БИЛЕТ 12
1) Степень термодинамического совершенства низкотемпературных установок и её определение.
2) Определение характеристик цикла простого дросселирования. Ожижительный режим.
3) Сравнение процессов выхлопа и изоэнтропного расширения.
БИЛЕТ 13
Мои соболезнования
БИЛЕТ 14
1) Производство энтропии в двухпоточном теплообменнике вследствие теплопритока из окружающей среды.
2) Расширение газа в вихревых трубах, особенности рабочего процесса. Оценка эффективности.
3) Дроссельные рефрижераторные циклы. Их основные характеристики.
БИЛЕТ 15
1) Разделение и очистка газов. Технологические процессы и очистки. Минимальная работа разделения газовых смесей.
2) Дросселирование паров и жидкостей. Применение этих процессов в низкотемпературных циклах.
3) Особенности применения детандеров в низкотемпературных установках.
БИЛЕТ 16
1) Общие принципы термодинамического анализа низкотемпературных систем.
2) Процессы сопровождающиеся понижением температуры в адиабатных условиях.
3) Определение основных характеристик дроссельного цикла простого дросселирования для рефрижераторного режима.
БИЛЕТ 17
1) Возможности использования процессов, сопровождающихся понижением температуры в адиабатных условиях, для организации низкотемпературных циклов в разных диапазонах требуемых температур.
2) Типы низкотемпературных циклов.
3) Цикл парокомпрессионной холодильной машины и сравнение его с воздушным циклом простого дросселирования. Основные характеристики.
БИЛЕТ 18
1) Процессы размагничивания парамагнетиков.
2) Понятие холодопроизводящего процесса в низкотемпературном цикле. Теорема о полной холодопроизводительности цикла.
3) Рефрижераторный цикл простого дросселирования с предварительным охлаждением. Схема, изображение на TS диаграмме. Последовательность расчета. Основные характеристики.
БИЛЕТ 19
1) Термодинамический анализ наиболее распространенных рабочих процессов, сопровождающихся понижением температуры.
2) Основные холодопроизводящие процессы. Определение полезной и полной холодопроизводительности цикла.
3) Термоэлектрические процессы.
БИЛЕТ 20
1) Характеристики процессов дросселирования для чистых веществ и смесей.
2) Понятие теоретического цикла и его сравнение с идеальным. Критерии оптимальности при термодинамическом анализе циклов.
3) Ожижительный цикл дросселирования с предварительным охлаждением. Схема, изображение на T-S диаграмме. Последовательность расчета. Основные характеристики.
БИЛЕТ 21
1) Зависимость ah от давления и температуры.
2) Анализ процесса выхлопа – свободного выпуска газа из баллона постоянного объёма. Уравнение процесса выхлопа. Изменение температуры и энтальпии в процессе выхлопа. Способы реализации этого процесса.
3) Рефрижераторный цикл дросселирования с предварительным охлаждением. Схема, изображение на TS диаграмме. Последовательность расчёта. Основные характеристики.
БИЛЕТ 22
1) Полная и полезная холодопроизводительность. Виды потерь в низкотемпературных установках и их определение.
2) Специфика организации низкотемпературных циклов с твердофазными рабочими телами.
3) Ожижительный цикл простого дросселирования. Схема, изображение на Т-S диаграмме. Последовательность расчета. Основные характеристики.
БИЛЕТ 23
1) Инверсия дроссель-эффекта. Кривые инверсии.
2) Оценка степени термодинамического совершенства. Пути повышения эффективности низкотемпературных установок.
3) Рефрижераторный цикл простого дросселирования. Схема, изображение на TS диаграмме. Последовательность расчёт. Основные характеристики.
БИЛЕТ 24
1) Процесс Дросселирования. Способы реализации дросселирования.
2) Безмашинные способы понижения температуры.
3) Использование процесса выхлопа в криогенных установках. Машина Мак-Магона-Гиффорда.
БИЛЕТ 25
1) Равновесное адиабатное расширение газа (s-const). Зависимость αs от давления и температуры.
2) Основные принципы построения низкотемпературной установки, использующей магнитокалорический эффект.
3) Идеальный и реальный циклы парокомпрессионной машины.
БИЛЕТ 26
1) Связь αs и αh и сравнение их значений в зависимости от температуры и давления.
2) Термоэлектрическое охлаждение.
3) Основные принципы построения низкотемпературных циклов.
БИЛЕТ 27
1) Изотермическое сжатие в компрессоре идеальных и реальных газов.
2) Детандирование. Способы организации процессов детандирования. Оценка эффективности расширительных машин.
3) Особенности ожижения гелия.
БИЛЕТ 28
1) Дифференциальный, интегральный и тепловой эффект дросселирования.
2) Производство энтропии в двухпоточном противоточном теплообменнике.
3) Особенности ожижения и хранения жидкого водорода.
БИЛЕТ 29
1) Тепловой эффект дросселирования. Зависимость от температуры и давления.
2) Изотермическое сжатие в компрессоре реального газа. Соотношение между работой и теплотой.
3) Особенности ожижения неона.
БИЛЕТ 30
1) Интегральный эффект дросселирования. Зависимость от температуры. Сравнение с интегральным эффектом изоэнтропного расширения.
2) Закон сохранения энергии для закрытых систем.
3) Особенности процессов дросселирования газов, паров и жидкостей.