rpd000009080 (1011545), страница 2
Текст из файла (страница 2)
- 15. Солнечная тепловая ЭУ (СТЭУ). Концентраторы и приемники солнечного излучения.
- 16. Потери энергии и КПД в системе концентратор-приемник.
- 17. Тепловые аккумуляторы СТЭУ
- 18. Системы развертывания концентраторов. Системы ориентации СТЭУ.
- 19. Фотоэлектрический эффект, схема и принцип работы ФЭП.
- 20. Вольтамперная характеристика ФЭП. Основные расчетные соотношения для расчета ФЭП.
- 21. Влияние интенсивности освещения, длины световых волн и температуры на характеристики ФЭП.
- 22. Материалы ФЭП. ( Si и Ga-Ar).
- 23. Основные виды потерь энергии в ФЭП и его КПД.
- 24. Возможности повышения эффективности ФЭП.
- 25. ФЭП из аморфного кремня.
- 26. Солнечные батареи. Коэффициент заполнения. Схемы коммутации.
- 27. Энгергомассовые характеристики панелей СБ.
- 28. Схемы раскрытия СБ. Системы ориентации.
- 29. СБ с концентраторами.
- 30. Работа ФЭП с аккумуляторами.
- 31. Виды химических источников тока
- 32. Схема и принцип действия кислородно-водородного элемента.
- 33. Термодинамика топливных элементов.
- 34. Поляризационные потери и внутреннее сопротивление элемента.
- 35. Кинетика процессов в элементе.
- 36. Очистка электролита в элементе.
- 37. Расчет параметров и габаритов топливного элемента.
- 38. ЭУ с кислородно-водородными топливными элементами.
- 39. Способы хранения водорода на борту КА.
- 40. Регенеративные ЭУ с кислородно-водородными топливными элементами.
- 41. Области применения кислородно-водородных ЭХГ.
- 42. Особенности физико-химических процессов в электротермических аккумуляторах.
- 43. Выбор оптимального аккумулятора для запуска ЯЭУ.
- 44. Перспективы разработки высокоэффективных аккумуляторов.
- 45. Термо-электрохимическая ЭУ. Основные схемы.
- 46. Одно- и двухкомпонентные схемы ТЭХП.
- 47. Особенности рабочего процесса в ТЭХП.
- 48. Диффузионные ограничения. Ресурс и работоспособность электролита.
- 49. Процесс регенерации и рециркуляции рабочих компонентов.
- 50. Расчет параметров ЭУ на базе ТЭХП.
- 51. Особенности ядерных, радиоизотопных и солнечных ЭУ с ТЭХП.
- 52. Термоэлектрические эффекты и принцип работы ТЭЛП.
- 53. Полупроводниковые материалы для ТЭЛП.
- 54. Коэффициент добротности. КПД ТЭЛП.
- 55. ВАХ ТЭЛП.
- 56. Режимы максимальной мощности и КПД.
- 57. Расчет генератора на базе ТЭЛП.
- 58. Радиоизотопные ЭУ на базе ТЭЛП.
- 59. Законы термоэмиссии. Принцип работы ТЭП.
- 60. Нейтрализация пространственного заряда. Влияние давления паров цезия в зазоре.
- 61. Режимы работы ТЭП и ВАХ.
- 62. Автономный плоский ТЭП.
- 63. Электрогенерирующие элементы.
- 64. Реактор-генератор типа «Топаз».
- 65. Расчет энергомассовых и габаритных характеристик ЯЭУ с ТЭП.
- 66. Термодинамический цикл паротурбинной установки (ц.Ренкина).
- 67. Влияние сухости пара и температуры конденсации на выбор условий температуры цикла. Многоконтурные установки.
- 68. ЭУ с паротурбогенераторами
- 69. Компенсация моментов, модульность ЭУ.
- 70. Расчет характеристик ЭУ с паротурбогенераторами.
- 71. Схемы ГТУ и расчет параметров по тракту.
- 72. Увязка параметров турбины и компрессора.
- 73. Выбор оптимальной степени повышения давления в компрессоре и соотношение температур в цикле
- 74. Процессы рекуперации тепла. Потери давления и температуры в контурах.
- 75. Характеристики ЭУ с турбогенераторами.
- 76. Расчет основных энергомассовых характеристик ЭУ большой и средней мощности с турбогенераторами.
- 77. Рабочий процесс в МГДГ. Основные характеристики.
- 78. Потери энергии в МГДГ и его КПД.
- 79. ЭУ с МГДГ по циклу Брайтона.
- 80. ЭУ с МГДГ по циклу Ренкина.
- 81. Энергосиловые характеристики ЭУС с МГДГ. Области применения.
- 82. Газопоршневые двигатели. Рабочий процесс в двигателях Стирлинга.
- 83. Радиоизотопные и солнечные ЭУ с двигателем Стирлинга.
- 84. Принцип работы радиоизотопных преобразователей. Ядерные батареи первого рода.
- 85. Ядерные батареи второго рода на полупроводниках.
- 86. Термомагнитные и термодинамические системы.
- 87. Комбинированные каскадные и гибридные ЭУ.
- 88. Гибридные ЭУ для запуска и расхолаживания
- 89. Накопители энергии. Сравнительный анализ и области применения.
- 90. Основные закономерности каскадирования преобразователей ЭУ.
- 91. Основные реакции термоядерного синтеза. Выход энергии.
- 92. Термоядерный синтез в пучке частиц.
- 93. Магнитное удержание частиц плазмы. Радиационные потоки частиц плазмы. Радиационные потоки из плазмы.
- 94. Вопросы проектирования D-T термоядерного реактора. Параметры плазмы в реакторе.
- 95. Схема синтеза на релятивистских электронных пучках.
- 96. Лазерный термоядерный синтез.
- 97. Тороидальный Z пинч. Токамак .
- 98. Проектирование ЭСУ. Понятие функционала задачи.
- 99. Анализ и синтез структур. Методы описания.
- 100. Применение законов сохранения. Матрица основных соотношений.
- 101. Размерные и безразмерные величины. Критерии качества.
- 102. Исследование взаимосвязи КА и ЭУ. Выбор типоразмеров системы и её узлов.
- 103. Техническое прогнозирование. Анализ логистических зависимостей развития технических устройств.
- 104. Цели и задачи исследования рабочих процессов с объективных позиций.
- 105. Учет эксплуатационных и технологических требований при согласовании проектных характеристик ЭУ и КА.
- 106. Проектные состояния определяющих подсистем, этапы проектного поиска, оценка проектных ситуаций.
- 107. Декомпозиция ЭСУ на определяющие подсистемы. Виды подсистем.
- 108. Формы накопления и обобщения проектнозначимой информации, оптимизационный диалог.
- 109. Критериальные компьютерные мишени, таблицы данных, отображения проектных вариантов.
- 110. Система информационно-логического сопровождения этапов проектирования.
- 111. Объектно-ориентированные и динамические приемы в проектировании ЭСУ.
- 112. Командные методы принятия решений.
- 113. Образцы объектов проектирования. СТЭУ с турбогенератором; ЯЭУ с ТЭП и ТЭГ; ЯЭУ с турбогенератором; солнечно-ядерная ЭСУ.
-
Лекции
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема лекции | Дидакт. единицы |
| 1 | 1.1.Общие сведения об ЭУ КА | 2 | Внешняя среда. Виды баллистических задач. Взаимосвязь параметров ЭУ и КА. | 1, 2, 4, 7 |
| 2 | 1.2.Условия эксплуатации ЭУ КА | 2 | Условия эксплуатации ЭУ КА. Требования к ЭУ КА. Потребители энергии на борту КА. | 1, 3, 5, 6 |
| 3 | 1.3.Сравнительный анализ различных источников энергии | 2 | Основные виды источников энергии и типы преобразователей. Анализ и синтез структуры ЭУ. Области использования различных типов ЭУ. | 8, 9, 10, 11, 12, 13 |
| 4 | 1.4.Солнечная тепловая ЭУ | 2 | Виды концентраторов и приемников солнечного излучения. Потери энергии, тепловые аккумуляторы. Системы ориентации. | 14, 15, 16, 17, 18 |
| 5 | 1.5.Фотоэлектрические преобразователи и солнечные батареи | 2 | Фотоэффект. Влияние интенсивности освещения, длины волны и температуры. Материалы ФЭП. | 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 |
| 6 | 1.5.Фотоэлектрические преобразователи и солнечные батареи | 2 | Солнечные батареи. Энергомассовые характеристики. Системы раскрытия и ориентации. СБ с аккумулятором | 26, 27, 28, 29, 30 |
| 7 | 1.6.Электрохимические преобразователи и химические источники тока | 2 | Виды химических источников тока. Термодинамика тепловых элементов. Расчет параметров и габаритов топливных элементов. | 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 |
| 8 | 1.6.Электрохимические преобразователи и химические источники тока | 2 | Кислород-водородный топливный элемент. Способы хранения РТ на борту. Регенеративные ЭУ с ЭХГ. Особенности процессов в хим. аккумуляторах. | 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44 |
| 9 | 1.7.Термоэлектрохимические ЭУ | 2 | Основные схемы ТЭХП. Особенности рабочего процесса. Регенерация и рециркуляция рабочих компонентов. Энергоустановки на базе ТЭХП. | 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 |
| 10 | 2.1.Полупроводниковые термоэлектрические преобразователи и ЭУ на их основе | 2 | Принцип работы ТЭЛП. Материалы ТЭЛП. Расчет генератора на базе ТЭЛП. ЭУ на базе ТЭЛП | 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58 |
| 11 | 2.2.Термоэмиссионные преобразователи и ЭУ на их основе | 2 | Принцип работы ТЭП. Режимы работы ТЭП и ВАХ. Автономный ТЭП. Реактор-генератор | 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65 |
| 12 | 2.3.Паротурбинные ЭУ | 2 | Термодинамический цикл. ПТУ. Схемы установок. Энергомассовые характеристики ПТУ | 66, 67, 68, 69, 70 |
| 13 | 2.4.Газотурбинные ЭУ | 2 | Термодинамический цикл ГТУ. Схема установки. Энергомассовые характеристики ЭУ с ГТУ. | 71, 72, 73, 74, 75, 76 |
| 14 | 2.5.Энергоустановки с МГД-генератором | 2 | Рабочий процесс в МГДГ. Потери энергии и кпд. Энергомассовые характеристики и области применения | 77, 78, 79, 80, 81 |
| 15 | 2.6.ЭУ с газопоршневыми преобразователями энергии | 2 | Рабочий процесс в газопоршневых двигателях. Двигатель Стирлинга. | 82, 83 |
| 16 | 2.7.Преобразователи на продуктах распада изотопов и др. принципах | 2 | Ядерные батареи первого и второго рода. Термомагнитные и термодинамические системы. | 84, 85, 86 |
| 17 | 2.8.Комбинированные, бимодальные и гибридные ЭУ | 2 | Комбинированные ЭУ. Гибридные ЭУ для запуска ЭУ. Накопители энергии. Каскадированные ЭУ. | 87, 88, 89, 90 |
| 18 | 2.9.Управляемые термоядерные реакторы | 2 | Основные реакции ТЯС. Магнитное удержание. Радиационные портери энергии | 91, 92, 93 |
| 19 | 2.9.Управляемые термоядерные реакторы | 2 | Проектирование D-T ТЯР. Лазерный ТЯС. Токамак | 94, 95, 96, 97 |
| 20 | 2.10.Методы проектирования ЭС и ЭСУ | 2 | Понятие функционала задачи. Анализ и синтез структур. Критерии качества. | 98, 99, 100, 101 |
| 21 | 2.11.Логика принятия проектных решений | 2 | Исследование связи параметров КА и ЭУ | 102, 103, 104, 105 |
| 22 | 2.11.Логика принятия проектных решений | 2 | Этапы проектного поиска. Декомпозиция ЭСУ. Критериальные компьютерные мишени | 106, 107, 108, 109 |
| 23 | 2.12.Интеллектуальная компьютерная среда | 2 | Система информационно-логического сопровождения. Командные методы принятия решения. Образцы объектов проектирования. | 110, 111, 112, 113 |
| Итого: | 46 | |||
-
Практические занятия
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема практического занятия | Дидакт. единицы |
| 1 | 1.1.Общие сведения об ЭУ КА | 2 | Обобщенная блок-схема ЭУ. Баланс энергии на борту аппарата. | 3, 4, 5 |
| 2 | 1.2.Условия эксплуатации ЭУ КА | 2 | Влияние внешних факторов на структуру и состав ЭУ | 1, 2, 4 |
| 3 | 1.3.Сравнительный анализ различных источников энергии | 2 | Проектная оптимизация ЭУ | 9, 10 |
| 4 | 1.3.Сравнительный анализ различных источников энергии | 2 | Обеспечение сложного графика энергопотребления | 5, 6, 7 |
| 5 | 1.4.Солнечная тепловая ЭУ | 2 | Выбор типа источника и преобразователя в зависимости от задачи полета КЛА | 10, 15, 16 |
| 6 | 1.5.Фотоэлектрические преобразователи и солнечные батареи | 2 | Проектирование СБ | 19, 20, 23, 27 |
| 7 | 1.5.Фотоэлектрические преобразователи и солнечные батареи | 2 | Особые случаи работы СБ | 21, 23, 24, 27 |
| 8 | 1.6.Электрохимические преобразователи и химические источники тока | 2 | ХИТ, их место и роль в автономной энергетике | 31, 42, 43 |
| 9 | 1.6.Электрохимические преобразователи и химические источники тока | 2 | Новые ХИТ в энергетике ЛА | 42, 44 |
| 10 | 1.6.Электрохимические преобразователи и химические источники тока | 2 | Расчет запаса компонентов ЭХГ на основе O2/H2 топливных элементов | 32, 37, 39 |
| 11 | 1.6.Электрохимические преобразователи и химические источники тока | 2 | Расчет системы динамического отвода воды ЭХГ на основе O2/H2 ТЭ | 32, 37, 39 |
| 12 | 1.6.Электрохимические преобразователи и химические источники тока | 2 | Космические ЭУ на основе O2/H2 ТЭ. | 34, 35, 36 |
| 13 | 2.1.Полупроводниковые термоэлектрические преобразователи и ЭУ на их основе | 2 | Выбор материалов термостолбиков ТЭЛП | 54, 55 |
| 14 | 2.1.Полупроводниковые термоэлектрические преобразователи и ЭУ на их основе | 2 | Расчет термоэлектрического генератора | 53, 54 |
| 15 | 2.2.Термоэмиссионные преобразователи и ЭУ на их основе | 2 | Режимы работы ТЭП и ВАХ | 60, 61 |
| 16 | 2.2.Термоэмиссионные преобразователи и ЭУ на их основе | 2 | Расчет энергомассовых характеристик реактор-генератор | 64, 65 |
| 17 | 2.3.Паротурбинные ЭУ | 2 | Расчет характеристик ЭУ с ПТУ | 66, 70 |
| 18 | 2.4.Газотурбинные ЭУ | 2 | Расчет характеристик ЭУ с ГТУ | 75, 76 |
| 19 | 2.5.Энергоустановки с МГД-генератором | 2 | Энергомассовые характеристики ЭУ с МГДГ | 79, 80, 81 |
| 20 | 2.6.ЭУ с газопоршневыми преобразователями энергии | 2 | Рабочий процесс в двигателях Стирлинга | 82 |
| 21 | 2.7.Преобразователи на продуктах распада изотопов и др. принципах | 2 | Энергомассовые характеристики ядерных батарей | 85, 86 |
| 22 | 2.8.Комбинированные, бимодальные и гибридные ЭУ | 2 | Основные закономерности каскадирования преобразователей ЭУ | 87, 90 |
| 23 | 2.9.Управляемые термоядерные реакторы | 2 | Основные реакции термоядерного синтеза. Выход энергии. | 91, 92 |
| 24 | 2.9.Управляемые термоядерные реакторы | 2 | Проектирование D-T термоядерного реактора | 94 |
| 25 | 2.10.Методы проектирования ЭС и ЭСУ | 2 | Формирование концепции многоразового МТА с ЭРД | 98, 99 |
| 26 | 2.11.Логика принятия проектных решений | 2 | Метод компромиссного выбора. Комбинированной ЭСУ | 102, 103 |
| 27 | 2.11.Логика принятия проектных решений | 2 | Согласование компоновочных решений | 108, 109 |
| 28 | 2.12.Интеллектуальная компьютерная среда | 2 | Логика принятия решений | 105, 113 |
| Итого: | 56 | |||
-
Лабораторные работы
| № п/п | Раздел дисциплины | Наименование лабораторной работы | Наименование лаборатории | Объем, часов | Дидакт. единицы |
| 1 | 1.5.Фотоэлектрические преобразователи и солнечные батареи | Определение характеристик солнечной батареи | 4 | 21, 23, 24 | |
| 2 | 1.6.Электрохимические преобразователи и химические источники тока | Определение характеристик воздушно-алюминиевых ХИТ | 4 | 31, 33, 35 | |
| 3 | 2.1.Полупроводниковые термоэлектрические преобразователи и ЭУ на их основе | Анализ характеристик комбинированной ЭУ на базе ТЭЛП | 4 | 54, 55, 56 | |
| 4 | 2.2.Термоэмиссионные преобразователи и ЭУ на их основе | Определение ВАХ ТЭП на различных режимах работы | 4 | 59, 60, 61 | |
| Итого: | 16 | ||||
-
Типовые задания
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Наименование типового задания |
| Итого: | |||
-
Курсовые работы и проекты по дисциплине
2.1. расчет энергомассовых характеристик термоэлектрического генератора на высокотемпературных полупроводниках















