Электро- и теплотехника (1094946), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Краткие исторические сведения поразвитию холодильной техники. История развития холодильной техники. Бурноеразвитие холодильной техники в 19 в., причины, следствия. Наиболее крупныеученые основоположники холодильной техники. Области использованияискусственного холода, роль холода в развитии различных отраслейпромышленности.Тема 1Физические основы получения холода. Способы получения искусственногохолода, их характеристики.
Основные процессы для получения низкихтемператур: дросселирование, детандирование и т.д. Способы реализующиеданные процессы.Тема 2Парокомпрессионные системы охлаждения, особенности и показателиэффективности. Циклы холодильных машин, построение и расчет. Основныециклыпарокомпрессионныххолодильныхмашин:одноступенчатые,двухступенчатые, многоступенчатые, каскадные и т.д.
Оценка эффективностихолодильных машин: холодильный коэффициент, ексергитический иэнтропийный анализы.Тема 3Абсорбционные холодильные машины, принципы действия, характеристикии расчет. Изображение процессов АБХМ в i - ζ диаграмме. Абсорбционныехолодильные машины – принцип действия, конструкция, расчет, рекомендуемыеобласти применения.
Диаграмма i - ζ рабочего вещества АБХМ, изображениепроцессов.Тема 4Компрессор, как машина орудие, детандер – машина двигатель. Потери вкомпрессоре и детандере, анализ и их оценка. Холодильные компрессоры-типы,характеристики, основные расчетные положения. Энергетические характеристикикомпрессоров. Типы детандеров, конструкции поршневых, турбо-детандеров.Энергетические характеристики детандеров.Тема 5Термоэлектрические генераторы искусственного холода, физическиеосновы процесса. Получение сверхнизких температур, физические принципы иметоды реализации. Термоэлектрический способ охлаждения. Физические основыпереноса тепла с помощью полупроводниковых охлаждающих приборов.Конструкции термоэлектрических модулей, конструкции термоэлектрическихохлаждающих устройств на базе термоэлектрических модулей. Получениесверхнизких температур с помощью термоэлектрических охлаждающихприборов, каскадные термоэлектрические модули.Тема 6Идеальные и реальные газы, понятия газ и пар.
Уравнение состоянияидеального и реального газов. Первый и второй законы термодинамики и ихприложение к анализу процессов получения искусственного холода. Понятие газаи пара, критическая точка. Уравнения состояния идеального и реального газа,пара. Анализ термодинамических систем эксергитическим, энтропийнымметодами.Тема 7Определение вакуума, степень вакуума, критерий Кнудсена.
Принципыдействия вакуумных систем охлаждения и замораживания. Базовые понятия овакууме. Средства достижения вакуума, механические вакуумные насосы.Вакуумно-испарительный и вакуумно-сублимационный способы охлаждения,преимущества и недостатки, конструкции подобных систем.Тема 8Турбовоздушные холодильные установки, их особенности, преимущества инедостатки.
Сравнение различных принципов получения искусственного холода.Газовые холодильные установки. Конструкции воздушных холодильныхустановок. Циклы газовых холодильных установок. Сравнение воздушнойхолодильной установки с парокомпрессионной на одинаковом уровне температур.Тема 9Разделение воздуха методом глубокого охлаждения. Криогенныерефрижераторы и ожижители, рабочие вещества КГУ. Воздухоразделительныесистемы. Значение жидких криопродуктов в промышленности. Криогенныегелиевые установки, рабочие вещества криогенных установок.III.
Электротехника, электромеханика и электротехнологии1. Теория электроприводаФункции, выполняемые общепромышленным и тяговым приводом, и егообобщенные функциональные схемы. Характеристики электромеханическогопреобразователя энергии и его математическое описание в двигательном итормозном режимах. Математические модели и структурные схемыэлектромеханическихсистемсэлектродвигателямиразныхтипов.Установившиеся режимы работы электропривода. Частотный и спектральныйанализ. Учет упругих звеньев и связей. Учет нелинейностей.
Построениеадекватных моделей с использованием компьютерных технологий. Переходныепроцессы в электроприводах. Линейные и нелинейные системы, передаточные ипереходные функции электропривода. Обобщенный алгоритм компьютерногомоделирования линейных или нелинейных систем автоматизированногоэлектропривода; представление и обработка результатов моделирования.Регулирование координат электропривода.
Характеристика систем электроприводов:управляемыйпреобразователь-двигательпостоянноготока,преобразователь частоты – асинхронный двигатель, преобразователь частоты –синхронный двигатель. Следящие электроприводы. Многодвигательныеэлектромеханические системы. Тяговые электроприводы. Выбор типа и мощностиэлектродвигателя, обоснование структуры, типа и мощности преобразователя.Основные этапы эскизного и рабочего проектирования электропривода.
Основныефункции и структуры автоматического управления электроприводом. Типовые,функциональные схемы и типовые системы, осуществляющие автоматическийпуск, стабилизацию скорости, реверс и остановку электродвигателей. Общиевопросы теории замкнутых систем автоматического управления электроприводом(САУ) при заданном рабочем механизме. Методы анализа и синтеза замкнутых,линейных и нелинейных, непрерывных и дискретных САУ.
Применение методоввариационного исчисления и пакетов прикладных программ для ПЭВМ. Системыуправления электроприводами постоянного и переменного тока. Типовыеструктуры систем управления асинхронными и синхронными двигателями.Особенности построения систем управления асинхронными и синхроннымидвигателями. Управление электроприводами при наличии редуктора и упругойсвязи двигателя с механизмом. Стабилизирующие системы управленияэлектроприводами.
Защита от перегрузок и аварийных режимов. Типовые узлы итиповые САУ, поддерживающие постоянство заданных переменных. Типовыеузлы и типовые следящие САУ непрерывного и дискретного действия.Оптимальные и инвариантные САУ. Анализ и синтез следящих САУ с учетомстохастическихвоздействий.ЦифровыеСАУ.Электроприводывробототехнических комплексах и гибких автоматизированных производствах.Применение микропроцессоров и микроЭВМ для индивидуального и групповогоуправления электроприводами технологических объектов и транспортныхсредств. Адаптивные системы автоматического управления и принципы ихуправления.
Алгоритмы адаптации в электроприводах.2. Системы электроснабженияКлассификация источников, преобразователей и приемников электрическойэнергии. Характеристика электрических нагрузок. Использование теориислучайных процессов для их определения.
Основы теории прогнозирования идинамики электроснабжения потребителей электрической энергии. Расчетэлектрических сетей. Блуждающие токи и коррозия узлов и агрегатовэлектрических и электронных приборов. Выбор систем и схем электроснабжения.Типовые схемы электроснабжения транспортных средств. Выбор напряжения всистемах электроснабжения. Качество электрической энергии. Способыулучшения качества электрической энергии. Влияние качества электрическойэнергии на производительность и надежность электрических и электронныхприборов.
Электромагнитная совместимость.3. Основы теории надежности систем электрооборудованияОсновные понятия и определения теории надежности. Качественные иколичественные характеристики надежности. Законы распределения временинаступления отказов. Методы расчета надежности технических систем. Учетрежима работы, старения элементов. Последствия отказов. Методыприближенного расчета надежности. Способы повышения надежностиэлектрических машин, аппаратов и систем.4. Теория и принципы работы комплексных узлов электрооборудованияНаучные основы и принципы работы наиболее распространенныхкомплектных узлов электрооборудования (по отраслям). Преобразователинапряжения, в том числе: генераторы и электромашинные преобразователи,управляемые вентильные преобразователи постоянного и переменного тока впостоянный,инверторы,непосредственныепреобразователичастотыпеременного тока и др.
Основные принципы построения систем и комплектныхузлов общепромышленного электрооборудования и электрооборудованияподвижных объектов. Контакторно-резисторные и электронные узлы системуправления электрическим подвижным составом и их особенности. Контактные ибесконтактные узлы электродвигателями постоянного и переменного тока,работающие в непрерывных, релейных и импульсных режимах.
Особенностипроектирования. Элементная база силовых цепей электрооборудования(контакторы, резисторы, силовые полупроводниковые приборы).IV. Тепловые двигатели1. Теория рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания имоделирование процессов ДВСТермодинамические циклы поршневых двигателей. Параметры рабочихциклов. Анализ показателей циклов. Циклы комбинированных двигателей.Рабочие тела в ДВС. Топлива, окислители, их основные свойства. Реакциисгорания жидких и газообразных топлив. Совершенное, несовершенное, полное инеполное сгорания топлива. Стехиометрическое количество воздуха,коэффициент избытка воздуха. Состав горючей смеси и продуктов сгорания.Теплота сгорания горючей смеси.