Ядерная, тепловая и возобновляемая энергетика и

ФГБОУ ВПО «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ГАГАРИНА Ю.А.»
«УТВЕРЖДАЮ»
Первый проректор
________А.А. Сытник
«___» _______2015г.
ПРОГРАММА
ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В АСПИРАНТУРУ
ПО СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
НАПРАВЛЕНИЕ – 14.06.01 Ядерная, тепловая и возобновляемая энергетика
и сопутствующие технологии
(05.14.01 - Энергетические системы и комплексы;
05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика)
Саратов, 2015
ПРОГРАММА
ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В АСПИРАНТУРУ
ПО СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
05.14.01 - Энергетические системы и комплексы
Вопросы
1.Основные технические закономерности развития энергетики и
электрификации.
Главные направления их научно-технического прогресса.
Основные природные энергетические ресурсы мира и его основных регионов.
Характеристики направлений их использования.
Особенности существующего состояния энергетики мира и их перспективы в
последней четверги XX века.
Структуры конечного потребления энергии; структура добычи, переработки,
транспорта и использования энергетических ресурсов; роль нетрадиционных
видов
энергии
в
энергетическом
балансе,
основные
направления
энергосбережения.
Роль замыкающих затрат на топливо и энергию.
2. Комплексные проблемы энергетики
Основные комплексные проблемы развития энергетических систем и комплексов;
принципы их построения и объединения в Единую электроэнергетическую
систему.
Характерные графики электрической нагрузки. Комплексный выбор структуры
электрических мощностей, типы электрических станций, и их размещение.
Указатели качества энергии.
Энергоэкологические проблемы. Влияние энергетических объектов на
окружающую среду; виды воздействий и последствия загрязнений, методы
оценки и нормативы. Технические возможности снижения вредных выбросов в
атмосферу и почву.
3. Основы термодинамики реальных циклов теплоэнергетических установок
Общая методика термодинамического анализа циклов теплоэнергетических
установок. Общие методы повышения термодинамической эффективности
циклов.
Циклы паровых теплоэнергетических установок. 1 кжазатсли эффективности
ТЭЦ. Пути повышения эффективности циклов паротурбинных установок
конденсационного типа. Особенности реальных циклов паротурбинных ус
гановок.
Циклы газотурбинных установок.
Простейшие циклы 1 ТУ; работа сжатия в компрессоре и пути её уменьшения;
сложные циклы I ГУ; высокотемпературные циклы 1 ТУ. Циклы паровых
холодильных установок.
Принципы векторной оптимизации: физическая модель вектора-градиента,
графическая интерпретация отыскания экстремума функции многих переменных,
математическая модель вектора-градиента.
4. Методы системных исследований в энергетике и их приложения
2
Классификация больших систем энергетики: понятие об их природе и основных
свойствах. Особенности систем энергетики и энергокомплексов как объектов
исследования и управления.
Основные методы и средства изучения и оптимального управления
(функционированием, развитием), системами энергетики.
Концепция построения автоматизированных систем управления в энергетике и их
характерные особенности.
Системные исследования, математические и физические модели, основные
элементы вычислительной техники как научный аппарат современных
исследований в энергетике.
5. Специальные разделы программы
Аспекты необходимости становления и развития водородной энергетики в
России.
Водородные технологии в современном мире.
Водородные циклы на АЭС. Основы безопасности производства водорода
методом электролиза воды. Граничные условия целесообразности производства
водорода на АЭС. Хранение водорода на АЭС.
Топливные элементы и электрохимические генераторы, их основные технические
характеристики, достоинства и недостатки.
Эффективность водородной конверсии на АЭС.
Литература
1. Аминов Р.З. Векторная оптимизация режимов работы электростанций. М.:
Эиергоатомиздат, 1994г. -ЗОЗе.
2. Аидрющенко Л.И., Аминов Р.З. Оптимизация режимов работы и параметров
тепловых электростанций. М: Высшая школа, 1983г. -255с.
3. Андрющенко Л.И. Основы термодинамических циклов теплоэнергетических
установок (2-е издан.). М.: Высшая школа, 1977г. — 280с.
4. Методика системных термодинамических исследований в теплоэнергетике:
Учебное пособие/ Л.И. Аидрюшенко. СТ'ГУ. Саратов, 1996г. -98с.
5. Андрющенко Л.И., Аминов Р.З., Хлебалин IO.M. Теплофикационные
установки и их использование. М.: Высшая школа. 1989г. -256с.
6. Макаров Л.Л., Вигдорчик Л.Г. Топливно-энергетический комплекс. М.: Паука,
1979г. -280с.
7. Мелентьев Л.Д., Штейнгауз Е.О. Экономика энергетики СССР. М., Л.:
Госэнер-гоиздат, 1963г. -431с.
8. Мелентьев Л.Л. Оптимизация развития и управление больших систем
энергети-ки. М: Высшая школа 1982г. - 319с.
9. Методические рекомендации по технико-экономическому обоснованию
проектных решений в энергетике при неоднозначности исходной информации.
Москва-Иркутск, 1987г. -74 с.
10. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных
проектов и их отбору для финансирования. М.: 1994г.
3
11. Экономико-математические методы и модели принятия решений в энергетике.
JI.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1991 г. - 222с.
12. Энергетическая стратегия России (Основные положения): Энергетическое
строительство, 1995 г. № 1.
05.14.01 - Энергетические системы и комплексы (кафедра ТЭС)
Вопросы
1. Основные технические закономерности развития энергетики и
электрификации. Главные направления их научно-технического прогресса
Основные природные энергетические ресурсы мира и его основных регионов.
Характеристики направлений их использования.
Особенности существующего состояния энергетики мира и их перспективы в
последней четверти XX века.
Структуры конечного потребления энергии; структура добычи, переработки,
транспорта и использования энергетических ресурсов; роль нетрадиционных
видов
энергии
в
энергетическом
балансе,
основные
направления
энергосбережения.
Роль замыкающих затрат на топливо и энергию.
2. Комплексные проблемы энергетики
Основные комплексные проблемы развития энергетических систем и комплексов;
принципы их построения и объединения в Единую электроэнергетическую
систему.
Характерные графики электрической нагрузки. Комплексный выбор структуры
электрических мощностей, типы электрических станций, и их размещение.
Показатели качества энергии.
Энергоэкологические проблемы. Влияние энергетических объектов на
окружающую среду; виды воздействий и последствия загрязнений, методы
оценки и нормативы. Технические возможности снижения вредных выбросов в
атмосферу и почву.
3. Основы термодинамики реальных циклов теплоэнергетических установок
Общая методика термодинамического анализа циклов теплоэнергетических
установок. Общие методы повышения термодинамической эффективности
циклов.
Циклы паровых теплоэнергетических установок. Показатели эффективности ТЭЦ.
Пути
повышения
эффективности
циклов
паротурбинных
установок
конденсационного типа. Особенности реальных циклов паротурбинных
установок.
Циклы газотурбинных установок.
Простейшие циклы ГТУ; работа сжатия в компрессоре и пути её уменьшения;
сложные циклы ГТУ; высокотемпературные циклы ГТУ. Циклы паровых
холодильных установок.
4. Комплексный выбор и оптимизация энергетических объектов и
систем
4
Принципы векторной оптимизации: физическая модель вектора-градиента,
графическая интерпретация отыскания экстремума функции многих переменных,
математическая модель вектора-градиента.
5. Методы системных исследований в энергетике и их приложения
Классификация больших систем энергетики: понятие об их природе и основных
свойствах. Особенности систем энергетики и энергокомплексов как объектов
исследования и управления.
Основные методы и средства изучения и оптимального управления
(функционированием, развитием), системами энергетики.
Концепция построения автоматизированных систем управления в энергетике и их
характерные особенности.
Системные исследования, математические и физические модели, основные
элементы вычислительной техники как научный аппарат современных
исследований в энергетике.
6. Специальные разделы программы
Основные понятия надежности. Показатели надежности.
Сравнение циклов газотурбинных установок.
Основные сведения о влиянии температуры на физико-химические свойства
металлов газовых турбин.
Литература
1. Аминов Р.З. Векторная оптимизация режимов работы электростанций. М.:
Энергоатомиздат, 1994г. -303с.
2. Андрющенко А.И., Аминов Р.З. Оптимизация режимов работы и параметров
тепловых электростанций. М.: Высшая школа, 1983г. -255с.
3. Андрющенко А.И. Основы термодинамических циклов теплоэнергетических
установок (2-е издан.). М.: Высшая школа, 1977г. — 280с.
4. Методика системных термодинамических исследований в теплоэнергетике:
Учебное пособие/ А.И. Андрющенко. СТТУ. Саратов, 1996г. -98с.
5. Андрющенко А.И., Аминов Р.З., Хлебалин Ю.М. Теплофикационные
установки и их использование. М.: Высшая школа. 1989г. -256с.
6. Макаров А.А., Вигдорчик А.Г. Топливно-энергетический комплекс. М.:
Наука, 1979г. -280с.
7. Мелентьев Л.А., Штейнгауз Е.О. Экономика энергетики СССР. М., Л.:
Госэнергоиздат, 1963 г. -431с.
8. Мелентьев Л.А. Оптимизация развития и управление больших систем
энергетики. М: Высшая школа 1982г. -319с.
9. Методические рекомендации по технико-экономическому обоснованию
проектных решений в энергетике при неоднозначности исходной информации.
Москва-Иркутск, 1987г. -74 с.
10. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных
проектов и их отбору для финансирования. М.: 1994г.
11. Экономико-математические методы и модели принятия решений в
энергетике. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1991г. -222с.
12. Энергетическая стратегия России (Основные положения)
5
05.14.01 – Энергетические системы и комплексы (кафедра ТЭ)
Вопросы
1.Существующее состояние и направления развития топливно-энергетического
комплекса России; основные изменения в области производства и передачи
природных энергетических ресурсов, их переработки, потребления электрической
и тепловой энергии.
2.
Характерные графики электрических, тепловых нагрузок и их особенности
для различных потребителей. Участие различных энергоустановок в
покрытии графиков энергопотребления.
3.
Методы технико-экономических расчетов в энергетике, критерии
эффективности. Условия сравнения вариантов.
4.Влияние энергетических объектов на окружающую среду; виды воздействий и
последствия загрязнений, методы оценки и нормативы. Технические возможности
снижения вредных выбросов в окружающую среду.
Основные положения теории надежности теплоэнергетических установок и
систем. Единичные и комплексные показатели надежности.
Методы расчета показателей надежности элементов и установок. Влияние
параметров и характеристик энергетических установок на показатели надежности.
7.Методы расчета и обеспечения надежности. Надежность систем с
резервированием (структурным, нагрузочным, системным, временным). Способы
обеспечения
заданной
надёжности
энергоснабжения.
8.Методика,
термодинамического
анализа
циклов
теплоэнергетических установок.
Критерии термодинамической эффективности. Общие методы повышения
термодинамической эффективности циклов.
9.Циклы и схемы одноцелевых паротурбинных теплоэнергетических установок,
пути повышения тепловой экономичности.
10. Циклы и схемы теплофикационных паротурбинных установок, показатели
эффективности ТЭЦ и системы энергоснабжения в целом. Пути повышения
тепловой экономичности циклов теплофикационных паротурбинных установок.
И.Циклы и схемы газотурбинных установок, пути повышения их тепловой
экономичности.
12.Циклы и принципы действия поршневых двигателей внутреннего сгорания,
пути повышения их тепловой экономичности. Схемы энергоустановок с ДВС.
13.Термодинамические циклы и схемы парогазовых установок, пути повышения
их тепловой экономичности.
14.Схемы и циклы теплонасосных установок, направления повышения их
тепловой экономичности.
15.0собенности современных котельных установок, показатели экономичности и
направления совершенствования.
16.Методы интенсификации теплообмена в котельных установках и
энергетическом оборудовании.
17.Системы теплоснабжения предприятий и городов, способы регулирования
тепловой нагрузки, гидравлические режимы сетей.
6
18. Солнечные установки, океанические, геотермальные, ветряные, термоядерные
электростанции.
Литература
1. Андрющенко А.И., Аминов Р.3. Оптимизация режимов работы и
параметров тепловых электростанций. М.: Высшая школа, 1983. -255с.
2 Андрющенко А. И. Основы термодинамических циклов теплоэнергетических
установок (2-е издан.). М: Высшая школа, 1977.- 280 с.
3. Методика
системных
термодинамических
исследований
в
теплоэнергетике: Учебное пособие / А. И. Андрющенко. СТТУ. Саратов,
1996.-98с.
4. Андрющенко А. И. , Аминов Р. 3. . Хлебалин Ю. М. Теплофикационные установки и их использование. М.: Высшая школа. 1989-256 с.
5.
Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети.-М.:Издательство МЭИ,
1999.-472с.
6. Макаров
А.
А.
.
Вигдорчик
А.
Г.
Топливно-энергетический
комплекс. М.: Наука, 1979 г. -280с.
Андрющенко
А.И.
Системная эффективность бинарных
ПГУ-ТЭЦ//
Теплоэнергетика.-2000.-№ 12.-С 11 -15
Мелентьев Л. А. Оптимизация, развития и управление больших систем
энергетики. М: Высшая школа 1982 г. -319 с.
Надежность теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС/Под ред. А.И.
Андрющенко.-М.:Высшая школа, 1991.-203с.
10. Методические
рекомендации
по
оценке
эффективности
инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. М. : 1994 г.
II. Экономико-математические методы и модели принятия решений в
энергетике. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1991-222 с.
12. Энергетическая стратегия России (Основные положения): М: 2003.
13. Андрющенко А. И., Ларин Е.А., Сандалова Л. А.
Метод
эксергетического анализа термодинамических систем и комплексов. Саратов:
Сарат. гос. техн. ун-т, 2008.-74с.
14.Цанев СВ., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые
установки электростанций/ Под ред, СВ. Цанева -М.: Издательство МЭИ, 2002.584с
7
ПРОГРАММА
ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В АСПИРАНТУРУ
ПО СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика
Вопросы
1. Устройства для нагрева жидкостей и газов продуктами сгорания топлива:
котельные установки; трубчатые печи; огневые подогреватели нефти на
промыслах.
2. Газообразное и жидкое топливо. Процессы горения топлива и их
расчет. Горелки, форсунки, топочные устройства. Выбор горелок.
3. Основные
закономерности
гидравлических
процессов
в
промышленных устройствах: внутренние и внешние течения; задачи, решаемые
при гидравлических расчетах оборудования; гидравлическое сопротивление
трения;
местные гидравлические сопротивления;
- аэродинамические расчеты промышленных печей - определение сопротивлений
потоку газов и расчет высоты дымовой трубы; выбор тягодутьевых машин
(вентиляторов и дымососов); особенности течения вязких жидкостей.
4. Теплообмен в промышленных устройствах:
теплопроводность, расчеты стационарной теплопроводности; конвективный
теплообмен, расчеты теплообмена при естественной и вынужденной конвекции;
простой теплообмен;
расчеты лучистого теплообмена между твердыми телами и с газообразной средой;
расчеты теплообмена в системе состоящей из источника и стока тепла,
находящихся в среде неподвижного жидкого теплоносителя.
Литература
1. Михеев М.А., Михеев Н.М. Основы теплопередачи. М., Энергия, 1977
2. Лыков А.В. Теория теплопроводности
3. Пеккер
Я.Л.
Теплотехнические
расчеты
по
приведенным
характеристикам топлива. М., Энергия, 1977
4. Справочник нефте-переработчика под ред. Ласточкина Г.А., Радченко Е.Д.,
Рудина М.Г.
5. Жукаускас А.А Конвективный перенос в теплообменниках. М.:Наука
6. 1982
7. Расчет и конструирование аппаратуры нефтеперабатывающих заводов 2ое
переработанное и дополненное издание) под редакцией Г.Л. Вихмана М., Недра,
1965
8. Основы практической теории горения. Под ред. В.В. Померанцева. -Л.:
«Энергия», 1973.
9. Металлургическая теплотехника, том 1. Под ред. М.А. Глинкова. - М.:
«Металлургия», 1974.
10. Кнорре Г.Ф. Теория топочных процессов - М.-Л.: «Энергия», 1966.
11. Щукин А.А. Газовое и печное хозяйство заводов. М-Л.: Энергия, 1966.
8
12. Теплотехнические расчеты металлургических печей. Под ред. А.С. Телегина.
- М.: Металлургия, 1978.
13. Себиси Т., Брэдшоу П. Конвективный теплообмен. Физические основы и
вычислительные методы: Пер. с англ. — М.: Мир, 1987. — 592 с.
14. Исаченко В.П., Осипова В.А. Теплопередача. М., энергия, 1975
Председатель экзаменационной
комиссии
декан ЭФ,
доц. Антропов П.Г.
9