1. Техническая термодинамика

1. Что понимается под термодинамической системой ? Каким числом независимых параметров характеризуется состояние рабочего тела?

2. Какое состояние называется равновесным и какое неравновесным?

3. Что называется термодинамическим процессом?

Какие процессы называются равновесными и какие неравновесными?

4. Какие процессы называются обратимыми и какие необратимыми?

Каковы условия обратимости процессов?

5. Дайте формулировку и аналитическое выражение первого закона термодинамики.

6. Что такое “функция состояния” и “функция процесса”? Приведите примеры
этих функций.

7. Когда теплота, работа и изменение внутренней энергии считаются положительными и когда отрицательными?

8. Почему внутренняя энергия и энтальпия идеального газа зависят только от одного параметра - температуры?

9. Какой цикл называется прямым и какой обратимым?

Чем оценивается эффективность прямого и обратимого циклов?

10. Для чего служат тепловые машины, работающие по прямому и обратимому циклам?

11. Как связано изменение энтропии с теплотой и абсолютной температурой?

12. В чем сущность второго закона термодинамики? Приведите его основные формулировки.

13. Как называется процесс, в котором вся подведенная теплота идет на увеличение внутренней энергии?

Как называется процесс, в котором вся подведенная теплота идет на совершение работы?

14. Как называется процесс, в котором работа совершается лишь за счет уменьшения внутренней энергии? Как называется процесс, в котором подведенная к рабочему телу теплота численно равна изменению энтальпии? Какая доля подведенной теплоты в этом случае идет на совершение работы?

15. Какой процесс называется политропным? При каких значениях показателя политропы п можно получить уравнения основных термодинамических процессов? В чем состоит обобщающее значение политропного процесса?

16. Что такое испарение и кипение?

17. Какой пар называется сухим насыщенным? Каков физический смысл пограничных кривых?

18. Какой пар называется перегретым и что такое степень перегрева?

Какой пар называется влажным насыщенным и что такое степень сухости?

19. Как определить удельный объем, энтальпию, энтропию влажного пара?

20. Как изменяется теплота парообразования с увеличением давления? Чем характерна критическая точка?

21. Какими параметрами можно охарактеризовать состояние влажного, сухого и перегретого пара?

22. Что учитывается при выводе уравнения Ван-дер-Ваальса?

Что учитывается при выводе уравнения Вукаловича - Новикова?

23. Какие величины связывает между собой уравнение Клапейрона - Клаузиуса?

24. Чем характерна тройная точка? Каковы значения ее параметров для воды?

25. Дайте формулировку правила фаз.

26. Дайте определение влажного воздуха. Что такое насыщенный и ненасыщенный влажный воздух?

27. Что такое абсолютная и относительная влажность, влагосодержание? В чем особенность единицы энтальпии влажного воздуха?

28. Что такое температура точки росы?

29. Напишите уравнение энергии газового потока и дайте объяснение отдельным членам, входящим в него.

30. Что такое работа проталкивания и какой она может иметь знак? Что такое техническая работа? Как показать ее в PV - диаграмме?

31. Каков физический смысл критической скорости? Почему в закритической области расход газа не зависит от перепада давлений?

32. Что такое сопло и диффузор?

33. Как связано изменение площади поперечного сечения канала с изменением скорости и числом М?

34. При каких условиях режим течения в сопле Лаваля становится нерасчетным?

35. Какой процесс называется дросселированием? Как протекает процесс адиабатного дросселировация?

36. Как изменяются параметры влажного пара при дроесслированни? Как и в зависимости от чего меняется температура реального газа при дросселировании?

37. Как зависит работа привода компрессора от показателя политропы сжатия? Какова связь между работой привода (технической) и работой процесса сжатия?

38. Можно ли в одноступенчатом поршневом компрессоре получить любое конечное давление, и если нельзя, то по каким причинам?

39. Как влияет вредное пространство на производительность компрессора? Как влияет показатель политропы сжатия на конечную температуру газа в одноступенчатом компрессоре?

40. В каком из поршневых компрессоров (быстроходном или тихоходном) показатель политропы сжатия будет больше?

41.Какой цикл называется идеальным? Почему процессы сжатия или расширения во всех идеальных циклах тепловых двигателей принимаются адиабатными?

42. Можно ли по характеру процесса подвода теплоты узнать, какой цикл рассматривается (поршневой или газотурбинный двигатель)?

43. Циклы каких двигателей характеризует изохорный отвод теплоты и почему?

44. С ростом какого параметра увеличивается термический КПД любого цикла?

45. Как изображается работа насоса в PV-диаграмме для цикла Ренкина и цикла Карно?

46. От каких параметров и как зависит h t цикла Ренкина?

47. Как меняется степень сухости пара за турбиной при увеличении давления пара турбиной при постоянной начальной температуре? В чем вред работы турбины на паре с большой степенью влажности?

48. Как влияет начальная температура перегретого пара на степень сухости его при выходе из турбины?

49. Для чего применяется вторичный перегрев пара? Что дает и как осуществляется регенеративный подогрев питательной воды.

50. Что дает применение парогазовых циклов?

51. Как влияет на КПД цикла Ренкина и степень сухости пара за турбиной процесс дросселирования перед турбиной?

52. В чем сущность и экономическая целесообразность совместной выработки
электроэнергии и теплоты?

53. Какой параметр характеризует экономичность работы теплоэлектроцентрали?

 

2. Теория теплообмена

54. Как передается теплота в процессе теплопроводности? Сформулируйте основной закон теплопроводности.

55. Каков закон распределения температуры по толщине плоской и цилин-дрической стенок?

56. При каком условии расчет цилиндрической стенки можно заменить расчетом плоской стенки?

57. Всегда ли с увеличением толщины изоляции цилиндрической трубы тепловой
поток через нее уменьшается? По какому условию выбирается изоляция трубы?

58. Сформулируйте основной закон теплоотдачи конвекцией.

59. Какой критерий характеризует вынужденную конвекцию?

60. Из каких уравнений выводятся критерии Re, Gr, Pr и Nu ?

61. Какой критерий характерузует свободную конвекцию?

62. Что характеризует критерий Нуссельта?

63. Что такое определяющая температура и определяющий размер?

64. Почему при обтекании стенки жидкостью в непосредственной близости от поверхности стенки температурный градиент резко увеличивается?

65. В чем особенности теплоотдачи при кипении воды и конденсации водяного пара? Какие режимы кипения вам известны?

66. Какие длины волн ограничивают видимые и какие - тепловые лучи?

67. Что происходит с лучистой энергией, падающей на поверхность твердого тела? Что такое абсолютно черное, абсолютно белое и диатермическое тело?

68. Что графически изображает закон Планка? Можно ли и как на этом графике показать излучательную способность тела?

69. Сформулируйте закон смещения Вина и объясните его связь с законом Планка.

70. 0 чем говорит закон Кирхгофа и каково его практическое применение?

71. Сформулируйте закон Стефана - Больцмана и объясните его связь с законом Планка.

72. Дайте определение абсолютно черного и серого тел, поглощательной способности и степени черноты.

73. Докажите, что коэффициент поглощения серого тела равен его степени (коэффициенту) черноты.

74. Что такое “эффективное излучение”? Чем оно отличается от собственного излучения?

75. Для чего нужны экраны и какими свойствами они должны обладать?

76. Как определяется лучистый поток между параллельными плоскими стенками и для тела, находящегося внутри другого полого тела?

77. Что такое сплошной и селективный спектры излучения? У каких тел они наблюдаются?

78. Каковы особенности излучения газов?

79. Какие газы можно считать прозрачными для тепловых лучей?

80. Как определяется степень (коэффициент) черноты газовой среды?

81. Чем отличается теплопередача от теплоотдачи?

82. Как по графику t = f (R), где R - термическое сопротивление, определить температуру стенок?

83. При a 1 > > a 2 какой из коэффициентов следует увеличить для увеличения коэффициента теплопередачи К?

84. Какие виды теплообменных аппаратов вы знаете?

85. Где применяют рекуперативные теплообменники?

86. На основе каких исходных уравнений построено определение поверхности рекуперативных теплообменников?

87. При каких предположениях выводятся формулы, определяющие среднелогарифмический температурный напор?

88. Когда среднелогарифмический температурный напор можно заменить среднеарифметическим?

89. Какие преимущества имеет противоточная схема теплообменника перед прямоточной? В каких случаях эти схемы эквивалентны?

90.Какая величина называется условным эквивалентом? Как изменяются температуры жидкостей и условные эквиваленты в аппаратах?

 

3. Промышленные теплоэнергетические установки

91. Каков элементарный состав твердого и жидкого топлив? Что такое органи-ческая, горячая, сухая и рабочая масса топлива? Как проводятся пересчет состава топлива из одной массы в другую?

92. Назовите основные характеристики твердого топлива. В чем разница между высшей и низшей теплотой сгорания? Почему тепловые балансы обычно сводят по низшей теплоте сгорания?

93. Назовите основные виды жидкого топлива. Каковы его основные характеристики?

94. Какие газы входят в состав природных газов? Каковы характерные особенности природного газа как топлива?

95. Что такое условное топливо? Как определяются расход воздуха, необходимый для сгорания 1 кг (1 м3) топлива, и количество образующихся продуктов сгорания? Как определяется энтальпия продуктов сгорания?

96. Что такое коэффициент избытка воздуха, как связано его числовое значение с качеством смесеобразования и каковы примерные значения этого коэффи-циента?

97. Что такое теоретическая температура горения и как она определяется с помощью НТ-диаграммы?

98. Что определяется с помощью газового анализа продуктов сгорания?

99. Каковы условия воспламенения горючей смеси? Что такое температура вос-пламенения и концентрационные пределы воспламенения?

100. Что называется фронтом пламени, нормальной скоростью распространения пламени? От каких факторов и как она зависит? Что такое детонация?

101. В нем различие между кинетической и диффузионной областями распрос-транения пламени? Каково влияние качества смесеобразования на скорость и полноту сгорания топлива?

102. Каковы условия образования ламинарного и турбулентного факела пламени? Как устроены газовые горелки?

103. В чем отличия горения жидкого и твердого топлив от горения газа? Каков механизм горения углерода в слое и во взвешенном состоянии? Какое значение имеет доля летучих веществ в топливе?

104. Расскажите о способах сжигания жидкого и твердого топлив.

105. Приведите классификацию котельных установок по паропроизводительности, параметрам пара и организации движения пароводяной смеси в котлоагрегате.

106. Из каких основных элементов состоит котельная установка?

107. Приведите уравнение теплового баланса котлоагрегата, дайте характеристику и примерные значения его составляющих; укажите, от чего они зависят. Чем отличается КПД брутто от КПД нетто?

108. Как определяется часовой расход натурального и условного топлива в котлоагрегате? Каковы примерные значения КПД котлоагрегата? Что такое испарительность топлива?

109. Каковы основные способы сжигания топлива? От чего зависит выбор слоевой или камерной топки?

110. В чем преимущества цепной решетки перед неподвижной? Как механизируется заброс топлива на решетку?

111. В чем характерные особенности сжигания угля в пылевидном состоянии? Назовите основные элементы системы пылеприготовления.

112. Назовите преимущества и недостатки циклонных топок.

113. Каковы особенности топок с твердым и жидким шлакоудалением?

114. Как осуществляется сжигание газа и мазута?

115. Каково назначение экранных поверхностей нагрева? Чем определяется выбор температуры газов на выходе из топки при сжигании углей и беззольных топлив?

116. В чем физическая сущность естественной циркуляции? Что такое кратность циркуляции? Возможна ли естественная циркуляция при давлении, равном или выше критического?

117. Приведите схему прямоточного котла и укажите его недостатки и достоинства по сравнению с котлами с естественной циркуляцией.

118. Чем отличается характер теплообмена в топке и конвективных газоходах котла?

119. В чем состоят основные способы водоподготовки? Что такое водный режим котла и как он обеспечивается?

120. Расскажите о назначении и основных схемах пароперегревателей, эконо-майзеров, воздухоподогревателей. Как регулируется температура перегрева пара? Какие существуют средства борьбы с коррозией хвостовых, поверхностей нагрева?

121. Чем обеспечивается тяга в газовоздушном тракте котлоагрегата? Как происходит очистка дымовых газов? Каковы требования к средствам автоматизации котельных установок?

122. Каковы основные правила техники безопасности при эксплуатации котельных установок?

123. По каким признакам классифицируются поршневые ДВС?

124. Опишите рабочие процессы карбюраторных и дизельных двигателей, назовите значения характерных параметров. Каковы достоинства и недостатки обоих типов двигателей, их области применения?

125. Каковы функции карбюратора на двигателе? Как обеспечивается высокое качество распыления топливау современных дизелей?

126. Изобразите индикаторные диаграммычетырехтактного и двухтактного дви-гателей; расскажите, как в обоих случаях происходит смена заряда, назовите достоинства и недостэтки обеих схем, области их применения.

127. Что такое среднуе индикаторное давление? Назовите примерное значение его для разных типов двигателей.

128. Как определяется мощность двигателя по его размерам, среднему инди-каторному давлению н числу оборотов? Почему двигатели обычно выполняются многоцилиндровыми? 7. Каковы основные требования к топливам карбю-раторных и дизельных ДВС? Что такое октановое число топлива и какое значение оно имеет при назначении степени сжатия?

129. Что такое индикаторный, механический и эффективный КПД? Какая связь между ними? Какая связь между эффективным КПД и удельным расходом топлива?

130. Напишите и объясните тепловой баланс ДВС. Каковы примерные значения отдельных членов баланса для карбюраторных ДВС и дизелей?

131. Что такое наддув ДВС, как он осуществляется и как влияет на мощность и экономичность двигателя?

132. Как регулируется мощность карбюраторных двигателей и дизелей?

133. Каковы вид н значение графиков электрических и тепловых нагрузок тепловых электростанций (ТЭС)?

134. Каковы основные показатели экономичности ТЭС и пути их повышения?

135. Опишите основные разновидности ТЭС, их достоинства и недостатки.

136. Расскажите по принципиальной тепловой схеме об основных элементах ТЭС, ее агрегатах и системах (регенеративный подогрев воды, водоподготовка, водоснабжение и др.).

137. Каковы особенности ТЭС с газотурбинными установками и дизелями, их достоинства и недостатки? Объясните основные схемы парогазовых установок, их преимущества и перспективы.

138. Расскажите об особенностях компоновки н эксплуатации одноконтурных и двухконтурных АЭС, о применяемых рабочих телах и технике безопасности. Каковы перспективы развития атомной энергетики?

139. В чем различие между тепловой мощностью реактора и мощностью АЭС? Каковы параметры пара на современных АЭС?

140. В каком диапазоне расходов и давлений используются поршневые компрессоры? Что такое объемный коэффициент и коэффициент подачи?

141. В каких случаях и почему используется многоступенчатое сжатие с про-межуточным охлаждением? Почему оно приводит к уменьшению работы привода?

142. Объясните сущность процессов сжатия в центробежной и осевой турбомашине; покажите схемы ступеней и треугольники скоростей на входе и выходе из рабочего колеса.

143. Напишите и объясните уравнение Эйлера для турбомашин.

144. Что называется “точкой режима” на характеристике турбокомпрессора? Покажите примерный вид этих характеристик. Что такое “помпаж”?

145. Каковы характерные значения расхода и напора у вентиляторов различных типов? Как проводится выбор вентилятора?

146. Как влияет форма лопаток колеса центробежного вентилятора на его напор и характеристику? Каковы особенности последовательной и параллельной работы вентиляторов в сети?

147. Чем отличается процесс испарения от процесса кипения? Какие периоды сушки различают, как изменяются влажность и температура материала в эти периоды?

148. От каких параметров зависит интенсивность испарения влаги с поверхности материала? Что такое градиент влажности в материале?

149. Что такое критическая влажность материала? Что такое гигроскопическая влажность и какое она имеет практическое значение?

150. Чем отличается действительная сушилка от теоретической? Какие преиму-щества и недостатки имеет сушка материала топочными газами по сравнению с сушкой горячим воздухом?