ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»

ПРОГРАММА

вступительных испытаний в аспирантуру

по направлению подготовки

26.06.01 – Техника и технологии кораблестроения и водного транспорта по научной специальности 05.08.05 – Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные) Санкт-Петербург 2014 Введение Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки 26.06.01 «Техника и технологии кораблестроения и водного транспорта»

по научной специальности 05.08.05 «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)» разработана в соответствии с:

- Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 26.06.01 «Техника и технологии кораблестроения и водного транспорта»;

- Паспортом специальности научных работников 05.08.05 «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)»;

- Программы – минимум кандидатского экзамена по специальности 05.08. «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)».

Программа вступительного экзамена ориентирована на выпускников высших учебных заведений, прошедших подготовку по соответствующим образовательным программам специалитета и магистратуры высшего профессионального образования.

Вопросы вступительных испытаний для лиц, поступающих в аспирантуру по направлению подготовки 26.06.01 Техника и технологии кораблестроения и водного транспорта по специальности «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)»

Принцип действия, состав и основные показатели судовых энергетических установок Дизельные установки.

1. Состав дизельных установок, их характеристики и область применения.

2. Классификация современных судовых ДВС и их конструктивное устройство.

3. Циклы поршневых ДВС: теоретический, расчетный, действительный. Общая характеристика действительных циклов двигателей.

4. Потери и КПД ДВС. Мощность ДВС. Утилизация тепловых потерь ДВС.

5. Основные массогабаритные и экономические показатели поршневых СДВС.

6. Скоростные и нагрузочные характеристики ДВС. Топливо и масла, применяемые в ДВС.

Паротурбинные установки.

7. Состав и область применения ПТУ. Основные массогабаритные и экономические показатели ПТУ.

8. Анализ цикла Ренкина. Рабочие процессы и тепловые схемы ПТУ.

9. Основы расчета тепловых и энергетических балансов ПТУ. Топливо и масла, применяемые в ПТУ.

Газотурбинные установки.

10.Состав и область применения ГТУ. Устройство, принцип действия и классификация современных ГТУ.

11.Основные массогабаритные и экономические показатели установок.

12.Рабочий цикл газотурбинных двигателей.

13.Эксплуатационные характеристики судовых ГТД. Топливо и масла, применяемые в ГТУ.

Ядерные энергетические установки.

14.Состав, основные характеристики и область применения судовых ЯЭУ.

15.Условия работы и основные показатели паропроизводящих установок.

Энергетические установки судов с системами электродвижения.

16.Принципиальные схемы, состав и характеристики элементов систем электродвижения.

Методы анализа эффективности циклов.

17.Методы сравнения термических КПД обратимых и необратимых циклов.

Энтропийный метод расчета потерь работоспособности в необратимых циклах.

18.Энергетический метод расчета потерь работоспособности.

Прикладные вопросы гидрогазодинамики и теплопередачи в элементах энергетических установок 19.Параметры состояния газа, их размерность, способы определения. Уравнение состояния идеального газа.

20.Суть второго закона термодинамики. Термический к.п.д. теоретического цикла теплового двигателя ДВС. Цикл Карно и анализ его к.п.д.

21.Основные процессы действительного цикла 4-х тактного и 2-х тактного ДВС.

Отличия циклов современных тепловых двигателей от цикла Карно.

22.Энтальпия перегретого пара и методы ее определения.

23.Уравнения конвективного теплообмена и их применение к парообразующей поверхности. Теплообмен излучением.

24.Сложный теплообмен и теплопередача. Теплопередача через стенку.

Интенсификация процессов теплопередачи. Тепловая изоляция и требования, предъявляемые к материалам.

25.Теплообменные аппараты. Типы теплообменных аппаратов. Основные положения теплового расчета теплообменных аппаратов поверхностного типа.

Основные элементы СЭУ и основы их выбора и оценки прочности 26.Виды движителей. Их основные характеристики, достоинства и недостатки.

К.п.д. гребного винта. Физическая сущность потерь при работе гребного винта.

';

27.Взаимодействие гребных винтов с корпусом судна. Влияние корпуса судна на работу винтов. Винтовые характеристики, понятие о гидродинамически “легких” и “тяжелых” гребных винтах.

28.Основы динамики СДВС. Силы действующие на основные детали КШМ. 30.

29.Показатели тепло – механической нагруженности дизелей. Их взаимосвязь с режимами работы.

30.Виды передач крутящего момента от двигателя к движителю. Устройство и основные элементы валопровода. Сущность крутильных колебаний в системе двигатель-главная передача-движитель. Функции упругодемпфирующей муфты.

31.Силы действующие на детали валопровода и особенности их расчета на прочность. Материалы применяемые для изготовления валопровода.

32.Устройство и классификация котлов, применяемых в СЭУ. Регулирование паропроизводительности утилизационных котлов.

33.Материалы, из которых изготавливаются основные элементы котла. Основы расчета на прочность основных элементов.

34.Кислородная коррозия поверхностей нагрева со стороны воды и пара и пути ее предотвращения. Образование накипи и пути ее предотвращения.

35.Судовые устройства их назначение и основные типы. Состав и особенности эксплуатации.

36.Классификация и основные типы насосов, применяемых в СЭУ.

Характеристики насосов. Принципиальные различия между динамическими и объемными насосами.

37.Особенности действия судовых центробежных, винтовых, шестеренных и поршневых насосов. Напорные характеристики динамических и объемных насосов.

38.Понятие рабочей зоны. Работа на трубопроводную сеть. Регулирование подачи.

Напорные характеристики при параллельном и последовательном соединении насосов.

Предотвращение загрязнения окружающей среды, защита от шума и вибрации 39.Факторы вредного воздействия СЭУ на окружающую среду и их общая характеристика. Нормируемые показатели предотвращения воздушного бассейна. Нормируемые показатели предотвращения загрязнения водной среды.

40.Требования к источникам вредных выбросов в атмосферу. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами дизелей, методы их контроля и снижения.

41.Техника и технологии, применяемые для нейтрализации вредных выбросов на выпуске из дизеля. Основы работы инсинераторов.

42.Требования к качеству вод, сбрасываемой за борт. Техника и технологии очистки подсланевых вод. Техника и технологии очистки сточных вод.

43.Вибрация и шум, возбуждаемые при работе энергетических установок и при движении сред в трубопроводах и каналах.

44.Средства защиты от вибрации. Активная и пассивная защита. Виброизоляция, вибропоглощение и виброгашение. Амортизация оборудования энергетических установок.

45.Средства защиты от шума. Звукоизолирующие и звукопоглощающие материалы и конструкции. Конструкции амортизаторов, их характеристики. Требования к расположению амортизаторов.

1. Проектирование судовых энергетических установок.

46.Основные характеристики и взаимодействие элементов пропульсивного комплекса. Выбор типа СЭУ. Выбор типа главного двигателя и движителя.

Согласование мощности двигателя и движителя.

47.Основы проектирования систем, обслуживающих СЭУ (на примере одной из систем).

48.Основы проектирования судовой электростанции.

49.Основы проектирования судовой вспомогательной котельной установки. Выбор схемы теплоэлектроснабжения судна.

50.Выбор размеров и расчет на прочность основных элементов валопровода.

Определение критического числа оборотов.

51.Размещение, выбор типа и компоновка ЭУ. Массогабаритные показатели ЭУ.

Испытания, эксплуатация и надежность СЭУ 52.Содержание и задачи технической эксплуатации СЭУ. Техническое использование, техническое обслуживание и организация технической эксплуатации СЭУ.

53.Влияние внешних факторов на показатели работы элементов пропульсивного комплекса. Анализ особенностей работы элементов СЭУ в различных условиях эксплуатации. Методика выбора оптимального режима работы.

54.Особенности режимов работы установок судов с электродвижением, гидропередачей, на подводных крыльях и воздушной подушке.

55.Аварийные, переходные и установившиеся режимы работы судовых комплексов корпус судна – винты – движители.

56.Основы управления СЭУ и ее элементами. Комплексная система автоматизации СЭУ. ДАУ главных двигателей, их классификация и особенности эксплуатации.

57.Автоматическое регулирование параметров рабочих сред. Статические и динамические свойства САР, показатели качества работы. Закон регулирования САР. Методы оценки устойчивости САР. Перерегулирование, его причины и пути предотвращения. Самовыравнивание объекта.

58.Регулирование частоты вращения двигателя. Система контроля, аварийнопредупредительной и защитной сигнализации. Погрешности и класс точности применяемых электроизмерительных приборов.

59.Техническое обслуживание основных элементов СЭУ. Система технического обслуживания СЭУ: виды, периодичность, технология и организация работ.

Принципы формирования системы технического обслуживания.

60.Основные понятия теории надежности. машин. Требования к надежности установок и их основного оборудования. Виды отказов, методы расчетного и статистического определения показателей надежности.

61.Маневренность СЭУ. Технико-экономическая эффективность СЭУ.

Экологические вопросы при проектировании СЭУ.

Береговое техническое обслуживание СЭУ 62.Режимы и модели эксплуатации СЭУ. Характер изменения мощности в период непрерывной работы СЭУ.

63.Ремонтопригодность, основные показатели. Виды и периодичность технического обслуживания и заводских ремонтов СЭУ.

64.Долговечность, основные показатели. Основные факторы, влияющие на долговечность оборудования.

65.Техническая диагностика СЭУ. Основные термины. Понятия, цели и задачи диагностирования. Принципы исследования энергетического оборудования как объекта диагностики.

66.Модель технического состояния. Методы диагностирования. Диагностические модели. Средства технической диагностики СЭУ: датчики, аппаратура, применение вычислительной техники, структурная организация СТД.

67.Эффективность различных методов технического диагностирования оборудования СЭУ.

Основная:

Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1976.

Акимов П.П. Судовые автоматизированные энергетические установки: Учеб.

М.: Транспорт, 1980.

Алексеев Г.Н. Общая теплотехника: Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1980.

Судовые энергетические установки. Г.А. Артемов, В.П. Волошин, Ю.П.

Захаров, А.Я. Шквар. Л.: Судостроение, 1991.

Архангельский В.С. Автоматика и аппаратура контроля судовых энергетических установок: Учебное пособие. Л.: Судостроение, 1991, 264 с.

Основы трибологии (трение, износ, смазка): Учеб. / Э.Д. Браун, Н.А. Буше и др. М.: Наука и техника, 1995.

Большаков В.Ф., Гинзбург Л.Г., Применение топлив и масел в судовых дизелях. М.: Транспорт, 1976, 188 с.

Вудворд Дж. Морские газотурбинные установки. Л.: Судостроение, 1979.

Голубев Н.В. Проектирование энергетических установок морских судов (общие вопросы): Учеб. пособие. Л.: Судостроение, 1980.

10. Гаврилов В.В. Судовые двигатели внутреннего сгорания. СПб.: СПГУВК, 2011. – 228 с.

Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. М.:

11.

Наука, 1979.

Клюкин И.И. Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах. Л.:

12.

Судостроение, 1974.

Круглов М.Г., Меднов А.А. Газовая динамика комбинированных ДВС. М.:

13.

Машиностроение, 1988.

Курзон А.Г., Маслов Л.А. Судовые турбинные установки. Л.: Судостроение, 14.

1991.

15. Камкин С.В., Возницкий И.В., Шмелев В.П. Эксплуатация судовых дизелей.

М.: Транспорт, 1990, 344 с.

16. 18. Конкс Г.А., Лашко В.А. Мировое судовое дизелестроение. Концепции конструирования, анализ международного опыта. - М., Машиностроение, 2005, 512 с.

17. 19. Конкс Г.А., Лашко В.А. Современные подходы к конструированию поршневых двигателей. М.: Моркнига, 2009, 388 с.

ДВС: динамика и конструирование: Учеб. / Под ред. В.Н. Луканина М.:

18.

Высшая школа, 1995.

Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1978.

19.

Лебедев О.Н., Сомов В.А., Калашников С.А. Двигатели внутреннего сгорания 20.

речных судов. М.: Транспорт, 1990, 328 с.

21. Марков В.А, Баширов Р.М., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002, 376 с.

Максимов Ю.И. Новые источники и преобразователи электрической энергии 22.

на судах: Учеб. пособие. Л.: Судостроение, 1980.

Ю.Н. Мясников, А.А. Иванченко, А.М. Никитин. Информационные 23.

технологии в пропульсивном комплексе судна. СПб: ГУМРФ имени адм. С.О.

Макарова, 2013.-364с.

Нелепин Н.А. Автоматическое управление судовыми энергетическими 24.

установками: Учеб. Л.: Судостроение, 1986.

25. Диагностирование дизелей/ Е.А. Никитин, Л.В. Станиславский, Э.А.

Улановский и др. М.: Машиностроение, 1987, 224 с.

Пахомов Ю.А. Судовые энергетические установки с двигателями внутреннего 26.

сгорания. М.: Транслит, 2007, 528 с.

Ракицкий Б.В. Судовые ядерные энергетические установки. Л.: Судостроение, 27.

1976.

Слободянюк Л.И., Поляков В.И. Судовые паровые и газовые турбины и их 28.

эксплуатация: Учеб. пособие. Л.: Судостроение, 1983.

Сорока Я.Х. Теория и проектирование судовых газотурбинных двигателей.

29.

Л.: Судостроение, 1982.

Топунов А.М. Теория судовых турбин. Л.: Судостроение, 1982.

30.

Шаманов Н.П., Пейч Н.Н., Дядик А.Н. Судовые ядерные паропроизводящие 31.

установки: Учеб. Л.: Судостроение, 1990.

Чиняев И.А. Судовые вспомогательные механизмы. Судостроение 1980г.

32.

Конструирование двигателей внутреннего сгорания / Н.Д. Чайнов, Н.А.

33.

Иващенко, А.Н. Краснокутский, Л.Л. Мягков; под ред. Н.Д. Чайнова. М.:

Машиностроение, 2008, 496 с.

Енин В.И., Денисенко Н.И., Костылев И.И. Судовые котельные установки.

34.

М.: Транспорт. 1992, 237 с.

Дополнительная 35. Анфимов В.Н., Сиротина Г.Н., Чижов А.М. Устройство и гидромеханика судна. Л.: Судостроение, 1974, 368 с.

36. Бажан П.И., Каневец Г.Е., Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппаратам. М.: Машиностроение, 1989, 365 с.

37. Безюков О.К., Жуков В.А. Охлаждающие жидкости транспортных ДВС.

СПб.: СПГУВК, 2009, 263 с.

38. Большаков В.Ф., Решетников И.П., Яковенко В.Г. Рациональное использование природных ресурсов на морском транспорте. М.: Транспорт, 1992, 255 с.

39. Ганин Н.Б., Проектирование в среде КОМПАС-3DV11.– М.:ДМК Пресс, 2010.– 776с.

40. Ганин Н.Б., Проектирование судовых ДВС. Учебное пособие. – СПб.:

СПГУВК, 2002.– 185с.

41. Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова.

М.: Машиностроение, 1984, 383 с.

42. Двигатели внутреннего сгорания. Системы поршневых и комбинированных двигателей/Ефимов С.И. Иващенко Н.А., Ивин В.А. и др., М.: Машиностроение, 1985, 417 с.

43. Ерофеев В.Л., Ерофеева Е.В. Энергосбережение: Учебное пособие. – СПб.:

СПГУВК, 2005. 110 с.

44. Ерофеев В.Л., Маркин В.В. Основы энергосбережения. Энергетическая эффективность водного транспорта. – СПб.: Судостроение, 2006. 240с.

45. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. М.: «ИКЦ Академкнига», 2006, 488 с.

46. Замрий А.А., Проектирование и расчет методом конечных элементов в среде APM Structure 3D, Учебное пособие.– М.: Издательство АПМ. 2010.– 376с.

47. Иссерлис Ю.Э., Мирошников В.В. Системное проектирование двигателей внутреннего сгорания. Л.: Машиностроение, 1981, 255 с.

48. Исследование, проектирование и эксплуатация судовых ДВС// Сб. Тр.

Международн. науч.-техн. семинара. СПб.: СПГУВК, 2006, 266 с.

49. Исследование, проектирование и эксплуатация судовых ДВС// Сб. Тр. II Международн. науч.-техн. семинара. СПб.: СПГУВК, 2008, 415 с.

50. Климов Е.Н. Основы технической диагностики судовых энергетических установок. М.: Транспорт, 1980, 148 с.

51. Кондратьев Н.Н. Отказы и дефекты судовых дизелей. М.: Транспорт, 1985, 152 с.

52. Круглов М.Г., Меднов А.А. Газовая динамика комбинированных двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1998, 360 с.

53. Луканин В.Н., Шатров М.Г., Камфер Г.М. и др. Теплотехника: Учебник для вузов; Под. ред. Луканина В.Н. – М.: Высшая школа 54. Маслов В.В. Утилизация теплоты судовых дизелей. М.: Транспорт, 1990, 144с.

55. Межерицкий А.Д. Турбокомпрессоры систем наддува судовых дизелей. Л.:

Судостроение, 1986.

56. Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов/Г.А. Терентьев, В.М. Тюков, Ф.В. Смаль М.: Химия, 1989, 272 с.

57. Нестеренко И.Ф. Специальные вопросы эксплуатации судовых дизелей.

СПб.: СПГУВК, 2000, 200 с.

58. Покровский Г.П. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости.

М.: Машиностроение, 1988, 158 с.

59. Пряхин А.С., Семенов П.Д. Конструкции и тепловой расчет теплообменных аппаратов. СПб.: СПГУВК, 2001, 123 с.

60. Самсонов В.И., Худов Н.И., Мирющенко А.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. М.: Транспорт, 1981, 400 с.

61. Системы судовых энергетических установок/Г.А. Артемов, В.П. Волошин, А.Я. Шквар, В.П. Шостак. Л.: Судостроение, 1990, 376 с.

62. Справочник инженера-механика судовых газотурбинных установок. /Под ред.

В.Д. Речистера. Л.: Судостроение, 63. Технические средства диагностирования: Справочник/В.В. Клюев, П.П.

Пархоменко, В.А. Абрамчук и др. Под общ. Ред. В.В. Клюева. М.:

Машиностроение, 1989. 672 с.