МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Казанский национальный исследовательский технический университет

им. А.Н.Туполева-КАИ»

Программа

вступительного испытания по специальной дисциплине,

соответствующей направленности (профилю) подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре 05.04.12 «Турбомашины и комбинированные турбоустановки»

Казань 2014 1.Общие положения Настоящая программа вступительного экзамена по профилю подготовки – Турбомашины и комбинированные турбоустановки составлена в соответствии с Федеральными государственными образовательными стандартами высшего образования.

Процедура приема вступительных экзаменов регламентирована Порядком приема на обучение по образовательным программам высшего образования - программам подготовки научно – педагогических кадров в аспирантуре, утвержденным приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 26 марта 2014 г. № 233.

Результаты экзамена оцениваются по пятибалльной шкале.

Пересдача вступительных экзаменов не допускается. Результаты вступительных экзаменов в аспирантуру действительны в течение календарного года 2. Цели вступительных испытаний Выявление профессионального уровня знаний, приобретённых в процессе получения высшего образования, осознание основных аспектов будущей научной специальности и выявление научного потенциала поступающего.

3. Требования к уровню подготовленности к профессиональной деятельности Кандидат на поступление в аспирантуру должен иметь диплом о высшем образовании (специалитет, магистратура) по выбранной, родственной или профильной специальности и должен подготовить реферат или иметь опубликованные работы по специальности.

Поступающий должен иметь подготовку в области организации научноисследовательской работы, методики проведения и обработки результатов эксперимента, знать физико-математические основы специальности.

Проявлять системный подход к процессам и явлениям, уметь пользоваться такими категориями, газотурбинная установка, цикл Брайтона и усложненные циклы, теплотехника, компрессор, турбина, термодинамические процессы, теплофизические свойства.

4. Форма проведения вступительного экзамена Испытание осуществляется в форме письменного изложения ответов на содержащиеся в настоящей программе вопросы и собеседования (4 вопроса из разных разделов).

Продолжительность экзамена - 1 часа.

При подготовке ответа экзаменующемуся разрешается пользоваться справочниками, ГОСТами и другой нормативно-технической литературой.

5. Перечень вопросов по специальности 1. Назначение и требование к турбомашинам в ГТД и ГТУ.

2. Цикл Брайтона 3. Регенеративный цикл 4. Классификация осевых компрессоров 5. Схема и параметры ступени, лопаточной решетки и профиля. Планы скоростей ступени.

6. Силовое взаимодействие лопаток с воздухом.

7. Основные параметры ступени, потери энергии в ней и кпд.

8. Работа сжатия в многоступенчатом компрессоре и его кпд.

9. Основы проектирования проточной части компрессора.

10. Запас устойчивой работы компрессоров и их регулирование.

11. Принцип действия и рабочие процессы в ступени турбины. Планы скоростей, активные и реактивные ступени.

12. Одноступенчатые и многоступенчатые турбины 13. Аэродинамические основы теории турбомашин.

14. Особенности рабочего процесса в охлаждаемых ступенях турбины.

15. Построение формы профиля лопатки и межлопаточного канала.

16. Эффективность рабочего процесса турбин 17. Конструкция узлов и деталей компрессоров 18. Конструкция узлов и деталей турбин 19. Расчет граничных условий теплообмена со стороны газа и охлаждающего воздуха.

20. Способы интенсификации охлаждения турбинных лопаток ГТД и ГТУ.

21. Расчет и проектирование охлаждаемых поверхностей с пристенной интенсификацией теплообмена.

22. Расчет и конструирование систем пленочного охлаждения горячих деталей ГТД и ГТУ.

23. Системы охлаждения ГТД и ГТУ на основе дискретно-проницаемых стенок (ДПС).

24. Термобарьерные покрытия охлаждаемых деталей ГТД и ГТУ.

25. Основы расчета гидравлического сопротивления систем охлаждения.

26. Особенности компьютерного проектирования охлаждаемых ГТД и ГТУ.

27. Основы расчета температурного состояния охлаждаемых деталей ГТД и ГТУ.

28. Оптимизация конструкции охлаждаемых деталей ГТД и ГТУ.

29. Силы, действующие в энергоустановке. Характеристики энергетических машин. Установившиеся и неустановившиеся режимы, их изображение на характеристиках. Прямое и непрямое регулирование. Регулятор, усилитель, командующий орган.

30. Центробежные и гидродинамические регуляторы, характеристики регуляторов. Поддерживающая сила центробежного регулятора.

Силовая характеристика муфты.

31. Коэффициент неравномерности, коэффициент нечувствительности регулятора, их изображение на характеристиках. Перестановочная сила, сила собственного трения. Полный коэффициент неравномерности.

Работоспособность регулятора.

32. Непрямое регулирование и способы его осуществления. Виды усилителей.

33. Усилители с отсечными золотниками. Назначение усилителей.

Усилители двойного действия. Струйный усилитель. Усилители с дроссельными золотниками. Уравнение расхода. Следящее звено.

Гидравлические регуляторы и трансформаторы. Гидравлическая пружина. Коэффициенты дросселирования жидкости. Уравнение Бернулли. Силы трения в усилителях и способы их минимизации. Виды золотников. Расчет усилителей.

34. Регулирование воздушно-реактивных двигателей.

35. Регулируемые параметры и регулирующие факторы. Программы регулирования основных режимов. Построение линии совместных режимов работы компрессора и турбины на характеристике. Способы расширения диапазона устойчивой работы компрессора. Запас устойчивой работы компрессора по помпажу.

36. Уравнение движения ГТД как объекта регулирования.

37. Элементы систем питания и автоматических устройств.

ЛИТЕРАТУРА

1991. - 511с.

2. Теплопередача в охлаждаемых деталях газотурбинных двигателей / В.И. Локай, М.Н. Бодунов, В.В. Жуйков, А.В. Щукин. - 2-е изд., - М.:

Машиностроение, 1993. – 288с.

3. Теория и проектирование газотурбинных и комбинированных установок: Учебник для вузов / Ю.С. Елисеев, Э.А. Манушин, В.Е.

Михальцев и др. – 2-е изд., М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. – 640с.

4. Щукин А.В., Козлов А.П., Агачев Р.С., Чудновский Я.П.

Интенсификация теплообмена сферическими выемками при воздействии возмущающих факторов / Казань: Изд-во Казан.гос. техн.

ун-та, 2003. 143с.

5. Гриценко Е.А., Данильченко В.П., Лукачев С.В., Резник В.Е., Цибизов Ю.И. Конвертирование авиационных ГТД в газотурбинные установки наземного применения – Самара: СНЦ РАН, 2004. – 266с.

6. Трухний А.Д., Ломакин Б.В. Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки: Учебное пособие. М.: Изд-во МЭИ, 2001, 540с.

7. Цанев С.В. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: Учебное пособие / С.В. Цанев, В.Д. Буров, А.Н.

Ремезов. М.: Изд-во МЭИ, 2002, 580с.

8. Нагога Г.П. Эффективные способы охлаждения лопаток высокотемпературных газовых турбин: Учебное пособие. – М.: Изд-во 9. Теплообменные аппараты и систем охлаждения газотурбинных и комбинированных установок: Учебник для вузов / В.Л. Иванов, А.И.

Леонтьев, Э.А. Манушин, М.И. Осипов.- 2-е изд., - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 592с.

10. Черкасов Б. А. Автоматика и регулирование воздушно-реактивных двигателей. М: «Машиностроение», 1965.

11. Кириллов И.И. Автоматическое регулирование паровых турбин и газотурбинных установок. Ленинград, «Машиностроение», 1988.

Список интернет-ресурсов:

№ п/п Наименование программного Компания-производитель обеспечения / ссылка на Интернетресурс 1 http://window.edu.ru/