Програма для проведення вступного іспиту

ОКР Cпеціаліст

Спеціальність “Енергетичне машинобудування“

Освітня програма «Холодильні машини і установки»

Вступний іспит ставить задачу оцінити комплекс теоретичних знань, отриманих абітурієнтом у період навчання на кваліфікаційному рівні бакалавра, рівень творчого мислення, уміння синтезувати знання окремих дисциплін для самостійного рішення практичних задач в області кріогенної техніки.

Перелік питань, який пропонується, систематизовано по різноманітним взаємозв’язаним сторонам діяльності фахівця та охоплює її теоретичні основи, питання проектування й  експлуатації різних по своєму призначенню об'єктів кріогенної  техніки. Питання, які містяться в екзаменаційних білетах, покликані виявити знання з усіх видів діяльності майбутнього спеціаліста у рамках навчальних дисциплін, які вивчалися бакалавром. Кожний екзаменаційний білет містить тестові питання та практичні завдання за програмою вступного іспиту, яка приводиться нижче.

Прийом вступного іспиту по спеціальності здійснюється приймальною фаховою екзаменаційною комісією.

Вступній іспит проводиться для абітурієнтів відповідно до затвердженого приймальною комісією графіку. Перед іспитом проводяться консультації, які призвані допомогти у підготовці до іспиту, надають відповіді на окремі питання програми вступного іспиту.

Вступний іспит проводиться у письмовій формі. Результати вступного випробування оголошуються приймальною комісією на наступний день.

1. Машини, що працюють за зворотними термодинамічними циклами: галузі використання, термодинамічні схеми, СОР. Мінімальна робота для здійснення зворотного циклу.
2. Методи одержування холоду. Штучний та природний холод.
3. Методи одержування холоду без фазових переходів робочої речовини.
4. Методи одержування холоду з фазовими переходами робочої речовини.
5. Методи одержування низьких температур: розширення з виробництвом зовнішньої роботи.
6. Методи одержування низьких температур: розширення без виробництвам зовнішньої роботи.
7. Методи одержування низьких температур:дроселювання 
8. Принципова схема парової компресорної холодильної машини. Головні елементи схеми.
9. Термодинамічні цикли парової компресорної холодильної машини:цикл Карно, цикл Планка, цикл з стисненням насиченої пари, цикл з стисненням перегрітої пари, цикл  з дроселюванням насиченої рідини, цикл з дроселюванням переохолоджуваної рідини. 
10. Допоміжні апарати холодильних машин лінійні та дренажні ресивери, оливовіддільник, фільтр-осушник та фільтр механічного очищення. Призначення, встановлення у схемі, вплив на термодинамічний цикл, робочі речовини, для яких використовуються зазначені пристрої.
11. Переохолоджувач рідини як допоміжний елемент холодильної машини; Призначення, встановлення у схемі, вплив на термодинамічний цикл, робочі речовини, для яких він використовується.
12. Віддільник рідини як допоміжний елемент холодильної машини; Призначення, встановлення у схемі, вплив на термодинамічний цикл, робочі речовини, для яких він застосовується.
13. Регенеративний теплообмінник як допоміжний елемент холодильної машини; Призначення, встановлення у схемі вплив на термодинамічний цикл, робочі речовини, для яких він застосовується
14. Проміжна посудина як допоміжний елемент холодильної машини; Призначення, встановлення у схемі, вплив на термодинамічний цикл, робочі речовини, для яких вона застосовується.
15. Економайзер як допоміжний елемент холодильної машини; Призначення, встановлення у схемі, вплив на термодинамічний цикл, робочі речовини, для яких він застосовується
16. Проміжний охолоджувач як допоміжний елемент холодильної машини; Призначення, встановлення у схемі, вплив на термодинамічний цикл, робочі речовини, для яких він застосовується.
17. Робочі речовини холодильної техніки; Ввимоги до робочих речовин, головні засади вибору робочої речовини, властивості робочих речовин, класифікація робочих речовин.
18. Цикл Планка. Оцінювання термодинамічної досконалості робочої речовини
19. Холодоносії,теплоносії, які застосовуються у холодильній техніці. Вимоги, які до них пред’являються.
20. Тепловий розрахунок одноступінчастої холодильної машини. 
21. Споживчі характеристики холодильної машини, холодопродуктивність, потужність.
22. Двоступінчасті холодильні машини. Причини переходу до двоступінчастого стиснення, головні напрями щодо створення схемних рішень, засади вибирання проміжного тиску.
23. Каскадні холодильні машини. Головні напрями щодо створення схемних рішень, засади вибирання проміжної температури.
24. Теоретичний об’ємний компресор. Робота стиснення и робота компресора, продуктивність та потужність, середньоіндикаторний тиск, режим максимальної потужності.
25. Дійсний поршневий холодильний компресор. Об’ємні, газодинамічні та теплові втрати, індикаторна діаграма, об’ємні та енергетичні коефіцієнти.
26. Конструктивна схема поршневого компресора. Принцип роботи.
27. Конструктивна схема гвинтового компресора. Принцип роботи. Індикаторна діаграма.
28. Конструктивна схема ротаційного пластинчастого компресора. Принцип роботи. Індикаторна діаграма.
29. Конструктивна схема ротаційного компресора з ротором, що котиться Принцип роботи. Індикаторна діаграма.
30. Теорія компресора динамічної дії
31. Конструктивна схема відцентрового компресора. Особливості конструкції його основних елементів 

Зразки екзаменаційних завдань

01. Процес розширення з виробленням зовнішньої роботи як метод отримання низьких температур використовують:

1. в кріогенній техніці; 
2. в техніці низьких температур;
3. в кондиціонуванні повітря;
4. в побутовій холодильній техніці;
5. в промисловості на рівні температур:  від -170 до -50оС

02. Процес кипіння рідини при зниженому тиску як метод отримання холоду, використовують:

1. в кріогенній техніці; 
2. в техніці низьких температур;
3. в кондиціонуванні повітря;
4. в техніці помірного холоду малої продуктивності; 
5. в промисловості на рівні температур: від -120 до -50оС

03. Коефіцієнт перетворення СОР циклу Карно має математичний вигляд:

Про яку машину йдеться:

1. холодильну;
2. теплофікаційну;
3. тепловий насос;
4. теплову;
5. будь-яку.

04. Знайти холодопродуктивність холодильної установки в кВт для охолодження соку, продуктивністю 250 літрів на годину, якщо температура соку, який потрапляє на охолодження 25°С, а температура соку, який виходить з установки 15°С. Теплоприпливи з оточуючого середовища складають 25% від теплового потоку, який відводиться від соку, теплоємність  соку прийняти рівною 4 кДж/(кг.К).

Рекомендована література

1. Морозюк Т.В. М 80 Теорія холодильних машин и теплових насосів .Одесса: Студия «Негоціант», 2006.-712 с. ( с приложеним).
2. Холодильные машини /Учебник для ВУЗов под ред. И.А. Сакуна/ Л.: Машиностроение, 1985-511 с.
3. Холодильные машини /Учебник для ВУЗов под ред. И.А. Сакуна/ Л.: Машиностроение, 1985-511 с.
4. Тепловие и конструктивне расчеты холодильних машин/Учебное пособиедля ВУЗов под ред., И.А. Сакуна/ Л.: Машиностроение, 1987-423с.
5. Никульшин Р.К., Морозюк Т.В., Термодинамические основи и методи получения низких температур в холодильной и криогенной технике. Учебное пособие/ под ред. акад. Чумака И.Г., ХТиТ, 1999-140 с.
6. Холодильные компрессоры/ Справочник под ред. А.Б. Быкова./ М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981-223 с.

1. Головні теплообмінні апарати в холодильній техніці. Призначення та вимоги до їх експлуатації.
2. Конденсатори. Класифікація, конструкції, області застосування.
3. Випарники з проміжними холодоносіями. Класифікація, конструкції, області застосування
4. Повітроохолоджувачі. Класифікація, конструкції, області застосування.
5. Принципи конструювання холодильних машин. Комплексні машини, агрегати, уніфікація холодильних компресорів
6. Сучасні тенденції в проектуванні холодильних машин.
7. Класифікація холодильних установок.
8. Безперервний холодильний ланцюг. Функціональні типи холодильників.
9. Класифікація систем охолодження. Вимоги, які до них пред’являються.
10. Призначення холодильної ізоляції. Її особливості. Будова ізоляції і механізм передачі теплоти. Види вологи в ізоляції
11. Класифікація теплоізоляційних матеріалів. Вимоги, яки до них пред’являються. Сучасні теплоізоляційні матеріали, їх властивості.
12. Розрахунок товщини ізоляції огороджень холодильників
13. Найпростіша прямоточна система охолодження. Схема. Область застосування.
14. Прямоточна система охолодження з дренажними ресиверами. Схема. Область застосування.
15. Безнасосна система охолодження з самоциркуляцією холодоагенту. Схема область застосування.
16. Вплив гідростатичного стовпа холодоагенту на теплопередачу приборів охолодження.
17. Насосна система охолодження. Подача холодоагенту в прибори охолодження, область застосування.
18. Поняття кратності циркуляції холодильного агента. Кратність циркуляції холодильного агента в насосних та безнасосних системах охолодження.
19. Віддалення інею з теплопередаючої поверхні приборів охолодження. Особливості відтавання повітроохолоджувачів безпосереднього кипіння.
20. Системи охолодження з проміжними холодоносіями (закриті, відкриті), області застосування.
21. Технологічні умови зберігання охолоджених та заморожених продуктів.
22. Технологічні умови зберігання плодоовочевої продукції в охолодженому виді.
23. Холодильне устаткування камер зберігання охолоджених та заморожених продуктів.
24. Холодильне устаткування плодоовочесховищ.
25. Фактори, які впливають на тривалість холодильної обробки продуктів. Методи інтенсифікації холодильної обробки.
26. Фактори, які впливають на усушку продуктів. Методи зменшення усушки.
27. Технологічні умови охолодження та заморожування харчових продуктів.
28. Холодильне устаткування камер охолодження та заморожування продуктів.
29. Задачі експлуатації холодильних установок. Організація експлуатації.
30. Пуск і зупинка холодильних установок одно- та двоступінчатого стиснення.
31. Нормальні умови роботи холодильної установки.
32. Підвищення тиску в конденсаторі. Причини та методи усунення.
33. Підвищений перегрів пари на всмоктуванні. Причини та методи усунення.
34.  Підвищена температура нагнітання. Причини та методи усування.
35. Підвищений та понижений тиск у випарній системі. Причини та методи усунення.
36. Надлишок та недостача холодильного агента у системі. Причини та методи усунення.
37. Причини гідравлічних ударів та методи їх запобігання.
38. Вплив вологи та повітря в апаратах і трубопроводах на роботу холодильних установок

Зразки екзаменаційних завдань

01. До якої ланки холодильного ланцюга належать холодильники м'ясокомбінатів?

1. заготівельні холодильники;
2. виробничі холодильники;
3. перевалочні холодильники;
4. універсальні холодильники;
5. холодильники спеціального призначення.

02. Для чого призначений віддільник рідини?

1. для видалення рідкого холодильного агента з конденсатора;
2. для видалення рідкого холодильного агента з охолоджувальних приладів при відтаванні інею;
3. для нагромадження рідкого холодильного агента при зменшенні теплового навантаження;
4. для захисту компресора від гідравлічного удару;
5. для забезпечення надійної роботи регулюючого вентиля.

03. У яких межах повинна змінюватися кратність циркуляції холодильного агента в безнасосних прямоточних охолоджувальних системах безпосереднього випару?

1. 0,3...0,8;
2. 1...1,3;
3. 3...5;
4. 20...40;
5. 200...400.

04. В контейнер завантажено 400 кг риби, яка має температуру 20°С. Температура завантаженого льоду –10°С, температура талої води, яка витікає з контейнеру дорівнює  2°С. Теплоприпливи іззовні не враховувати. Теплоємність льоду прийняти рівною 2,1 кДж/(кг.К). Теплоту плаління льоду прийняти равною 336 кДж/кг. Теплоємність риби прийняти рівною 3,68 кДж/(кг.К). Яку кількість льоду необхідно засипати в контейнер, для того щоб температура риби понизилась до 5 °С?

Рекомендована література

1. Чумак І.Г., Чепурненко В.П., Лар’яновський С.Ю., Парцхаладзе Е.Г., Онищенко В.П., Холодильні установки: Підручник для студ. вищ. навч. зак., які навчаються за спец. “Холодильні машини та установки” : У 2. кн. – К.. Либідь, 1995.-239 с.
2. Холодильні установки. Проектування: Учбовий посібник / Чумак І.Г., Чепурненко В.П., Лар’яновський С.Ю., та ін.; Під ред. докт. тех. н. проф. І.Г. Чумака.-4-е вид. Переробл. І. доп.-Одеса: Друк, 2008.-том1, 145с.
3. Холодильная техника. Энциклопедический справочник. Том 1, 1960-540 с.

1. Характеристичні рівняння стану та методи їх узагальнення. Термодинамічна поверхня та квазістатичний процес. Діаграми стану речовини та їх практичне застосування. 
2. Внутрішня енергія та її особливості. Теплота та робота як форми передачі енергії. Узагальнена робота. Деформаційна робота та її графічне зображення в p – v діаграмі.
3. Перший закон термодинаміки як закон збереження та перетворювання енергії термомеханічних систем. Аналітичні форми запису першого закону та основні формулювання. Круговий процес та принцип еквівалентності тепла та роботи.
4. Функції процесу та функції стану в технічній термодинаміці. 
5. Теплоємність речовини як функція процесу. Теплоємність ідеального газу. Рівняння першого закону через окремі похідні.
6. Перший закон термодинаміки для стаціонарного потоку . Ентальпія. Технічна робота. Графічне зображення технічної роботи в діаграмі p – v
7. Фізичні уявлення про різний агрегатний стан речовини. Ідеальний газ та його особливості. Закони ідеального газу. Рівняння стану ідеального газу. Властивості внутрішньої енергії та ентальпії ідеального газу.
8. Ентропія ідеального газу. Теплова діаграма Т- s та її властивості. 
9. Реальний газ та його особливості. Граничні криві. Насичена рідина та насичена пара. Рівень сухості пари. Критична точка. 
10. Аналіз процесу пароутворення. Волога насичена пара. Рівняння Клапейрона – Клаузіуса для фазового переходу. Діаграми p – v Т- s та їх використання.
11. Проблема теплового двигуна. Необхідні та достатні умови для реалізації циклічних процесів. Поняття оборот-них та необоротних процесів. Нерівновага, як джерело необоротності. 
12. Формулювання другого закону. Еквівалентність різних формулювань. 
13. Оборотний цикл Карно та його особливості. Теорема Карно та висновки з неї. Інтеграл Клаузіуса та поняття ентропії. Абсолютна термодинамічна температура та термодинамічна шкала Кельвіна. Об’єднане рівняння першого та другого законів. «Золоте правило термодинаміки».
14. Другий закон термодинаміки для необоротних процесів. Інтеграл Клаузіуса для необоротних процесів. Принцип зростання ентропії системи в реальних процесах. 
15. Оборотні цикли термотрансформаторів тепла. Коефіцієнти перетворювання енергії (термотрансформації). Цикли прямі та зворотні. Рівень термодинамічної досконалості системи. Відношення робіт розширення та стис-нення оборотного циклу, як критерій рівню термодинамічної досконалості циклів. 
16. Загальні застави дослідження термодинамічних процесів. Аналіз ізобарного, ізохорного, ізотермічного та адіабатного процесів з ідеальним та реальним газами. Розрахунок енергетичних ефектів та графічне зображення процесів в діаграмах стану p – v, Т- s, h – s.
17. Політропічні процеси з ідеальним газами та їх аналіз . Аналіз процесів в газових компресорах.
18. Аналіз процесу адіабатного дроселювання. Теоретичні засади та практичне використання. 
19. Диференційний та інтегральний ефекти Джоуля – Томсона. Температура інверсії та крива інверсії. Графічне відображення процесу в діаграмах стану.
20. Суміші ідеальних та реальних газів. Вологе повітря та його властивості. Діаграма h – d вологого повітря.
21. Термодинаміка стаціонарного потоку. Практичне використання в енергетичних та холодильних системах. Рівняння нерозривності потоку. Взаємне перетворювання потенційної та кінетичної енергій в соплах та дифузорах. Швидкість потоку на виході із сопла.
22. Аналіз процесів витікання газу та пари в соплах. Критична швидкість. Сопла та дифузори Лаваля. Критерій Маха. Вплив сили тертя на швидкість. 
23. Перетворення теплової енергії в механічну за допомогою циклічних процесів. Практична недоцільність використання циклу Карно.
24. Цикли паросилових установок. Цикл Ренкіна – основний цикл теплової енергетики. Схема та графічне відображення в діаграмах стану. Методи підвищення термічного коефіцієнту корисної дії. Подвійний перегрів пари.
25. Регенерація тепла , як загальний метод підвищення коефіцієнтів термотрансформації циклів. Регенеративний цикл Карно.
26. Регенерація теплоти в циклі Ренкіна. Теплофікаційні , паро газові та бінарні цикли теплосилових установок.