Програма для проведення вступних іспитів

Ступінь бакалавра

Спеціальність 144 «Теплоенергетика»

Освітня програма «Енергетичний інжиніринг та енергоаудит»

ПЕРЕЛІК РОЗДІЛІВ І ТЕМ

1. МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА

         Основи молекулярно-кінетичної теорії. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії та їх дослідне обґрунтування. Маса і розмір молекул. Стала Авогадро. Середня квадратична швидкість теплового руху молекул. Дослід Штерна.

         Ідеальний газ. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу. Температура та її вимірювання. Шкала абсолютних температур. Рівняння стану ідеального газу. Ізопроцеси в газах.

         Основи термодинаміки. Тепловий рух. Внутрішня енергія та кількість теплоти. Питома теплоємність речовини. Робота в термодинаміці. Перший закон термодинаміки. Застосування першого закону термодинаміки до ізопроцесів. Адіабатний процес.

         Властивості газів, рідин і твердих тіл.

Зміна агрегатного стану речовини: Пароутворення (випаровування та кипіння), конденсація, плавлення, кристалізація. Рівняння теплового балансу для найпростіших теплових процесів.

         Функції. Функція. Область визначення і область значень функції. Способи завдання функції. Графік функції. Функція як математична модель реальних процесів. Властивості функції: нулі функції, проміжки знакосталості, зростання і спадання функції. Область визначення і множина значень. Монотонність, парність і непарність функцій. Неперервність функцій. Степеневі функції, їхні властивості та графіки. Тригонометричні функції числового аргументу, їх періодичність. Властивості та графіки тригонометричних функцій. Властивості та графіки показникової та степеневої функцій.

         Похідна та її застосування. Границя функції в точці. Похідна функції, її геометричний і фізичний зміст. Похідні найпростіших функцій. Правила диференціювання. Похідні степеневих, тригонометричних, показникових та логарифмічних функцій. Похідна функції y = f(ax + b). Ознаки сталості, зростання й спадання функції. Екстремуми функції. Застосування похідної до дослідження функцій та побудови їхніх графіків. Найбільше і найменше значення функції на проміжку.

         Інтеграл та його застосування. Первісна та її зв’язок з невизначеним інтегралом. Властивості невизначеного інтеграла і його обчислення методами заміни змінної та по частинам. Визначений інтеграл, його фізичний та геометричний зміст. Основні властивості та обчислення інтеграла. Формула Ньютона-Лейбніца. Обчислення площ плоских фігур, фізичні застосування визначеного інтеграла.

         Диференціальні рівняння. Означення та класифікація диференціальних рівнянь, загальний та частинний розв’язки диференціальних рівнянь. Деякі типи рівнянь першого порядку та їх розв’язання. Рівняння другого порядку, що дозволяють зниження порядку; лінійні диференціальні рівняння другого порядку із сталими коефіцієнтами.

Тепловологісна обробка повітря та сушіння: параметри вологого повітря, діаграма вологого повітря, точка роси й мокрого термометра; зміна стану вологого повітря при його нагріванні (охолодженні) у рекуперативних теплообмінниках; основні поняття процесу сушіння; зображення процесу сушіння в діаграмі вологого повітря; рушійна сила процесу сушіння; статика сушіння; кінетика сушіння; витрати тепла та повітря на процес сушіння.

 Випарювання: основні поняття процесу випаровування; загальна й корисна різниці температур, температурні депресії, рушійна сила процесу; теплопередача у випарювальному апараті.

 Сорбція: абсорбція, адсорбція, десорбція - основні поняття процесів.

 Ректифікація: основні поняття процесу ректифікація; фазова рівновага бінарних сумішей; масовий баланс процесу.

Розрахунки процесу горіння палива: розрахунки повного згоряння твердого та рідкого палива; розрахунки повного згоряння газоподібного палива.; розрахунки неповного згоряння палива.

Теплообмін у високотемпературних установках: зовнішній та внутрішній теплообмін; теплопередача; організація теплопередачі в промислових паливних печах; нестаціонарний теплообмін.

Тепловий розрахунок котла: матеріальний і тепловий баланси котлів; розташовувана і корисно використовувана теплоти, їх утрати; ККД котла по прямому  чи  зворотному  балансу;  енергетичний  і  ексергетичний  ККД  котла;

розрахунки радиаційно-конвективних  і конвективних теплообмінних поверхонь; особливості теплових розрахунків економайзера і повітряпідігрівника; загальні характеристики і основні показники топкових пристроїв; особливості спалювання газоподібного, рідкого і твердого палив; шляхи інтенсифікації теплообміну в елементах котла; обґрунтування температури  газів, що відходять.

Гідродінамичний розрахунок котла: умови надійної роботи котельної установки; режими течії двофазного потоку в випарних екранах;  гідродинаміка котлів з природною і примусовою циркуляцією; аеродинамічний розрахунок газового і повітряного трактів котла; підбор димососів, вентиляторів.

 Конструкційні та технологічні матеріали високотемпературних установок: вплив стійкості конструкції на показники роботи високотемпературної установки; конструкційні метелаві матеріали; загальні властивості та особливості мінеральних матеріалів.

Теплові, теплотехнічні та конструктивні схеми високотемпературних установок: класифікація високотемпературних теплотехнологічних процесів; робочий простір печей; теплові та теплотехнічні схеми печей; класифікація високотемпературних установок.

Вторинні енергетичні ресурси: поняття «внутрішні ресурси»; класифікація, оцінка  енергетичного  потенціалу  і  шляхи  раціонального  використання  ВЕР;

енергетична ефективність використання ВЕР; особливості визначення економії палива при використанні паливних ВЕР, ефективність їх використання у чорній металургії і машинобудуванні; основні теплоенергетичні характеристики і резерви ВЕР вогнетехнічніх процесів; температурний рівень і загальна оцінка коефіцієнта використання теплоти у високотемпературних процесах; основні питання теорії регенерації теплових ВЕР; порівняльний аналіз схем регенерації теплоти відхідних газів.

Тепломасообмінні апарати: рекуперативні теплообмінні апарати (ТОА); класифікація ТОА за різними відзнаками; види та цілі розрахунків ТОА; рівняння теплового балансу та теплопередачі; загальні закономірності зміни температури теплоносіїв при різних схемах їх руху; середній температурний напір; методика конструкторського, теплового розрахунку ТОА з однофазною конвекцією теплоносіїв; регенеративні ТОА їх особливості температурного режиму, розподіл температур теплоносіїв та насадки у різні моменти часу; рівняння тепловіддачі, теплопередачі, теплового балансу; коефіцієнт теплопередачі ідеального та реального регенераторів; вплив властивостей насадки; методика конструкторського теплового розрахунку ідеального та реального регенератора; гідравлічні розрахунки ТОА; методика розрахунку;

оптимізація і показники ефективності ТОА; шляхи підвищення ефективності ТОА, вибір критерія оптимальності.

ВИМОГИ ДО РІВНЯ ОСВІТНЬОЇ ПІДГОТОВКИ ВСТУПНИКІВ

Вступники, які проходять співбесіду, повинні знати:

- фізичні явища і процеси: ознаки явища чи процесу, за якими вони відбуваються; зв’язок явища чи процесу з іншими; їх пояснення на основі наукової теорії; приклади використання;

- поняття та терміни;

- фізичні величини: властивості, що характеризуються цим поняттям (величиною); зв’язок з іншими величинами (формула); означення величини; одиниці фізичної величини; способи її вимірювання;

– елементи математичного аналізу: границя і неперервність функцій, означення і властивості похідної, її геометричне і фізичне значення, первісна та невизначений інтеграл, методи інтегрування, визначений інтеграл та його застосування, основні типи найпростіших диференціальних рівнянь;

- основні процеси і конструкції апаратів для тепловологісної обробки потоків; властивості  теплоносіїв, основні характеристики, показники роботи, методики розрахунків теплообмінних апаратів, котлів, високотемпературних установок; джерела, показники вторинних енергетичних ресурсів, технології їх використання. 

Вступники, які проходять співбесіду,  повинні  вміти:

- розпізнавати прояви механічних, теплових, електромагнітних явищ і процесів у природі та їх практичне застосування в техніці;

- застосовувати основні поняття та закони, принципи, правила механіки, молекулярної фізики і термодинаміки;

- застосовувати формули для визначення фізичних величин та їх одиниць;

- застосовувати математичні вирази законів механіки, молекулярної фізики і термодинаміки;

- визначати межі застосування законів;

– знаходити похідні та первісні елементарних функцій;

– обчислювати визначені інтеграли та використовувати їх для обчислення геометричних та фізичних характеристик об’єктів (площа фігур, довжина дуги, об’єм та площа поверхні тіл обертання);

– розв’язувати найпростіші типи диференціальних рівнянь);

- використовувати теоретичні знання під час розв’язування задач різного типу (якісних, розрахункових, графічних, експериментальних, комбінованих тощо).

ЛІТЕРАТУРА

1. Гельфгат I.M. та ін. Збірник piзнорівневих завдань для державної підсумкової атестації з фізики, 9–11 кл. – Х.: Гімназія, 2005.
2. Калита В.М., Стучинська Н.В. Фізика, 10-11 кл.: Навч. Посібник.-Книга плюс, 2003. – 154 с.
3. Соколович Ю.А., Богданова А.С. Довідник з курсу фізики середньої школи з прикладами рішення задач, 7-11 кл.: Навч.-методичний посібник. – Х.: Ранок, 1999. – 464 с.
4. Овчинников П.П. та ін. Вища математика: Підручник, – К.: Техніка, 2000. – Ч.1. – 592 с.; Ч.2. – 792 с.
5. Овчинников П.П. та ін. Вища математика: Збірник задач, – К.: Техніка, 2004. – Ч.1. – 279 с.; Ч.2. – 376 с.
6. Дюженкова Л.І. та ін. Математичний аналіз у задачах і прикладах: Навч. посібник. – К.: Вища школа, 2003. – Ч.1. – 462 с. .
7. Драганов Б.Х., Долінський А.А., Міщенко А.В., Письменний Є.М. (за ред. Б.Х. Драганова). Теплотехніка: Підручник. – К.: "ІНКОС", 2005 – 504 с.
8. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Уч-к для вузов. В 2-х книгах. - М.: Химия, 2002. - часть 1 – 400 с., часть 2 – 368 с.
9. Лабай В.Й. Тепломасообмін. – Львів: ?Тріада Плюс?, 2003 – 260 с.
10. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов / Под ред. чл.-корр. АН СССР П.Г. Романкова. – 10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. – 576 с.
11. Погорєлов А.І. Тепломасообмін (основи теорії і розрахунку): Навчальний посібник для вузів 2-е видання. – Львів: "Новий Світ - 2000", 2004. – 144 с.
12. Теплотехнические и тепловлажностные процессы и установки (справочный материал для проектных расчетов) / Хлиева О.Я., Калуженов П.А. – Одесса: изд-во ОГАХ, 2007 - 54 с.
13. Борисенко В.П. Котли і теплові мережі у питаннях і відповідях. – Київ: Основа, 2002. – 160 с.
14. Безгрешнов А.Н., Липов Ю.М., Шлейфер Б.М. Расчёт паровых котлов в примерах и задачах. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 240 с.
15. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 526 с.
16. Титар С.С. Задачник з основ теплоенергетики. – Одеса: ОНПУ,2005.-108с. 

   17. Ткаченко О.О. Високотемпературні процеси та установки: Підруч. - К.: А.С.К., 2005. – 480 с. (Технічна освіта).

   18. Троянкин Ю.В. Проектирование и эксплуатация высокотемпературных технологических установок: Учебное пособие для студентов вузов. – М.: Издательство МЭИ, 2002. – 324 с.: ил.

19.  Промышленная теплоенергетика и теплотехника: Справочник / Под общ. ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. – 2-е изд., перераб., - М.: Энергоатомиздат, 1991. – 588 с.: ил. – (Теплоенергетика и теплотехника; Кн. 4).
20.  Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки: Учеб. Для вузов/И.И. Перелетов, Л.А. Бровкин, Ю.И. Розенгарт и др.; Под редакцией А.Д. Ключникова. –М.: Энергоатомиздат, 1989.-336 с.: ил.
21. Куперман Л.І., Романовський С.Н., Сидельковський Л.М. Вторинні енергоресурси і енерготехнологічне комбінування в промисловості. – К.: Вища школа, 1986. – 303 с.
22. Сазанов Б.В., Ситас В.И. Теплоэнергетические системы промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 304 с.
23.  Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. – М.:Энергоиздат, 1981.– 416 с.
24.  Справочник по теплообменникам. Под ред. Петухова Б.С., В.К.Шикова.– М.: Энергоатомиздат. Т.2, 1987.– 352 с.
25.  Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление. Справочное пособие.– М.: Энергоатомиздат, 1990.– 367 с.

ОСНОВНІ КРИТЕРІЇ ОЦІНКИ ЗНАНЬ

При визначенні екзаменаційної оцінки члени екзаменаційної комісії дотримуються наступного:

• І рівень - початковий. Відповідь абітурієнта при відтворенні навчального матеріалу - елементарна, фрагментарна, зумовлюється початковими уявленнями про предмет вивчення.
• II рівень - середній. Абітурієнт відтворює основний навчальний матеріал, здатний розв'язувати завдання за зразком, володіє елементарними вміннями навчальної діяльності
• III рівень—достатній. Абітурієнт знає істотні ознаки понять, явищ, закономірностей зв'язків між ними, а також самостійно застосовує знання в стандартних ситуаціях, володіє розумовими операціями (аналізом, абстрагуванням, узагальненням тощо), уміє робити висновки, виправляти допущені помилки. Відповідь повна, правильна, логічна, обґрунтована, хоча їй і бракує власних суджень. Абітурієнт здатний самостійно здійснювати основні види навчальної діяльності.
• IV рівень - високий. Знання абітурієнта є глибокими, міцними, узагальненими, системними, Абітурієнт уміє застосовувати знання творчо, його навчальна діяльність має дослідницький характер, позначена вмінням самостійно оцінювати різноманітні життєві ситуації, явища, факти, виявляти і відстоювати особисту позицію.

Якісна характеристика п’ятибальної шкали оцінювання знань наведена нижче:

Програма для проведення додаткового вступного іспиту

Ступінь бакалавра

Спеціальність 144 «Теплоенергетика»

Освітня програма «Енергетичний інжиніринг та енергоаудит»

ЗАПИТАННЯ ДО СПІВБЕСІДИ

1. Які види енергії ви знаєте, де вони використовуються та в чому їх особливості.
2. Розмірності основних фізичних величин (тепло, теплоємність)
3. Основні фізичні константи та їх розмірності.
4. Постійний та перемінний електричний струм; переваги та недоліки кожного з них.
5. Сучасні методи отримання електричної, механічної та теплової енергії.
6. Нетрадиційні джерела енергії; їх переваги та недоліки.
7. Перелічити та описати області використання низьких температур.
8. Перелічити та охарактеризувати процеси з фазовими переходами “тверде тіло- рідина”, де вони використовуються?
9. Перелічити та охарактеризувати процеси з фазовими переходами “рідина – пара”, де вони використовуються?
10. Закон збереження енергії, навести приклади його дії.
11. Для чого потрібен котел і які теплообмінні процеси у ньому протікають? 
12.   Для чого потрібна піч і які теплообмінні процеси у неї протікають? 
13.   Приведіть приклади рекуперативного і регенеративного теплообмінників і пояснити їх роботу.
14.   Що розуміється під вторинними енергетичними ресурсами і які їх джерела є ?
15.   Для чого здійснюється випарювання і пояснити роботу випарних установок.
16.  Як змінюється температура кипіння рідини при зміни тиску?
17.  Як змінюється температура речовини при плавленні, кипінні, конденсації?
18.   Приведіть приклади використання закона зберігання маси у теплоенергетичному комплексі?
19.    Які види теплових розрахунків теплообмінних апаратів є і які вихідні дані потрібні у цих розрахунках?
20.   Що розуміють під ефективністю і інтенсивністю теплотехнологічних апаратів, установок і систем?
21.   Які матеріали використовуються при будуванні високотемпературних установоки і систем?