Материалы для самостоятельной работы по дисциплине:
«ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА»
Самостоятельная работа является наиболее продуктивной формой образовательной и познавательной деятельности студента в период обучения. Для реализации творческих способностей и более глубокого освоения дисциплины предусмотрены следующие виды самостоятельной работы:
текущая
творческая
проблемно–ориентированная.
Текущая самостоятельная работа, направленная на углубление и закрепление знаний студента, развитие практических умений включает:
– работу с лекционным материалом, поиск и обзор литературы и электронных источников информации по индивидуальному заданию;
– опережающую самостоятельную работу;
– изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;
– подготовку к лабораторным работам;
– подготовку к контрольным работам, зачету.
Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР) предусматривает:
– исследовательскую работу и участие в научных студенческих конференциях, и олимпиадах;
– поиск, анализ, структурирование и презентацию информации;
– углубленное исследование вопросов по тематике лабораторных работ.
Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
С целью развития творческих навыков у студентов при изучении настоящей дисциплины определен перечень тем исследовательских работ и рефератов:
– Отличительные особенности электроэнергетики как важнейшей составной части топливно-энергетического комплекса страны.
– Графики нагрузки.
– Малая гидроэнергетика.
– Геотермальные электростанции.
– Космические солнечные электростанции.
– Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии.
– Режимы электропередач сверхвысокого напряжения.
Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
– Влияние качества электрической энергии на работу электроприемников.
– Назначение измерительных трансформаторов.
Контроль самостоятельной работы студентов
Контроль самостоятельной работы студентов и качество освоения отдельных модулей дисциплины осуществляется посредством:
– защиты лабораторных работ в соответствии графиком выполнения;
– защиты рефератов по выполненным обзорным работам и проведенным исследованиям;
– результатов ответов на контрольные вопросы (вопросы предоставляются в электронной форме);
Оценка текущей успеваемости студентов определяется в баллах в соответствии рейтинг-планом, предусматривающем все виды учебной деятельности.
Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
При выполнении самостоятельной работы студенты имеют возможность пользоваться специализированными источниками, учебно-методическими материалами (представлены в разделе 9).
Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
Для текущей оценки качества освоения дисциплины и её отдельных модулей разработаны и используются следующие средства:
– список контрольных вопросов по отдельным темам и разделам (приведен в приложении 1);
– перечень тем научно-исследовательских работ и рефератов по наиболее проблемным задачам и вопросам теоретического и практического плана изучаемой дисциплины (представлены в п. 6.3);
– методические указания к лабораторным работам и отчеты по результатам их выполнения;
Для промежуточной аттестации подготовлен комплект билетов – 40 шт.; билеты содержат два теоретических вопроса.
Вопросы:
1. Какие условия необходимо соблюдать, чтобы термодинамический процесс был обратимым? Что является причиной необратимости реальных термодинамических процессов?
2. Почему внутреннюю энергию, энтальпию и энтропию рабочего тела называют параметрами или функциями состояния, а теплоту и работу функциями процесса?
3. В чем сущность 1-го закона термодинамики? Напишите уравнение первого закона термодинамики, объясните входящие в него
величины.
4. В чем сущность второго закона термодинамики?
5. Приведите основные формулировки второго закона термодинамики и дайте его аналитическое выражение для обратимых и необратимых процессов. Покажите, что цикл Карно является наивыгоднейшим в заданном интервале
температуры.
6. Покажите, что изохорный , изотермический и адиабатные процессы являются частными случаями политропного процесса.
7. Пользуясь уравнениями первого закона термодинамики для потока и для закрытой системы, покажите за счет чего совершаются все виды работы рабочего тела в потоке.
8. Для чего применяется сопло Лаваля? Изобразите схематически это сопло. Как меняются давление и скорость газа вдоль сопла?
9. Изобразите тепловой процесс в сопле Лаваля в hS – диаграмме. Приведите уравнение для определения теоретической и действительной скоростей истечения.
10. Почему в сходящемся канале нельзя достичь скорости большей, чем местная скорость звука?
11. Что называется абсолютной и относительной влажностью воздуха? Какую температуру называют температурой точки росы? Что такое влагосодержание воздуха и как оно определяется?
12. В чем состоит различие между процессами испарения и кипения ?
13. Какой пар называется перегретым и что такое степень перегрева?
14. Какой пар называется влажным насыщенным и что такое степень сухости?
15. Чем характерна критическая точка? Какие значения параметров водяного пара в критической точке?
16. Изобразите в диаграммах РV и TS процесс парообразования для водяного пара и объясните характерные области, линии и точки, нанесенные на них.
17. Какие величины связывает между собой уравнение Клапейрона – Клаузиуса?
18. Чем характерна тройная точка? Каковы значения ее параметров?
19. Какой пар называется сухим насыщенным? Изобразите на диаграммах РV, TS и hS обратимый адиабатный процесс расширения перегретого пара до состояния сухого насыщенного пара. Дайте необходимые пояснения.
20. Изобразите на диаграммах РV, TS и hS изобарный процесс превращения влажного насыщенного водяного пара до состояния перегретого пара. Дайте необходимые пояснения .
21. Как изменяется теплота парообразования с увеличением давления? Как посчитать теплоту парообразования?
22. Изобразите теоретическую индикаторную диаграмму поршневого компрессора для случая изотермического и адиабатного сжатия. Покажите на ней площади, которыми изображаются работы наполнения, сжатия и выталкивания. Для чего применяется охлаждение компрессора ?
23. Изобразите идеальный цикл двигателя внутреннего сгорания с изобарным подводом тепла в РV и TS диаграммах. Отчего зависит к.п.д. этого цикла?
24. Изобразите идеальный цикл двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом тепла в РV и TS диаграммах. Дайте необходимые пояснения .
25. Приведите принципиальную схему паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина, и изобразите цикл работы в координатах РV и TS.
26. Как влияют начальные и конечные параметры на термический КПДцикла Ренкина ?
27. Что такое промежуточный перегрев пара и для чего он применяется? Приведите принципиальную схему этой установки. Дайте необходимые пояснения.
28. Изобразите идельный цикл двигателя внутреннего сгорания с изохорным подводом тепла в РV и TS диаграммах.
29. Что называется теплофикацией? В чем ее преимущества перед раздельной выработкой тепловой и электрической энергии? Каким параметром оценивают экономичность теплоэлектроцентрали?
30. Приведите принципиальную схему регенеративного цикла паротурбинной установки. Дайте необходимые пояснения .
31. Изобразите схему двухконтурной атомной теплоэнергетической установки и объясните принцип ее действия. В чем принципиальные отличия этой установки от обычных паросиловых установок ?
32. Сформулируйте основной закон теплопроводности (закон Фурье) и приведите его математическое выражение. Объясните физический смысл знака “минус” в законе Фурье. Что такое тепловой поток и поверхностная плотность теплового потока?
33. Как рассчитывается теплопроводность однослойной и многослойной плоской стенки при стационарном режиме? Покажите распределение температур в многослойной плоской стенке.
34. Как рассчитывается теплопроводность однослойной и многослойной цилиндрической стенки? Покажите распределение температур в многослойной цилиндрической стенке.
35. Поясните механизм конвективного теплообмена. Запишите основное уравнение конвективного теплообмена .
36. Дайте определение коэффициенту теплоотдачи. Каковы трудности в его определении?
37. Изложите кратко сущность теории подобия физических процессов. Объясните значение этой теории.
38. Каков общий вид критериальных уравнений конвективного теплообмена? Поясните физический смысл критериев Re, Nu, Pe, Pr, Gr.
39. Опишите процесс теплопередачи через плоскую стенку.
40. В чем различие излучения газов от излучения твердых тел? Возможно ли с помощью одного экрана уменьшить теплообмен в несколько раз? |
