МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ПРОГРАММА
ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА
В МАГИСТРАТУРУ ПО НАПРАВЛЕНИЮ
№ 000______"Энергомашиностроение"
ПРОФИЛИРУЮЩАЯ ДИСЦИПЛИНА
"Энергетические машины"
"Утверждаю"
Директор института
энергомашиностроения и механики, профессор СЕРКОВ С. А.
Зав. кафедрой
Паровых и газовых турбин, профессор ГРИБИН В. Г.
Часть 1.
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
ПРОФИЛИРУЮЩЕЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
1.1. Содержание теоретических разделов дисциплины
Особенности расчета и конструкции ступеней турбомашин, предназначенных для эффективного преобразования больших энергий.
Многоступенчатые турбомашины. Преимущества многоступенчатых турбин. "Возврат" тепла в турбине и "потери" нагрева в компрессорах. Соотношение КПД ступени и многоступенчатой турбомашины. Процесс в hs-диаграмме, определение числа ступеней, предельные характеристики однопоточных турбомашин. Оценка КПД многоступенчатых турбин. Системы парораспределения, регулирующая ступень. Осевые усилия в многоступенчатых турбомашинах. Расчет и оптимизация группы ступеней. Предельные мощности турбин. Уплотнения, патрубки, регулирующие клапаны.
Ступени скорости: схема ступени, процесс в hs-диаграмме, методика расчета треугольников скоростей, удельная работа, относительный лопаточный КПД, оптимальное значение параметра u/cф, дополнительные потери, относительный внутренний КПД. Определение размеров ступени. Сравнение характеристик одно-, двух - и трехвенечных ступеней скорости.
Биротативные турбомашины: принцип действия, схема ступени, процесс в hs-диаграмме, треугольники скоростей, удельная работа, КПД. Схемы активной и реактивно-активной ступени.
Радиальные ступени турбомашин. Центростремительные радиальные и радиально-осевые ступени турбин: схема ступени, процесс в hs-диаграмме, треугольники скоростей, удельная работа, КПД. Центробежные компрессорные ступени. Выбор оптимальных параметров. Определение характерных размеров.
Высокотемпературные ступени газовых турбин. Определение термодинамических характеристик рабочего тела. Особенности расчета охлаждаемых ступеней: классификация различных систем охлаждения, дополнительные потери, связанные с охлаждением и оценка коэффициентов скорости в решетках. Глубина и эффективность охлаждения. Определение допустимой температуры стенки лопатки. Оценка расхода охлаждающего воздуха.
1.2. Содержание практических занятий
1.2.1. Определение числа ступеней многоступенчатой турбины и распределение теплоперепадов между ними. Возврат тепла. Предельная мощность однопоточной турбины. Влияние входных устрпойств и выходных патрубков на процесс в турбине.
Расчёт ступени скорости.
1.2.2. Основные сведения по конструкции паровых турбин.
Многоцилиндровые турбины. Направления потоков пара в отдельных цилиндрах.
Система опирания и тепловых расширений ЦВД паровой турбины К на корпуса подшипников и систему шпонок, обеспечивающих его перемещение при прогреве.
Система опирания и тепловых расширений внутреннего корпуса паровой турбины К.
Назначение прижимных скоб между фундаментной рамой и корпусами подшипников.
Назначение прижимных скоб между корпусами подшипников и лапами ЦВД?
Конструкцию ротора высокого давления паровой турбины К и способы крепления на нем рабочих лопаток.
Конструкция опорных и упорных подшипников многоступенчатой турбины.
Способ установки диафрагм в корпусе для левого и правого потока ЦВД турбины К.
Основные требования к уплотнениям зазоров турбины и примеры их конструкций.
Муфты паровых турбин.
1.2.3. Конструкции одновальных энергетических газотурбинных установок простого цикла.
Корпус турбины и компрессора: опирание на раму, разъемы, фланцы, крепление сопловых лопаток, способы организации тепловых расширений, входные и выходные патрубки.
Ротора турбины и компрессора: типы роторов, способы соединения дисков, крепление лопаток, конструкция опор.
Способы подвода охлаждающего воздуха к горячим деталям; конструкции охлаждаемых сопловых и рабочих лопаток.
1.2.4. Компьютерный практикум по курсу "Энергетические машины"
1. Дать краткую характеристику программы расчёта параметров водяного пара HS-diagr и продемонстрировать её в действии на конкретном примере.
2. Дать краткую характеристику программы расчёта турбинных ступеней TROJAN и продемонстрировать её в действии на конкретном примере.
3. Дать краткую характеристику программы расчёта турбинных ступеней TRX и продемонстрировать её в действии на конкретном примере.
4. Дать краткую характеристику программы расчёта параметров турбинной ступени по высоте лопатки DLP и продемонстрировать её в действии на конкретном примере.
5. Дать краткую характеристику программы расчёта потерь в турбинных решётках POT. mcd и продемонстрировать её в действии на конкретном примере.
6. Дать краткую характеристику программы проектирования турбинных профилей и решёток LEMNI и продемонстрировать её в действии на конкретном примере.
1.3. Литература
1. . Паровые турбины. Теория теплового процесса и конструкции турбин: Учеб. для вузов: В 2 кн. - 6-е изд., перераб. И подгот. К печати . - М.: Энергоатомиздат, 1993. – 384с. и 416 с.: ил.
2. , , . Теория и расчет авиационных лопаточных машин. 2-е изд. перераб. и доп. М.:Машиностроение,19с.
3. Паровые и газовые турбины. Сборник задач/, , . М.: Энергоатомиздат, 1987.
4. Трухний паровые турбины. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 640 с.: ил.
5. , , . Атлас конструкций деталей турбин. Учебное пособие по курсам "Энергетические установки" и "Энергетические машины"- М.: Изд-во МЭИ, 20с., илл.
1.4. Технические и профессиональные справочники, обеспечивающие практическую деятельность по дисциплине.
1. , Григорьев теплофизических свойств воды и водяного пара. М.: Изд-во МЭИ, 1999.
