МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ рФ
Воронежский государственный архитектурно-строительный
университет
ПРОГРАММА
вступительных испытаний в аспирантуру
по специальности 05.23.03 – теплоснабжение, вентиляция,
кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
Программа:
1. Технологические основы вентиляции.
Структура технологической схемы вентиляции помещения здания:
– Принцип действия вентиляции. Схема воздухообмена в помещении. Элементы технологической схемы вентиляции помещения в здании. воздушный режим здания. внутренняя, внешняя и краевая задачи воздушного режима здания. общая постановка задачи о вентиляционном процессе.
– Виды вентиляции. Приточная и вытяжная вентиляции. Общеобменная и местная вентиляция. Аварийная вентиляция. Вентиляция с механическим побуждением движения воздуха и естественным движением воздуха. Основные принципы выбора и взаимного расположения систем вентиляции помещений и здания.
– Нормы проектирования вентиляции здания. Сведения о строительных нормах и правилах, об отраслевых нормах, ГОСТах и технических условиях на проектирование.
1.2. Санитарно-гигиенические и технологические основы вентиляции:
– Микроклимат помещения. Параметры воздуха, благоприятные для самочувствия человека и для проведения технологического процесса. Оптимальные и допустимые температурно-влажностные условия. Нормирование подвижности воздуха в помещении. Воздействие потока лучистого тепла на работающих. Основные виды вредных веществ, выделяющихся в помещении, и их воздействие на организм человека. Предельно-допустимая концентрация вредного вещества. Обеспеченность внутренних условий.
– Характеристика наружного климата. Климатическое обеспечение вентиляции. Характеристики наружных климатических условий. Расчётные периоды. Выбор расчётных наружных условий с расчётом заданного коэффициента обеспеченности.
2. Аэродинамика вентилируемого помещения и организация воздухообмена.
2.1. Течение воздуха в помещении:
– Виды течений воздуха в вентилируемом помещении.
– Движение воздуха около вытяжных отверстий. Влияние условий подтекания воздуха на оформление спектра скорости у всасывающих отверстий. Основные закономерности, методы расчёта.
– Свободные и стеснённые конвективные потоки.
2.2. Приточные струи:
- Свободные изометрические струи. допущения, принимаемые при расчёте основных характеристик струйных течений по различным теориям.
- Свободные неизотермические струи. Коэффициент неизотермичности. Распределение скорости и температуры по сечению и вдоль струи. Критерий Архимеда. Особенности струй воздушных завес и проёмов в наружных ограждениях.
- Стесненные струи. Струи, вытекающие через перфорированные решетки. Струи, настилающиеся на плоскость. Струи, истекающие в стесненное пространство помещения. дальнобойность струи. Коэффициент стеснения. Взаимодействие струйных течений. Коэффициент взаимодействия. Нестационарные струи.
2.3. Движение воздуха в вентилируемом помещении:
- Движение воздуха в вентилируемых помещениях в зависимости от расположения приточных и вытяжных отверстий.
- Схема движения воздуха в вентилируемом помещении в зависимости от соотношениях критериев Рейнольдса и Архимеда на выходе приточной струи. Рекомендуемые схемы подачи и удаления воздуха для помещений различного назначения. основные требования к организации подачи-удаления воздуха в помещении. Оценка эффективности воздухообмена. Виды воздухораспределителей. Методы расчёта температуры и подвижности воздуха в рабочей зоне помещения, в активной зоне приточной струи и в обратном потоке воздуха. Нормирование параметров воздуха, подаваемого в помещение через воздухораспределители.
- Организация воздухообмена в помещениях с выделением явного тепла, полного тепла и влаги, пыли, легких и тяжелых газов и паров и при различном сочетании указанных вредных выделений. Рекомендация схемы подачи-удаления воздуха в жилых. гражданских и производственных помещениях.
3. Расчёт воздухообмена в помещении.
3.1. Тепловлажностные характеристики воздуха. Процессы изменения тепловлажностного состояния воздуха:
- Влажный воздух. Химический состав. Термодинамические характеристики. Плотность. Теплоёмкость, энтальпия, влажность, парциальное давление и влагосодержание воздуха. Ионный состав, примеси.
- Изображение на Jd диаграмме процессов изменения состояния воздуха. Нагревание – охлаждение воздуха, адиабатное и изотермическое увлажнение воздуха. Политропные процессы тепло - и влагообмена. Процессы смещения воздуха.
3.2. Составляющие и баланс вредных выделений в помещении. Воздушный баланс помещения:
- Уравнение и отдельные составляющие балансов вредных выделений в вентилируемом помещении. Теплоизбытки, теплонедостатки в помещении.
- Составляющие уравнения воздушного баланса помещения. Учёт неорганизованного воздухообмена (перетекание, инфильтрации, взрывания воздуха).
- Тепловой режим помещения. Теплопоступления от людей, солнечной радиации и освещения; от электродвигателей, станков механизмов, от нагретого оборудования и с продуктами сгорания, от остывающего материала и других технологических источников; с поверхности воды и с водным паром. Теплопотери через наружные ограждения вентилируемого помещения. Потери на нагрев воздуха, врывающегося через открытые ворота, нагрев средств транспорта и ввозимых материалов, на испарение влаги, на эндотермические технологические реакции и прочие.
- Поступление газов, паров, пыли и влаги в воздух помещения. Определение количества выделяющихся газов и паров. Поступление газов и паров через неплотности укрытий аппаратов и оборудования. Выделение газов и паров со свободной поверхности. Испарения различных растворителей и лаков. Расчёт потоков вредных примесей от технологического оборудования, связанного со сгоранием топлива, работой дизелей и карбюраторных двигателей. Экспериментальное определение потоков вредных веществ: газов и паров, поступающих в помещение. Взрывоопасность газов и паров.
3.3. Способы расчёта воздухообмена общеобменной вентиляции в помещении:
- Основные принципы расчёта воздухообмена в вентилируемом помещении. Нестационарный и стационарный режим помещения. Требуемые воздухообмены. Расчётный воздухообмен общеобменной вентиляции.
- Методические основы современных способов определения требуемых воздухообменов общеобменной вентиляции помещения. Способы балансов, способы позонных балансов, вероятностно-статический способ.
3.4. Балансовые способы определения требуемого воздухообмена в помещении.
- Решение системы уравнений теплового и воздушного баланса в помещении в общем виде. Простейшие случаи определения общего воздухообмена. Аналитический и графоаналитический методы счёта воздухообмена. Применение рециркуляции и перетекания воздуха между помещениями.
- Параметры воздушной среды в характерных точках вентиляционного процесса. Выбор параметров наружного, приточного, внутреннего и уходящего из помещения воздуха.
- Определение параметров приточного воздуха при заданной величине расчётного воздухообмена в холодный период года (обратная задача).
- Требуемый воздухообмен по способу позонных балансов. Выход и анализ формулы коэффициента эффективности общеобменной вентиляции.
Определение воздухообмена по нормативной величине кратности. Требования к балансированию расходов подаваемого и удаляемого воздуха в блоках здания.
4. Расчёт местной вентиляции.
4.1. Местная вытяжная вентиляция. Местные отсосы воздуха. Назначение:
- Основные требования к местным отсосам. Типы местных отсосов, применяемых для борьбы с теплотой, влагой, газами, парами и пылью.
4.2. Местная приточная вентиляция:
- Воздушные души. Типы воздушных душей. Температура и скорость движения воздуха при душировании. Расчёт воздушных душей. Стационарные и передвижные установки для душирования рабочих мест. Конструкции душирующих патрубков.
5. Вентиляционные системы.
5.1. Аэродинамический расчёт вентиляционных систем:
- Давление воздуха в системах вентиляции. Полное, статическое и динамическое давление. Распределение давления в системах с механическим побуждением и естественным движением воздуха. Давление воздуха в тройниках при делении и слиянии потока.
- Аэродинамический расчёт систем вентиляции. Потери давления при перемещении воздуха в разветвленных вентиляционных сетях. Учёт подсоса или потерь воздуха по длине системы. Влияние изменения плотности запылённости и других характеристик воздуха. определение величины давления для подбора вентилятора и для аэродинамической увязки ответвлений сети. Расчёт вертикальных вентиляционных систем. Прямая и обратная задача аэродинамического расчёта. устойчивость работы систем вентиляции в течение года.
- Расчёт систем вытяжной вентиляции по статическому давлению. Особенности расчёта систем с механическим побуждением – естественным движением воздуха.
- Воздуховоды равномерной раздачи и равномерного всасывания. Основные принципы конструирования и расчёта.
5.2. Системы пневматического транспорта материалов:
- Пневматический транспорт материалов. Виды и классификация систем. Материалы и отходы, перемещаемые пневмотранспортом. Требования к системам пневмотранспорта.
6. Обработка приточного воздуха.
6.1. Нагревание и охлаждение воздуха:
- Конструкции калориферов, выпускаемых промышленностью. Теплотехнические характеристики калориферов и калориферных установок. Правила конструирования калориферных систем (установок).
- Расчёт калориферных установок. Коэффициент теплопередачи и аэродинамическое сопротивление калориферной установки. Мероприятия, предотвращающие замерзание воды в калориферах.
- Поверхностные воздухоохладители. Конструктивные особенности и расчёт. Орошаемые воздухоохладители. основные схемы утилизации теплоты удаляемого их здания воздуха.
6.2. Тепломассобменные аппараты:
- Основные положения по тепло - и влагообмену на свободной поверхности. Схема направления потока тепла и массы пара относительно по поверхности жидкости.
- Тепло - и влагообмен в форсуночных камерах. Адиабатное увлажнение воздуха в системах вентиляции, область применения, подбор оборудования.
6.3. Очистка приточного воздуха.
- Основные закономерности процессов обеспылевания воздуха. Физико-химические и токсикологические свойства пыли.
- Очистка от пыли приточного и рециркуляционного воздуха. Классификация фильтров. Масляные, ячейковые, рулонные, карманные и другие виды фильтров. Электрофильтры.
7. Обработка удаляемого из здания воздуха. охрана воздушного бассейна от загрязнений.
7.1. Характеристика загрязнителей воздуха:
- Вредные газы и пары. Свойства, воздействие на человека и окружающую среду.
- Аэрозоли. Свойства. Закономерности воздействия пылевых части с потоком воздуха. Скорость витания. Физические основы процессов улавливания пыли из потока воздуха в аппаратах различной конструкции.
- Шум, его природа и особенности. Источники возникновения и пути распространения звука, создаваемого вентиляционными установками.
7.2. Виды пылеулавливающего оборудования:
- Пылеуловители для очистки выбросов (вентиляционных, технологических). Классификация.
- Пылеосадочные камеры, циклоны, инерционные пылеуловители. Сухие, смоченные, ротационные, тканевые, электрические и другие виды пылеуловителей. Индивидуальные агрегаты для очистки воздуха от пыли.
- Проектирование и эксплуатация обеспыливающих установок. Выбор вида обеспыливающего устройства. Основные требования по эксплуатации обеспыливающего оборудования.
- Способы улавливания из воздуха вредных примесей. Принципиальные схемы установок.
7.3. Борьба с шумом и вибрацией.
- Акустический расчёт вентиляционных систем. Нормирование шумов. Затухание шума в элементах вентиляционных систем. Мероприятия по снижению уровня звукового давления.
- Расчёт и конструирование шумоглушителей. Мероприятия по предотвращению вибрации от вентустановок.
8. Воздушный режим здания.
8.1. Аэродинамика зданий:
- Аэродинамические характеристики зданий. Схема потоков воздуха при обтекании зданий. Зона аэродинамического следа, её размеры и характерные точки. Аэродинамические коэффициенты. Аэродинамическая труба. Гидравлические лотки. Моделирование процессов обтекания здания в аэродинамической трубе, плоских и объёмных гидравлических лотках.
8.2. Давление воздуха на ограждение здания:
- Статическое давление воздуха на ограждения здания при действии гравитационной силы или силы ветра и при их совместном действии. Понятие о нейтральной зоне. Построение эпюр давления воздуха на ограждения многопролётных и многоэтажных зданий.
8.3. Аэрация здания:
- Области применения аэрации. Расчёт воздухообмен. Варианты расчёта аэрации. Общая картина воздухообмена и циркуляции воздуха в помещении при аэрации.
- Способы расчёта аэрации помещений. Определение площади открываемых проёмов для аэрации помещения. Аэрация многопролётных и многоэтажных зданий.
- Конструкция аэрационных устройств. Приточные и вытяжные проёмы. Аэрационные фонари. Вытяжные шахты. Дефлекторы. Управление аэрацией.
8.5. Воздушные завесы:
- Классификация воздушных завес. Назначение и область применения. Принцип действия. Связь с воздушным режимом помещения.
- Требования к воздушным завесам. Конструкции воздушных завес. Расчёт воздушных завес периодического действия. Определение ширины щели для выпуска воздуха, температуры, расход воздуха, подаваемого в завесу.
- Расчёт воздушных завес периодического действия. Выбор основных параметров воздушной завесы с учётом дополнительных требований (дополнительного отопления, притока или удаления воздуха).
- Расчёт воздушных завес постоянного действия. Выбор основных параметров воздушной завесы с учётом дополнительных требований (дополнительного отопления. притока или удаления воздуха).
9. Особенности организации вентиляции многоэтажных зданий.
9.1. Особенности организации вентиляции многоэтажных зданий.
9.2. Вентиляция зданий, различного назначения.
9.3. Обзор видов кондиционирования воздуха.
10. Вентиляция помещений производственных и сельскохозяйственных зданий.
10.1. Особенности организации вентиляции и производственных зданий.
11. Общие требования к вентиляции.
11.1. Противопожарные мероприятия:
- Категория взрыво - и пожароопасных помещений.
- Требования, предъявляемые к вентсистемам и вентборудованию.
11.2. Вентиляция объекта гражданской обороны.
12. Проектирование и эксплуатация систем вентиляции.
12.1. Технико-экономические показатели систем вентиляции.
12.1. Испытание и наладка систем вентиляции.
12.3. Режим работы и регулирования систем вентиляции.
13. Перспективы развития и совершенствование системы вентиляции.
13.1. Пути развития и совершенствования систем вентиляции помещений:
- Улучшение объёмно-планировочных решений зданий с целью максимального использования естественного проветривания, аккумулирующей способности ограждений и прочее для создания требуемых условий.
- Совершенствование работы системы вентиляции (увеличение работоспособности, использование нестационарных процессов).
13.2 Применение возобновляемых источников энергии и принципов безотходной технологии:
- Использование солнечной энергии, энергии ветра, геотермальных вод.
- Замкнутые циклы вентиляции помещений. Безотходные системы аспирации и пневмотранспорта.
13.3. Повышение надёжности работы системы вентиляции:
- Применение САПР и АСУ.
- Улучшение конструкций отдельных частей системы.
- Повышение долговечности, равнопрочных элементов, ремонтопригодность.
13.4. Реконструкция систем с целью совершенствования вентиляции.
Литература
1. Богословский и вентиляция. Ч.2. Вентиляция. – М.: Стройиздат, 1976 г.
2. , Карпис воздуха в промышленных и общественных зданиях. – М.: Стройиздат, 1982 г.
3. Гримитлин воздуха в помещении. – М.: Стройиздат, 1982.
4. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования: ОСБТ ГОСТ 13.1.005-76. – М.: Изд-во стандартов, 1977.
5. Пирумов воздуха. – М.: Стройиздат, 1981.
6. Сборник задач по расчёту систем кондиционирования микроклимата зданий: Учебное пособие. (Под общ. ред. . – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1988 г.)
7. СНИП 41.01.2003. – М.: Стройиздат, 2003.
