Программа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Казанский национальный исследовательский технический университет

им. -КАИ»

(КНИТУ-КАИ)

«УТВЕРЖДАЮ»

Ректор КНИТУ-КАИ

_________

«___» ______________2013 г.

ПРОГРАММА

экзаменационных материалов для осуществления вступительного испытания в магистратуру

по направлению 223200.68 «Техническая физика»

магистерская программа «Теплофизика процессов в энергоустановках»

Квалификация (степень) выпускника: магистр-инженер

Форма обучения: очная

Казань 2013 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1.	ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ.………….....	3
2.	Содержание курса «Гидрогазодинамика» …………………………....…	4
3.	Литература для подготовки к вступительному испытанию по курсу «Гидрогазодинамика»….…………………………....................................	5
4.	Содержание курса «Термодинамика энергосистем» …………………...	6
5.	Литература для подготовки к вступительному испытанию по курсу «Термодинамика энергосистем»…………………………........................	7
6.	Содержание курса «Тепломассообмен» …………...………………....…	8
7.	Литература для подготовки к вступительному испытанию по курсу «Тепломассообмен»….……………………………....................................	9
8.	Содержание курса «Теория теплофизических свойств веществ» …..…	10
9.	Литература для подготовки к вступительному испытанию по курсу «Теория теплофизических свойств веществ»….………………..............	13
10.	Экзаменационные билеты вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» …………………….	14
11.	Лист согласования…………………………………………………....…...	19

1. Цели и задачи вступительного испытания

Цель вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» (магистерская программа «Теплофизика процессов в энергоустановках») – выявить качество знаний по некоторым дисциплинам подготовки бакалавров по направлению 223200.62 «Техническая физика» для продолжения обучения.

Для вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» (магистерская программа «Теплофизика процессов в энергоустановках») определены следующие дисциплины: ЕН. Р.1 «Гидрогазодинамика»; ЕН. Р.2 «Термодинамика энергосистем»; СД. Ф.01 «Тепломассообмен»; СД. Ф.02 «Теория теплофизических свойств веществ». Данные дисциплины в области профессиональной деятельности по направлению 223200.62 «Техническая физика» составляют базовые компоненты основной образовательной программы подготовки, закладывающей основу профессиональной инженерной деятельности. Выбор данных дисциплин определил задачи вступительного испытания:

· выявить у абитуриента наличие накопленных фундаментальных знаний основ гидростатики, гидрогазодинамики, вихревого течения, распространения малых возмущений, распределения скачков уплотнения, теории подобия, основных законов термодинамики, циклов тепловых машин и энергосистем, теплообмена, теплопроводности, о закономерностях изменения теплофизических свойств веществ, об особенностях теплофизических свойствах веществ в газообразном, жидком и твердом состояниях, об основных уравнениях состояния реальных газов, об основных положениях простейшей теории уравнения состояния разреженных и плотных газов, жидкостей, о различных составляющих межмолекулярных сил взаимодействия, о условиях фазового равновесия, о равновесии в химически реагирующих системах, о методах расчета химически реагирующих систем;

· выявить у абитуриента наличие навыков использования в расчетах основных законов гидростатики, гидрогазодинамики, термодинамики, тепломассообмена и теплопроводности, наличие навыков расчета теплофизических свойств веществ, применения уравнения Ван дер Ваальса, вычисления термодинамические свойств чистых веществ с помощью уравнения состояния, применения уравнения состояния жидкости, применения закона соответственных состояний и комбинационных правил для смесей при расчете термодинамических и теплофизических свойств веществ, расчета потенциалов взаимодействия и вириальных коэффициентов уравнения состояния, применения законов Дальтона и Амага, оценочных расчетов свойств переноса.

2. Содержание курса «Гидрогазодинамика»

Содержание курса включает следующие разделы:

- Основные физические свойства жидкости и газа. Понятие о физической структуре жидкости и газа. Массовая плотность, удельный вес. Массовые и поверхностные силы. Гидростатическое давление. Внутреннее трение и вязкость жидкости. Идеальная жидкость. Определение сжимаемости газа. Скорость распространения звука в газе. Стандартная атмосфера.

- Основы гидростатики. Основное уравнение гидростатики. Закон Паскаля. Геометрическая и пьезометрическая высоты. Относительный покой жидкости. Закон Архимеда.

- Кинематика жидкой среды. Основные понятия и элементы кинематики. Метод Лагранжа и метод Эйлера. Линии тока, трубка и струйка тока. Уравнение линии тока и траектории частиц жидкости и газа. Вывод уравнения неразрывности. Уравнение неразрывности для одномерного нестационарного потока сжимаемой жидкости, Расход, уравнение расхода для идеальной жидкости. Средняя скорость и средний расход для потока реальной жидкости.

- Основы гидродинамики жидкости. Уравнение Бернулли для несжимаемой идеальной жидкости. Геометрический, пьезометрический, скоростной и полные напоры. Уравнение Бернулли для струйки и потока несжимаемой жидкости. Уравнение Бернулли – как закон сохранения энергии. Геометрическая интерпретация уравнения Д. Бернулли. Примеры применения уравнения Д. Бернулли.

- Течение вязкой жидкости в трубах. Режимы течения для реальной вязкой жидкости. Коэффициент Кориолиса. Гидравлические потери. Теория ламинарного течения жидкости в круглой трубе постоянного диаметра. Законы Стокса и Пуазейля. Формула Вейсбаха –Дарси. Характеристика трубопровода. Местные потери. Кавитационные потери режима течения.

- Основы теории плоских потенциальных течений. Понятие о потенциальном течении. Потенциал скорости. Уравнение Лапласа. Свойства потенциала скорости. Плоскопараллельное течение жидкости. Функция тока. Условия Коши-Римана. Гидродинамическая сетка. Метод наложения потенциальных потоков. Плоские потенциальные течения несжимаемой жидкости. Однородный поступательный поток. Источник. Сток. Пара источник – сток. Диполь.

- Основы вихревого течения. Вихревая линия, вихревой шнур, интенсивность вихрей. Дифференциальные уравнения вихревых линий. Винтовое движение. Теорема Томсона, Стокса, Гельмгольца. Циркуляция вектора скорости. Связь циркуляций и потенциала скорости. Чисто циркуляционное течение. Вихрь. Связь между циркуляцией и угловой скоростью вращения для тела. Формула Био – Савара.

- Основы теории обтекания тел потенциальным потоком жидкости. Наложение однородного потока на диполь (обтекание цилиндра потенциальным потоком). Коэффициент давления. Распределение давления по поверхности невращающегося цилиндра. Критические точки. Влияние числа Маха на изменение плотности газа около поверхности цилиндра. Циркуляционное обтекание цилиндра (обтекание вращающегося цилиндра). Постулат Жуковского – Чаплыгина. Примеры применения эффекта Магнуса.

- Основы газовой динамики. Сжимаемость газового потока. Одномерные изоэнтропические течения. Заторможенный поток. Температура торможения. Давление торможения. Критическая скорость звука. Коэффициент скорости. Максимальная скорость. Зависимость между площадью поперечного сечения струйки и скоростью течения сжимаемого газа (уравнение Гюгонио). Сопло Лаваля.

- Малые возмущения и скачки уплотнения в газовом потоке. Слабые и сильные возмущения в газе. Распространение слабых возмущений. Обтекание углов плоско – параллельным сверхзвуковым потоком. Обтекание внешнего тупого угла. Обтекание внутреннего тупого угла. Скачки уплотнения. Основные соотношения для прямого скачка уплотнения. Скорость звуковой волны при взрыве. Давление в критической точке за прямым скачком. Косые скачки уплотнения. Отражение и взаимодействие скачков уплотнения.

- Элементы теории подобия. Понятие о подобии в аэродинамическом моделировании. Анализ критериев подобия. Основные формулы экспериментальной аэродинамики.

- Основы теории пограничного слоя. Понятие о пограничном слое. Отрыв течения в пограничном слое.

3. Литература для подготовки к вступительному испытанию по курсу«Гидрогазодинамика»

1. Штеренлихт Д. В. Гидравлика: учебник для вузов – М.: КолосС, 2008.

2. Фабер Г. Е. Гидроаэродинамика – М.: Постмаркет, 2001. – 560 с.

3. Аэрогидромеханика: Учебное пособие для студентов технических учебных заведений / Бондарев Е. Н., Дубасов В. Г, и др. – М.: Машиностроение, 1993. – 608 с.

4. Ван-Дайк М. Альбом течений жидкостей и газов. – М.: Мир, 1985. – 186 с.

5. Мхитарян А. М., Ушаков В. В, Баскакова А. Г., Аэрогидромеханика: Учебник для авиационных специальностей вузов / Под ред. – М.: Машиностроение, 1984. – 592 с.

6. С Прикладная газовая динамика – М.: Университет дружбы народов им. П.Лумумбы, 1965. – 348 с.

7. Прикладная газовая динамика. – М.: Наука, 1976. – 888 с.

4. Содержание курса «Термодинамика энергосистем»

Содержание курса включает следующие разделы:

- Основные понятия и определения термодинамики. Понятие о энергии, расходе энергии, удельной энергии, работе, теплоте, рабочем теле, термодинамической системе, открытая и закрытая, адиабатная, изолированная, окружающая среда.

- Термодинамические параметры состояния рабочего тела и их функции. Сухой насыщенный пар. Линия насыщения. Влажный пар, степень сухости влажного пара. Тройная точка. Критическая точка. Перегретый пар.

- Основные законы термодинамики. Термодинамические процессы идеальных газов. Работа расширения (сжатия), работа проталкивания, располагаемая работа. Изохорный процесс. Изобарный процесс. Адиабатный процесс. Изотермический процесс. Изобарно – изотермический процесс реального газа, располагаемая работа, работа расширения (сжатия), теплота процесса, теплота конденсации, теплота испарения. Политропный процесс реального газа. Первый закон термодинамики (частные случаи) для потока вещества при отсутствии технической работы. Располагаемый адиабатный теплоперепад, скорость течения, уравнения Бернулли. Истечение из суживающего канала: критические давления и скорость, максимальный расход вещества. Влияние профиля канала на адиабатное течение в нем газа: сопло, диффузор, сопло Лаваля. Причины необратимости реальных термодинамических процессов. Влияние трения на процесс истечения. Дросселирование рабочего тела, уравнение процесса. Изменение параметров рабочего тела при дросселировании, дроссель – эффект.

- Эксегерический метод термодинамического анализа. Виды энергии и их превратимость. Понятие эксергии и окружающей среды. Отличия эксергии от энергии. Диссипация эксергии. Эксергетический баланс. Потери эксергии. Эксергетический коэффициент полезного действия. Задачи эксергетического анализа. Диаграмма Грассмана. Виды эксергии и ее составляющие. Транзитная эксергия. Эксергия вещества в замкнутом объеме. Эксергия вещества в покое. Концентрационная эксергия. Реакционная эксергия. Химическая эксергия. Изменение химической эксергии при химических превращениях. Эксергия теплового потока. Эксергетическая температурная функция. Эксергия теплового потока в изобарном процессе. Эксергия потока излучения. Эксергетический баланс теплообменного аппарата, причины потерь эксергии, эксергетический КПД. Материальный, тепловой и эксергектический балансы при смешении веществ. Эксергетический КПД.

- Энергосиловые установки. Сжатие и расширение газов. Компрессоры, принципы действия, сжимаемая среда. Основные параметры. Индикаторная диаграмма компрессора и индикаторная работа компрессора. Политропный компрессор. Адиабатный компрессор. Изотермический компрессор. Предел одноступенчатого сжатия газов в компрессорах. Многоступенчатый компрессор. Компрессорные станции. Технико - экономический показатели работы компрессорных станций.

- Циклы тепловых машин и энергосистем. Прямой и обратный циклы. Термодинамические и эксергетические КПД прямого и обратного циклов. Классификация обратных круговых процессов, способы понижения температур в них. Характеристики холодильных и криогенных установок: холодопроизводительность, холодильных коэффициент, стандартная холодопроизводительность, удельная массовая и эксергетическая холодопроизводительность. Парокомпрессорные холодильные машины. Хладогенты. Хладоносители. Пути повышения экономичности парокомпрессионных холодильных машин. Криогенные установки.

5. Литература для подготовки к вступительному испытанию по курсу «Термодинамика энергосистем»

1. Термодинамика энергетических систем: Учебное пособие для вузов в 2 кн. – СПб.: Военмех, 2005. – 246с.

2. , Термодинамика и теплопередача. – М.: Высшая школа. 19с.

3. Техническая термодинамика. Теплопередача. – М.: Высшая школа. 19с.

4. , , Сборник задач по термодинамике и теплопередаче. – М.: Высшая школа. 19с.

5. , , Основы теории физико-химических процессов в тепловых двигателях и энергетических установках. – М., Химия. 2000. – 520с.

6. , Термодинамика. – М.: Машиностроение. 1972. – 700 с.

6. Содержание курса «Тепломассообмен»

Содержание курса включает следующие разделы:

- Теплопроводность твердых тел. Математическое описание процесса теплопроводности. Температурное поле. Градиент температуры. Тепловой поток. Вектор плотности теплового потока. Закон Фурье. Теплопроводность. Уравнение теплопроводности. Стационарные процессы переноса в твердых телах. Передача теплоты через плоскую стенку. Передача теплоты через цилиндрическую стенку. Передача теплоты через сферическую стенку. Нестационарная теплопроводность. Температурное поле в процессе охлаждения (нагревания) пластины.

- Свободная конвекция. Теплоотдача при свободной конвекции жидкости около вертикальной пластины. Свободная конвекция около горизонтальной пластины или горизонтальной трубы. Конвекция в ограниченном пространстве.

- Теплообмен при ламинарном течении жидкости в трубе. Основные особенности процесса теплообмена в трубах при ламинарном течении теплоносителей. Теплообмен в плоском канале при однородном профиле скорости. Теплообмен при ламинарном течении в круглой трубе. Теплообмен в круглой трубе при постоянной плотности теплового потока на стенке. Вязкостный режим. Режим смешанной конвекции.

- Теплообмен при турбулентном течении в трубах. Аналогия Рейнольдса. Теплообмен при турбулентном течении в круглой трубе. Теплообмен при турбулентном течении в кольцевом канале. Теплообмен при смешанном (вынужденной и свободной) турбулентной конвекции.

- Особенности теплообмена. Особенности теплообмена в около - и сверхкритической области параметров состояния вещества. Теплообмен при поперечном обтекании трубы. Теплообмен при конденсации пара. Виды конденсации. Термические сопротивления в процессе конденсации пара на охлаждаемой стенке. Теория пленочной конденсации на охлаждаемой вертикальной стенке. Влияние различных факторов на теплоотдачу при ламинарном течении пленки. Массо - и теплообмен при конденсации из парогазовой смеси Тепломассоперенос при химических реакциях.

- Теплообмен излучением. Основные понятия и законы теплового излучения. Общие сведения о тепловом излучении. Интенсивность излучения и плотность потока излучения. Вектор плотности потока излучения. Закон Кирхгофа. Законы излучения абсолютно черного тела. Поглощательная и отражательная способности тел. Степень черноты. Инженерный метод расчета лучистого теплообмена в системе тел, заполненной излучающей и поглощающей средой. Поглощательная способность и степень черноты среды. Расчет теплообмена излучением в системе типа. Обобщенные угловые коэффициенты излучения. Зональный метод расчета теплообмена излучением в замкнутой системе тел, заполненной поглощающей средой. Теплообмен излучением в системе типа «серый газ в серой оболочке» и «несерый газ в несерой оболочке». Перенос энергии излучения в поглощающей, излучающей и рассеивающей среде. Уравнение переноса энергии излучения и его решение Интенсивность и плотность потока излучения в плоском слое среды. Оптически тонкий и оптически толстый слои. Сложный тепломассообмен.

7. Литература для подготовки к вступительному испытанию по курсу «Тепломассообмен»

1. Теплотехника: учебник для студ. вузов – 2011.

2. Мухачев Г. А., Термодинамика и теплопередача: учеб. для авиац. вузов. 3-е изд., перераб. – М.: Высшая школа, 1991. – 480 с.

3. Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике: Учебник для авиационных специальностей вузов / , , и др. Под общ. ред. , – М.: Машиностроение, 1992. – 528 с.

4. Основы теории теплообмена. – М.: Атомиздат. 19с.

5. Теплопередача и гидравлическое сопротивление: Справочное пособие. – М.: Энергоатомиздат. 19с.

8. Содержание курса «Теория теплофизических свойств веществ»

Содержание курса состоит из следующих разделов:

- Фазовое равновесие. Основные понятия и определения. Классификация термодинамических свойств. Дифференциальные уравнения термодинамики. Равновесие термодинамической системы. Общие условия равновесия для различных случаев сопряжения термодинамической системы с окружающей средой. Критерии устойчивости равновесия. Равновесие фаз чистого вещества. Химический потенциал. Условия равновесия фаз. Уравнение Клайперона-Клаузиуса. Фазовые диаграммы. Различные случаи фазового равновесия: равновесие жидкость-пар; равновесие твердое тело-пар; равновесие твердое тело-жидкость. Фазовые переходы второго рода.

- Термодинамические свойства чистого однофазного вещества. Идеальный газ. Термодинамические свойства идеального газа. Неидеальный газ. Термические свойства реального газа (изотермы, изобары, изохоры). Коэффициент сжимаемости. Калорические свойства неидеального газа. Энтальпия. Энтропия. Теплоемкость при постоянном давлении. Некоторые особенности термодинамического поведения реального и идеального газов.

- Уравнение состояния. Вириальные коэффициенты. Уравнение Ван дер Ваальса. Основные уравнения состояния реальных газов (Бертло, Дитеричи, Редлиха-Квонга, Битти-Бриджмена, Бенедикта-Вебба-Рубина, Вукаловича-Новикова и др.). Вычисление термодинамических свойств с помощью уравнения состояния. Уравнение состояния в вириальной форме. Простейшая теория уравнения состояния разреженных газов. Простейшая теория уравнения состояния плотных газов и жидкостей.

- Упрощенная модель ячеек для жидкостей и плотных газов. Приближенные выражения для свободного объема и энергии решетки. Уравнения состояния Эйринга. Эмпирический закон соответственных состояний. Давление насыщенных паров, правило Гильдербранда и правило Трутона. Теплоемкость. Изменение энтропии при плавлении. Уравнение состояния для твердых сфер, необладающих силами притяжения.

- Уравнения состояния жидкости. Эмпирические зависимости для жидкости. Уравнение состояния Тейта. Уравнение Бирона. Уравнение Путилова. Уравнение Эйкена.

- Кинетическая теория газов. Коэффициенты переноса. Элементарная кинетическая теория разреженных газов (число столкновений молекул в газе, средняя длина свободного пробега, потоки молекулярных величин, коэффициенты переноса, вязкость, теплопроводность, диффузия). Введение в строгую кинетическую теорию газов. Краткий обзор вопроса. Ограничения теории Энского-Чепмена.

- Межмолекулярные силы и потенциал межмолекулярного взаимодействия. Различные составляющие межмолекулярных сил. Фактор ацентричности. Электростатическая составляющая. Индуцированная составляющая. Дисперсионная составляющая. Эмпирические потенциальные функции. Твердые непроницаемые сферы. Точечный центр отталкивания. Прямоугольная потенциальная яма. Модель Сюзерленда. Потенциал Леннарда-Джонса. Потенциал Букингема и некоторые его модификации. Потенциалы, зависящие от углов. Сфероцилиндрические молекулы (потенциал Кихара). Твердые сферы, содержащие точечный диполь (потенциал Кеезома). Потенциал Штокмайера. Расчет вириальных коэффициентов уравнения состояния через потенциалы взаимодействия.

- Закон соответственных состояний. Общие положения. Термодинамическое подобие. Определения. Закон соответственных состояний. Точка отсчета в системе безразмерных параметров. Корреляция закона соответственных состояний. Несферические неполярные газы. Коэффициент сжимаемости простой жидкости. Полярные газы. Вириальное уравнение состояния, выраженное через приведенные параметры. Погрешность вычисления коэффициента сжимаемости на основе закона соответственных состояний и грубые методы расчета.

- Комбинационные правила для смесей. Практическое использование закона соответственных состояний. Методы, основанные на использовании принципа соответственных состояний. Вторые вириальные коэффициенты для смесей. Правила смешения для газовых смесей. Обоснование правил смешения. Примеры уравнений состояния, использующие принцип соответственных состояний и правила смешения. Правила смешения для смесей жидкостей. Закон Амага, его ограничения. Псевдокритическая температура, плотность смеси жидкостей. Корректировка псевдокритических параметров смеси жидкостей. Ограничения применения методов расчета псевдокритических параметров смеси жидкостей.

- Термодинамические свойства многокомпонентных однофазных систем постоянного состава. Смесь идеальных газов. Закон Дальтона. Закон Амага. Энтальпия идеальной смеси. Энтропия идеальной смеси. Смесь реальных газов. Ограничения законов Дальтона и Амага для смеси реальных газов. Расчет энтропии и других термодинамических функций, содержащих энтропию. Избыточные свойства – поправка к энтальпии, энтропии, теплоемкости. Вириальное уравнение состояния многокомпонентной смеси. Вириальные коэффициенты многокомпонентной смеси. Трудности применения вириального уравнения. Уравнение состояния Бенедикта-Вебба-Рубина. Уравнение Редлиха-Квонга.

- Фазовое равновесие в многокомпонентных системах. Общие условия фазового равновесия в многокомпонентных системах. Правило фаз Гиббса. Ограничения правила фаз Гиббса. Летучесть и активность. Диаграмма летучести для разреженных реальных газов. Закон Рауля. Коэффициенты фугитивности и активности. Зависимость летучести (фугитивности) и активности компонентов смеси от неидеальности. Растворимость. Понятие растворимого вещества и растворителя. Растворимость газа в жидкости. Летучесть растворенного газа. Условие равновесия растворимости газа в жидкости, записанное через летучесть. Взаимная растворимость веществ, находящихся в одинаковых фазовых состояниях. Условия устойчивого равновесия. Области несмесимости. Потенциал идеального раствора. Растворимость конденсированных тел в газах.

- Фазовое равновесие в бинарных системах. Общие условия равновесия жидкость – пар. Равновесие жидкость – пар для идеального раствора. p-x диаграмма идеального бинарного раствора. Определение равновесных концентраций фаз в p-x диаграмме. Основные особенности фазового равновесия и фазового перехода в идеальной бинарной системе жидкость – пар. Парообразование в идеальном растворе. Условия равновесия. Равновесие жидкость – пар в неидеальных системах. p-x диаграммы для неидеального и азеотропного растворов. Равновесие твердое тело – жидкость в неидеальных системах. Теплота растворения. Условия равновесия. Тепловые эффекты при фазовых переходах.

- Термодинамические свойства химически реагирующих систем. Тепловые эффекты химических реакций. Общие условия равновесия в химически реагирующих системах. Расчет равновесия в химически реагирующих системах. Константа равновесия. Температурная зависимость равновесия. Термодинамические свойства химически реагирующих систем. Равновесные и замороженные теплофизические свойства смеси.

- Вязкость. Теория вязкости и других переносных свойств газа. Вязкость газовых смесей при низких давлениях. Влияние давления на вязкость газовых смесей. Вязкость жидкостей. Влияние давления на вязкость жидкостей при низких температурах. Влияние температуры на вязкость жидкостей. Вязкость смесей жидкости.

- Теплопроводность. Теория теплопроводности газа. Влияние температуры на теплопроводность газов при низких давлениях. Влияние давления на теплопроводность газов. Теплопроводность газовых смесей при низких давлениях. Влияние температуры и давление на теплопроводность газовых смесей. Теплопроводность жидкостей. Влияние температуры на теплопроводность жидкостей. Влияние давления на теплопроводность жидкостей. Теплопроводность смесей жидкостей.

- Коэффициенты диффузии. Коэффициент диффузии в бинарных газовых системах при низких давлениях. Влияние давления на диффузию в газах. Влияние температуры на диффузию в газах. Диффузия в многокомпонентных газовых смесях. Диффузия в жидкостях. Влияние температуры на диффузию в жидкостях. Расчет коэффициентов диффузии. Диффузия в многокомпонентных системах.

9. Литература для подготовки к вступительному испытанию по курсу «Теория теплофизических свойств веществ»

1. Фокин   Ю. В. Основы технической теплофизики – М.: "Издательство Машиностроение-1", 2004. – 172 с.

2. Липаев А. А., Хисамов Р. С., Чугунов В. А. Теплофизика горных пород нефтяных месторождений – М.: Недра, 2003. – 304 с.

3. Сабитов А. Ф., Ахметова А. З. Расчёты теплофизических характеристик газов и газовых смесей: учеб. пособие – Казань : Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2008. – 86 с.

4. Основы химической кинетики. – М.: Энергия,2006

5. Алемасов В. Е., Дрегалин А. Ф., Черенков А. С. Основы теории физико-химических процессов в тепловых двигателях и энергетических установках: Учебное пособие для вузов. – М.: Химия, 2000. – 520 с.

6. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие / Пер. с англ. под ред. – 3-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1982. – 592 с.

7. , Основы теории теплофизических свойств веществ – М.: Энергия, 1977. – 248 с.

8. Фазовые равновесия в химической технологии: в 2-х ч. Ч.1 Пер. с англ. – М.: Мир, 1989. – 304 с.

9. Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. – М.: Изд-во иностранной литературы, 1961. – 932 с.

10. Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания. Справочник в 10 томах. Под ред. акад. . – М.: ВИНИТИ АН СССР, 1971 – 1980 гг. Том I. Методы расчета. 1971. – 266 с.

11. , , Теплофизические свойства веществ. Санкт-Петербуг, ИТМО, 2004. – 80с.

12. Химическая термодинамика. М.: Химия, 1975. – 583с.

13. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей/ Варгафтик Н. Б. – 3-е издание стер. испр. – М.: , 2006. – 720с.

14. Ривкин С. Л., Александров А. А. Теплофизические свойства воды и водяного пара – М.: Изд-во Энергоатомиздат, 1984. – 80 c.

15. Александров А. А., Григорьев Б. А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара/ Справочник. – М.: Изд-во МЭИ, 2006. – 168с.

10. Экзаменационные билеты вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика»

Экзаменационный билет №1 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Основные физические свойства жидкости и газа. Силы, действующие в жидкости. Гидростатическое давление, основное уравнение гидростатики. 2. Закон термодинамики для рабочего тела. 3. Теплообмен излучением. 4. Уравнение Клапейрона – Клаузиуса. Условия фазовых переходов для нормальных и аномальных веществ.

Экзаменационный билет №2 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Методы исследования движения жидкости. Линия тока, трубка тока, струйка жидкости. Уравнение расхода. 2. Коэффициент полезного действия необратимых циклов. 3. Способы интенсификации теплоотдачи. 4. Уравнение Ван дер Ваальса. Физический смысл констант уравнения.

Экзаменационный билет №3 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Уравнение Бернулли для струйки идеальной и реальной жидкости. Потери полного напора. 2. Методы сравнения термических к. п.д. обратимых циклов. 3. Основные законы тепломассообмена. 4. Вириальное уравнение состояния.

Экзаменационный билет №4 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Понятие о потенциальном течении жидкости. Свойства потенциала скорости. Плоские потенциальные течения жидкости. 2. Уравнения состояния реальных (в термодинамическом смысле) газов. 3. Виды теплообмена. 4. Потенциалы взаимодействия. Потенциал Леннарда-Джонса.

Экзаменационный билет №5 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Основы теории вихревого движения жидкости. Напряжение вихревого шнура. Теорема Гельмгольца. Формула Био-Савара. 2. Цикл поршневого ДВС с подводом тепла при V=const. 3. Теплопроводность. Теплопередача. 4. Правило фаз Гиббса. Ограничения правила фаз Гиббса.

Экзаменационный билет №6 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Уравнения движения идеальной жидкости. Интеграл Бернулли. 2. Цикл поршневого ДВС с подводом тепла при p=const. 3. Конвективный тепломассообмен. 4. Законы Дальтона и Амага. Ограничения законов для смеси реальных газов.

Экзаменационный билет №7 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Обтекание кругового цилиндра потенциальным потоком. Парадокс Эйлера-Даламбера. 2. Цикл поршневого ДВС со смешанным подводом. 3. Свободная конвекция. 4. Методы решения уравнения состояния Ван дер Ваальса.

Экзаменационный билет №8 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Основные соотношения для одномерных изоэнтропических установившихся течений газа. 2. Цикл газотурбинной установки с подводом тепла при p=const. 3. Радиационно-конвективный теплообмен. 4. Фазовый переход второго рода.

Экзаменационный билет №9 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Зависимость между площадью поперечного сечения струйки и скоростью газа (уравнение Гюгонио). Сверхзвуковое сопло. 2. Цикл парокомпонентной холодильной установки. 3. Теплоотдача при кипении. 4. Межмолекулярные силы и потенциалы взаимодействия.

Экзаменационный билет №10 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Слабые и сильные возмущения в газе. Распространение слабых возмущений. 2. Регенеративный цикл газотурбинной установки. 3. Теплоотдача при конденсации. 4. Основные положения закона соответственных состояний.

Экзаменационный билет №11 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Скачки уплотнения. Основные соотношения для прямого скачка уплотнения. 2. Цикл воздушно реактивного двигателя. 3. Теплоотдача при испарении. 4. Коэффициенты переноса.

Экзаменационный билет №12 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Теория гидродинамического подобия. Основные критерии подобия в гидрогазодинамике. 2. Цикл жидкостного ракетного двигателя. 3. Уравнение теплопроводности. Граничные условия. 4. Химический потенциал. Применение химического потенциала в термодинамических расчетах

Экзаменационный билет №13 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Режимы течения вязкой жидкости. Понятие пограничного слоя. Толщина вытеснения и толщина потери импульса. 2. Цикл порошковой установки Ренкена. 3. Процесс теплоотдачи при движении высокотемпературной гетерогенной среды с большой скоростью. 4. Критерии устойчивого равновесия.

Экзаменационный билет №14 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Вывод интегрального соотношения импульсов для двумерного пограничного слоя (интегральное соотношение Кармана). 2. Цикл пороговой установки. 3. Режимы кипения в трубах и каналах. 4. Коэффициент сжимаемости.

Экзаменационный билет №15 вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» 1. Подход Рейнольдса для моделирования турбулентного течения жидкости. Понятие длины пути смешения. 2. Цикл воздушной холодильной установки. 3. Теплопередача через ребристую стенку. 4. Избыточные свойства реальной смеси.

11. Лист согласования

Программа экзаменационных материалов и экзаменационные билеты для осуществления вступительного испытания в магистратуру по направлению 223200.68 «Техническая физика» составлена на основании рабочих программ по дисциплинам ЕН. Р.1 «Гидрогазодинамика», ЕН. Р.2 «Термодинамика энергосистем», СД. Ф.01. «Тепломассообмен» и СД. Ф.02 «Теория теплофизических свойств веществ» по направлению подготовки 140400.62 «Техническая физика» по профилю подготовки «Теплофизика» (квалификация выпускника «Бакалавр техники и технологии»).

Программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры «Специальные двигатели» «___»____________2013 года, протокол №________.

Проректор по ОД ____________

Директор УМЦ КНИТУ-КАИ ____________

Директор института АНТЭ ____________

Зав. кафедрой «Специальные двигатели» ___________