Программа междисциплинарного экзамена для поступающих в магистратуру по направлению подготовки 131000 «Нефтегазовое дело», специализации: «Надежность газонефтепроводов и хранилищ»; «Строительство глубоких нефтяных и газовых скважин в сложных горно-геологических условиях»; «Управление разработкой и эксплуатацией нефтяных и газовых месторождений» (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор-директор ИПР

____________

«____» ____________ 2011 г.

ПРОГРАММА

междисциплинарного экзамена для поступающих в магистратуру

по направлению подготовки 131000 «Нефтегазовое дело», специализации:

«Надежность газонефтепроводов и хранилищ»;

«Строительство глубоких нефтяных и газовых скважин в сложных
горно-геологических условиях»;

«Управление разработкой и эксплуатацией нефтяных и
газовых месторождений»

Институт природных ресурсов (ИПР)

Обеспечивающие кафедры: Бурения скважин (БС)

Геологии и разработки нефтяных месторождений (ГРНМ)

Транспорта и хранения нефти и газа (ТХНГ)

Томск 2011

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. Рабочая программа составлена на основе ФГОС ВПО по направлению подготовки 131000 Нефтегазовое дело, утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ № 502 от 01.01.2001 г.

Разработчики:

Профессор кафедры БС

Профессор кафедры ГРНМ

Доцент кафедры ТХНГ

Утвердждаю:

Зав. кафедрой БС

Зав. кафедрой ГРНМ

Зав. кафедрой ТХНГ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.  Целью вступительного экзамена (ВЭ) является выявление и объективная (экспертная) оценка уровня теоретической подготовки поступающих в магистратуру относительно общих требований к уровню его образования, определяемых государственным образовательным стандартом данного направления.

2.  Уровень теоретической подготовки выпускника определяется составом усвоенных им теоретических знаний и методов, а также умением осознанно, эффективно применять их при решении задач анализа объектов и процессов в различных предметных областях жизнедеятельности общества и человека.

3.  ВЭ носит комплексный характер и ориентирован на выявление у каждого их экзаменующихся целостной системы базовых знаний и умений, образующих основу для последующего профессионального самоопределения поступающего и повышения его квалификации.

4.  ВЭ осуществляется группой экспертов – членов Экзаменационной комиссии (ЭК), наделенной в установленном порядке соответст-вующими полномочиями.

5.  Средством МДЭ является экзаменационный билет.

6.  Ответ должен быть точно на поставленный вопрос полно и глубоко раскрывающий суть вопроса. Вместе с тем нет прямой необходимости в чрезмерно подробном изложении мелких деталей и тонкостей, выводе формул и т. п. (если это не указано в вопросе), освещение смежных вопросов приветствуется, но не может заменить полный ответ на поставленный вопрос.

7.  Оценка результатов сдачи ВЭ осуществляется каждым членом комиссии по сто бальной шкале.

8.  Решение о результирующей оценке принимает коллегиально и утверждает путем голосования ее членов, простым большинством голосов. Все сомнения разрешаются в пользу экзаменуемого.

2. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАЗДЕЛОВ, ТЕМ И ВОПРОСОВ ЭКЗАМЕНА, ОХВАТЫВАЮЩИХ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ КАЖДОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ

Исходя из требований ФГОС ВПО к уровню подготовки выпускников с квалификацией «бакалавр», в программу вступительного экзамена включаются следующие специальные учебные дисциплины и вопросы:

I.  Специализация 131000.01 Надежность газонефте-проводов и хранилищ.

Дисциплины блока 1: инженерная графика, теоретическая механика, сопротивление материалов, детали машин

Конструкторская документация. Оформление чертежей. Изображения и обозначения элементов деталей. Рабочие чертежи деталей. Сборочный чертеж изделий. Компьютерная графика, геометрическое моделирование и решаемые ими задачи; графические объекты; графические языки; метафайлы; современные стандарты компьютерной графики; графические диалоговые системы; применение интерактив­ных графических систем.

Твердотельное конструирование механических деталей и сборок. Типы соединений деталей в сборке. Общая процедура создания чертежей по геометрической 3D модели. Системы сосредоточенных и распределенных сил.

Уравнения Лагранжа 2-го рода. Метод кинетостатики. Колебания линейных систем с конечным числом степеней свободы. Малые собственные колебания консервативных систем. Формула Релея. Свойства собственных частот и форм колебаний. Главные (нормальные) координаты. Вынужденные колебания линейных систем. Численное решение систем обыкновенных дифференциальных уравнений.

Роль опор в машинах и механизмах. Классификация опор: подшипники качения, скольжения, опоры с газовой смазкой, магнитные и электромагнитные подшипники. Расчет подшипников качения по динамической грузоподъемности. Конструирование подшипниковых узлов.

Дисциплины блока 2: материаловедение и технология конструкционных материалов (технологические процессы в машиностроении)

Строение материалов. Кристаллизация и структура металлов и сплавов. Диффузионные и бездиффузионные превращения. Классификация сплавов. Диаграммы состояния сплавов. Деформация и разрушение. Механические свойства материалов. Способы упрочнения металлов и сплавов. Железо и его сплавы. Диаграмма железо-цементит. Стали и чугуны, их классификация и свойства. Влияние легирующих компонентов на превращения, структуру, свойства сталей. Виды и разновидности термической обработки. Поверхностная закалка и химико-термическая обработка. Инструментальные материалы: инструментальные и быстрорежущие стали, твердые сплавы и режущая керамика, сверхтвердые материалы, материалы абразивных инструментов. Цветные металлы и сплавы, их свойства и назначение. Композиционные материалы. Неметаллические материалы: керамики, полимеры, пластмассы. Стекла неорганические и органические, металлические стекла. Углерод и нитрида бора.

Классификация материалов, применяемых в трубостроении. Теория и практика формообразования заготовок. Классификация способов получения заготовок. Понятие о технологичности заготовок. Пайка материалов. Основы порошковой металлургии. Напыление материалов. Изготовление полуфабрикатов и деталей из композиционных материалов. Физико-технологические основы получения композиционных материалов. Основы технологии формообразования поверхностей деталей механической обработкой, электрофизическими и электрохимическими способами обработки. Кинематические и геометрические параметры процесса резания. Физико-химические основы резания. Обработка поверхностей лезвийным, абразивным инструментом. Выбор способа обработки.

Дисциплины блока 3. Основы гидравлики и теплообмена

Модель идеальной жидкости. Уравнение движения идеальной жидкости - уравнение Эйлера. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости (несжимаемой). Уравнение Бернулли для изотермического и адиабатического течения идеального газа.

Напряжение в покоящейся жидкости. Уравнение равновесия жидкости и газа. Равновесие несжимаемой жидкости в поле сил тяжести. Относительное равновесие. Силы давления на плоские и криволинейные стенки.

Основные признаки и свойства одномерных течений. Плавно изменяющееся движение и закон распределения скорости по сечению. Средняя скорость и расход. Обобщение уравнения Бернулли на поток конечных размеров. Геометрическая и энергетическая интерпретация уравнения Бернулли.

Природа потерь энергии (напора). Классификация гидравлических сопротивлений. Структура общих формул для вычисления потерь. Основное уравнение равномерного движения. Коэффициент гидравлического трения, опытные данные.

Ламинарное и турбулентное течения, опыт Рейнольдса. Ламинарное течение в трубах. Формула Пуазейля. Начальный участок ламинарного течения.

Понятие о гидравлической неустойчивости. Элементы теории турбулентности: уравнение Рейнольдса, добавочные напряжения; полуэмпирические теории турбулентного сопротивления. Гладкостенное течение: распределение скоростей и закон сопротивления. Квадратичный закон сопротивления. Начальный участок при турбулентном течении.

Основные типы местных гидравлических сопротивлений и их расчет. Течения в диффузорах и криволинейных каналах. Сопротивление пучка труб.

Основные задачи расчета трубопроводных систем. Аналитические и графические методы расчета. Построение пьезометрических графиков. Истечение несжимаемой жидкости из отверстий и насадков.

Деформация элементарной частицы движущейся жидкости и понятие о теореме Гельмгольца-Коши. Потенциальное и вихревое движение жидкости. Потенциал скорости, функция тока. Линии тока и их уравнения.

Дифференциальное уравнение неразрывности потока. Уравнение Лапласа. Граничные условия. Понятие о методах исследования потенциальных течений.

Вихревое движение и его локализация в потоке. Вихревая линия и вихревая трубка. Циркуляция скорости. Теорема Стокса.

Распределение массы в сплошной среде. Силы, действующие в жидкости: объемные (массовые) и поверхностные. Тензор напряжений. Уравнение динамики сплошной среды в напряжениях. Обобщенный закон Ньютона. Уравнение движения вязкой жидкости Навье - Стокса.

Техническая термодинамика и теплопередача, как общетехнические дисциплины, их значение в системе подготовки инженерных кадров.

Связь данной дисциплины со смежными науками. Основные положения Энергетической программы РФ на длительную перспективу. Защита окружающей среды.

Предмет и метод технической термодинамики. Термодинамическая система. Теплота, работа, внутренняя энергия. Термодинамический процесс. Равновесный и неравновесный, обратимый и необратимый процессы.

Идеальный газ. Уравнения состояния идеального газа. Смеси идеальных газов. Способы задания газовых смесей. Определение средней мольной массы и газовой постоянной смеси. Определение парциальных давлений.

Техническая термодинамика и теплопередача, как общетехнические дисциплины, их значение в системе подготовки инженерных кадров.

Связь данной дисциплины со смежными науками. Основные положения Энергетической программы РФ на длительную перспективу. Защита окружающей среды.

Предмет и метод технической термодинамики. Термодинамическая система. Теплота, работа, внутренняя энергия. Термодинамический процесс. Равновесный и неравновесный, обратимый и необратимый процессы.