 |
Теоретические основы электротехники
|
|
|
|
Синегубов А.П.
Методические указания к практическим занятиям по курсу «Общая энергетика» – Ростов н/Д: ДГТУ, 2012. – с.
В методических указаниях приведены темы практических занятий, вопросы и задачи с примерами их решения.
Учебное пособие предназначено для бакалавров направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» всех форм обучения.
Без объявл. УДК 621. 311: 51 (075.8)
Ó Издательский центр ДГТУ, 2014
Ó Синегубов А.П.
Целью практических занятий по курсу «Общая энергетика» является закрепление теоретических знаний, полученных студентом на лекциях, приобретение навыков самостоятельного решения задач, формирование базы для успешного освоения специальных дисциплин энергетического профиля.
ТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
Общие сведения об энергетике
1.1.1 Понятие об энергии. Виды энергии. Закон сохранения энергии. Виды энергоресурсов и их характеристика. Условное топливо. Причины преимущественного использования электрической энергии. Понятие об электромагнитном поле – носителе электрической энергии.
1.1.2 История развития энергетики. Научные открытия, заложившие основы электроэнергетики. Развитие электроэнергетики в мире и в России. Неблагоприятные воздействия энергетики на окружающую среду и перспективы ее развития.
1.1.3 Понятие об электроэнергетической системе (ЭЭС). Оперативное управление ЭЭС. Основная особенность процесса производства и потребления электроэнергии.
1.1.4 Основные физические величины в энергетике. Единицы измерения длины, массы, времени, температуры, частоты вращения, силы и веса тел, давления, плотности, электрической и тепловой энергии, мощности, тока, напряжения.
|
|
|
Основы термодинамики
1.2.1 Термодинамическая система и параметры ее состояния. Понятие о внутренней энергии тела (системы). Теплота, теплоемкость, удельная теплота сгорания.
1.2.2 Начала термодинамики. Первый, второй и третий законы термодинамики. Понятия энтропия и энтальпия и их физический смысл.
1.2.3 Основные термодинамические процессы. Изохорный, изобарный, изотермический, адиабатический и политропный процессы.
1.2.4 Виды теплообмена и их физический смысл. Теплопроводность. Конвективный теплообмен. Лучистый теплообмен.
1.2.5 Тепловые и холодильные машины. Устройство, принцип действия, термодинамический цикл и КПД. Цикл Карно, КПД цикла.
1.2.6 Физические свойства воды и водяного пара. Зависимость плотности воды от давления. Зависимость температуры кипения (насыщения) воды от давления. Виды пара (сухой насыщенный, перегретый, влажный). Удельная теплота парообразования. Критические параметры воды и пара. Конденсация пара. Конденсаторы.
Тепловые электрические станции
1.3.1 Виды тепловых электрических станций (ТЭС). Доля электроэнергии, вырабатывая ими в мире и в России. КПД ТЭС. Наиболее мощные ТЭС различных видов, их параметры и характеристики. Недостатки ТЭС и перспективы их развития.
1.3.2 Паротурбинные ТЭС (ТПЭС). Конденсаторные (КЭС) и теплофикационные (теплоэлектроцентрали – ТЭЦ). Структура и технологические схемы. Тепловой баланс ТЭС. Основные параметры и характеристики.
1.3.3 Устройство и принцип действия основного оборудования ТЭС. Парогенератор, паровая турбина, конденсатор. Компоновка современных ТЭС.
1.3.4 Газотурбинные и парогазовые установки. Принцип действия, тепловая схема. Основные характеристики. Достоинства и недостатки.
Атомные электрические станции
1.4.1 Основное отличие атомных электрических станций (АЭС) от тепловых. Физические явления, заложенные в основу работы АЭС. История развития атомной энергетики и её современное состояние в мире и в России. Типы АЭС.
|
|
|
1.4.2 Топливо для АЭС. Природные запасы, технология получения, эффективность использования, теплотворная способность.
1.4.3 Устройство и принцип работы ядерного реактора на тепловых нейтронах. Характеристика состояния реактора. Регулирование хода цепной реакции. Устройство водо-водяных реакторов типа ВВЭР и уран-графитовых канальных типа РБМК, их сравнительные характеристики. Тепловые схемы АЭС.
1.4.4 Ядерные реакторы на быстрых нейтронах. Процессы, протекающие в реакторе. Основное достоинство реакторов этого типа. История и перспективы их развития.
1.4.5 Достоинства и недостатки АЭС. Требования безопасности АЭС и мероприятия по их обеспечению. Основные направления развития атомной энергетики.
Гидравлические электрические станции
1.5.1 Типы гидроэнергетических установок и их общая характеристика. Основные преимущества ГЭС перед ТЭС и АЭС, особенности использования в энергосистеме.
1.5.2 Гидроресурсы мировые и России, особенности их распределения и схемы использования. Мощность водотока. Виды плотин ГЭС. Регулирование стока реки водохранилищем.
1.5.3 Энергомеханическое оборудование ГЭС. Основные сооружения ГЭС. Классы и виды гидротурбин, особенности их конструкции и использования. Мощность, развиваемая гидротурбиной, КПД. Особенности генераторов ГЭС.
1.5.4 Гидроаккумулирующие электростанции. Назначение, особенности устройства, схема работы, характеристика.
1.5.5 Приливные электростанции. Принцип работы. Технические ресурсы приливной энергии России.
Нетрадиционные способы получения электрической энергии
1.6.1 Солнечная энергетика. Солнечное излучение (СИ). Мощность потока СИ, достигающего Земли, и факторы от которых она зависит. Энергоресурсы солнечной энергетики России. Классификация солнечных энергетических установок. Устройство и назначение солнечных коллекторов. Устройство и КПД солнечных фотоэлектрических установок. Современное состояние и динамика развития фотоэнергетики в мире и в России.
1.6.2 Ветроэнергетика. Оценка энергии ветра на земном шаре и на территории России. Процессы изменения скорости ветра во времени. Ветроэнергетические установки и их классификация. Современное состояние и динамика развития ветроэнергетики в мире и в России.
|
|
|
1.6.3 Геотермальные электростанции. Районы России, перспективные для развития геотермальной энергетики. Проблемы, решаемые с помощью геотермальной энергетики в России. Современное состояние и перспективы развития геотермальной энергетики в России. Использование тепловых насосов.
Теоретические основы электротехники
1.7.1 Электромагнитное поле. Общие представления. Величины, характеризующие интенсивность поля. Закон полного тока. Силовое действие поля на движущийся заряд. Закон электромагнитной индукции. Магнитные свойства материалов.
1.7.2 Электрические цепи постоянного тока. Элементы, схемы, законы, методы расчета.
1.7.3 Электрические цепи переменного тока. Аналитическое описание синусоидальных токов и их основные параметры. Причины широкого применения синусоидальных токов. Среднее и действующее значение синусоидальной величины. Представление синусоидального тока проекциями вращающегося вектора. Векторная диаграмма. Представление синусоидального тока комплексными величинами. Законы электрических цепей синусоидального тока. Мощность в цепи синусоидального тока.
1.7.4 Трехфазные электрические цепи. Преимущества трехфазных цепей по сравнению с однофазными. Трехфазная система ЭДС и её векторная диаграмма. Схемы соединения обмоток генератора и нагрузки. Мощность трехфазной цепи.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
|
|
|
