Инженерное дело. Техника

В методических указаниях представлен способ экспериментального определения коэффициента теплопроводности изоляционных материалов. Методические указания предназначены для студентов 2-го курса физико-технологического факультета, обучающихся по специальности «Промышленная теплоэнергетика» направления «Теплоэнергетика и теплотехника».

Книга предназначена для студентов в качестве учебного пособия к теоретическим и практическим занятиям по одноименному курсу. Имеет своей целью дать студентам необходимое теоретическое понимание и возможность подготовки и выполнения практических занятий по дисциплине «Электрическая часть станций и подстанций». Характеризует задачи и объем учебного расчета электрической части станций и подстанций напряжением 6(10) – 110(35) кВ электроэнергетической системы, в ней содержатся указания о задачах, последовательности и методике проработки конкретных разделов изучаемой дисциплины. Приводятся рекомендации по составу учитываемых технических и экономических характеристик, по критериям конкретных решений и по учету нормативных материалов и рекомендаций технической литературы. Формулируются требования к глубине проработки каждого из разделов, которые закрепляются соответствующими заданиями для самостоятельного выполнения.

Рассмотрены вопросы повышения эффективности ВОЛС. В качестве критерия оценки выбран показатель экономической эффективности NPV (Net Present Value) – показатель чистой текущей стоимости, который признан одним из основных инструментов оценки среди всех способов принятия инвестиционных решений. Особое внимание уделено вопросам неопределённости и риска. Материал изложен в доступной для понимания форме, с пояснениями в виде примеров расчёта по приводимым соотношениям и сопровождается таблицами и графиками.

Учебник содержит материал, который дает целостное представление об устройстве экономики организации (предприятия) топливно-энергетического комплекса. В нем раскрываются особенности экономических процессов в топливно-энергетическом комплексе, разработаны ситуационные задачи и тесты для самоконтроля знаний. Тематически обособленные практические задания расширяют содержательное представление студентов об изучаемой предметной области и позволяют получить разносторонние навыки в области решения различных экономических задач, характерных для топливно- энергетического комплекса.

Содержит теоретические сведения и методические указания к выполнению расчетной и экспериментальной частей лабораторных работ. Приведены схемы стенда для исследования защит, программа и порядок выполнения работ и контрольные вопросы.

В учебно-методическом пособии приведены теоретические сведения об основах компьютерного анализа напряженно-деформированного состояния строительных конструкций при проведении экспериментальных исследований при статических и динамических нагрузках. Задачи компьютерных практикумов посвящены анализу влияния условий закрепления, определению прогибов, определению внутренних усилий и учету повреждений в моделях. В каждом практикуме даны краткие теоретические сведения о рассматриваемой задаче, указан порядок выполнения работы и проведен анализ полученных результатов.

В учебно-методическом пособии кратко изложено содержание практических занятий. В разделе, посвященном курсовой работе, приведены: тематика работ, содержание и состав курсовой работы, вопросы для защиты и список минимально необходимой литературы для подготовки курсовой работы и освоения дисциплины. В пособии сделан акцент на особенности выполнения курсовой работы и приведены примеры материалов для ряда разделов КР.

Учебное пособие представляет собой набор из шестнадцати задач по энергосбережению и повышению энергетической эффективности систем электроснабжения и потребителей электроэнергии. Каждая из задач имеет соответствующее теоретическое введение и задание на выполнение расчетов. Теоретическое введение позволит студентам полнее понять сущность предлагаемой задачи, более рационально выполнить ее решение и сделать правильные выводы о возможностях ее практического применения. Все предлагаемые задачи характерны для реальной инженерной практики, поэтому должны помочь студентам использовать полученные теоретические знания для их практического применения.

В учебнике представлены основы теории построения измерительных органов устройств релейной защиты и автоматики на базе элементов аналоговой электроники: полупроводниковых приборов, операционных усилителей и схем на их основе. Рассмотрены принципы построения аналоговых активных и пассивных фильтров для выделения основной и высших гармоник электрических сигналов; представлены схемы фильтров симметричных составляющих токов и напряжений. Рассмотрены способы построения дистанционных аналоговых реле и определение параметров схемы для получения заданных характеристик срабатывания в комплексной плоскости. Рассмотрены принципы функционирования серийных аналоговых реле, выпускаемых отечественной промышленностью, таких как РСТ-13, РСН-16 и др. Отдельный раздел посвящен вопросам проектирования нетиповых аналоговых реле, выполняющих заданные функции защиты и автоматики.

Содержатся сведения о первичных источниках электропитания, их сравнительных характеристиках, принципах построения и структуре вторичных источников питания, их показателях, схемных решениях основных функциональных узлов: выпрямителей, стабилизаторов, инверторов и корректоров, обеспечивающих эффективное преобразование параметров электрической энергии в современных электропитающих установках для радиоэлектронной аппаратуры приема, передачи и обработки информации. Материал сопровождается учебными задачами и практическими схемами вторичных источников.

В учебном пособии излагаются основы теории работы базовых электронных цепей, усилительных схем, реализованных на биполярных и полевых транзисторах, а также рассматриваются вопросы построения операционных усилителей, особенности их схемотехники и примеры применения. Учебный материал сопровождается широким перечнем контролирующих вопросов и задач для самостоятельного решения.

Учебное пособие предназначено для практического освоения курса «Электроника». Работа содержит краткий теоретический материал, руководство к пакету схемотехнического моделирования Electronics Workbench и практические задания. Задания направлены на получение вольт-амперных характеристик базовых электронных компонентов путем использования пакета моделирования с последующим расчетом параметров этих компонентов. Приведены примеры использования некоторых электронных компонентов в схемах и расчет характеристик этих схем.

Рассматриваются основные закономерности построения электрических схем управления электромеханических систем и конструирования электрических и электронных аппаратов. Представлены краткие теоретические сведения, методики расчетов, типовые задачи для решения конструкторских проблем в области электроаппаратостроения. Приведены примеры решения задач, вопросы для самопроверки, справочные данные и перечень литературы, необходимой для изучения курса.

В учебном пособии рассмотрены вопросы, связанные с явлениями гашения электрической дуги постоянного и переменного тока при коммутации электрических цепей в рабочих режимах, в режимах короткого замыкания и пр. Изложены основные физические особенности дугового разряда, условия горения и гашения электрической дуги, возникающей при отключении электрической цепи постоянного и переменного тока низкого и высокого напряжения, а также вопросы восстановления напряжения на контактах отключающего аппарата. Материал пособия включает в себя основанные на теоретических сведениях анализ решений задач, обладающих направленностью на самостоятельную работу студентов при изучении процессов, сопровождающихся возникновением дуги при отключении цепей постоянного и переменного тока.

Учебник посвящен методам экспериментального модального анализа самолетов, вертолетов, космических аппаратов и беспилотных летательных аппаратов. Представлена история развития этих методов, сделан обзор современных методов и средств модальных испытаний. Изложен метод модального анализа летательных аппаратов, основанный на свойствах вынужденных монофазных колебаний. Приведены результаты исследований погрешностей определения характеристик собственных тонов колебаний динамических систем. Описаны особенности модального анализа космических конструкций. Рассмотрены такие приложения результатов испытаний, как коррекция расчетных моделей и контроль технического состояния летательных аппаратов.

В учебном пособии описаны методы и средства, используемые при исследовании быстропротекающих процессов. Первый раздел содержит описание экспериментальных исследовательских комплексов, таких как ударные трубы, открытые полигоны, взрывные камеры и баллистические трассы. Описаны также основные понятия системы безопасности при проведении взрывных работ. Во втором разделе рассмотрены устройства взрывного и ударного нагружения для газодинамических экспериментов. Дано понятие начального импульса, описаны характеристики методов нагружения сред взрывом: падающей, уходящей, скользящей детонационной волной, нагружение пересжатой детонацией. Раздел содержит также схемы и характеристики устройств нагружения сред взрывом и ударом. В третьем разделе представлена измерительная и регистрирующая техника для исследования быстропротекающих процессов. Описаны наиболее употребительные датчики и измерительные преобразователи, устройства для оптических методов регистрации, лазерные и лазерно-доплеровские измерители-преобразователи для измерения волновых и массовых скоростей. Даны основные представления об импульсной рентгенографической технике. В четвертом разделе кратко описаны методы определения температуры и оптических свойств ударно-сжатых материалов. В пятом и шестом разделе рассмотрены относительно новые методы исследований быстропротекающих процессов, такие как микроволновая диагностика и использование синхротронного излучения.

Прошло более четырех лет с момента написания учебника «Профессиональное макетирование и техническое моделирование». Время показало, что книгой заинтересовались не только моделисты и макетчики. Учебник по макетированию стал популярным у людей, которые любят делать что-то своими руками. В «Энциклопедии макетирования», наряду с описанием современных технологий изготовления макетов, вы найдете практические советы по работе над макетами и моделями, советы по организации производства макетов и созданию собственного бизнеса. «Энциклопедия макетирования» ‒ это пошаговое руководство к действию для людей, которые интересуются историей архитектуры, историей техники. В книге сконцентрирован как личный многолетний опыт автора, так и опыт его коллег, мастеров.

Систематически и подробно рассмотрено решение уравнений электродинамики в дифференциальной форме как решение волнового уравнения или уравнения Гельмгольца для векторных потенциалов в задачах возбуждения электромагнитных полей различными источниками в неограниченном однородном пространстве. Подробно разобраны параметры полей сферической, цилиндрической и плоской волн, поверхностной волны. Изложены основные теоремы и принципы электродинамики; основы теории открытых и закрытых направляющих систем и объёмных резонаторов; рассмотрены электромагнитно-волновые явления, возникающие при отражении плоской волны от плоской поверхности раздела сред, и явления рассеяния и дифракции электромагнитного поля, соответствующие прикладным задачам радиотехники. Особое внимание уделено физической интерпретации явлений электромагнетизма. Все разделы книги снабжены контрольными вопросами.

Изложены основные разделы дисциплины «Электротехника, электроника и схемотехника». Приведено описание четырнадцати лабораторных работ. Каждая работа сопровождается теоретическим материалом в форме конспективного изложения основных разделов лекций, примерами расчетов и моделирования электрических цепей и электронных схем, расчетными домашними заданиями по обработке экспериментальных результатов. Компьютерный лабораторный практикум построен на базе новой облачной среды схемотехнического проектирования TINACloud компании DesignSoft, подключение пользователя к которой происходит через Интернет в любом месте и в любое время без установки программы на собственном устройстве с использованием как настольного компьютера, так и различных мобильных устройств (ноутбуков, планшетов, смартфонов) и предназначен для формирования навыков, умений и компетенций в расчетах и экспериментальных исследованиях электрических цепей и электронных схем. Пособие может быть использовано как при традиционных, так и дистанционных технологиях обучения студентов.

Пособие состоит из 18 лекций, содержащих теоретический материал, задачи для решения, схемы для моделирования, контрольные вопросы, и соответствует программе дисциплины «Электротехника». Отличительной особенностью книги является то, что любую изучаемую схему можно загрузить в бесплатную студенческую версию программы TINA-TI и исследовать самостоятельно её работу. Пособие содержит дополнительные главы – резонансные контуры, электрические фильтры, двухполюсники, цепи с распределёнными параметрами, которые представляют интерес для углублённого понимания курса.

Изложены основные разделы дисциплины «Электроника». Рассмотрена элементная база современной электроники – полупроводниковые электронные приборы, операционные усилители, автогенераторы, цифровые микросхемы, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи, источники питания, микропроцессорные устройства и т.д. Помимо аналитических и графических методов расчёта представлена обширная информация по использованию бесплатной студенческой версии программы компьютерного моделирования электронных схем TINA-TI. Отличительной особенностью книги является то, что любую изучаемую схему можно загрузить в программу TINA-TI и испытать самостоятельно её работу. Знакомство с программой TINA-TI поможет студентам в будущем успешно применять профессиональные версии этой программы, а также аналогичные программы проектирования. Пособие содержит схемы для самостоятельного моделирования и экспериментального исследования электронных устройств.

В учебном пособии приведен материал, необходимый для полноценного освоения курса «Электрическое и электромеханическое оборудование» обучающимися по программам среднего профессионального звена.

Методические указания содержат лабораторные работы, которые выполняются на персональном компьютере с применением программы схемотехнического моделирования «Micro Сар 8». Работа с программой моделирования предполагает наличие у студентов навыков работы в операционной системе Windows 2000/ХР. Демонстрационную версию программы можно свободно получить по сети Internet, воспользовавшись сайтом фирмы разработчика, поэтому использование демо-версии этой программы моделирования в учебном процессе не нарушает авторских прав.

В задачу журнала входит публикация оригинальных научных статей, научных обзоров по фундаментальным проблемам электрохимической энергетики: преобразование энергии в литиевых электрохимических системах; совершенствование традиционных электрохимических систем - свинцово-кислотных, никель-кадмиевых, никель-металлогидридных, электрохимических конденсаторов, топливных элементов, физико-химические проблемы электролитов, научные основы современных технологий производства химических источников тока. Журнал включен в Перечень ВАК.

В журнале рассматриваются научные, технические и технологические разработки в области преобразования, накопления и передачи электрической энергии, а также информационных систем, сетей и устройств различного назначения. Тематика журнала охватывает следующие разделы: 1. Электротехнические комплексы и системы: • преобразование, накопление, передача и использование электрической энергии и электротехнической информации; • принципы и средства управления действующими или создаваемыми электротехническими комплексами и системами промышленного, транспортного, бытового и специального назначений; • электротехнические комплексы и системы генерирования электрической энергии; • электроприводы, электроснабжение, электрооборудование, электротехнологии транспортных средств, аэрокосмической техники, служебных и жилых зданий, специальной техники. 2. Метрология и информационно-измерительные устройства • проблемы метрологии (обеспечение единства и точности измерений во всех областях науки, техники и производства); • разработка средств измерений (измерительных приборов, систем, эталонных комплексов, датчиков и др.). 3. Наноэлектроника и квантовые информационные системы.

Содержит теоретические сведения по линейным и нелинейным электрическим цепям постоянного тока, одно- и трехфазным цепям синусоидального тока, магнитным цепям постоянного и переменного токов, трансформаторам и электрическим машинам постоянного и переменного тока.

В методических указаниях рассмотрены основные методы анализа и расчета параметров линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и однофазного переменного (синусоидального и несинусоидального) токов. Изложена методики анализа и упрощения схем, выбора расчетных узлов и контуров, составления уравнений и их последующего расчета. Рассмотрены способы построения потенциальных, топографических и векторных диаграмм токов, напряжений, сопротивлений и мощностей. Изложена методика анализа полученных результатов.

Изложены теоретические основы конструирования и функционирования энантиоселективных химических и биологических сенсоров, приведены примеры их практического применения. Рассмотрены возможности сенсоров в решении задач химии, биологии, медицины, фармацевтического анализа. Большое внимание уделено новым направлениям в конструировании и применении энантиоселективных сенсоров — использованию углеродных и композитных материалов на основе фуллеренов, графена и нанотрубок, наночастиц металлов, ионных жидкостей, биоматериалов, полимеров, самоорганизующихся и мультиэлектродных систем типа «электронный язык», детектированию оптически чистых соединений в биологических жидкостях и лекарственных средствах.

Методические указания по дисциплине «Элементная база электроники» содержат лабораторные работы: «Изучение работы полупроводникового диода», «Изучение характеристик полупроводниковых транзисторов», «Изучение свойств полупроводниковых тиристоров», «Изучение свойств вакуумных приборов». Все лабораторные работы выполняются на персональном компьютере в программной среде Micro САР 8. Работа с программой моделирования предполагает наличие у студентов навыков работы в операционной системе Windows 2000 или выше.

В пособии рассмотрены вопросы экологической безопасности химических производств и нефтегазодобывающего производства. Представлены виды негативного воздействия, приведены характеристики загрязнителей, описаны методы очистки отходящих газов, сточных вод и переработки твердых отходов.

Рассматриваются решения прикладных задач электро- и магнитостатики, корректной постановки граничных задач с использованием уравнений Лапласа и Пуассона. Приводятся численные методы интегрирования уравнений.

Конспект лекций посвящен изучению вопросов экспертизы и диагностирования сварных конструкций сооружений и оборудования (объектов диагностирования) с целью повышения надежности их эксплуатации; изучению методов диагностирования, контроля сварных соединений. Приведены расчетные методики проверки прочности и долговечности с определением остаточного срока эксплуатации.

Рассмотрены основные принципы электронно-микроскопических и рентгено-спектральных методов анализа; подходы к исследованию морфологии, структуры и химического состава гетерогенных катализаторов и углеродных наноматериалов с применением электронно-микроскопических методов. Представлены примеры изучения различных каталитических систем с использованием данных методов, а также контрольные вопросы и тестовые задания для самостоятельной работы студентов.

В учебном пособии изложены общие требования по безопасности гидротехнических объектов, в частности гидротехнических сооружений, и принципы мониторинга за безопасностью гидротехнических сооружений. Рассмотрены вопросы эксплуатации, ремонтов сооружений, а также критерии безопасности. Приведены факторы риска аварий, состав и содержание декларации безопасности. Даны основные понятия и определения в области безопасности гидротехнических сооружений.

Излагаются основы широко применяемых в настоящее время методов исследования структуры неупорядоченных, аморфных и наноматериалов, в том числе с использованием синхротронного излучения. Описаны теоретические основы методов и особенности их применения.

Издание содержит краткие материалы по выполнению самостоятельной работы, и рекомендуется студентам вузов по направлению подготовки «Агроинженерия» и «Теплоэнергетика и теплотехника».

Изложены теоретические сведения о процессе электроосаждения металлов натиранием, его преимуществах и недостатках, необходимом оборудовании, способах предварительной подготовки поверхности, условиях и способах нанесения покрытия. Приведены рабочие характеристики электролитов, параметры технологического процесса, методы оценки качества покрытия, изложены алгоритмы необходимых расчетов.

Рассмотрены в совокупности процессы переработки древесины в жидкое топливо термохимическим методом и последующее энергетическое использование полученного топлива методом сжигания с применением существующего оборудования.

Проанализирована и систематизирована информация по теоретическим основам и биотехнологическим процессам очистки сточных вод от органических поллютантов и биогенных элементов, приемам их усовершенствования, методам обработки и переработки твердых отходов (включая компостирование, вермикомпостирование и выщелачивание), а также по биоочистке газовых выбросов.

Монография посвящена вопросам эргономического обеспечения антропоморфных робототехнических систем космического назначения — раскрытию структурно-функционального содержания и эргономических требований к характеристикам эргатической системы «космонавт — антропоморфная робототехническая система космического назначения — профессиональная среда деятельности».

Приведены основные сведения о системе газораспределения. Описано устройство газораспределительных станций и сетей. Изложены основные работы в период эксплуатации распределительных газопроводов. Рассмотрены вопросы обеспечения промышленной безопасности и воздействия сетей газораспределения на природную среду. Представ-лен пример расчета газораспределительной сети низкого давления.

Пособие содержит материалы для подготовки к интернет-тестированию образовательных достижений студентов на различных этапах обучения по дисциплине Электротехника и электроника, касающихся раздела «Теория и методы анализа линейных цепей постоянного тока». Тематическая структура пособия определяется дидактическими единицами государственных образовательных стандартов, которые подразделяются на более узкие подразделы (темы) и образуют структуру педагогических измерительных материалов (ПИМ). Такая структура во многом определяет специфику проведения тестирования и независимую оценку результатов Федерального экзамена в сфере профессионального образования (ФЭПО) по дисциплинам основных образовательных программ. Материал пособия включает в себя краткие теоретические сведения, анализ решений тестовых заданий и заданий, вынесенных для самостоятельного решения, с ответами. Пособие будет полезно для самоконтроля усвоения знаний и умений в рамках образовательного процесса при подготовке к экзамену или зачету, к вступительным испытаниям в магистратуру и аспирантуру по дисциплинам: Электротехника и электроника (ЭиЭ), Теоретические основы электротехники (ТОЭ), Основы теории электрических цепей (ОТЭЦ), Общая электротехника (ОЭ).

В пособии изложены подходы и методы анализа электрических цепей, физические основы, принципы действия и характеристики полупроводниковых приборов; описаны типовые выпрямительные и усилительные устройства, выполненные на базе полупроводниковых приборов; разобраны примеры расчета электрических цепей постоянного и переменного тока; приводится задание на типовую расчетно-графическую работу. Предназначено для студентов, изучающих дисциплину «Электротехника и электроника», а также всех желающих получить навыки исследования и расчета электрических цепей.

Содержание пособия охватывает основные разделы курса «Электротехника»: приведены краткие теоретические сведения по темам, изложены основные методы расчета электрических цепей постоянного и гармонического тока в установившемся и переходном режимах, представлены примеры решения практических задач с позиций рассматриваемого курса, даны рекомендации по проведению экспериментальных исследований элементов электрических цепей. Может быть рекомендовано студентам, изучающим дисциплины «Электротехника», «Электротехника и электроника», и всем желающим получить навыки исследования и расчета электрических цепей.

Рассматриваются принципы построения и свойства устройств на транзисторах и интегральных элементах, работающих в импульсном режиме; основы построения устройств комбинационной логики: шифраторов, мультиплексоров, триггеров, регистров, счетчиков, сумматоров. Излагаются основы построения и свойства таких базовых схем, как мультивибраторы, генераторы линейно изменяющегося напряжения, триггеры, блокинг-генераторы.

В пособии рассматриваются методы расчета установившихся процессов в электрических цепях с периодическими несинусоидальными источниками. Приводятся теоретические сведения и большое количество примеров решения типовых задач. Предлагаются задачи для самостоятельного решения. Структура и содержание пособия соответствуют программе курса «Теоретические основы электротехники» для направления «Электроэнергетика и электротехника».

Учебное издание содержит необходимые пояснения, формы проведения занятий, порядок и технику выполнения заданий, краткую справочную информацию и задания для самостоятельной работы.

Книга «Электроника шаг за шагом. Практикум» представляет собой сборник практических примеров, дополняющих теоретические сведения о началах электроники, изложенные в книге Р. А. Свореня «Электроника шаг за шагом». Подобные примеры имеются и в оригинальных изданиях «Электроники шаг за шагом», но к настоящему времени они устарели. Примеры в данном издании ориентированы в основном на элементную базу поколения дискретных компонентов и КМОП-микросхем малой и средней степени интеграции. Затрагиваются также более современные приемы любительской электроники, основанные на микроконтроллерах и Arduino. Разделы «Практикума» в основном следуют тематике глав в современном переиздании «Электроники шаг за шагом». Каждый раздел содержит краткие сведения теоретических основ обсуждаемой области. В необходимых случаях приводятся справочные данные некоторых компонентов и их аналогов для возможной замены. Приводится краткое описание необходимых инструментов, оборудования и радиолюбительских технологий.

Первое издание практической энциклопедии радиолюбителя «Электроника шаг за шагом» Р. А. Свореня было выпущено в 1979 году и сразу завоевало широкую популярность. В него вошли рассказы об основах электротехники, электроники и радиотехники, о звукозаписи, телевидении, радиосвязи, электронной музыке, об автоматике и вычислительной технике. Настоящая книга подготовлена на базе второго расширенного издания, вышедшего в 1986 году. Основная (учебная) часть оставлена почти без изменений; для привязки к современным реалиям и терминологии книга дополнена комментариями, а также «Практикумом» на основе современных компонентов.

Методические указания предназначены для студентов направления «Теплоэнергетика и теплотехника» всех форм обучения.