Практические и семинарские занятия

Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате изучения дисциплины студент-бакалавр должен

знать: физико-технические основы экспериментального обоснования электрогенерирующих систем применительно к ЯЭУ и ЭУ прямого преобразования энергии; основные приемы проведения экспериментальных исследований термоэмиссионных преобразователей энергии различного назначения;

уметь: обосновать выбор конкретных электродных и конструкционных материалов для различных электрогенерирующих систем прямого преобразования и оптимальных характеристик рабочих процессов преобразования энергии;

иметь навыки: исследований, испытаний различных электрогенерирующих систем, создания баз экспериментальных данных испытаний термоэмиссионных электрогенерирующих каналов и систем различного назначения энергетических установок прямого преобразования тепловой энергии в электрическую.

Краткий обзор методов прямого преобразования энергии, видов ЯЭУ и ЭУ прямого преобразования, основных практических задач, решаемых с помощью таких энергетических установок.

II. Основы физики и техники термоэлектрических и термофотоэлектрических преобразователей энергии и различных энергетических установок с такими преобразователями – 3 часа

Физико-технические основы работы термоэлектрических и термофотоэлектрических устройств и методов оптимизации электрофизических характеристик преобразователей

III. Основы физики и техники термоэмиссионных преобразователей энергии (ТЭП) и электрогенерирующих каналов (ЭГК) в составе различных энергетических установок – 15 часов.

Основные сведения о режимах работы термоэмиссионных преобразователей, свойствах электродных материалов электрогенерирующих каналов (ЭГК) различного назначения. Методы подготовки электродных и конструкционных материалов, узлов и систем с термоэмиссионными преобразователями для исследований и испытаний.

IV. Влияние условий рабочего процесса термоэмиссионных преобразователей энергии и электрогенерирующих систем на эмиссионно-адсорбционные свойства электродов и выходные электрические характеристики ТЭП – 6 часов.

Вольтамперная характеристика (ВАХ) цезиевого дугового ТЭП, влияние давления цезия, температуры электродов и величины межэлектродного зазора. Влияние примесей на эмиссионные свойства электродов, основные представления о деградационных процессах изменения эмиссионных свойств электродов, выходных электрических характеристик ТЭП и методах их подавления.

V. Методы исследования, техника измерений и испытаний характеристик электродных и конструкционных материалов термоэмиссионных электрогенерирующих систем – 8 часов

Изучение основных методов и аппаратуры проведения исследований и испытаний ТЭП и электрогенерирующих систем прямого преобразования. Испытание электродных материалов в составе ТЭП и ЭГК на электрофизических стендах с электронагревом, в активной зоне ядерного реактора в составе петлевых каналов, в составе наземных прототипов термоэмиссионных ЯЭУ.

VI. Физика и техника термоэмиссионных электрогенерирующих систем и установок нового поколения высокой эффективности – 16 часов

Основные сведения об увеличении к.п.д. и ресурса термоэмиссионных ЯЭУ путем использования эффективных электродных пар материалов, размещения ЭГК вне активной зоны, новых концепциях создания энергетических установок различного назначения. Термоэмиссионные преобразователи в газопламенной энергетике в составе систем «ТЭП-горелка», «ТЭП-когенерационная ЭУ», «ТЭП-надстройка к ТЭЦ», «ТЭП-выпрямитель». Ридберговское вещество в ТЭП нового поколения. Наземные и морские термоэмиссионные ЯЭУ.

№ п/п	Тема семинарского занятия	Литература	Кол-во часов
1.	Физико-технические основы термоэлектрического преобразования энергии и основные соотношения для термоэлектрической батареи.	1. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства. Справочник. Киев, изд-во «Наукова думка», 1979, 768 с. 2. Мелета Е.А., Ярыгин В.И., Ионкин В.И. Обзор прошлых и настоящих разработок в области термоэлектрических генераторов. Часть 1 – Основы физики и техники термоэлектрических устройств для преобразования тепловой энергии в электрическую. – Учебное пособие по курсу «Перспективные методы получения и преобразования энергии». ИАТЭ, Обнинск, 2007, 104 с.
2.	Физические основы термоэмиссионного преобразования энергии и основные соотношения для ТЭП.	1. Термоэмиссионные преобразователи и низкотемпературная плазма. Под редакцией Мойжеса Б.Я. и Пикуса Г.Е.. М., изд-во «Наука», 1973, 480 с. 2. Ярыгин В.И. Физические основы термоэмиссионного преобразования энергии. Часть 1 – Введение в специальность. – Учебное пособие по курсу «Перспективные методы получения и преобразования энергии». ИАТЭ, Обнинск, 2006, 104 с.
3.	КЯЭУ «БУК», основные сведения о ТЭГ и технических характеристиках установки.	1. Зродников А.В., Ярыгин В.И. и др. Модель космоса, восьмое издание. Том II – Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов. Изд-во «Университет – книжный дом», 2007, 1143 с. 2. Мелета Е.А., Ярыгин В.И., Ионкин В.И. Обзор прошлых и настоящих разработок в области термоэлектрических генераторов. Часть 2 – Термоэлектрические генераторы космического применения. – Учебное пособие. ГНЦ РФ-ФЭИ, ИАТЭ, Обнинск, 2002, 25 с. 3. Ионкин В.И., Ярыгин В.И.. Роль ядерной энергетики в космических исследованиях. Опыт и достижения СССР/России. Современное состояние и перспективы развития. Учебное пособие по курсу «Перспективные методы получения и преобразования энергии». ИАТЭ, Обнинск, 2007, 80 с.
4.	КЯЭУ «ТОПАЗ», основные сведения об ЭГК и технических характеристиках установки.	1. Зродников А.В., Ярыгин В.И. и др. Модель космоса, восьмое издание. Том II – Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов. Изд-во «Университет – книжный дом», 2007, 1143 с. 2. Мелета Е.А., Ярыгин В.И., Ионкин В.И. Обзор прошлых и настоящих разработок в области термоэлектрических генераторов. Часть 3 – Термоэмиссионные преобразователи в космосе и на Земле: основные исследования и применения. – Учебное пособие ГНЦ РФ-ФЭИ, ИАТЭ, Обнинск, 2002, 21 с. 3. Ионкин В.И., Ярыгин В.И.. Роль ядерной энергетики в космических исследованиях. Опыт и достижения СССР/России. Современное состояние и перспективы развития. Учебное пособие по курсу «Перспективные методы получения и преобразования энергии». ИАТЭ, Обнинск, 2007, 80 с.
5.	Эмиттерные материалы ТЭП (ЭГК). Основные требования, особенности эмиссионных характеристик и технологии изготовления.	1. Термоэмиссионные преобразователи и низкотемпературная плазма. Под редакцией Б.Я. Мойжеса и Г.Е. Пикуса. М., изд-во «Наука», 1973, 480 с. 2. Технология термоэмиссионных преобразователей. Справочник. Под редакцией Рябикова С.В., М., Атомиздат, 1974, 232 с. 3. Ярыгин В.И. Физические основы термоэмиссионного преобразования энергии. Часть 1 – Введение в специальность. – Учебное пособие по курсу «Перспективные методы получения и преобразования энергии». ИАТЭ, Обнинск, 2006, 104 с.
6.	Коллекторные материалы ТЭП (ЭГК). Основные требования, особенности эмиссионно-адсорбционных характеристик и технологии изготовления	1. Термоэмиссионные преобразователи и низкотемпературная плазма. Под редакцией Б.Я. Мойжеса и Г.Е. Пикуса. М., изд-во «Наука», 1973, 480 с. 2. Технология термоэмиссионных преобразователей. Справочник. Под редакцией Рябикова С.В., М., Атомиздат, 1974, 232 с. 3. Ярыгин В.И. Физические основы термоэмиссионного преобразования энергии. Часть 1 – Введение в специальность. – Учебное пособие по курсу «Перспективные методы получения и преобразования энергии». ИАТЭ, Обнинск, 2006, 104 с.
7.	Физическая модель адсорбции цезия на электродах ТЭП.	1. Ярыгин В.И. Физические основы термоэмиссионного преобразования энергии. Часть 1 – Введение в специальность. – Учебное пособие по курсу «Перспективные методы получения и преобразования энергии». ИАТЭ, Обнинск, 2006, 104 с.
8.	Расчетные технологии оптимизации электротеплофизических характеристик термоэмиссионных ЭГК.	1. Синявский В.В. Методы и средства экспериментальных исследований и реакторных испытаний термоэмиссионных электрогенерирующих сборок. Энергоатомиздат, М., 2000, 375 с. 2. Ружников В.А. Методы расчета тепловых и электрических характеристик систем прямого преобразования энергии. Часть 1 – Термоэмиссионный электрогенерирующий канал ЭГК. – Учебное пособие. ГНЦ РФ-ФЭИ, ИАТЭ, Обнинск, 2001, 25 с. 3. Виноградов Е.Г., Ярыгин В.И.. Методика расчета электротеплофизических характеристик термоэмиссионного электрогенерирующего канала. Учебное пособие по курсу «Перспективные методы получения и преобразования энергии», ИАТЭ, Обнинск, 2008, 40 с.