鄭州大學《傳熱學》2021-2022學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁鄭州大學《傳熱學》

2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、隨著全球對清潔能源的需求不斷增長，新能源技術的發(fā)展日益受到關注。在眾多的新能源類型中，太陽能光伏發(fā)電技術因其清潔、可再生等優(yōu)點而備受青睞。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏組件、逆變器、控制器和蓄電池等組成。那么，在一個大型太陽能光伏發(fā)電站中，如果要提高系統(tǒng)的發(fā)電效率，以下哪種措施最為關鍵？（）A.增加光伏組件的數(shù)量B.優(yōu)化逆變器的性能C.選用大容量的蓄電池D.頻繁更換控制器2、在新能源技術的社會接受度方面，公眾的認知、態(tài)度和利益訴求等因素都會影響其推廣應用。為了提高公眾對新能源技術的接受度和支持度，以下哪個方面的工作是最為重要的？（）A.加強新能源技術的科普宣傳B.建立公眾參與的能源決策機制C.讓公眾分享新能源發(fā)展帶來的經濟利益D.以上工作都不可或缺3、新能源技術的標準制定對于產業(yè)的規(guī)范化發(fā)展至關重要，包括產品標準、測試標準和安全標準等。在制定一項新能源儲能設備的安全標準時，如果要確保標準的科學性和實用性，以下哪個步驟是最為基礎和重要的？（）A.調研國內外相關標準B.進行大量的實驗測試C.征求行業(yè)專家的意見D.跟蹤標準的實施效果4、在新能源汽車領域，電池技術是關鍵。對于鋰離子電池在新能源汽車中的應用，以下描述哪一個是準確的？（）A.鋰離子電池具有極高的能量密度，充電速度極快，且循環(huán)壽命幾乎無限，使其成為新能源汽車的理想動力源，不存在任何缺點B.鋰離子電池雖然能量密度較高，但存在安全性問題，如過熱可能導致起火爆炸，且在低溫環(huán)境下性能大幅下降。不過，通過不斷的技術改進，這些問題正在逐步得到解決C.鋰離子電池的成本過高，且資源稀缺，限制了其在大規(guī)模新能源汽車中的應用，未來將被其他新型電池完全取代D.鋰離子電池的性能已經完全滿足新能源汽車的需求，無需進一步研發(fā)和改進5、關于新能源技術中的能源效率提升措施，以下哪一項闡述是最深入的？（）A.提升新能源技術的能源效率涉及多個方面，包括優(yōu)化系統(tǒng)設計、采用高效的能量轉換設備、改善能源管理策略等。在太陽能系統(tǒng)中，通過精確跟蹤太陽位置和優(yōu)化電池板排列提高光能接收效率；在風能系統(tǒng)中，設計更符合空氣動力學的葉片和優(yōu)化發(fā)電機控制提高風能轉化效率。同時，利用智能監(jiān)測和控制系統(tǒng)實現(xiàn)能源的合理分配和高效利用B.能源效率提升措施效果不明顯，不值得投入精力C.提升能源效率主要依靠設備更新，其他方法作用有限D.新能源技術的能源效率已經很高，無需進一步提升6、新能源技術的研發(fā)需要大量的資金投入和人才支持，以下關于新能源研發(fā)的說法，不準確的是：（）A.企業(yè)、科研機構和高校在新能源技術研發(fā)中發(fā)揮著重要作用，形成產學研合作的創(chuàng)新體系B.政府通過設立科研項目、提供資金支持和政策引導，推動新能源技術的研發(fā)和應用C.國際合作在新能源研發(fā)中日益重要，可以共享研究成果、降低研發(fā)成本和風險D.新能源技術的研發(fā)風險低、周期短，短期內就能取得重大突破和廣泛應用7、假設我們正在研究新能源技術在偏遠地區(qū)的應用，如獨立的風光互補發(fā)電系統(tǒng)、小型生物質能電站等。對于保障偏遠地區(qū)能源供應的可靠性和穩(wěn)定性，以下哪種技術和管理措施是最為關鍵的？（）A.優(yōu)化能源系統(tǒng)的配置和儲能容量B.建立遠程監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)C.培養(yǎng)當?shù)氐哪茉催\維技術人員D.以上措施的綜合實施8、在新能源汽車技術中，以下關于純電動汽車和混合動力汽車的比較，哪一個是準確的？（）A.純電動汽車完全依靠電池供電驅動，具有零排放、運行成本低、結構相對簡單等優(yōu)點，但存在續(xù)航里程有限、充電時間長、電池成本高等問題。混合動力汽車結合了內燃機和電動機，可根據(jù)行駛狀況靈活切換動力源，提高燃油利用率，降低排放，但系統(tǒng)復雜，成本較高B.純電動汽車續(xù)航里程長，充電方便，成本低，比混合動力汽車更有優(yōu)勢C.混合動力汽車沒有排放問題，技術成熟，比純電動汽車更適合普及D.純電動汽車和混合動力汽車在性能、成本和環(huán)保方面沒有明顯區(qū)別9、假設我們正在研究新能源技術在通信領域的應用，如基站的新能源供電、數(shù)據(jù)中心的能源優(yōu)化等。對于保障通信設施在新能源供電下的穩(wěn)定運行，以下哪種技術解決方案是最為關鍵的？（）A.高效的電源管理和切換系統(tǒng)B.大容量的儲能設備C.新能源與傳統(tǒng)電網的無縫切換技術D.以上技術的協(xié)同應用10、對于新能源在海洋工程中的應用，如海上石油平臺的能源供應，以下哪種新能源技術在惡劣海洋環(huán)境下具有較好的適應性和可靠性？（）A.波浪能發(fā)電，能夠充分利用海洋的波浪能量B.海上風力發(fā)電，技術相對成熟，可靠性較高C.海洋溫差能發(fā)電，具有穩(wěn)定的能源輸出D.太陽能光伏發(fā)電與儲能系統(tǒng)結合，安裝維護相對簡單11、新能源技術的發(fā)展也帶來了一些新的安全挑戰(zhàn)。在大規(guī)模的鋰離子電池儲能系統(tǒng)中，以下哪種安全風險最需要重點關注和防范？（）A.電池過熱引發(fā)火災B.電池短路導致電能損失C.電池老化造成性能下降D.電池漏電對人員造成電擊12、在氫能源領域，氫燃料電池技術備受關注。以下關于氫燃料電池的工作原理和特點，表述錯誤的是（）A.氫燃料電池通過氫氣和氧氣的電化學反應產生電能，其產物只有水，是一種清潔、高效的能源轉換裝置B.氫燃料電池的能量轉換效率不受卡諾循環(huán)的限制，理論上可以達到很高的水平，但實際應用中受到多種因素的影響，目前效率仍有待提高C.氫燃料電池需要使用貴金屬催化劑（如鉑），這增加了燃料電池的成本，同時也限制了其大規(guī)模商業(yè)化應用D.氫燃料電池可以快速啟動和停機，適用于各種功率需求的應用場景，而且具有良好的過載能力和動態(tài)響應性能13、風力發(fā)電作為一種常見的新能源技術，在其發(fā)展過程中面臨著一些挑戰(zhàn)和限制。關于風力發(fā)電的以下描述，不正確的是（）A.風力發(fā)電的輸出功率具有間歇性和不穩(wěn)定性，需要與其他能源形式或儲能系統(tǒng)配合使用，以保障電力供應的連續(xù)性和穩(wěn)定性B.風電場的建設需要考慮地理位置和氣象條件，通常選擇在風能資源豐富且持續(xù)的地區(qū)，如沿海地區(qū)和高山地區(qū)C.風力發(fā)電機的葉片設計和制造技術對發(fā)電效率有重要影響，大型葉片雖然能夠提高捕獲風能的能力，但也增加了運輸和安裝的難度D.風力發(fā)電對環(huán)境沒有任何負面影響，不會產生噪音、電磁干擾或對鳥類造成傷害，因此在任何地區(qū)都可以大規(guī)模建設風電場14、在新能源儲能技術中，液流電池具有獨特的優(yōu)勢。以下關于液流電池的特點，描述錯誤的是（）A.液流電池的儲能容量與功率可以獨立設計，通過調整電解液的體積和濃度，可以靈活滿足不同規(guī)模的儲能需求B.液流電池的電解液可以循環(huán)使用，使用壽命長，維護成本相對較低，適合大規(guī)模儲能應用C.液流電池的充放電過程中，電極材料不發(fā)生相變，因此具有較好的循環(huán)性能和穩(wěn)定性D.液流電池的能量轉換效率極高，幾乎可以達到100%，而且響應速度快，能夠瞬間輸出大功率15、在研究新能源技術的公眾認知和接受度時，以下關于其影響因素和提升策略的描述，哪一種是準確的？（）A.新能源技術的公眾認知和接受度受到多種因素影響，如宣傳推廣、成本效益、環(huán)境意識、技術可靠性等。提升策略包括加強科普宣傳，提高公眾對新能源技術的了解和認識；展示實際應用案例，讓公眾親身感受其優(yōu)勢；降低成本，提高性價比；加強技術研發(fā)，提高可靠性和穩(wěn)定性。通過這些策略，可以增強公眾對新能源技術的信任和支持，促進其廣泛應用B.新能源技術的公眾認知和接受度不受任何因素影響，是自然而然的過程C.新能源技術的公眾認知和接受度無法提升，因為技術太復雜D.新能源技術的公眾認知和接受度只與成本有關，其他因素不重要16、在探討新能源技術的標準和規(guī)范時，以下關于其重要性和制定原則的描述，哪一項是正確的？（）A.新能源技術的標準和規(guī)范對于保障產品質量、促進技術創(chuàng)新、確保安全可靠運行以及推動市場有序發(fā)展具有重要意義。制定原則應基于科學性、先進性、兼容性和可操作性，充分考慮技術發(fā)展趨勢、國際標準和行業(yè)需求。標準和規(guī)范的制定有助于提高新能源產品的互操作性，降低成本，增強消費者信心，促進國際貿易和合作B.新能源技術的標準和規(guī)范不重要，市場會自然形成統(tǒng)一的標準C.新能源技術的標準和規(guī)范制定困難，沒有必要制定D.新能源技術的標準和規(guī)范過于嚴格，會限制技術發(fā)展17、對于新能源在建筑領域的應用，以下關于其形式和效益的描述，哪一個是恰當?shù)?？（）A.新能源在建筑領域的應用包括太陽能光伏發(fā)電用于建筑供電、太陽能熱水器提供熱水、地源熱泵用于供暖和制冷等。這些應用可以降低建筑的能源消耗，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，降低運營成本，同時減少溫室氣體排放，提高建筑的環(huán)保性能和可持續(xù)性。但初期投資可能較高，需要綜合考慮長期效益B.新能源在建筑領域的應用只有太陽能光伏發(fā)電，效益不明顯，投資回報率低C.新能源在建筑領域應用復雜，成本高，沒有任何效益D.新能源在建筑領域的應用會破壞建筑結構，不建議推廣18、對于風能發(fā)電技術，在探討不同類型的風力發(fā)電機（如水平軸和垂直軸）的特點和適用場景時，以下哪一項闡述是最恰當?shù)模浚ǎ〢.水平軸風力發(fā)電機通常具有較高的發(fā)電效率，適用于大規(guī)模的風電場，因為它們能更好地利用高風速。然而，它們對風向的要求較高，安裝和維護成本也相對較高。垂直軸風力發(fā)電機則對風向不敏感，結構較為簡單，適合在城市和分散的地區(qū)使用，但發(fā)電效率相對較低B.水平軸風力發(fā)電機是主流，垂直軸風力發(fā)電機幾乎沒有應用價值，因為其效率低且不穩(wěn)定C.風力發(fā)電機的類型對其性能和適用場景影響不大，選擇哪種主要取決于成本和個人喜好D.垂直軸風力發(fā)電機在所有方面都優(yōu)于水平軸風力發(fā)電機，未來將完全取代水平軸風力發(fā)電機19、對于新能源在建筑領域的應用，如零能耗建筑的設計和建設，以下哪種技術或策略在降低建筑能耗方面發(fā)揮的作用最為顯著？（）A.高效的建筑保溫和隔熱材料，減少熱量的散失和吸收B.太陽能光伏一體化設計，將光伏板與建筑外觀融合，提供電力C.智能照明和空調系統(tǒng)，根據(jù)室內外環(huán)境自動調節(jié)D.地源熱泵系統(tǒng)，利用地下熱能進行供暖和制冷20、在新能源技術的國際合作方面，有關各國在新能源研發(fā)和項目實施中的合作模式和成果，以下哪一種描述是最全面的？（）A.各國在新能源技術領域開展了多種形式的合作，包括聯(lián)合研發(fā)項目、技術轉讓、共建示范工程等。通過國際合作，共享資源和知識，降低研發(fā)成本，加速技術創(chuàng)新。例如，多個國家共同參與大型太陽能電站的建設，分享經驗和技術，提高項目的效率和可靠性。同時，國際合作也促進了新能源標準的統(tǒng)一和市場的開放B.國際合作在新能源技術領域作用不大，各國更傾向于獨立發(fā)展C.新能源技術的國際合作主要是形式上的，沒有實際成果D.國際合作在新能源技術領域存在很多障礙，難以取得實質性進展21、新能源技術的應用對能源政策的制定提出了新的要求。當制定促進新能源技術廣泛應用的政策時，以下哪個政策工具最具有直接和有效的激勵作用？（）A.直接補貼新能源技術的研發(fā)和生產B.設定強制性的新能源消費比例目標C.對傳統(tǒng)能源征收高額稅費，提高其使用成本D.建立新能源技術的標準和認證體系22、新能源技術的發(fā)展對能源存儲的需求日益增長。以下關于能源存儲發(fā)展趨勢的描述，錯誤的是：（）A.能源存儲技術將朝著更高能量密度、更長壽命和更低成本的方向發(fā)展B.多種能源存儲技術將協(xié)同發(fā)展，以滿足不同應用場景的需求C.能源存儲與新能源發(fā)電的結合將更加緊密，實現(xiàn)一體化解決方案D.能源存儲技術的發(fā)展已經達到頂峰，未來不會有太大的突破23、隨著可再生能源在電力系統(tǒng)中的占比不斷提高，電網的穩(wěn)定性和可靠性面臨新的挑戰(zhàn)。假設一個地區(qū)的電網主要由太陽能和風能發(fā)電組成，以下哪種技術或措施對于維持電網的穩(wěn)定性最有效？（）A.大規(guī)模儲能系統(tǒng)，能夠在新能源發(fā)電過剩時儲存能量，在不足時釋放B.智能電網技術，實現(xiàn)電力的優(yōu)化分配和實時監(jiān)控C.傳統(tǒng)火力發(fā)電作為備用電源，快速響應電網的功率需求變化D.發(fā)展超導輸電技術，減少輸電損耗，提高輸電效率24、新能源技術的發(fā)展需要跨學科的知識和技術融合。在開發(fā)一種基于新能源的分布式能源系統(tǒng)時，以下哪個學科的知識和技術整合最為關鍵？（）A.電氣工程、機械工程和化學工程B.物理學、材料科學和計算機科學C.環(huán)境科學、經濟學和管理學D.以上學科的綜合融合25、在新能源技術的研發(fā)中，實驗和測試是必不可少的環(huán)節(jié)。當測試一種新型儲能電池的性能時，以下哪個測試項目對于評估其實際應用價值最為關鍵？（）A.循環(huán)壽命測試，考察電池的耐用性B.充放電效率測試，衡量能量轉換效率C.高低溫性能測試，驗證電池在不同環(huán)境下的工作能力D.安全性能測試，包括過充、過放和短路保護26、當研究新能源在農業(yè)領域的應用時，如太陽能灌溉、生物質能供熱和風光互補農業(yè)設施等，需要考慮農業(yè)生產的特點和需求。對于提高農業(yè)生產的能源自給率和可持續(xù)性，以下哪種新能源應用模式是最具前景的？（）A.分布式太陽能光伏發(fā)電與農業(yè)設施結合B.生物質能綜合利用與農業(yè)廢棄物處理C.風光互補的智能溫室系統(tǒng)D.以上模式的因地制宜綜合發(fā)展27、在新能源儲能系統(tǒng)中，電池管理系統(tǒng)（BMS）起著關鍵作用。以下關于BMS的功能描述，不正確的是：（）A.BMS能夠監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)，確保電池安全運行B.BMS可以對電池進行均衡管理，延長電池組的使用壽命C.BMS能夠精確預測電池的剩余電量和健康狀態(tài)，為用戶提供準確的信息D.BMS只適用于大型儲能系統(tǒng)，對于小型電池設備如手機電池則沒有作用28、隨著新能源的廣泛應用，能源市場的結構和運行機制發(fā)生了變化。假設一個地區(qū)的能源市場中新能源占比不斷提高，以下哪種變化最有可能對傳統(tǒng)能源企業(yè)的經營策略產生重大影響？（）A.能源價格的波動更加頻繁和劇烈B.市場對能源供應的穩(wěn)定性和可靠性要求更高C.消費者對能源的綠色屬性和可持續(xù)性更加關注D.以上三種變化都可能對傳統(tǒng)能源企業(yè)產生重大影響29、在探討新能源技術中的海洋能開發(fā)的環(huán)境影響時，以下關于其生態(tài)效應和保護措施的描述，不正確的是哪一項？（）A.海洋能開發(fā)可能會對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成一定的影響，如改變海洋流場、影響海洋生物的棲息地和遷徙路線、產生噪聲污染等B.為了減少海洋能開發(fā)的環(huán)境影響，需要在項目規(guī)劃和建設過程中進行嚴格的環(huán)境評估，采取生態(tài)保護措施，如合理選址、設置海洋保護區(qū)、采用環(huán)保型設備等C.加強對海洋能開發(fā)項目的監(jiān)測和研究，及時掌握其對海洋生態(tài)環(huán)境的影響，以便采取相應的應對措施和調整開發(fā)方案D.海洋能開發(fā)對海洋生態(tài)環(huán)境的影響可以忽略不計，不需要采取任何保護措施，應全力推進海洋能的大規(guī)模開發(fā)利用30、在新能源技術的產業(yè)化過程中，產業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展至關重要。假設要建立一個完整的新能源汽車產業(yè)鏈，以下哪個環(huán)節(jié)的發(fā)展對于整個產業(yè)鏈的穩(wěn)定性和競爭力影響最大？（）A.電池生產企業(yè)，提供動力核心B.整車制造企業(yè)，集成各部件C.充電樁建設企業(yè)，保障充電設施D.原材料供應企業(yè)，保障資源供給二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家工廠計劃安裝一套屋頂太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，屋頂面積為5000m2，光伏電池板的安裝密度為100W/m2，年日照時間為1600小時，系統(tǒng)效率為75%。計算該系統(tǒng)的年發(fā)電量。如果工廠的年用電量為800000kWh，計算光伏發(fā)電能夠滿足的比例。2、（本題5分）某潮汐能發(fā)電站，海灣面積為500萬平方米，平均潮差為4米，潮汐能發(fā)電效率為15%，每天漲潮和落潮各兩次，計算該電站的日平均發(fā)電功率。如果電站建設成本為6億元，設備折舊年限為30年，運維成本每年為700萬元，上網電價為0.6元/度，計算該電站的投資回收期。3、（本題5分）一輛氫燃料電池公交車，儲氫罐壓力為35MPa，容積為300L。氫氣在標準狀態(tài)下（0℃，101.325kPa）的密度為0.0899kg/m3，燃料電池系統(tǒng)效率為60%，車輛平均能耗為1.5MJ/km。計算車輛的理論續(xù)航里程。假設加氫站的建設成本為1000萬元，每年運營成本為200萬元，加氫量為500kg/天，氫氣價格為80元/kg，計算加氫站的投資回收期。4、（本題5分）某地區(qū)計劃建設一個50MW的太陽能光伏發(fā)電站，光伏電池板的轉換效率為20%，平均年日照時間為1800小時。假設系統(tǒng)綜合效率為80%，計算該電站一年的發(fā)電量。如果上網電價為0.5元/度，計算該電站一年的發(fā)電收入。同時，考慮電站建設成本為4億元，設備折舊年限為20年，運維成本每年為500萬元，計算該電站的投資回收期。5、（本題5分）一家工廠安裝了一套8kW的小型風力發(fā)電系統(tǒng)，風機的切入風速為3m/s，額定風速為11m/s，切出風速為22m/s。該地區(qū)年平均風速為7m/s，風速概率分布符合瑞利分布，形狀參數(shù)為2.5。計算該風機一年的理論發(fā)電量。假設風機發(fā)電效率在額定風速以下與風速的三次方成正比，在額定風速以上保持額定功率輸出，同時考慮風機可用性為92%，計算實際年發(fā)電量。若上網電價為0.4元/度，計算年發(fā)電收益。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述新能源技術在偏遠地區(qū)和農村地區(qū)的應用前景和發(fā)展策略，如獨立光伏供電系統(tǒng)、小型風力發(fā)電、生物質能氣化等。分析這些地區(qū)在能源供應方面的特殊需求和限制條件，以及如何通過新能源技術改善能源貧困狀況，促