青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院《高等工程熱力學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在能源動(dòng)力工程中，熱輻射的傳熱方式在高溫環(huán)境下具有重要作用。熱輻射的強(qiáng)度與以下哪個(gè)因素關(guān)系最大？（）A.物體的溫度B.物體的表面積C.物體的發(fā)射率D.環(huán)境溫度2、在能源存儲系統(tǒng)中，超級電容器具有充放電速度快的優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些局限性。以下哪項(xiàng)是超級電容器的主要局限性？（）A.能量密度低B.功率密度低C.循環(huán)壽命短D.自放電率高3、在能源工程中的多相流研究，對于氣液兩相流、氣固兩相流和液固兩相流的流動(dòng)特性、相分布和傳熱傳質(zhì)規(guī)律，以下說法不正確的是（）A.多相流的流動(dòng)特性復(fù)雜多變B.相分布對傳熱傳質(zhì)有重要影響C.目前對多相流的研究已經(jīng)非常完善D.多相流在能源領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用4、在燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行中，壓氣機(jī)是提高空氣壓力的關(guān)鍵部件。關(guān)于壓氣機(jī)的工作過程，以下哪種描述是不準(zhǔn)確的？（）A.壓氣機(jī)通過旋轉(zhuǎn)的葉片對空氣做功，使其壓力升高B.壓氣機(jī)的效率受到葉片形狀、轉(zhuǎn)速和空氣流量等因素的影響C.為了提高壓氣機(jī)的性能，可以采用多級壓縮，并在級間進(jìn)行冷卻D.壓氣機(jī)壓縮空氣的過程是一個(gè)等熵過程，沒有任何能量損失5、在研究內(nèi)燃機(jī)的燃燒過程中，以下哪種燃燒方式可以在提高燃燒效率的同時(shí)，顯著降低氮氧化物和顆粒物的排放，滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求？（）A.均質(zhì)壓燃B.分層燃燒C.稀薄燃燒D.以上燃燒方式均可6、在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)中，為了提高燃?xì)廨啓C(jī)的性能，通常會采用回?zé)峒夹g(shù)?；?zé)峒夹g(shù)的主要作用是以下哪一項(xiàng)？（）A.提高燃?xì)獬鯗谺.降低排氣溫度C.提高熱效率D.減少燃料消耗7、在能源與動(dòng)力工程的制冷循環(huán)中，壓縮式制冷和吸收式制冷各有特點(diǎn)。對于需要大量制冷且有廢熱可利用的場合，哪種制冷方式更為合適？（）A.壓縮式制冷B.吸收式制冷C.兩者均可D.無法確定8、對于內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓技術(shù)，以下哪種渦輪增壓系統(tǒng)能夠在不同工況下提供更精確的增壓控制，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性？（）A.可變截面渦輪增壓B.廢氣旁通渦輪增壓C.機(jī)械增壓與渦輪增壓復(fù)合系統(tǒng)D.以上渦輪增壓系統(tǒng)均可9、在燃料電池的研究中，質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）具有啟動(dòng)速度快、工作溫度低等優(yōu)點(diǎn)。但是，PEMFC在實(shí)際應(yīng)用中也面臨一些挑戰(zhàn)，以下哪項(xiàng)是其主要挑戰(zhàn)之一？（）A.催化劑成本高B.燃料存儲困難C.膜的壽命短D.輸出電壓不穩(wěn)定10、在風(fēng)力發(fā)電場的選址中，需要綜合考慮多種因素。以下哪個(gè)因素對風(fēng)力發(fā)電場的年發(fā)電量影響最大？（）A.平均風(fēng)速B.風(fēng)功率密度C.風(fēng)向分布D.地形地貌11、對于能源與社會可持續(xù)發(fā)展，以下關(guān)于能源公平、能源貧困和能源政策對社會影響的分析，不準(zhǔn)確的是（）A.能源公平意味著所有人都能獲得可負(fù)擔(dān)的能源服務(wù)B.能源貧困主要存在于發(fā)展中國家C.能源政策對社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境具有深遠(yuǎn)影響D.社會可持續(xù)發(fā)展與能源發(fā)展沒有直接關(guān)系12、在燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)中，余熱鍋爐起著重要的作用。關(guān)于余熱鍋爐的工作原理，以下哪種描述是不正確的？（）A.利用燃?xì)廨啓C(jī)排氣的余熱產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)做功B.余熱鍋爐的蒸汽參數(shù)取決于燃?xì)廨啓C(jī)排氣的溫度和流量C.為了提高余熱利用效率，可以采用多級余熱回收D.余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽只能用于發(fā)電，不能用于其他工業(yè)用途13、在能源與動(dòng)力工程的熱工控制系統(tǒng)中，PID控制器是常用的控制策略。當(dāng)系統(tǒng)存在較大的滯后時(shí)，單純采用PID控制可能會出現(xiàn)什么問題？（）A.超調(diào)量大B.響應(yīng)速度慢C.穩(wěn)態(tài)誤差大D.以上都有可能14、在能源與動(dòng)力工程的熱力學(xué)分析中，熵的概念具有重要意義。對于一個(gè)絕熱不可逆過程，系統(tǒng)的熵會如何變化？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少15、關(guān)于能源儲存技術(shù)，對于電池儲能、超級電容器儲能和飛輪儲能等方式的工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)以及適用場景，理解錯(cuò)誤的是（）A.電池儲能能量密度高，但充放電速度較慢B.超級電容器儲能功率密度高，適合短時(shí)間大功率放電C.飛輪儲能效率高，但儲能時(shí)間長D.不同儲能技術(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的應(yīng)用場景16、在能源系統(tǒng)的可靠性評估中，需要考慮設(shè)備故障、能源供應(yīng)中斷等多種不確定性因素。以下關(guān)于可靠性評估指標(biāo)和方法的描述，不正確的是？（）A.常用的指標(biāo)有可靠度、可用度和平均故障間隔時(shí)間B.故障樹分析和蒙特卡羅模擬是常用的可靠性評估方法C.可靠性評估只關(guān)注系統(tǒng)的硬件設(shè)備，不考慮人為操作和管理因素D.提高系統(tǒng)的冗余度和備用容量可以增強(qiáng)可靠性17、在能源存儲技術(shù)中，超級電容器具有快速充放電的特點(diǎn)。與傳統(tǒng)電容器相比，超級電容器的能量密度通常如何？（）A.更高B.更低C.相同D.難以比較18、在可再生能源利用中，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率受到多種因素的影響。當(dāng)光照強(qiáng)度不變，而光伏電池板的溫度升高時(shí)，其發(fā)電效率通常會怎樣？（）A.提高B.降低C.不變D.先降低后提高19、在熱交換器的設(shè)計(jì)中，需要考慮多種因素以提高傳熱效率。以下關(guān)于熱交換器強(qiáng)化傳熱技術(shù)的描述，不準(zhǔn)確的是？（）A.采用翅片管可以增加傳熱面積，提高傳熱系數(shù)B.選擇合適的流速可以增強(qiáng)對流換熱C.采用擾流裝置總是能夠顯著提高傳熱效率，而不會增加阻力損失D.優(yōu)化換熱器的結(jié)構(gòu)和布局可以改善傳熱性能20、在能源系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度中，需要滿足負(fù)荷需求、能源供應(yīng)約束等條件。以下關(guān)于優(yōu)化調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)和約束條件的設(shè)定，不準(zhǔn)確的是？（）A.目標(biāo)函數(shù)可以是最小化運(yùn)行成本、最小化污染物排放或最大化社會效益B.約束條件包括能源供應(yīng)的上限和下限、機(jī)組的運(yùn)行限制和電網(wǎng)安全約束C.優(yōu)化調(diào)度模型只考慮短期的運(yùn)行情況，不需要考慮長期規(guī)劃D.不同的目標(biāo)函數(shù)和約束條件組合會得到不同的調(diào)度方案21、在能源系統(tǒng)的建模與仿真中，數(shù)學(xué)模型的建立是關(guān)鍵步驟。以下關(guān)于能源系統(tǒng)建模方法的選擇，不準(zhǔn)確的是？（）A.可以基于物理定律建立機(jī)理模型B.可以利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法建立經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ虲.機(jī)理模型總是比經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ透鼫?zhǔn)確，應(yīng)優(yōu)先選擇D.通常需要結(jié)合多種建模方法來提高模型的精度和適用性22、在能源市場中，需求側(cè)管理（DSM）是一種有效的能源管理策略。DSM的主要手段包括以下哪些？（）A.峰谷電價(jià)B.可中斷負(fù)荷C.能效管理D.以上都是23、在能源效率評估的指標(biāo)和方法中，關(guān)于綜合能源效率和單因素能源效率的關(guān)系，以下哪種表述是正確的？（）A.綜合能源效率和單因素能源效率沒有關(guān)系，分別獨(dú)立評估即可B.綜合能源效率考慮了多個(gè)因素的相互作用，能夠更全面地反映能源利用的實(shí)際情況，單因素能源效率則側(cè)重于某個(gè)特定方面C.單因素能源效率比綜合能源效率更重要，在能源評估中應(yīng)優(yōu)先考慮D.綜合能源效率和單因素能源效率可以相互替代，使用其中一種即可24、在研究能源的分類時(shí)，以下哪種能源既屬于一次能源又屬于可再生能源？（）A.煤炭B.石油C.太陽能D.天然氣25、在能源動(dòng)力系統(tǒng)的控制中，PID控制器是常用的控制策略之一。對于一個(gè)具有大慣性和滯后特性的被控對象，以下哪種參數(shù)的調(diào)整對于提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性最為關(guān)鍵？（）A.比例系數(shù)B.積分時(shí)間C.微分時(shí)間D.以上參數(shù)同等重要二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）分析蒸汽輪機(jī)的葉片損壞原因及預(yù)防措施。2、（本題5分）分析能源與動(dòng)力工程中的新能源技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)因素及發(fā)展策略。3、（本題5分）在熱力循環(huán)中，卡諾循環(huán)具有重要的理論意義。探討卡諾循環(huán)的原理、效率以及對實(shí)際熱力循環(huán)改進(jìn)的啟示，并舉例說明其應(yīng)用。4、（本題5分）氫能的儲存和運(yùn)輸是氫能廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。請?jiān)敿?xì)說明氫能儲存和運(yùn)輸?shù)闹饕绞剑ㄈ绺邏簹鈶B(tài)儲存、液氫儲存、金屬氫化物儲存、管道運(yùn)輸、車載運(yùn)輸）、技術(shù)特點(diǎn)以及面臨的挑戰(zhàn)和解決方案。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某城市的能源供應(yīng)在高峰時(shí)段出現(xiàn)緊張局面，需要加強(qiáng)需求側(cè)管理。分析城市的能源需求特點(diǎn)、負(fù)荷預(yù)測方法、需求響應(yīng)機(jī)制、節(jié)能措施等，探討如何通過需求側(cè)管理保障能源供應(yīng)的穩(wěn)定性。2、（本題5分）某地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電場，在特定季節(jié)和天氣條件下，發(fā)電效率明顯降低。探討可能影響風(fēng)力發(fā)電效率的因素，如風(fēng)速、風(fēng)向變化、葉片污染、設(shè)備老化等，并研究提高發(fā)電效率的策略。3、（本題5分）某燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠在運(yùn)行過程中頻繁出現(xiàn)葉片磨損和熱部件老化的問題，導(dǎo)致機(jī)組效率下降和維護(hù)成本增加。分析造成這些問題的原因，提出相應(yīng)的解決方案，包括改進(jìn)材料、優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)和加強(qiáng)維護(hù)管理等。4、（本題5分）某能源企業(yè)為提高能源生產(chǎn)的安全性，計(jì)劃引入先進(jìn)的安全監(jiān)控系統(tǒng)。分析安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能需求、技術(shù)選型、安裝調(diào)試等方面的問題，研究系統(tǒng)的實(shí)施效果和對企業(yè)安全管理的提升作用。5、（本題5分）某地區(qū)的風(fēng)能和太陽能資源具有季節(jié)性和間歇性特點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的能源供應(yīng)，計(jì)劃建設(shè)大規(guī)模的儲能設(shè)施。分析各種儲能技術(shù)（如電池儲能、抽水蓄能、壓縮空氣儲能等）的適用性、成本效益和對電網(wǎng)的影響，選擇合適