成都大學(xué)《工程熱力學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁成都大學(xué)

《工程熱力學(xué)》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批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、新能源技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級和轉(zhuǎn)型，如新能源裝備制造業(yè)、能源服務(wù)行業(yè)等。在一個傳統(tǒng)的制造業(yè)企業(yè)，如果要向新能源裝備制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)型，以下哪個方面的能力建設(shè)是最為迫切的？（）A.技術(shù)研發(fā)能力B.生產(chǎn)制造能力C.市場營銷能力D.供應(yīng)鏈管理能力2、在新能源電網(wǎng)的整合中，智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮著重要作用。假設(shè)要構(gòu)建一個能夠有效整合多種新能源發(fā)電的智能電網(wǎng)，以下哪個方面的技術(shù)創(chuàng)新最為關(guān)鍵？（）A.先進(jìn)的電力電子設(shè)備，實現(xiàn)電能的高效轉(zhuǎn)換和控制B.高效的能量管理系統(tǒng)，優(yōu)化電力分配和調(diào)度C.強大的通信和監(jiān)測系統(tǒng)，實時獲取電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)D.分布式儲能系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，平衡供需波動3、新能源儲能系統(tǒng)的安全性是一個重要的問題，涉及到電池的過熱、短路和火災(zāi)等風(fēng)險。對于一個大規(guī)模的鋰離子電池儲能電站，如果要提高其安全性，以下哪種措施是最為有效的？（）A.安裝先進(jìn)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)B.采用防火材料進(jìn)行隔離C.優(yōu)化電池管理系統(tǒng)D.定期進(jìn)行電池維護(hù)和檢測4、新能源汽車的發(fā)展是當(dāng)前交通領(lǐng)域的一個重要趨勢。當(dāng)探討新能源汽車的續(xù)航里程問題時，以下哪種技術(shù)或策略對于顯著增加車輛的續(xù)航能力最為有效？（）A.不斷提高電池的能量密度，增加電池容量B.優(yōu)化車輛的空氣動力學(xué)設(shè)計，降低風(fēng)阻C.減少車輛的電子設(shè)備和輔助系統(tǒng)，降低能耗D.限制車輛的最高行駛速度，以節(jié)省電能5、在新能源技術(shù)的生物能轉(zhuǎn)化技術(shù)方面，以下關(guān)于其類型和效率的描述，不正確的是哪一項？（）A.生物能轉(zhuǎn)化技術(shù)包括直接燃燒、氣化、液化、發(fā)酵和厭氧消化等多種方式，不同的轉(zhuǎn)化技術(shù)適用于不同類型的生物質(zhì)原料和應(yīng)用場景B.直接燃燒是最常見的生物能利用方式，但效率較低，且會產(chǎn)生一定的污染物排放；氣化和液化技術(shù)可以提高能源轉(zhuǎn)化效率，但技術(shù)難度和成本較高C.發(fā)酵和厭氧消化技術(shù)可以將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物燃料（如生物乙醇和生物甲烷），具有較高的能源轉(zhuǎn)化效率和環(huán)境友好性D.所有的生物能轉(zhuǎn)化技術(shù)都具有很高的效率和成熟的工藝，能夠?qū)⑸镔|(zhì)原料充分轉(zhuǎn)化為有用的能源產(chǎn)品，不存在技術(shù)改進(jìn)和優(yōu)化的空間6、對于新能源的分布式應(yīng)用，如在農(nóng)村地區(qū)或偏遠(yuǎn)地區(qū)實現(xiàn)能源自給自足，以下哪種組合的新能源技術(shù)和儲能設(shè)備可能是最經(jīng)濟(jì)有效的解決方案？（）A.小型風(fēng)力發(fā)電機和鉛酸電池儲能B.太陽能光伏板和鋰離子電池儲能C.生物質(zhì)能發(fā)電和超級電容器儲能D.地?zé)崮馨l(fā)電和液流電池儲能7、在生物質(zhì)能的利用方面，涵蓋了生物質(zhì)發(fā)電、生物燃料生產(chǎn)以及生物質(zhì)熱利用等多種形式。對于一個以農(nóng)業(yè)廢棄物為原料的生物質(zhì)發(fā)電廠，要提高其能源轉(zhuǎn)化效率和減少環(huán)境污染，以下哪種技術(shù)手段是最為有效的？（）A.改進(jìn)生物質(zhì)燃燒技術(shù)B.優(yōu)化生物質(zhì)預(yù)處理工藝C.采用高效的余熱回收系統(tǒng)D.研發(fā)新型的生物質(zhì)氣化裝置8、對于新能源技術(shù)中的儲能系統(tǒng)管理和控制，以下關(guān)于其功能和策略的描述，不正確的是哪一項？（）A.儲能系統(tǒng)管理和控制的主要功能包括電池狀態(tài)監(jiān)測、充放電控制、功率分配、能量管理和故障診斷等，以確保儲能系統(tǒng)的安全、高效運行B.充放電控制策略需要根據(jù)電力系統(tǒng)的需求、儲能系統(tǒng)的狀態(tài)和市場價格等因素進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)削峰填谷、調(diào)頻、備用等功能C.能量管理策略需要考慮可再生能源的出力預(yù)測、負(fù)荷需求預(yù)測和電價等因素，以最大化儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益D.儲能系統(tǒng)管理和控制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不需要進(jìn)一步的研究和創(chuàng)新，能夠滿足各種復(fù)雜應(yīng)用場景的需求9、在新能源領(lǐng)域，儲能技術(shù)的發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)。以下關(guān)于儲能技術(shù)挑戰(zhàn)的描述，不正確的是（）A.目前儲能技術(shù)的能量密度相對較低，難以滿足大規(guī)模儲能的需求B.儲能設(shè)備的成本較高，限制了其在一些場景中的廣泛應(yīng)用C.儲能技術(shù)的循環(huán)壽命有限，需要頻繁更換設(shè)備，增加了使用成本D.儲能技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不存在任何技術(shù)難題和挑戰(zhàn)10、氫能作為一種清潔能源，在未來能源體系中具有重要地位。對于氫能的生產(chǎn)和儲存，下列表述不準(zhǔn)確的是：（）A.水電解制氫是一種常見的制氫方法，但能耗較高，需要進(jìn)一步提高效率和降低成本B.利用可再生能源產(chǎn)生的多余電能通過電解水制氫，可以實現(xiàn)能源的儲存和轉(zhuǎn)化C.儲氫技術(shù)是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前高壓氣態(tài)儲氫是最成熟和廣泛應(yīng)用的儲氫方式D.金屬氫化物儲氫具有儲氫密度高、安全性好等優(yōu)點，但目前還處于實驗室研究階段，無法大規(guī)模應(yīng)用11、對于新能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，以下關(guān)于其形式和效益的描述，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.新能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)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(yīng)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(lǐng)域的應(yīng)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(lǐng)域應(yīng)用復(fù)雜，成本高，沒有任何效益D.新能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用會破壞建筑結(jié)構(gòu)，不建議推廣12、在新能源的開發(fā)過程中，技術(shù)創(chuàng)新起著至關(guān)重要的作用。以下關(guān)于新能源技術(shù)創(chuàng)新的描述，不正確的是（）A.技術(shù)創(chuàng)新可以提高新能源的轉(zhuǎn)化效率，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)新能源的大規(guī)模應(yīng)用B.新能源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新包括材料創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新、系統(tǒng)集成創(chuàng)新等多個方面C.政府和企業(yè)對新能源技術(shù)研發(fā)的投入不斷增加，推動了新能源技術(shù)的快速發(fā)展，但私人投資在技術(shù)創(chuàng)新中的作用不大D.國際合作在新能源技術(shù)創(chuàng)新中越來越重要，不同國家和地區(qū)可以共享技術(shù)和經(jīng)驗，加速新能源技術(shù)的進(jìn)步13、在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中，風(fēng)機的選址和設(shè)計對于發(fā)電效率和成本有著重要影響。假設(shè)要建設(shè)一個大型風(fēng)力發(fā)電場，以下哪個因素在選址時需要優(yōu)先考慮？（）A.當(dāng)?shù)氐钠骄L(fēng)速和風(fēng)向穩(wěn)定性B.土地的價格和可獲取性C.與電網(wǎng)的連接距離和成本D.當(dāng)?shù)氐恼咧С趾脱a貼力度14、對于新能源技術(shù)中的材料創(chuàng)新，以下關(guān)于其重要性和應(yīng)用領(lǐng)域的描述，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.材料創(chuàng)新在新能源技術(shù)中具有重要意義，如開發(fā)高效的光伏材料可以提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率；研發(fā)高性能的電極材料可以提升電池的儲能性能；創(chuàng)新的超導(dǎo)材料有助于降低能源傳輸損耗等。材料創(chuàng)新的應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了太陽能、風(fēng)能、儲能、氫能等多個新能源領(lǐng)域，為提高新能源技術(shù)的性能和降低成本提供了關(guān)鍵支撐B.材料創(chuàng)新在新能源技術(shù)中不重要，現(xiàn)有材料已經(jīng)能夠滿足需求C.新能源技術(shù)中的材料創(chuàng)新只局限于太陽能領(lǐng)域，對其他領(lǐng)域影響不大D.材料創(chuàng)新雖然重要，但技術(shù)難度大，短期內(nèi)無法取得實質(zhì)性進(jìn)展15、新能源技術(shù)的發(fā)展對能源存儲的需求日益增加，以下關(guān)于能源存儲的作用，說法不正確的是：（）A.能源存儲可以平衡新能源發(fā)電的間歇性和波動性，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性B.能源存儲可以在用電低谷時儲存電能，在高峰時釋放，起到削峰填谷的作用，提高能源利用效率C.能源存儲能夠使新能源發(fā)電完全獨立于電網(wǎng)運行，不需要與傳統(tǒng)能源進(jìn)行協(xié)同D.能源存儲可以為偏遠(yuǎn)地區(qū)和應(yīng)急情況下提供可靠的電力供應(yīng)16、當(dāng)研究新能源技術(shù)在沙漠地區(qū)的應(yīng)用時，如大規(guī)模太陽能電站、沙漠生態(tài)治理與能源結(jié)合等，需要考慮沙漠環(huán)境的特點和限制。在這些應(yīng)用中，以下哪個方面的創(chuàng)新是最為迫切的？（）A.防沙治沙與能源設(shè)施的協(xié)同設(shè)計B.高效的水資源利用與能源生產(chǎn)結(jié)合C.適應(yīng)高溫和沙塵的設(shè)備防護(hù)技術(shù)D.以上方面都需要創(chuàng)新突破17、在探討太陽能光伏發(fā)電技術(shù)時，以下關(guān)于其工作原理和主要組成部分的描述，哪一項是準(zhǔn)確的？（）A.太陽能光伏發(fā)電是基于光生伏特效應(yīng)，將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。主要由太陽能電池板、控制器、逆變器和蓄電池組成。太陽能電池板由多個光伏電池串聯(lián)或并聯(lián)而成，將光能轉(zhuǎn)化為直流電；控制器用于控制電池板的充電和放電，保護(hù)蓄電池；逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以滿足家庭和工業(yè)用電需求；蓄電池用于存儲多余的電能，以備夜間或陰天使用B.太陽能光伏發(fā)電主要依靠熱能轉(zhuǎn)化為電能，其組成部分包括太陽能集熱器、蒸汽輪機和發(fā)電機。通過太陽能集熱器收集熱量產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動蒸汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電C.太陽能光伏發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)，通過磁場的變化產(chǎn)生電流。主要組成有磁場發(fā)生器、線圈和變壓器D.太陽能光伏發(fā)電是利用化學(xué)反應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，由反應(yīng)容器、催化劑和電極組成18、在新能源技術(shù)的成本分析中，包括設(shè)備投資、運營維護(hù)成本和燃料成本等多個方面。對于一個太陽能光伏發(fā)電項目，在其生命周期內(nèi)，哪個階段的成本對于項目的經(jīng)濟(jì)效益影響最大？（）A.初始設(shè)備投資B.運營維護(hù)期間的成本C.太陽能電池板的更換成本D.以上階段的成本都具有重要影響19、新能源技術(shù)的發(fā)展也帶來了一些職業(yè)崗位的變化，如新能源工程師、儲能系統(tǒng)運維人員和能源管理顧問等。對于一位即將畢業(yè)的大學(xué)生，如果想要從事新能源領(lǐng)域的工作，以下哪個專業(yè)技能的培養(yǎng)是最為重要的？（）A.新能源系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)能力B.能源設(shè)備的安裝和調(diào)試能力C.能源數(shù)據(jù)分析和管理能力D.以上能力都同等重要20、新能源的開發(fā)和利用需要考慮其對生態(tài)系統(tǒng)的影響。以下關(guān)于新能源生態(tài)影響的描述，不正確的是（）A.大規(guī)模的風(fēng)電場建設(shè)可能會對鳥類遷徙和棲息地造成一定影響B(tài).太陽能光伏電站的建設(shè)可能會占用大量土地資源，改變土地利用方式C.生物質(zhì)能的開發(fā)如果不合理，可能會導(dǎo)致森林砍伐和生態(tài)破壞D.新能源的開發(fā)和利用對生態(tài)系統(tǒng)沒有任何負(fù)面影響，是完全環(huán)保的二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中最大功率點跟蹤（MPPT）技術(shù)的原理、常見方法以及其在提高系統(tǒng)效率方面的作用。分析不同環(huán)境條件下（如光照強度、溫度變化）對MPPT效果的影響，并探討如何優(yōu)化MPPT算法以適應(yīng)復(fù)雜的實際工況。2、（本題5分）深入探討氫能的制備方法，包括化石燃料重整、水電解、生物制氫等。比較各種方法的優(yōu)缺點、成本和能源消耗，并分析當(dāng)前制約氫能大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素。3、（本題5分）深入分析新能源產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成，包括上游的原材料供應(yīng)、中游的設(shè)備制造和下游的應(yīng)用服務(wù)等環(huán)節(jié)，闡述各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)和主要企業(yè)，以及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的重要性。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）新能源技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性對于實際應(yīng)用至關(guān)重要。詳細(xì)論述影響新能源系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性的因素，如設(shè)備質(zhì)量、環(huán)境條件、運維管理和電網(wǎng)兼容性等。深入探討如何通過技術(shù)改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計，提高新能源發(fā)電設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，如采用先進(jìn)的控制策略、故障診斷和預(yù)警系統(tǒng)。研究新能源儲能系統(tǒng)在平抑功率波動、提高供電可靠性方面的作用和技術(shù)要求。分析在大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)的情況下，如何保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量，如電網(wǎng)調(diào)度策略、無功補償和諧波治理等。探討如何建立完善的新能源系統(tǒng)可靠性評估體系和標(biāo)準(zhǔn)，以及加強質(zhì)量監(jiān)管和檢測認(rèn)證，字?jǐn)?shù)不少于1200字。2、（本題5分）綜合研究新能源技術(shù)發(fā)展對全球氣候變化應(yīng)對策略的影響。分析新能源在減少溫室氣體排放、減緩氣候變化方面的作用機制和貢獻(xiàn)程度，探討國際氣候協(xié)議和各國減排政策對新能源發(fā)展的推動作用，研究如何通過技術(shù)創(chuàng)新和國際合作進(jìn)一步提升新能源在應(yīng)對氣候變化中的效能。3、（本題5分）深入探討新能源在智能微電網(wǎng)中的集成和管理策略，包括分布式電源（如光伏、風(fēng)電、儲能等）的優(yōu)化配置、能量管理系統(tǒng)的功能和架構(gòu)、微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的交互模式等方面。分析在不同負(fù)荷需求和可再生能源滲透率下，如何確保微電網(wǎng)的穩(wěn)定運行和供電可靠性，并研究相關(guān)的控制技術(shù)和通信協(xié)議。4、（本題5分）論述新能源在海洋油氣開發(fā)中的應(yīng)用，如海上平臺的新能源供電、油氣運輸過程中的節(jié)能減排技術(shù)等。分析海洋油氣開發(fā)的高成本和高風(fēng)險特點，研究新能源在該領(lǐng)域的應(yīng)用可行性和技術(shù)創(chuàng)新，探討如何通過新能源技術(shù)降低海洋油氣開發(fā)的環(huán)境影響和運營成本。5、（本題5分）新能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，對實現(xiàn)建筑的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。詳細(xì)論述太陽能在建筑中的應(yīng)用形式，如太陽能熱水器、太陽能光伏發(fā)電和太陽能空調(diào)等的工作原理和系統(tǒng)組成。深入探討地源熱泵系統(tǒng)在建筑供暖和制冷中的應(yīng)用，分析其原理、系統(tǒng)設(shè)計和能效評估。研究建筑中的自然通風(fēng)和采光設(shè)計，以及如何利用新能源技術(shù)實現(xiàn)建筑的智能化能源管理。分析新能源在建筑應(yīng)用中面臨的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問題，如初始投資高、系統(tǒng)集成復(fù)雜和維護(hù)成本等，并提出推動新能源在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的政策和市場機制，字?jǐn)?shù)不少于600字。四、計算題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某家庭安裝了一套5kW的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，投資成本為2萬元，系統(tǒng)壽命為20年。當(dāng)?shù)啬昶骄照諘r間為1500小時，光伏板的光電轉(zhuǎn)換效率為18%，系統(tǒng)綜合效率為80%。假設(shè)上網(wǎng)電價為0.4