常州工業(yè)職業(yè)技術學院《工程熱力學與傳熱學》2023-2024學年第二學期期末試卷

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頁常州工業(yè)職業(yè)技術學院《工程熱力學與傳熱學》

2023-2024學年第二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15個小題，每小題1分，共15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、對于新能源在農業(yè)領域的應用，如太陽能驅動的灌溉系統(tǒng)和生物質能的利用，以下哪種應用方式在提高農業(yè)生產效率和可持續(xù)性方面具有最大潛力？（）A.安裝大規(guī)模的太陽能光伏板，為整個農場提供電力和驅動灌溉系統(tǒng)B.利用農業(yè)廢棄物進行生物質能發(fā)電，為農場提供部分能源C.結合太陽能和生物質能，實現(xiàn)能源的多元化供應和綜合利用D.引入智能能源管理系統(tǒng)，根據(jù)農作物生長需求優(yōu)化能源分配2、新能源技術在農業(yè)領域也有一定的應用，例如太陽能灌溉系統(tǒng)。對于這種系統(tǒng)，以下哪種描述是準確的？（）A.太陽能灌溉系統(tǒng)完全依賴太陽能供電，不受天氣和季節(jié)影響，能夠穩(wěn)定地為農田提供灌溉用水B.太陽能灌溉系統(tǒng)成本低、維護簡單，但灌溉效率低下，無法滿足大規(guī)模農業(yè)生產的需求C.太陽能灌溉系統(tǒng)可以結合儲能設備，在太陽能不足時保證灌溉的正常進行，但其初始投資較高D.太陽能灌溉系統(tǒng)技術復雜，對操作人員的要求高，在農村地區(qū)難以推廣和應用3、在新能源的政策和市場方面，各國政府采取了一系列措施來推動其發(fā)展。以下說法錯誤的是：（）A.政府通過制定補貼政策、稅收優(yōu)惠和可再生能源配額制等措施，鼓勵新能源的開發(fā)和利用B.隨著技術進步和規(guī)模擴大，新能源的成本逐漸降低，市場競爭力不斷增強，對傳統(tǒng)能源的替代速度加快C.新能源市場的發(fā)展主要取決于技術進步，政策的作用相對較小D.國際能源合作在新能源領域日益重要，各國通過共同研發(fā)、技術轉讓和項目合作等方式促進新能源的發(fā)展4、對于新能源在工業(yè)生產中的應用，如工廠的能源供應系統(tǒng)，以下哪種新能源技術在滿足大規(guī)模、穩(wěn)定的能源需求方面具有較大潛力？（）A.太陽能光伏發(fā)電結合儲能系統(tǒng)B.生物質能氣化發(fā)電C.工業(yè)余熱回收利用D.風力發(fā)電與電網(wǎng)的智能互動5、新能源技術的發(fā)展對能源市場和價格產生了一定的影響。以下關于新能源對能源價格的作用，不正確的是：（）A.隨著新能源裝機容量的增加，其成本逐漸降低，可能會對傳統(tǒng)能源價格形成一定的競爭壓力B.新能源的間歇性和不穩(wěn)定性可能導致能源市場價格的波動加劇C.新能源的發(fā)展會使得能源價格持續(xù)下降，消費者的能源支出將大幅減少D.能源價格的形成機制受到多種因素的影響，新能源只是其中之一6、在新能源領域，儲能技術的發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)。以下關于儲能技術挑戰(zhàn)的描述，不正確的是（）A.目前儲能技術的能量密度相對較低，難以滿足大規(guī)模儲能的需求B.儲能設備的成本較高，限制了其在一些場景中的廣泛應用C.儲能技術的循環(huán)壽命有限，需要頻繁更換設備，增加了使用成本D.儲能技術已經非常成熟，不存在任何技術難題和挑戰(zhàn)7、新能源技術的發(fā)展對能源市場的格局產生了深遠的影響，以下關于能源市場的變化，描述不正確的是：（）A.新能源的發(fā)展促使傳統(tǒng)能源企業(yè)加快轉型，加大在新能源領域的投資和布局B.能源市場的競爭加劇，新能源企業(yè)與傳統(tǒng)能源企業(yè)之間的競爭和合作關系更加復雜C.新能源的市場份額不斷增加，但短期內還無法完全取代傳統(tǒng)能源在市場中的主導地位D.能源市場的價格完全由供求關系決定，不受政策和技術進步等因素的影響8、新能源技術的發(fā)展對能源國際貿易格局產生了深遠影響。以下關于新能源與能源貿易的說法，不正確的是（）A.隨著新能源在全球能源消費中的比重不斷增加，傳統(tǒng)能源出口國的地位可能會受到挑戰(zhàn)，而一些在新能源技術領域具有優(yōu)勢的國家將在能源貿易中占據(jù)更重要的位置B.新能源技術的發(fā)展促進了能源跨境合作，各國在新能源研發(fā)、生產和應用方面開展合作，共同推動能源轉型C.新能源的分布相對較為均勻，不像傳統(tǒng)化石能源那樣集中在少數(shù)幾個國家和地區(qū)，這有助于減少能源貿易中的地緣政治風險D.新能源技術的發(fā)展完全消除了能源貿易中的壁壘和摩擦，實現(xiàn)了全球能源的自由流通和公平競爭9、海洋能是一種潛力巨大的新能源，包括潮汐能、波浪能和海流能等多種形式。在開發(fā)海洋能的過程中，面臨著設備可靠性、海洋環(huán)境適應性和能量轉換效率等諸多挑戰(zhàn)。對于一個潮汐能發(fā)電項目，如果要提高其能量轉換效率并降低設備維護成本，以下哪種技術方案是值得優(yōu)先探索的？（）A.采用新型的潮汐能捕獲裝置B.優(yōu)化電站的選址C.改進能量轉換系統(tǒng)D.增加備用發(fā)電設備10、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11、對于新能源技術的教育與培訓需求，以下關于其內容和途徑的描述，哪一個是恰當?shù)?？（）A.新能源技術的教育與培訓需求涵蓋基礎知識、專業(yè)技能、實踐操作等方面。內容包括新能源原理、設備安裝與維護、系統(tǒng)設計與集成、政策法規(guī)等。途徑包括高校專業(yè)課程設置、職業(yè)培訓、企業(yè)內部培訓、在線學習平臺等。通過多樣化的教育與培訓，培養(yǎng)具備新能源技術知識和實踐能力的專業(yè)人才，滿足行業(yè)發(fā)展的需求B.新能源技術的教育與培訓需求不明確，現(xiàn)有的教育體系已經能夠滿足C.新能源技術的教育與培訓只針對專業(yè)技術人員，普通大眾不需要D.新能源技術的教育與培訓途徑單一，效果不佳12、在當今能源領域，新能源技術的發(fā)展對于解決能源危機和環(huán)境問題具有至關重要的意義。假設您正在研究太陽能光伏發(fā)電技術，需要考慮其效率、成本和穩(wěn)定性等多個方面。在眾多影響太陽能電池板效率的因素中，以下哪個因素對于提高其光電轉換效率最為關鍵？（）A.電池板的材料選擇，如單晶硅、多晶硅或薄膜材料B.電池板的安裝角度和朝向，以最大程度接收陽光C.電池板的表面積大小，面積越大效率越高D.周圍環(huán)境的溫度和濕度，溫度越低濕度越小效率越高13、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14、新能源技術在交通領域的應用除了汽車，還包括軌道交通。關于有軌電車采用超級電容儲能供電的方式，以下哪種說法是恰當?shù)模浚ǎ〢.超級電容儲能供電的有軌電車充電時間長，續(xù)航里程短，無法滿足實際運營需求B.超級電容儲能供電的有軌電車具有快速充電、綠色環(huán)保、運營靈活等優(yōu)點，但對充電站的布局要求較高C.超級電容儲能供電技術不成熟，可靠性差，不適合在有軌電車中應用D.超級電容儲能供電的有軌電車成本過高，經濟效益差，不如傳統(tǒng)的接觸網(wǎng)供電方式15、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)和改進二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）生物質能具有來源廣泛、可再生等特點，但在其開發(fā)和利用過程中也存在一些問題。請深入分析生物質能的主要來源（如農業(yè)廢棄物、林業(yè)剩余物、能源作物等）、轉化技術（如燃燒、氣化、發(fā)酵等）以及在實際應用中所面臨的原料收集與運輸困難、轉化效率低下、環(huán)境污染等挑戰(zhàn)，并提出相應的解決策略。2、（本題5分）深入探討新能源在建筑領域的應用，如太陽能建筑一體化、地源熱泵系統(tǒng)、建筑節(jié)能與儲能技術等。分析這些技術在提高建筑能源效率和舒適度方面的作用，以及在建筑設計和施工中的應用要點。3、（本題5分）詳細論述新能源汽車中純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車的工作原理和特點。比較這三種類型汽車在性能、成本、續(xù)航里程等方面的差異，并探討它們在未來交通領域的發(fā)展趨勢。4、（本題5分）全面剖析新能源在分布式能源系統(tǒng)中的應用模式和優(yōu)勢。解釋分布式能源系統(tǒng)的概念和架構，分析新能源（如太陽能、風能、生物質能）在分布式能源系統(tǒng)中的整合方式。探討分布式能源系統(tǒng)在提高能源供應可靠性、降低能源傳輸損耗和促進能源自給自足方面的作用，以及面臨的政策和技術障礙。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某潮汐能發(fā)電站，海灣平均潮差為5米，水庫面積為100萬平方米。假設潮汐能發(fā)電效率為20%，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5億元，設備折舊年限為30年，運維成本每年為600萬元，上網(wǎng)電價為0.6元/度，計算該電站的投資回收期。2、（本題5分）一臺2MW的風力發(fā)電機，切入風速為3m/s，額定風速為12m/s，切出風速為25m/s。該地區(qū)的年平均風速分布符合Weibull分布，形狀參數(shù)k=2，尺度參數(shù)c=8。計算該風機的年發(fā)電量。假設風機的可用率為95%，尾流損失系數(shù)為5%，計算實際年發(fā)電量。若運維成本為0.1元/千瓦時，計算年運維費用。3、（本題5分）某地區(qū)建設了一座20MW的地熱供暖站，地熱流體的出口溫度為90℃，回水溫度為50℃，流量為200t/h，地熱流體的比熱容為4.2kJ/(kg·℃)。供暖系統(tǒng)的熱效率為80%，計算該供暖站能夠滿足的供暖面積。假設每平方米的供暖負荷為50W，供暖時間為150天，計算該供暖站每年的供暖收益。4、（本題5分）某風力發(fā)電場采用直驅永磁同步發(fā)電機，風機葉輪直徑為80米，風速為10米/秒時，風能利用系數(shù)為0.45，空氣密度為1.2千克/立方米。計算此時風機的輸出功率。如果要使輸出功率達到2兆瓦，風速至少需要達到多少米/秒？5、（本題5分）某地區(qū)計劃建設一個大型太陽能光伏發(fā)電站，預計占地面積為100萬平方米。該地區(qū)年平均太陽輻射量為1800千瓦時/平方米。假設所選用的光伏電池板轉換效率為20%，系統(tǒng)綜合效率為80%。請計算該光伏發(fā)電站的年發(fā)電量。如果該地區(qū)的用電需求為每天50萬千瓦時，該電站能否滿足需求？若不能滿足，還需要額外建設多少規(guī)模相同的電站？四、綜合題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）論述在風能發(fā)電領域，大型風力發(fā)電機組的設計與優(yōu)化。包括葉片的空氣動力學設計、塔架的結構穩(wěn)定性、發(fā)電機的選型以及控制系統(tǒng)的智能化等方面。探討如何提高風力發(fā)電機組的發(fā)電效率、可靠性和適應不同風況的能力。2、（本題10分）新能源技術在偏遠地區(qū)和特殊場景的應用具有重要意義。請深入探討在無電地區(qū)、海島和高原等偏遠地區(qū)，新能源技術（如獨立光伏發(fā)電、小型風力發(fā)電）在解決能源供應問題方面的應用模式和技術方案。分析在軍事、航天和應急救援等特殊場景中，新能源技術的需求特點和應用案例。研究如何針對偏遠地區(qū)和特殊場景的特殊需求，進行新能源技術的定制化開發(fā)和優(yōu)化。3、（本題10分）新能源技術的公眾認知和社會接受度對于其推廣和應用具有重要影響。詳細論述公眾對新能源技術的了解程度和認知渠道，如媒體報道、科普宣傳和教育活動等。深入探討公眾對新能源技術的態(tài)度和接受意愿，以及影響公眾接受度的因素，如成本、便利性、