中國科學(xué)院大學(xué)《熱工學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁中國科學(xué)院大學(xué)

《熱工學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、在熱交換器的設(shè)計(jì)中，提高傳熱效率是重要的目標(biāo)之一。對(duì)于一個(gè)管殼式熱交換器，以下哪種措施不太可能顯著提高其傳熱系數(shù)？（）A.增加換熱管的長度B.提高流體的流速C.在換熱管內(nèi)設(shè)置擾流元件D.選用導(dǎo)熱性能更好的材料制造換熱管2、關(guān)于能源與氣候變化的政策法規(guī)，對(duì)于國際和國內(nèi)的相關(guān)法律法規(guī)、碳排放交易機(jī)制和能源補(bǔ)貼政策，描述不準(zhǔn)確的是（）A.法律法規(guī)旨在推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)氣候變化B.碳排放交易機(jī)制促進(jìn)企業(yè)減少碳排放C.能源補(bǔ)貼政策總是有利于能源的可持續(xù)發(fā)展D.政策法規(guī)需要根據(jù)實(shí)際情況不斷調(diào)整和完善3、在能源與動(dòng)力工程的數(shù)值模擬中，計(jì)算流體力學(xué)（CFD）被廣泛應(yīng)用。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的流動(dòng)問題，以下哪種情況可能導(dǎo)致CFD模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性降低？（）A.采用高精度的數(shù)值算法B.對(duì)邊界條件的設(shè)定不準(zhǔn)確C.增加計(jì)算網(wǎng)格的數(shù)量D.使用性能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)4、在研究能源系統(tǒng)的可靠性時(shí)，需要考慮設(shè)備故障、能源供應(yīng)中斷等多種因素。以下哪種方法常用于評(píng)估能源系統(tǒng)的可靠性？（）A.故障樹分析B.敏感性分析C.蒙特卡羅模擬D.層次分析法5、在能源系統(tǒng)的能效評(píng)估中，以下哪種方法能夠準(zhǔn)確地確定系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的能量損失和節(jié)能潛力，為節(jié)能措施的制定提供依據(jù)？（）A.能量平衡分析B.?分析C.生命周期評(píng)價(jià)D.以上方法均可6、在燃燒學(xué)的研究中，對(duì)于燃料的燃燒過程、燃燒產(chǎn)物和燃燒效率的影響因素，以下解釋不準(zhǔn)確的是（）A.燃燒過程包括燃料的預(yù)熱、著火和燃燒B.燃燒產(chǎn)物與燃料成分和燃燒條件密切相關(guān)C.提高燃燒溫度一定能提高燃燒效率D.合理的空氣燃料比有助于實(shí)現(xiàn)完全燃燒7、在能源轉(zhuǎn)化過程中，熱交換器是常見的設(shè)備。以下哪種熱交換器的傳熱效率最高？（）A.板式換熱器B.管式換熱器C.螺旋板式換熱器D.翅片管式換熱器8、在能源與動(dòng)力工程的節(jié)能技術(shù)中，余熱回收利用是一個(gè)重要的方向。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)中的高溫廢氣，采用哪種余熱回收方式可以獲得較高的能量回收效率？（）A.直接熱交換B.余熱發(fā)電C.熱泵回收D.以上都不是9、在能源系統(tǒng)的節(jié)能減排措施中，余熱回收利用是重要的手段之一。對(duì)于一個(gè)工業(yè)窯爐，其排煙溫度為800°C，通過余熱回收裝置可將煙氣溫度降低到200°C，若余熱回收用于加熱水，以下關(guān)于回收熱量的計(jì)算，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.根據(jù)煙氣的質(zhì)量和比熱容計(jì)算B.根據(jù)煙氣的體積和比熱容計(jì)算C.根據(jù)煙氣溫度差和熱交換效率計(jì)算D.根據(jù)窯爐的熱效率和排煙量計(jì)算10、對(duì)于燃料電池的電極材料，以下哪種材料具有良好的催化活性、導(dǎo)電性和穩(wěn)定性，能夠提高燃料電池的性能和壽命？（）A.鉑基材料B.非鉑材料C.碳基材料D.以上材料均可11、對(duì)于制冷與低溫技術(shù)，以下關(guān)于蒸氣壓縮式制冷循環(huán)、吸收式制冷循環(huán)和低溫獲得方法的原理、特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，說法不正確的是（）A.蒸氣壓縮式制冷循環(huán)依靠制冷劑的相變實(shí)現(xiàn)制冷B.吸收式制冷循環(huán)使用熱能驅(qū)動(dòng)，環(huán)保但效率較低C.低溫獲得通常采用多級(jí)制冷或絕熱去磁等方法D.制冷與低溫技術(shù)僅應(yīng)用于家用空調(diào)和冰箱12、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(huì)怎樣？（）A.提高B.降低C.不變D.先降低后提高13、在能源與動(dòng)力工程中，流體力學(xué)的知識(shí)應(yīng)用廣泛。以下關(guān)于流體在管道中流動(dòng)時(shí)阻力損失的分類和計(jì)算，不準(zhǔn)確的是？（）A.阻力損失分為沿程阻力損失和局部阻力損失B.沿程阻力損失與管道長度、管徑和流體流速有關(guān)C.局部阻力損失可以通過經(jīng)驗(yàn)公式準(zhǔn)確計(jì)算，不受管道布置和管件類型的影響D.減小阻力損失可以通過優(yōu)化管道設(shè)計(jì)和選擇合適的流體流速來實(shí)現(xiàn)14、在能源與動(dòng)力工程的新能源開發(fā)中，氫能具有廣闊的應(yīng)用前景。目前制約氫能大規(guī)模應(yīng)用的主要因素是什么？（）A.制氫成本高B.儲(chǔ)存和運(yùn)輸困難C.加氫基礎(chǔ)設(shè)施不完善D.以上都是15、在能源市場(chǎng)的競爭中，能源企業(yè)的核心競爭力主要體現(xiàn)在以下哪個(gè)方面？（）A.技術(shù)創(chuàng)新能力B.成本控制能力C.市場(chǎng)營銷能力D.以上都是16、在能源系統(tǒng)的可靠性評(píng)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(píng)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(píng)估方法C.可靠性評(píng)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、在能源與環(huán)境的關(guān)系中，減少溫室氣體排放是重要的任務(wù)。以下關(guān)于能源活動(dòng)中溫室氣體排放的計(jì)算和減排措施，不正確的是？（）A.可以通過能源消耗數(shù)據(jù)和排放因子來估算溫室氣體排放量B.提高能源效率、發(fā)展可再生能源和碳捕獲與封存技術(shù)是減排的主要途徑C.個(gè)人的能源消費(fèi)行為對(duì)溫室氣體排放的影響微不足道D.國際合作在應(yīng)對(duì)全球氣候變化和減排中具有重要意義18、在能源與動(dòng)力工程領(lǐng)域，熱力學(xué)第一定律闡述了能量守恒的原理。以下關(guān)于熱力學(xué)第一定律在實(shí)際熱力過程中的應(yīng)用，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以用于分析熱機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率B.能夠解釋能量在不同形式之間的轉(zhuǎn)化C.表明在絕熱過程中，系統(tǒng)內(nèi)能的變化為零D.意味著在任何熱力過程中，輸入的熱量總是等于輸出的功19、在能源利用過程中，能源的品質(zhì)對(duì)利用效率有很大影響。以下哪種能源的品質(zhì)最高？（）A.熱能B.電能C.化學(xué)能D.機(jī)械能20、在熱力循環(huán)分析中，卡諾循環(huán)是一種理想的循環(huán)。實(shí)際的熱力循環(huán)效率通常低于卡諾循環(huán)效率，主要原因是什么？（）A.存在不可逆損失B.工作物質(zhì)的性質(zhì)不理想C.循環(huán)過程的控制不夠精確D.系統(tǒng)的散熱損失較大二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋地?zé)崮艿拈_發(fā)利用方式及存在的問題。2、（本題5分）對(duì)于水電站的運(yùn)行與管理，闡述水輪機(jī)的工作特性和調(diào)速系統(tǒng)的作用，分析如何優(yōu)化水電站的運(yùn)行以提高發(fā)電效率和穩(wěn)定性。3、（本題5分）對(duì)于能源與動(dòng)力工程中的數(shù)值模擬方法，闡述常用的數(shù)值模擬軟件和算法，分析如何利用數(shù)值模擬解決能源設(shè)備中的實(shí)際問題。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某熱電廠的余熱利用項(xiàng)目在實(shí)施過程中，需要與周邊的工業(yè)用戶和居民用戶進(jìn)行熱能供應(yīng)的協(xié)調(diào)和優(yōu)化。分析不同用戶的熱需求特點(diǎn)和時(shí)間分布，研究如何通過智能調(diào)控和管網(wǎng)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)余熱的高效分配和利用。2、（本題5分）某火力發(fā)電廠采用煤粉燃燒技術(shù)，但近期出現(xiàn)了燃燒效率下降、污染物排放超標(biāo)的問題。分析可能導(dǎo)致這些問題的原因，如煤粉質(zhì)量、燃燒器設(shè)計(jì)、爐膛溫度控制等，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施以提高燃燒效率和減少污染排放。3、（本題5分）一家企業(yè)的壓縮空氣系統(tǒng)存在能耗過高的問題，影響了生產(chǎn)效率和成本。分析壓縮空氣系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，如壓縮機(jī)選型、管道泄漏、用氣設(shè)備效率等，探討節(jié)能優(yōu)化的方法和措施。4、（本題5分）某地區(qū)推廣電動(dòng)汽車充電樁建設(shè)，但在布局規(guī)劃、充電速度、兼容性等方面存在不足。分析如何根據(jù)區(qū)域交通流量、車輛類型、電網(wǎng)容量等因素，合理規(guī)劃充電樁布局，提高充電速度和兼容性。5、（本題5分）一家能源企業(yè)計(jì)劃投資建設(shè)新型儲(chǔ)能電站，但在項(xiàng)目可行性研究階段，對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的選擇、市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)和投資回報(bào)評(píng)估存在不確定性。分