黑龙江工程学院《热工基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《热工基础》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、关于新能源汽车中的电动汽车，在比较纯电动汽车（BEV）和混合动力汽车（HEV）的优缺点时，以下哪一项说明是最清晰的？（）A.纯电动汽车完全依靠电池供电，具有零排放、低噪音等优点，但续航里程有限，充电时间长，且电池成本较高。混合动力汽车结合了内燃机和电动机，续航里程较长，加油方便，但仍然有一定的尾气排放，系统复杂度也较高B.纯电动汽车没有任何优点，混合动力汽车在各方面都优于纯电动汽车C.纯电动汽车和混合动力汽车的优缺点不明显，选择哪种取决于市场宣传和政策导向D.混合动力汽车只是过渡产品，未来必然被纯电动汽车完全取代2、当研究新能源技术对能源市场格局的影响时，需要考虑能源价格、市场份额和能源供应结构的变化。随着新能源技术的不断进步和成本降低，以下哪种能源市场的变化趋势是最有可能出现的？（）A.传统能源价格大幅下降B.新能源在能源供应中的占比迅速上升C.能源市场的集中度进一步提高D.能源国际贸易格局发生重大调整3、新能源的广泛应用对环境保护具有重要意义。以下关于新能源与环境保护的关系，描述错误的是（）A.新能源的使用可以减少温室气体排放，缓解全球气候变化的压力B.与传统能源相比，新能源在开采、加工和利用过程中对生态环境的破坏较小C.新能源的发展可以促进能源的清洁化和低碳化，改善空气质量和水资源状况D.新能源的开发和利用不会产生任何环境问题，对生态系统没有任何负面影响4、随着新能源技术的不断进步，新能源与传统能源的融合发展成为趋势。以下关于新能源与传统能源融合的说法，不正确的是：（）A.风光互补发电系统结合了风力发电和光伏发电的优势，提高了能源供应的稳定性和可靠性B.传统的火力发电厂可以通过改造，与生物质能发电相结合，实现能源的清洁化利用C.新能源与传统能源的融合发展不存在技术障碍，只需要政策引导和资金投入就能迅速实现D.油气企业可以参与新能源项目的开发和投资，促进能源结构的多元化5、在新能源技术的政策支持和市场机制方面，以下关于其作用和影响的描述，不正确的是哪一项？（）A.各国政府通过制定新能源发展规划、出台补贴政策、建立碳排放交易市场等措施，推动新能源技术的研发和应用，促进能源结构的转型B.补贴政策可以降低新能源产品的成本，提高其市场竞争力，但也可能导致市场依赖补贴，影响产业的可持续发展C.碳排放交易市场通过对碳排放权的定价和交易，促使企业采取节能减排措施，加大对新能源技术的投入D.新能源技术的发展完全依赖于政策支持和市场机制，技术创新和成本降低等内在因素对其发展没有实质性的影响6、在新能源技术领域，关于太阳能光伏发电系统中，光伏电池的工作原理及影响其效率的因素，以下哪种描述最为准确和全面？（）A.光伏电池通过半导体材料的光电效应将光能直接转化为电能。影响其效率的因素包括半导体材料的特性、电池的结构设计、光照强度和温度等。高品质的半导体材料能吸收更多光子并产生更多电子；合理的电池结构有助于减少电子复合；光照强度越强，产生的电流越大，但温度过高会降低电池效率B.光伏电池的工作原理很简单，就是将阳光转化为电能，其效率只取决于光照强度，其他因素影响不大C.光伏电池的效率主要由制造工艺决定，一旦生产出来就无法改变，外部因素对其影响极小D.光伏电池的工作原理复杂且难以理解，影响其效率的因素众多且相互独立，无法进行有效的优化7、在新能源汽车的动力系统中，除了电池，电驱动系统也至关重要。关于电驱动系统，以下说法不正确的是：（）A.永磁同步电机具有高效率、高功率密度的优点，在电动汽车中得到广泛应用B.交流异步电机结构简单、可靠性高，但在低速时效率较低C.电驱动系统的控制策略直接影响电动汽车的动力性能和能耗水平D.电驱动系统的成本很低，不会对新能源汽车的价格产生较大影响8、在新能源汽车领域，电池技术是关键。以下关于锂离子电池和镍氢电池在新能源汽车中的应用，表述不准确的是（）A.锂离子电池具有较高的能量密度和功率密度，能够提供较长的续航里程和较强的动力输出，因此在新能源汽车中得到了广泛应用B.镍氢电池虽然能量密度相对较低，但具有较好的充放电循环寿命和安全性，在一些混合动力汽车中仍有一定的应用C.锂离子电池的成本较高，且在高温和低温环境下的性能表现不如镍氢电池，这在一定程度上限制了其大规模推广D.随着技术的不断进步，锂离子电池的性能不断提升，成本逐渐降低，未来有望完全取代镍氢电池在新能源汽车中的应用9、随着全球对清洁能源的需求不断增长，新能源技术的发展日新月异。在众多新能源中，太阳能光伏发电技术得到了广泛的应用。以下关于太阳能光伏发电的说法中，错误的是：（）A.太阳能光伏发电是直接将太阳能转化为电能的技术，不产生温室气体排放B.多晶硅太阳能电池是目前市场上占主导地位的太阳能电池类型，其转换效率较高C.太阳能光伏发电系统在安装时需要考虑朝向、倾角和阴影等因素，以最大化接收太阳能辐射D.太阳能光伏发电的成本已经低于传统的火力发电，因此在全球范围内得到了迅速普及10、新能源汽车的电池回收和再利用是一个重要的环节，涉及环保和资源节约等问题。对于一种常见的锂离子电池，如果要实现高效的回收和再利用，以下哪个步骤是最为复杂和关键的？（）A.电池的拆解和分类B.有价金属的提取C.回收材料的再制造D.建立回收渠道和网络11、随着全球对清洁能源的需求不断增长，新能源技术的发展日益受到关注。在众多的新能源类型中，太阳能光伏发电技术因其清洁、可再生等优点而备受青睐。太阳能光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、控制器和蓄电池等组成。那么，在一个大型太阳能光伏发电站中，如果要提高系统的发电效率，以下哪种措施最为关键？（）A.增加光伏组件的数量B.优化逆变器的性能C.选用大容量的蓄电池D.频繁更换控制器12、在新能源技术的推广应用中，公众的认知和接受程度起着重要作用。以下关于公众对新能源技术的态度，描述不准确的是（）A.公众对新能源技术的了解程度普遍较低，存在一些误解和担忧，如对新能源汽车续航里程和安全性的疑虑B.政府和企业通过宣传教育和示范项目，可以提高公众对新能源技术的认知和接受度，促进其广泛应用C.公众对新能源技术的支持程度主要取决于其经济成本和便利性，如果新能源产品价格过高或使用不便，公众可能会拒绝采用D.公众的环保意识越强，对新能源技术的接受度就越高，因此环保宣传对于新能源技术的推广没有实际作用13、新能源技术的发展也促进了相关产业的升级和转型，如新能源装备制造业、能源服务行业等。在一个传统的制造业企业，如果要向新能源装备制造领域转型，以下哪个方面的能力建设是最为迫切的？（）A.技术研发能力B.生产制造能力C.市场营销能力D.供应链管理能力14、在新能源技术的应用中，系统集成和优化是实现高效运行的关键。假设要构建一个综合的新能源供电系统，包括太阳能、风能和储能设备，以下哪个环节的优化对于提高整个系统的可靠性和稳定性最为重要？（）A.各能源输入的功率匹配和协调控制B.储能设备的充放电策略和管理C.系统的故障监测和诊断机制D.能源转换设备的效率提升15、新能源技术的发展对能源存储的需求日益增加，以下关于能源存储的作用，说法不正确的是：（）A.能源存储可以平衡新能源发电的间歇性和波动性，提高电力系统的稳定性和可靠性B.能源存储可以在用电低谷时储存电能，在高峰时释放，起到削峰填谷的作用，提高能源利用效率C.能源存储能够使新能源发电完全独立于电网运行，不需要与传统能源进行协同D.能源存储可以为偏远地区和应急情况下提供可靠的电力供应二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细分析新能源技术在陶瓷行业的应用和能源管理优化，如窑炉的节能改造、陶瓷废料的能源化处理等。探讨新能源如何提升陶瓷生产的质量和效益，降低能源消耗和环境影响，以及在陶瓷行业推广应用的技术障碍和解决途径。2、（本题5分）论述新能源技术在能源与农业生态系统中的协同作用，分析新能源在农业温室气体减排、农业废弃物处理和农业能源自给方面的应用。3、（本题5分）详细分析生物质能的多种利用途径和转化技术，如生物质燃烧、气化、液化和发酵等。探讨每种技术的优缺点、适用范围以及在实际应用中可能面临的环境和经济挑战。4、（本题5分）详细说明新能源在建筑领域的应用形式（如太阳能热水器、地源热泵、光伏建筑一体化），分析这些应用在节能减排和提高建筑舒适度方面的效果，以及在实际推广中遇到的障碍和解决办法。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某潮汐能发电站的水轮机直径为10米，转速为150转/分钟，水头为6米，水轮机效率为85%。计算水轮机的输出功率（单位：kW）。假设每天运行10小时，计算日发电量（单位：kWh）。2、（本题5分）某太阳能路灯系统，光伏组件的功率为100瓦，每天工作时间为8小时，蓄电池的容量为200安时，放电深度为70%，控制器效率为95%。连续阴雨天数设计为5天。计算蓄电池的电压，并判断该蓄电池能否满足连续阴雨天气的照明需求。如果不能满足，需要增加多少蓄电池容量？3、（本题5分）一家生物质发电厂，燃烧稻壳发电，每小时消耗稻壳10吨，稻壳热值为12000kJ/kg，发电效率为28%。计算该电厂的发电功率。如果稻壳的收购价格为400元/吨，计算每度电的燃料成本。4、（本题5分）某地区计划建设一座30MW的地热能发电站，地热水温度180℃，流量150t/h，比热容4.2kJ/(kg·℃)，采用双循环发电，效率12%。计算电站发电功率。若年运行7500小时，上网电价0.55元/千瓦时，求年发电收益。5、（本题5分）一个风力发电场安装了50台单机容量为2MW的风力发电机组，轮毂高度为80米，风轮直径为120米。该地区的年平均风速为7m/s，空气密度为1.2kg/m³，风力发电机组的功率系数为0.45。计算该风力发电场的年理论发电量。假设风力发电机组的可利用率为90%，尾流损失系数为0.1，计算该风力发电场的年实际发电量。如果上网电价为0.6元/千瓦时，计算该风力发电场每年的发电收益。四、综合题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）详细阐述太阳能光伏发电系统中，光伏电池的工作原理，包括光生伏特效应的产生机制。分析不同类型的光伏电池（如单晶硅、多晶硅、薄膜电池等）的结构特点和性能优劣。探讨在实际应用中，如何根据地理位置、气候条件和成本预算等因素选择合适的光伏电池类型。同时，研究提高光伏电池转换效率的技术途径和最新研究进展。2、（本题10分）全面阐述新能源技术的国际合作模式和案例，包括技术转让、联合研发项目和跨国能源基础设施建设。分析国际合作在促进新能源技术普及、降低成本和应对全球气候变化中的作用。探讨在国际合作中面临的政治、经济和技术障碍，以及如何加强国际合作的机制和策略。3、（本题10分）新能源与传统能源的融合发展是实现能源转型的重要途径。请详细论述新能源与传统能源融合的模式和机制，如多能互补系统（风光水火储一体化）、传统能源的清洁转化利用（如煤炭清洁高效利用、石油炼化升级）以及在能源供