沈阳体育学院《工程流体力学》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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2分，共30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、在新能源的综合利用系统中，多能互补是一种有效的策略。关于风光互补发电系统，以下哪种说法是合理的？（）A.风光互补发电系统可以完全解决风能和太阳能的间歇性和不稳定性问题，实现持续稳定的供电B.风光互补发电系统的设计和运行简单，不需要复杂的控制和优化策略C.风光互补发电系统需要根据当地的风能和太阳能资源特点进行合理配置，但在实际应用中受到地理条件和气候因素的限制较大D.风光互补发电系统在成本和效率方面不如单独的风力发电或光伏发电系统，没有实际应用价值2、新能源技术的发展对能源市场和价格产生了一定的影响。以下关于新能源对能源价格的作用，不正确的是：（）A.随着新能源装机容量的增加，其成本逐渐降低，可能会对传统能源价格形成一定的竞争压力B.新能源的间歇性和不稳定性可能导致能源市场价格的波动加剧C.新能源的发展会使得能源价格持续下降，消费者的能源支出将大幅减少D.能源价格的形成机制受到多种因素的影响，新能源只是其中之一3、新能源技术的创新不仅仅体现在硬件设备上，还包括软件和算法的创新，以下关于新能源软件和算法的说法，不正确的是：（）A.能源管理系统的软件可以实现对新能源设备的智能监控、调度和优化运行B.预测算法可以根据历史数据和天气信息预测新能源的发电量，为电网调度提供依据C.数据分析算法可以挖掘新能源系统运行中的潜在问题和优化空间，提高系统效率D.新能源软件和算法的创新不重要，主要依靠硬件设备的改进来提高性能4、新能源技术的普及需要公众的支持和参与，以下关于公众对新能源的认知和态度，说法错误的是：（）A.公众对新能源的了解程度和接受程度在不断提高，但仍存在一些误解和担忧B.宣传教育和信息公开可以增强公众对新能源的认知和信任，促进新能源的推广应用C.公众的能源消费行为和选择对新能源的发展没有影响，主要取决于政府和企业的决策D.公众对新能源的支持可以通过参与相关活动、购买新能源产品等方式体现5、在新能源储能系统中，液流电池具有一定的特点和优势。关于全钒液流电池，以下哪种叙述是准确的？（）A.全钒液流电池能量密度高，功率密度大，成本低，是目前最具竞争力的液流电池技术B.全钒液流电池的电解液可以循环使用，寿命长，但其能量效率较低，系统复杂，初始投资高C.全钒液流电池存在严重的钒资源短缺问题，限制了其大规模应用，未来将被其他液流电池技术取代D.全钒液流电池的性能在各种工况下都非常稳定，不需要复杂的管理和维护系统6、在新能源技术的氢能储存和运输方面，以下关于其技术挑战和解决方案的描述，不正确的是哪一项？（）A.氢能的储存方式包括高压气态储氢、低温液态储氢和固态储氢等，每种储存方式都存在着各自的优缺点和技术难题B.高压气态储氢是目前应用最广泛的储氢方式，但储氢密度较低，需要开发更高压力的储氢容器；低温液态储氢具有较高的储氢密度，但能耗大、成本高C.固态储氢是一种具有发展潜力的储氢方式，通过将氢气与金属或化学材料结合实现储存，但目前仍处于研究阶段，尚未实现大规模应用D.氢能的运输可以通过管道运输、液氢槽车运输和高压氢气瓶运输等方式，其中管道运输是最经济、高效、安全的运输方式，已经得到广泛应用7、在探讨新能源技术中的海洋能利用时，以下关于其形式和发展前景的描述，不正确的是哪一项？（）A.海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等多种形式，具有巨大的开发潜力B.潮汐能发电是利用潮汐的涨落驱动水轮机发电，技术相对成熟，但受到地理条件和潮汐规律的限制，选址较为困难C.波浪能和海流能的开发利用尚处于试验阶段，面临着能量转换效率低、设备可靠性差、成本高等诸多挑战D.海洋能的开发不会对海洋生态环境造成任何影响，是一种完全清洁、可持续的能源利用方式，应该大规模、无限制地进行开发8、新能源技术的发展对能源市场的格局产生了深远影响。当新能源在能源消费中的占比逐渐提高时，以下哪个市场变化最有可能发生？（）A.传统能源价格大幅下跌，市场份额急剧萎缩B.能源市场的竞争加剧，能源价格总体下降C.能源交易模式创新，分布式能源交易更加活跃D.能源产业链的整合加速，大型能源企业垄断加剧9、新能源技术的创新往往依赖于跨学科的研究和合作，涉及物理学、化学、材料科学和工程学等多个领域。在开发一种新型的高效储能技术时，如果要整合不同学科的知识和方法，以下哪个团队组成是最为理想的？（）A.由物理学家和化学家组成B.由材料科学家和工程师组成C.由以上四个学科的专家共同组成D.由具有丰富经验的工程师单独完成10、氢能作为一种清洁能源，在未来能源体系中具有潜在的重要地位。对于氢燃料电池汽车，以下哪种描述是恰当的？（）A.氢燃料电池汽车加注氢气速度快，续航里程长，性能优于传统燃油汽车和纯电动汽车，且加氢站建设成本低，易于普及B.氢燃料电池汽车的核心技术已经完全成熟，不存在任何技术难题，大规模推广应用只是时间问题C.氢燃料电池汽车虽然具有零排放、高效率等优点，但目前面临着氢气制取、储存和运输成本高，以及燃料电池耐久性和成本等问题，限制了其大规模商业化应用D.氢燃料电池汽车的性能和成本与纯电动汽车相当，在市场上可以相互替代，没有明显的优势和劣势11、在探讨太阳能光伏发电技术时，以下关于其工作原理和主要组成部分的描述，哪一项是准确的？（）A.太阳能光伏发电是基于光生伏特效应，将太阳光能直接转化为电能。主要由太阳能电池板、控制器、逆变器和蓄电池组成。太阳能电池板由多个光伏电池串联或并联而成，将光能转化为直流电；控制器用于控制电池板的充电和放电，保护蓄电池；逆变器将直流电转换为交流电，以满足家庭和工业用电需求；蓄电池用于存储多余的电能，以备夜间或阴天使用B.太阳能光伏发电主要依靠热能转化为电能，其组成部分包括太阳能集热器、蒸汽轮机和发电机。通过太阳能集热器收集热量产生蒸汽，驱动蒸汽轮机带动发电机发电C.太阳能光伏发电的原理是电磁感应，通过磁场的变化产生电流。主要组成有磁场发生器、线圈和变压器D.太阳能光伏发电是利用化学反应将太阳能转化为电能，由反应容器、催化剂和电极组成12、新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源的汽车，包括电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等。以下关于新能源汽车的描述，错误的是（）A.电动汽车以电池作为动力源，具有零排放、低噪音、能效高等优点，但续航里程和充电时间是其面临的主要问题B.混合动力汽车结合了内燃机和电动机，能够根据行驶工况自动切换动力源，提高了燃油经济性和降低了排放C.燃料电池汽车以氢气为燃料，通过燃料电池将化学能直接转化为电能驱动车辆，具有加注时间短、续航里程长等优点，但加氢基础设施建设滞后D.新能源汽车的发展已经非常完善，在性能、成本、配套设施等方面都已经超越了传统燃油汽车，市场份额迅速扩大13、氢能作为一种清洁、高效的能源载体，在未来能源体系中具有巨大的潜力。关于氢能的制取、储存和应用，以下叙述错误的是：（）A.目前，大规模制取氢气的主要方法是通过化石燃料的重整，如天然气重整，但这种方法会产生二氧化碳排放B.电解水制取氢气是一种清洁的方法，但由于能耗较高，目前在大规模应用中受到一定限制C.氢气的储存是氢能应用的关键技术之一，常见的储存方法包括高压气态储存、低温液态储存和金属氢化物储存等D.氢燃料电池汽车在运行过程中只排放水，不产生任何污染物，且加氢时间与传统汽车加油时间相当14、新能源技术的发展对能源国际贸易格局产生了深远影响。以下关于新能源与能源贸易的说法，不正确的是（）A.随着新能源在全球能源消费中的比重不断增加，传统能源出口国的地位可能会受到挑战，而一些在新能源技术领域具有优势的国家将在能源贸易中占据更重要的位置B.新能源技术的发展促进了能源跨境合作，各国在新能源研发、生产和应用方面开展合作，共同推动能源转型C.新能源的分布相对较为均匀，不像传统化石能源那样集中在少数几个国家和地区，这有助于减少能源贸易中的地缘政治风险D.新能源技术的发展完全消除了能源贸易中的壁垒和摩擦，实现了全球能源的自由流通和公平竞争15、在探讨新能源技术的环境影响评估时，以下关于其内容和意义的描述，哪一项是正确的？（）A.新能源技术的环境影响评估包括对资源开采、设备制造、运行过程和废弃物处理等全生命周期的环境影响分析。评估内容涵盖土地利用、水资源消耗、生态破坏、污染物排放等方面。其意义在于为新能源项目的规划、建设和运营提供科学依据，采取预防和减轻环境负面影响的措施，实现新能源的可持续发展，同时也有助于提高公众对新能源环境友好性的认识B.新能源技术没有环境影响，不需要进行评估C.新能源技术的环境影响评估只关注建设阶段，运行阶段不重要D.新能源技术的环境影响评估过于复杂，没有实际操作价值二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细论述新能源与可再生能源的概念辨析和关系。解释新能源和可再生能源的定义和范畴，分析两者的重叠和区别。讨论在能源政策和规划中如何合理对待新能源和可再生能源，以实现能源的可持续发展。2、（本题5分）新能源产业的发展需要大量的资金投入。请深入探讨新能源项目的融资渠道（如政府投资、银行贷款、股权融资、债券融资等）、融资模式（如项目融资、产业基金、PPP模式等）以及在融资过程中可能面临的风险（如政策风险、市场风险、技术风险等）和应对策略，分析如何创新融资方式和完善融资环境，为新能源产业发展提供充足的资金支持。3、（本题5分）详细说明新能源技术在能源与生态扶贫中的创新实践，分析如何通过新能源项目带动贫困地区的生态改善和经济发展。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某工业园区建设了一个10MW的分布式储能系统，采用铅酸电池储能，电池组的充放电效率为85%，放电深度为70%，每天进行两次充放电循环。计算该储能系统每天能够提供的电量。如果储能系统的初始投资为6000万元，电池寿命为8年，每年的运维成本为150万元，电价差为0.4元/度，计算投资回收期。2、（本题5分）一个氢燃料电池无人机，储氢量2千克，氢气能量密度140兆焦/千克，燃料电池效率55%，无人机飞行功率10千瓦。计算无人机的最大飞行时间。如果要将飞行时间增加一倍，储氢量至少需要达到多少千克？3、（本题5分）一辆新能源汽车的驱动电机功率为100kW，电池组电压为400V，在加速过程中电机电流达到300A。计算电机的输出扭矩。假设车辆以60km/h的速度匀速行驶，此时电机效率为90%，计算车辆的行驶阻力。如果电池组容量为80kWh，车辆在该速度下的能耗为20kWh/100km，计算车辆的续航里程。4、（本题5分）某海上风电场安装了100台6MW的风力发电机，轮毂高度为150m，海平面粗糙度为0.08，风切变指数为0.25。该地区10m高度处年平均风速为8m/s，计算150m高度处年平均风速。假设风机综合效率为95%，尾流损失系数为5%，计算风电场年发电量。5、（本题5分）某生物质电厂每天耗燃料1200吨，热值15MJ/kg，锅炉效率86%，汽轮发电效率40%。求日发电量。年运行340天，上网价0.48元/千瓦时，求年收益。年燃料收集运输存储1800万，设备折旧维护1500万，求年利润。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细论述新能源技术在矿业中的应用和对矿山生态的影响，如矿山开采中的电动设备、矿山新能源供电系统、尾矿处理与新能源利用等。分析新能源技术如何提高矿山生产效率，减少能源消耗和矿山生态破坏。探讨在矿业领域推动新能源技术应用的政策引导和生态修复措施。2、（本题10分）新能源技术的发展对能源科技创新体系提出了更高的要求。请综合研究当前能源科技创新体系在新能源领