清华大学《内燃机排放控制》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、对于内燃机的工作原理和性能参数，以下关于四冲程汽油机和柴油机的工作循环、燃烧方式以及功率、扭矩等性能指标的解释，不准确的是（）A.汽油机是点燃式燃烧，柴油机是压燃式燃烧B.四冲程包括进气、压缩、做功和排气冲程C.柴油机的扭矩通常比汽油机大，适用于重载工况D.功率相同的汽油机和柴油机，燃油经济性相同2、在燃料电池的研究中，质子交换膜燃料电池（PEMFC）受到广泛关注。对于PEMFC，以下关于其工作条件的描述，哪一项不准确？（）A.需要使用纯氢气作为燃料B.工作温度相对较低C.对燃料的纯度要求较高D.可以快速启动和响应负载变化3、在能源与动力工程的传热学研究中，强化传热技术可以提高换热设备的性能。对于管壳式换热器，以下哪种强化传热方法更能显著提高传热系数？（）A.内插螺旋线B.增加管程数C.选用波纹管D.提高流体流速4、关于能源与气候变化，以下对于能源消费与温室气体排放的关系、应对气候变化的能源策略以及国际气候协议对能源发展的约束，描述错误的是（）A.化石能源消费是温室气体排放的主要来源B.提高能源效率和发展可再生能源是应对气候变化的关键C.国际气候协议对各国能源发展的约束是相同的D.能源转型对于减缓气候变化具有重要意义5、在蒸汽动力循环中，朗肯循环是一种常见的循环方式。对于朗肯循环，以下关于其主要组成部分及工作过程的描述，不正确的是？（）A.包括锅炉、汽轮机、冷凝器和给水泵B.蒸汽在汽轮机中绝热膨胀做功C.水在冷凝器中定压吸热变为蒸汽D.给水泵对水进行绝热压缩，提高压力6、在能源效率评估的指标和方法中，关于综合能源效率和单因素能源效率的关系，以下哪种表述是正确的？（）A.综合能源效率和单因素能源效率没有关系，分别独立评估即可B.综合能源效率考虑了多个因素的相互作用，能够更全面地反映能源利用的实际情况，单因素能源效率则侧重于某个特定方面C.单因素能源效率比综合能源效率更重要，在能源评估中应优先考虑D.综合能源效率和单因素能源效率可以相互替代，使用其中一种即可7、在能源转化过程中，热交换器是常见的设备。以下哪种热交换器的传热效率最高？（）A.板式换热器B.管式换热器C.螺旋板式换热器D.翅片管式换热器8、对于能源国际贸易的格局和影响因素，以下关于其发展动态和政策风险，哪一项是正确的？（）A.能源国际贸易格局稳定，不受政治、经济等因素影响，政策风险低B.能源国际贸易格局不断变化，受到地缘政治、能源政策、市场供求等多种因素的影响，存在一定的政策风险C.能源国际贸易主要由发达国家主导，发展中国家参与度低，且难以改变D.能源国际贸易对各国经济和能源安全的影响不大，无需关注9、对于制冷与低温技术，以下关于蒸气压缩式制冷循环、吸收式制冷循环和低温获得方法的原理、特点和应用领域，说法不正确的是（）A.蒸气压缩式制冷循环依靠制冷剂的相变实现制冷B.吸收式制冷循环使用热能驱动，环保但效率较低C.低温获得通常采用多级制冷或绝热去磁等方法D.制冷与低温技术仅应用于家用空调和冰箱10、在新能源汽车的动力系统中，以下哪种驱动方式能够在不同行驶工况下实现高效的能量转换和动力输出，提高车辆的续航里程和性能？（）A.纯电动驱动B.混合动力驱动C.燃料电池驱动D.以上驱动方式均可11、在风力发电系统中，叶片的设计对风能捕获效率有重要影响。对于一种大型水平轴风力机，若要提高其在低风速下的发电效率，以下哪种叶片设计改进措施最为有效？（）A.增加叶片长度B.优化叶片翼型C.增加叶片数量D.提高叶片的材料强度12、关于能源的分类与特点，对于可再生能源和不可再生能源，以下对于太阳能、风能、煤炭和石油等能源的分类及各自特性的表述，不正确的是（）A.太阳能和风能属于可再生能源，具有清洁、可持续的特点B.煤炭和石油是不可再生能源，储量有限且使用过程会造成环境污染C.可再生能源的能量密度一定高于不可再生能源D.不可再生能源的开采和使用需要更加谨慎和高效13、关于能源系统的风险评估与管理，对于自然灾害、市场波动和技术故障等风险因素的识别、评估方法和应对策略，表述不准确的是（）A.风险评估要考虑可能性和影响程度B.模糊综合评价法可用于风险评估C.风险应对策略只有风险规避和风险转移D.建立风险预警机制有助于及时应对风险14、对于能源材料的性能和应用，以下关于高温合金、超导材料和储氢材料在能源领域的作用、性能要求和发展前景，说法不正确的是（）A.高温合金用于制造燃气轮机的高温部件B.超导材料在强磁场和大电流条件下性能稳定C.储氢材料的储氢容量已经能够满足大规模应用需求D.能源材料的不断创新推动了能源技术的发展15、在能源与动力工程的教学中，热力学第一定律和第二定律是基础内容。对于一个绝热封闭系统，以下哪种情况不可能发生？（）A.内能增加，同时对外做功B.内能不变，对外做功C.内能减少，外界对系统做功D.内能增加，外界对系统做功16、在传热学的知识体系中，热传导是一种常见的传热方式。以下关于热传导过程中热导率的影响因素，不正确的是？（）A.物质的种类和结构B.温度C.物质的密度D.材料的含湿量17、在能源与气候变化的研究中，碳排放核算方法多种多样。对于一个工业生产过程，采用基于活动水平的碳排放核算方法时，以下哪个数据的准确性对核算结果影响最大？（）A.能源消耗量B.能源的碳排放因子C.生产产品的产量D.生产设备的运行时间18、在热交换器的设计中，提高传热效率是重要的目标之一。对于一个管壳式热交换器，以下哪种措施不太可能显著提高其传热系数？（）A.增加换热管的长度B.提高流体的流速C.在换热管内设置扰流元件D.选用导热性能更好的材料制造换热管19、在能源存储系统的安全性评估中，电池的热失控是一个关键问题。对于锂离子电池组，以下哪种措施更能有效地预防热失控的传播，提高系统的安全性？（）A.安装温度传感器和报警装置B.采用防火隔离材料C.优化电池组的散热设计D.定期对电池进行均衡充电20、在能源动力系统的控制中，反馈控制是一种常用的方法。反馈控制的主要作用是以下哪一项？（）A.消除系统误差B.提高系统稳定性C.增强系统响应速度D.降低系统成本二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在能源开发中，太阳能热发电技术具有独特的优势和发展潜力。请详细阐述太阳能热发电的类型、工作原理，以及太阳能热发电在能源结构中的地位和发展趋势。2、（本题5分）阐述热工设备的节能运行策略及案例。3、（本题5分）对于能源与动力工程中的能源系统韧性评估与提升，阐述韧性的概念和评估指标，分析如何提高能源系统应对极端事件的能力。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个燃油锅炉在运行时产生了较多的污染物排放。分析污染物的来源和种类，如氮氧化物、硫氧化物、颗粒物等，并提出减少污染物排放的方法。2、（本题5分）一个燃气锅炉的环保排放标准有哪些？分析氮氧化物、硫氧化物、颗粒物等污染物的排放限值，并讨论如何达到环保标准。3、（本题5分）一个化工园区的蒸汽管网存在蒸汽泄漏和压力损失较大的问题。分析蒸汽管网的运行状况和存在的问题，研究如何通过管道保温改造、阀门优化和泄漏检测等措施减少蒸汽损失，提高蒸汽管网的运行效率。4、（本题5分）某地区推广应用太阳能热水器，但部分用户反映热水器在冬季使用效果不佳。分析该地区的气候条件、太阳能热水器的类型和安装方式，探讨如何通过合理选择热水器型号、优化安装角度和增加辅助加热设备等措施，提高太阳能热水器在冬季的供热性能，满足用户的热水需求。5、（本题5分）某燃气内