湖南第一师范学院《热力学基础》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、在能源传输与分配系统中，关于电网的稳定性和智能化发展的挑战，以下哪种描述是准确的？（）A.电网稳定性主要取决于电源的可靠性，与电网结构和负荷特性无关，智能化发展没有技术难题B.电网的稳定性受到电源结构、电网拓扑、负荷变化等多种因素的影响，智能化发展面临着数据安全、通信技术、系统集成等诸多挑战C.电网的智能化发展会降低其稳定性，两者之间存在不可调和的矛盾D.现有的电网技术已经能够满足未来能源发展的需求，无需进行智能化升级2、在核反应堆中，链式裂变反应是核能释放的基础。以下关于链式裂变反应的维持和控制，不正确的是？（）A.依靠中子的产生、慢化和吸收来控制反应速率B.控制棒通过吸收中子来调节反应性C.燃料的浓度和分布对反应的稳定性没有影响D.反应堆的冷却系统对于防止堆芯过热至关重要3、在能源系统的建模与仿真中，数学模型的准确性对于结果的可靠性至关重要。对于一个复杂的能源系统，以下哪种建模方法能够更好地处理系统的非线性和时变性特征？（）A.线性模型B.集中参数模型C.分布参数模型D.混合模型4、在热力发电厂中，除氧器的作用是除去给水中的氧气和其他不凝性气体。以下关于除氧器工作原理和类型的描述，不正确的是？（）A.常用的除氧方法有热力除氧和化学除氧B.热力除氧是基于亨利定律和道尔顿定律C.真空除氧器适用于高参数大容量的机组D.除氧器的类型选择与机组的容量和参数无关5、对于太阳能热水器的集热效率提升，以下哪种措施能够在不增加成本的前提下，显著提高集热器的热性能，涉及到集热器的结构和表面处理？（）A.增加集热器面积B.采用选择性吸收涂层C.优化集热器的管路连接D.以上措施均可6、在能源与动力工程的流体机械中，离心泵的性能曲线反映了其工作特性。当离心泵的转速增加时，其扬程和流量会如何变化？（）A.扬程增大，流量增大B.扬程增大，流量减小C.扬程减小，流量增大D.扬程减小，流量减小7、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8、在能源系统的优化设计中，需要综合考虑技术、经济和环境等多方面因素。以下关于能源系统优化目标和约束条件的确定，不准确的是？（）A.目标可以是最小化成本、最大化能源供应可靠性或最小化环境影响B.约束条件包括能源资源的可用性、设备性能和政策法规C.优化过程中只需要考虑当前的技术和经济条件，不需要考虑未来的发展趋势D.不同的优化目标和约束条件可能导致不同的系统设计方案9、在燃气轮机系统中，压气机的作用是提高空气的压力。如果压气机的绝热效率降低，对于整个燃气轮机循环的性能会产生怎样的影响？（）A.输出功率下降B.热效率提高C.燃料消耗减少D.以上都不是10、在燃气轮机装置中，压气机的作用是提高空气的压力。对于一台轴流式压气机，若其进口空气压力为100kPa，出口压力为500kPa，压气机的绝热效率为80%，那么压气机实际消耗的功与等熵压缩功的比值最接近以下哪个数值？（）A.1.2B.1.25C.1.3D.1.3511、关于能源系统的优化调度，对于考虑不同能源供应和需求的变化、约束条件和优化算法，以下表述不准确的是（）A.优化调度要满足能源供需平衡和系统运行约束B.天气变化会影响可再生能源的供应C.线性规划是唯一适用的优化算法D.优化调度可以提高能源系统的经济性和可靠性12、在能源存储技术中，飞轮储能具有响应速度快的特点。对于飞轮储能系统，以下哪个因素对其储能容量的影响最大？（）A.飞轮的材料密度B.飞轮的旋转速度C.飞轮的直径D.飞轮的质量13、在能源与动力工程的系统优化中，优化运行参数可以提高系统的经济性。对于一个蒸汽动力系统，提高主蒸汽压力和温度，同时保持其他参数不变，系统的热效率会如何变化？（）A.显著提高B.略有提高C.基本不变D.可能提高也可能降低14、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15、在能源工程的热力学分析中，熵增原理是一个基本定律。对于一个绝热不可逆过程，以下关于熵变的描述，哪一项是正确的？（）A.熵变等于零B.熵变小于零C.熵变大于零D.熵变的正负不确定16、在能源与动力工程的流体力学研究中，湍流现象是复杂而又常见的。对于管道内的湍流流动，以下哪种湍流模型更能准确地预测流体的流动特性和阻力损失？（）A.k-epsilon模型B.大涡模拟C.直接数值模拟D.雷诺平均模型17、在热力系统的运行与维护中，监测和诊断技术有助于及时发现问题并采取措施。以下关于热力系统故障诊断方法的描述，不准确的是？（）A.基于物理模型的诊断方法需要对系统有深入的了解B.数据驱动的诊断方法依赖大量的运行数据和机器学习算法C.故障诊断只能在系统出现明显故障症状后进行，无法进行早期预警D.多种诊断方法结合可以提高诊断的准确性和可靠性18、在能源动力系统的仿真软件中，以下哪种软件在模拟复杂热力系统的动态特性方面具有优势？（）A.MATLABB.ANSYSC.ASPENPLUSD.EES19、在水力发电系统中，水轮机的效率受到水头和流量的影响。当水头不变，流量增加时，水轮机的效率会怎样变化？（）A.提高B.降低C.不变D.先提高后降低20、在能源系统的能效评估中，以下哪种方法能够准确地确定系统中各个环节的能量损失和节能潜力，为节能措施的制定提供依据？（）A.能量平衡分析B.㶲分析C.生命周期评价D.以上方法均可二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）能源动力工程中的流体力学知识对于设备设计和系统运行至关重要。论述流体力学在能源领域的应用（如管道流动、风机和泵的设计）、基本原理以及相关的计算方法。2、（本题5分）能源动力系统中的燃烧污染物生成与控制是环境保护的重要课题。阐述燃烧过程中主要污染物（如氮氧化物、硫氧化物、颗粒物）的生成机理以及控制技术和设备。3、（本题5分）分析风力发电机组的主要组成部分及工作原理。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某地区的分布式能源系统在运行中，各能源子系统之间的协调配合存在问题，影响了整体效率。分析分布式能源系统的组成、能源供应特点、控制策略、储能配置等，探讨如何实现各子系统的优化协调运行。2、（本题5分）某燃气内燃机发电机组，尾气余热利用不足，造成能源浪费。分析尾气余热未充分利用的原因，如余热回收设备、系统集成、运行管理等，并提出改进方案。3、（本题5分）一家海上石油钻井平台在作业时，能源消耗巨大，且存在一定的安全风险。分析平台的能源供应系统、设备运行效率、安全防护措施等，探讨如何优化能源配置，降低能耗，提高作业安全性。4、（本题5分）某能源企业为降低碳排放，计划实施碳捕集与封存（CCS）项目。分析CCS项目的技术流程、成本构成、潜在风险等，评估项目的可行性和可持续性。5、（本题5分）一家纺织印染企业的废水具有较高的温度和有机物含量，存在能源回收潜力。分析如