中国人民公安大学《工程传热学》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《工程传热学》2023-2024学年第二学期期末试卷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2、在研究能源系统的动态特性时，时间常数是一个重要的参数。时间常数越大，系统的响应速度如何变化？（）A.响应速度越快B.响应速度越慢C.响应速度不变D.响应速度先快后慢3、在能源动力工程中，流体流动的阻力计算是一项重要的工作。在管道中，流体的流动阻力主要由以下哪种因素引起？（）A.管壁粗糙度B.流体流速C.流体粘度D.管道长度4、在能源与动力工程领域，热力循环是重要的研究内容之一。对于卡诺循环，假设在相同的高温热源和低温热源之间工作，以下关于其效率的描述，哪一项不准确？（）A.卡诺循环的效率只取决于高温热源和低温热源的温度，与工质的性质无关B.提高高温热源温度或降低低温热源温度，都能提高卡诺循环的效率C.卡诺循环是一种理论上效率最高的热力循环，实际循环无法达到其效率D.只要工作在相同的高温热源和低温热源之间，任何热力循环的效率都能达到卡诺循环的效率5、关于能源存储系统的热管理，以下哪种技术能够有效地控制电池工作温度，提高储能系统的性能和安全性，防止过热和热失控？（）A.风冷技术B.液冷技术C.相变材料冷却技术D.以上技术均可6、对于能源市场的运行机制和竞争格局，以下关于其特点和发展趋势，哪一个是恰当的？（）A.能源市场是完全竞争的，价格完全由市场供求决定，没有政府干预B.能源市场具有复杂性和特殊性，受到政策、技术、资源等多种因素的影响，竞争格局不断变化，呈现出多元化、市场化、国际化的发展趋势C.能源市场的发展趋势是垄断加剧，小企业难以生存D.能源市场的运行机制简单稳定，未来不会有太大的变化7、在能源与动力工程的研究中，热传递的强化技术可以提高设备的性能。对于管内强制对流换热，以下哪种方法不能有效强化换热？（）A.采用波纹管代替光滑管B.降低流体的流速C.插入螺旋线扰流元件D.对管内壁进行粗糙化处理8、在可再生能源的利用中，太阳能光伏发电的应用越来越广泛。对于大规模的太阳能电站，以下哪种光伏电池技术在成本和效率之间更能达到较好的平衡？（）A.单晶硅光伏电池B.多晶硅光伏电池C.薄膜光伏电池D.化合物光伏电池9、在能源与动力工程的热工测量中，热电偶是常用的温度测量元件。对于一个热电偶，其测量的温度范围主要取决于什么？（）A.热电偶材料B.热电偶长度C.测量环境D.以上都不是10、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11、对于生物质能的收集和运输，以下哪种方式能够降低成本、提高效率，同时减少对环境的影响，涉及到生物质资源的分布和特点？（）A.公路运输B.铁路运输C.管道输送D.以上运输方式均可12、对于燃料电池的水热管理，以下哪种措施能够保持燃料电池内部的水平衡和温度均匀，避免水淹和干膜现象，提高电池性能和稳定性？（）A.优化气体流道设计B.合理控制加湿程度C.采用高效的热交换器D.以上措施均可13、对于能源工程中的热交换设备设计，以下关于换热器的类型、结构设计和传热强化技术的应用，说法不准确的是（）A.管壳式换热器和板式换热器应用广泛B.结构设计要考虑流体流动和传热特性C.传热强化技术总是能显著提高换热器性能D.换热器的设计需要综合考虑多种因素14、对于可再生能源的分布式发电系统，以下关于太阳能光伏分布式发电、风力分布式发电和生物质能分布式发电的特点、接入电网的方式和面临的挑战，表述不正确的是（）A.分布式发电系统靠近用户，供电灵活B.接入电网需要考虑电能质量和稳定性C.风力分布式发电不受地域和气候限制D.分布式发电系统的成本和可靠性是需要解决的问题15、在能源转换设备中，换热器的性能对系统效率有重要影响。对于一个管壳式换热器，增加换热管的数量通常会提高换热效率，但也会带来一些问题。以下哪项不是增加换热管数量可能带来的问题？（）A.流动阻力增大B.设备成本增加C.清洗难度加大D.热应力减小16、在能源与动力工程的流体机械研究中，离心式压缩机在工业中广泛应用。对于提高离心式压缩机的性能和稳定性，以下哪个部件的优化设计更具重要性？（）A.叶轮B.扩压器C.蜗壳D.密封装置17、在能源与动力工程的燃烧优化控制中，实时监测燃烧参数并进行反馈调节是提高燃烧效率的重要手段。对于工业锅炉的燃烧过程，以下哪个燃烧参数的实时监测更能直接反映燃烧的质量和效率？（）A.炉膛温度B.烟气成分C.燃料流量D.空气流量18、在能源管理系统中，能量平衡分析是一种重要的方法。通过能量平衡分析，可以发现系统中的能量损失环节。以下哪种设备的能量损失通常最大？（）A.电动机B.变压器C.换热器D.管道19、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20、在风力发电场的选址中，需要综合考虑多种因素。以下哪个因素对风力发电场的年发电量影响最大？（）A.平均风速B.风功率密度C.风向分布D.地形地貌二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）能源动力工程中的传热强化技术能够提高能源设备的传热效率。论述传热强化的原理、方法（如添加扰流元件、扩展表面）以及在换热器和燃烧设备中的应用。2、（本题5分）简述能源与动力工程中的节能评估方法及流程。3、（本题5分）阐述太阳能光伏发电系统的质量控制方法及标准。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个能源存储项目在运行过程中，发现存储设备的寿命低于预期。分析影响存储设备寿命的因素，如充放电深度、工作温度、维护保养等，并提出延长设备寿命的方法。2、（本题5分）某燃气分布式能源系统，在运行过程中出现能源供应与需求不匹配的情况。分析可能的原因，如负荷预测不准确、设备性能下降或运行策略不合理等，并提出改进的方法和措施，以提高系统的能源综合利用效率和经济性。3、（本题5分）一家酒店的热水供应系统采用传统的燃油锅炉，能耗高且运行维护复杂。考虑将其改造为太阳能与空气源热泵联合供热系统，分析酒店的热水需求、当地的气候条件和能源价格，评估改造方案的经济性和节能效果，探讨如何进行系统设计和施工，确保改造后的热水供应系统稳定可靠、节能高效。4、（本题5分）一家食品冷冻冷藏企业的制冷系统能耗较大，且存在制冷剂泄漏导致环境污染的风险。分析如何通过采用节能制冷技术、优化系统运行、加强制冷剂管理等措施，降低能耗和减少环境污染。5、（本题5分）某工厂的压缩空气储能系统，储能效率低于预期，分析影响储能效率的因素，如压缩机性能、储气罐设计、