常州工业职业技术学院《工程热力学与传热学》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页常州工业职业技术学院《工程热力学与传热学》

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、对于新能源在农业领域的应用，如太阳能驱动的灌溉系统和生物质能的利用，以下哪种应用方式在提高农业生产效率和可持续性方面具有最大潜力？（）A.安装大规模的太阳能光伏板，为整个农场提供电力和驱动灌溉系统B.利用农业废弃物进行生物质能发电，为农场提供部分能源C.结合太阳能和生物质能，实现能源的多元化供应和综合利用D.引入智能能源管理系统，根据农作物生长需求优化能源分配2、新能源技术在农业领域也有一定的应用，例如太阳能灌溉系统。对于这种系统，以下哪种描述是准确的？（）A.太阳能灌溉系统完全依赖太阳能供电，不受天气和季节影响，能够稳定地为农田提供灌溉用水B.太阳能灌溉系统成本低、维护简单，但灌溉效率低下，无法满足大规模农业生产的需求C.太阳能灌溉系统可以结合储能设备，在太阳能不足时保证灌溉的正常进行，但其初始投资较高D.太阳能灌溉系统技术复杂，对操作人员的要求高，在农村地区难以推广和应用3、在新能源的政策和市场方面，各国政府采取了一系列措施来推动其发展。以下说法错误的是：（）A.政府通过制定补贴政策、税收优惠和可再生能源配额制等措施，鼓励新能源的开发和利用B.随着技术进步和规模扩大，新能源的成本逐渐降低，市场竞争力不断增强，对传统能源的替代速度加快C.新能源市场的发展主要取决于技术进步，政策的作用相对较小D.国际能源合作在新能源领域日益重要，各国通过共同研发、技术转让和项目合作等方式促进新能源的发展4、对于新能源在工业生产中的应用，如工厂的能源供应系统，以下哪种新能源技术在满足大规模、稳定的能源需求方面具有较大潜力？（）A.太阳能光伏发电结合储能系统B.生物质能气化发电C.工业余热回收利用D.风力发电与电网的智能互动5、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，新能源只是其中之一6、在新能源领域，储能技术的发展面临诸多挑战。以下关于储能技术挑战的描述，不正确的是（）A.目前储能技术的能量密度相对较低，难以满足大规模储能的需求B.储能设备的成本较高，限制了其在一些场景中的广泛应用C.储能技术的循环寿命有限，需要频繁更换设备，增加了使用成本D.储能技术已经非常成熟，不存在任何技术难题和挑战7、新能源技术的发展对能源市场的格局产生了深远的影响，以下关于能源市场的变化，描述不正确的是：（）A.新能源的发展促使传统能源企业加快转型，加大在新能源领域的投资和布局B.能源市场的竞争加剧，新能源企业与传统能源企业之间的竞争和合作关系更加复杂C.新能源的市场份额不断增加，但短期内还无法完全取代传统能源在市场中的主导地位D.能源市场的价格完全由供求关系决定，不受政策和技术进步等因素的影响8、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9、海洋能是一种潜力巨大的新能源，包括潮汐能、波浪能和海流能等多种形式。在开发海洋能的过程中，面临着设备可靠性、海洋环境适应性和能量转换效率等诸多挑战。对于一个潮汐能发电项目，如果要提高其能量转换效率并降低设备维护成本，以下哪种技术方案是值得优先探索的？（）A.采用新型的潮汐能捕获装置B.优化电站的选址C.改进能量转换系统D.增加备用发电设备10、随着新能源的广泛应用，能源市场的结构和运行机制发生了变化。假设一个地区的能源市场中新能源占比不断提高，以下哪种变化最有可能对传统能源企业的经营策略产生重大影响？（）A.能源价格的波动更加频繁和剧烈B.市场对能源供应的稳定性和可靠性要求更高C.消费者对能源的绿色属性和可持续性更加关注D.以上三种变化都可能对传统能源企业产生重大影响11、对于新能源技术的教育与培训需求，以下关于其内容和途径的描述，哪一个是恰当的？（）A.新能源技术的教育与培训需求涵盖基础知识、专业技能、实践操作等方面。内容包括新能源原理、设备安装与维护、系统设计与集成、政策法规等。途径包括高校专业课程设置、职业培训、企业内部培训、在线学习平台等。通过多样化的教育与培训，培养具备新能源技术知识和实践能力的专业人才，满足行业发展的需求B.新能源技术的教育与培训需求不明确，现有的教育体系已经能够满足C.新能源技术的教育与培训只针对专业技术人员，普通大众不需要D.新能源技术的教育与培训途径单一，效果不佳12、在当今能源领域，新能源技术的发展对于解决能源危机和环境问题具有至关重要的意义。假设您正在研究太阳能光伏发电技术，需要考虑其效率、成本和稳定性等多个方面。在众多影响太阳能电池板效率的因素中，以下哪个因素对于提高其光电转换效率最为关键？（）A.电池板的材料选择，如单晶硅、多晶硅或薄膜材料B.电池板的安装角度和朝向，以最大程度接收阳光C.电池板的表面积大小，面积越大效率越高D.周围环境的温度和湿度，温度越低湿度越小效率越高13、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14、新能源技术在交通领域的应用除了汽车，还包括轨道交通。关于有轨电车采用超级电容储能供电的方式，以下哪种说法是恰当的？（）A.超级电容储能供电的有轨电车充电时间长，续航里程短，无法满足实际运营需求B.超级电容储能供电的有轨电车具有快速充电、绿色环保、运营灵活等优点，但对充电站的布局要求较高C.超级电容储能供电技术不成熟，可靠性差，不适合在有轨电车中应用D.超级电容储能供电的有轨电车成本过高，经济效益差，不如传统的接触网供电方式15、在新能源汽车领域，电池技术是关键。对于锂离子电池在新能源汽车中的应用，以下描述哪一个是准确的？（）A.锂离子电池具有极高的能量密度，充电速度极快，且循环寿命几乎无限，使其成为新能源汽车的理想动力源，不存在任何缺点B.锂离子电池虽然能量密度较高，但存在安全性问题，如过热可能导致起火爆炸，且在低温环境下性能大幅下降。不过，通过不断的技术改进，这些问题正在逐步得到解决C.锂离子电池的成本过高，且资源稀缺，限制了其在大规模新能源汽车中的应用，未来将被其他新型电池完全取代D.锂离子电池的性能已经完全满足新能源汽车的需求，无需进一步研发和改进二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）生物质能具有来源广泛、可再生等特点，但在其开发和利用过程中也存在一些问题。请深入分析生物质能的主要来源（如农业废弃物、林业剩余物、能源作物等）、转化技术（如燃烧、气化、发酵等）以及在实际应用中所面临的原料收集与运输困难、转化效率低下、环境污染等挑战，并提出相应的解决策略。2、（本题5分）深入探讨新能源在建筑领域的应用，如太阳能建筑一体化、地源热泵系统、建筑节能与储能技术等。分析这些技术在提高建筑能源效率和舒适度方面的作用，以及在建筑设计和施工中的应用要点。3、（本题5分）详细论述新能源汽车中纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的工作原理和特点。比较这三种类型汽车在性能、成本、续航里程等方面的差异，并探讨它们在未来交通领域的发展趋势。4、（本题5分）全面剖析新能源在分布式能源系统中的应用模式和优势。解释分布式能源系统的概念和架构，分析新能源（如太阳能、风能、生物质能）在分布式能源系统中的整合方式。探讨分布式能源系统在提高能源供应可靠性、降低能源传输损耗和促进能源自给自足方面的作用，以及面临的政策和技术障碍。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，海湾平均潮差为5米，水库面积为100万平方米。假设潮汐能发电效率为20%，每天涨潮和落潮各两次，计算该电站的日平均发电功率。如果电站建设成本为5亿元，设备折旧年限为30年，运维成本每年为600万元，上网电价为0.6元/度，计算该电站的投资回收期。2、（本题5分）一台2MW的风力发电机，切入风速为3m/s，额定风速为12m/s，切出风速为25m/s。该地区的年平均风速分布符合Weibull分布，形状参数k=2，尺度参数c=8。计算该风机的年发电量。假设风机的可用率为95%，尾流损失系数为5%，计算实际年发电量。若运维成本为0.1元/千瓦时，计算年运维费用。3、（本题5分）某地区建设了一座20MW的地热供暖站，地热流体的出口温度为90℃，回水温度为50℃，流量为200t/h，地热流体的比热容为4.2kJ/(kg·℃)。供暖系统的热效率为80%，计算该供暖站能够满足的供暖面积。假设每平方米的供暖负荷为50W，供暖时间为150天，计算该供暖站每年的供暖收益。4、（本题5分）某风力发电场采用直驱永磁同步发电机，风机叶轮直径为80米，风速为10米/秒时，风能利用系数为0.45，空气密度为1.2千克/立方米。计算此时风机的输出功率。如果要使输出功率达到2兆瓦，风速至少需要达到多少米/秒？5、（本题5分）某地区计划建设一个大型太阳能光伏发电站，预计占地面积为100万平方米。该地区年平均太阳辐射量为1800千瓦时/平方米。假设所选用的光伏电池板转换效率为20%，系统综合效率为80%。请计算该光伏发电站的年发电量。如果该地区的用电需求为每天50万千瓦时，该电站能否满足需求？若不能满足，还需要额外建设多少规模相同的电站？四、综合题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）论述在风能发电领域，大型风力发电机组的设计与优化。包括叶片的空气动力学设计、塔架的结构稳定性、发电机的选型以及控制系统的智能化等方面。探讨如何提高风力发电机组的发电效率、可靠性和适应不同风况的能力。2、（本题10分）新能源技术在偏远地区和特殊场景的应用具有重要意义。请深入探讨在无电地区、海岛和高原等偏远地区，新能源技术（如独立光伏发电、小型风力发电）在解决能源供应问题方面的应用模式和技术方案。分析在军事、航天和应急救援等特殊场景中，新能源技术的需求特点和应用案例。研究如何针对偏远地区和特殊场景的特殊需求，进行新能源技术的定制化开发和优化。3、（本题10分）新能源技术的公众认知和社会接受度对于其推广和应用具有重要影响。详细论述公众对新能源技术的了解程度和认知渠道，如媒体报道、科普宣传和教育活动等。深入探讨公众对新能源技术的态度和接受意愿，以及影响公众接受度的因素，如成本、便利性、