2025年大学新能源科学与工程（风能利用）试题及答案

2025年大学新能源科学与工程（风能利用）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填写在题后的括号内。1.风力发电机组的风能利用系数与下列哪个因素关系最为密切？（）A.叶片形状B.风速大小C.空气密度D.发电机效率2.以下哪种风电机组类型在低风速区域具有较好的发电性能？（）A.直驱式风电机组B.双馈式风电机组C.半直驱式风电机组D.定桨距风电机组3.风电场选址时，不需要重点考虑的因素是（）A.年平均风速B.地形地貌C.当地人口密度D.风向稳定性4.风力发电机组的偏航系统主要作用是（）A.调整叶片角度B.使机舱对准风向C.控制发电机转速D.保护齿轮箱5.空气密度对风力发电机组发电功率的影响是（）A.空气密度越大，发电功率越低B.空气密度越大，发电功率越高C.空气密度与发电功率无关D.空气密度变化时，发电功率先升高后降低6.以下哪种技术可以有效提高风电机组在复杂风况下的发电效率？（）A.最大功率跟踪技术B.变桨距控制技术C.齿轮箱油冷技术D.发电机水冷技术第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共15分）答题要求：本大题共5个空，每空3分。请将答案填写在题中的横线上。1.风力发电机组主要由______、______、______、______和______等部分组成。2.风电场的微观选址主要考虑______、______、______、______和______等因素。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共2题，每题10分。简要回答问题，要求语言简洁、条理清晰。1.简述风力发电机组的工作原理。2.说明影响风电场发电量的主要因素有哪些。四、分析题（共20分）答题要求：本大题共2题，每题1分。阅读材料，然后回答问题。材料：某风电场安装了一批型号相同的风力发电机组，在运行一段时间后，发现部分机组发电功率明显低于其他机组。经检查，发现这些机组的叶片表面有较多灰尘和污垢。1.叶片表面的灰尘和污垢对风力发电机组发电功率有何影响？请分析原因。2.针对这种情况，提出至少两种有效的解决措施。五、计算题（共15分）答题要求：本大题共1题。解答应写出必要的文字说明、计算步骤和答案。已知某风力发电机组的叶片半径为5m，在风速为8m/s时，其风能利用系数为0.4。空气密度为1.2kg/m³。求该风力发电机组在此风速下的理论功率。答案：一、选择题1.A2.A3.C4.B5.B6.B二、填空题1.叶片、轮毂、机舱、齿轮箱、发电机2.地形地貌、障碍物分布、风资源特性、地质条件、交通运输三、简答题1.风力发电机组的工作原理是：风吹过叶片，使叶片旋转，带动轮毂转动，轮毂通过主轴将旋转运动传递给齿轮箱，齿轮箱将转速升高后传递给发电机，发电机将机械能转化为电能输出。2.影响风电场发电量的主要因素有：风资源特性（如平均风速、风向分布、风速频率等）、风力发电机组性能（如风能利用系数、功率曲线等）、机组可靠性、维护情况、地形地貌、障碍物影响等。四、分析题1.叶片表面的灰尘和污垢会增加叶片的粗糙度，使风与叶片之间的摩擦力增大，导致叶片吸收的风能减少，从而降低风力发电机组的发电功率。2.解决措施：定期对叶片进行清洁维护，可采用水洗或专用清洁设备；安装空气动力学优化装置，减少灰尘附着；优化风电场布局，减少灰尘来源。五、计算题根据风力发电机组理论功率公式P=1/2ρπr²v³