2025年大学能源与动力工程（热力系统设计）试题及答案

2025年大学能源与动力工程（热力系统设计）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40分）本卷共20小题，每小题2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.以下哪种热力系统设计理念主要侧重于提高能源利用效率，减少能源浪费？A.传统设计理念B.节能型设计理念C.创新型设计理念D.环保型设计理念2.在热力系统中，工质的状态变化遵循一系列规律，其中与能量转换密切相关的是：A.热力学第零定律B.热力学第一定律C.热力学第二定律D.热力学第三定律3.对于蒸汽动力循环，提高循环热效率的关键在于：A.提高蒸汽初参数B.降低蒸汽终参数C.优化汽轮机效率D.以上都是4.以下哪种设备不属于热力系统中的主要换热设备？A.锅炉B.冷凝器C.水泵D.换热器5.热力系统设计中，考虑流体流动阻力时，主要依据的原理是：A.伯努利方程B.牛顿第二定律C.欧姆定律D.傅里叶定律6.当热力系统中存在不可逆过程时，会导致：A.系统效率提高B.系统熵增加C.系统压力降低D.系统温度升高7.在燃气轮机热力循环中，压缩比的选择对循环性能有重要影响，一般来说：A.压缩比越高越好B.压缩比越低越好C.存在一个最佳压缩比范围D.压缩比与循环性能无关8.热力系统设计中，对于热负荷的计算，需要考虑的因素不包括：A.工艺生产需求B.建筑物散热C.人员散热D.设备外观尺寸9.以下哪种热力系统属于闭式系统？A.直接接触式换热器系统B.蒸汽动力循环系统C.开式冷却水系统D.通风空调系统10.在热力系统设计中，为了减少管道热损失，通常采取的措施是：A.增加管道壁厚B.采用保温材料C.提高管道流速D.降低管道压力11.对于制冷热力系统，其制冷系数的定义是：A.制冷量与耗功量之比B.制冷量与冷凝热量之比C.冷凝热量与耗功量之比D.蒸发吸热量与冷凝放热量之比12.热力系统设计中，选择热力设备时，首要考虑的因素是：A.设备价格B.设备性能C.设备外观D.设备品牌13.在热力系统的动态特性分析中，常用的方法不包括：A.传递函数法B.状态空间法C.有限元法D.频率响应法14.以下哪种能源不属于热力系统常用的一次能源？A.煤炭B.电力C.天然气D.石油15.热力系统设计中，对于系统的安全性设计，需要考虑的方面有：A.防火防爆B.防泄漏C.防过载D.以上都是16.当热力系统运行工况发生变化时，以下哪种调节方式属于自动调节？A.手动调节阀门开度B.改变泵的转速C.采用自动控制系统D.人工调整设备参数17.在热力系统设计中，对于余热回收利用，主要目的是：A.提高能源利用率B.降低设备成本C.减少环境污染D.增加系统复杂性18.以下哪种热力系统设计方案更适合于分布式能源系统？A.集中式大系统B.小型模块化系统C.单一设备系统D.传统大型热力站系统19.热力系统设计中，对于系统的经济性评价，主要指标不包括：A.投资回收期B.年运行成本C.设备使用寿命D.系统热效率20.在热力系统中，工质的比焓是一个重要的状态参数，它与哪些参数有关？A.温度和压力B.质量和体积C.内能和熵D.热量和功第II卷（非选择题共60分）21.（10分）简述热力系统设计中节能的主要途径和方法。22.（10分）分析蒸汽动力循环中朗肯循环的基本原理和组成部分。23.（10分）在热力系统设计中，如何考虑流体输送系统的优化？24.（15分）阅读以下材料：某工业企业的热力系统存在能源浪费严重、设备老化等问题。现计划对其热力系统进行改造设计。已知该企业生产工艺对热负荷有一定要求，且当地能源供应以煤炭和天然气为主。请根据上述材料，提出一个合理的热力系统改造设计方案，并说明理由。25.（15分）阅读以下材料：某新建建筑的空调热力系统设计，需要考虑舒适性、节能性和经济性等多方面因素。该建筑为办公写字楼，人员较为密集，夏季制冷需求较大，冬季供热需求相对较小。请根据上述材料，设计一个满足要求的空调热力系统方案，并阐述设计思路。答案：1.B2.B3.D4.C5.A6.B7.C8.D9.B10.B11.A12.B13.C14.B15.D16.C17.A18.B19.C20.A21.节能途径和方法包括：优化热力循环，提高循环热效率，如采用先进的蒸汽动力循环、燃气轮机循环等；合理选择设备，提高设备效率，如高效换热器、节能型泵等；加强保温隔热，减少热损失；回收余热，提高能源利用率；采用智能控制系统，实现系统的优化运行和节能调节。22.朗肯循环基本原理：水在锅炉中定压加热成过热蒸汽，过热蒸汽在汽轮机中绝热膨胀作功，排汽在冷凝器中定压凝结放热，凝结水在给水泵中绝热压缩升压后再送回锅炉。组成部分：锅炉、汽轮机、冷凝器、给水泵。23.考虑流体输送系统优化：合理选择泵和风机，根据流量和扬程等参数匹配设备；优化管道布置，减少阻力损失；采用节能型泵和风机，如变频调速设备；定期维护设备，确保其高效运行；考虑流体的性质，如粘性等对输送的影响。24.改造设计方案：采用高效的煤粉锅炉或天然气锅炉替换老化锅炉，提高能源转换效率；安装余热回收装置，回收烟气余热用于预热空气或其他工艺；对热力管网进行保温改造，减少热损失；引入智能控制系统，实时监测和调节系统运行参数。理由：高效锅炉可提高能源利用效率，余热回收能减少能源浪费，保温改造降低热损失，智能控制实现节能运行，符合企业节能需求和当地能源供应情况。25.空调热力系统方案：夏季采用水冷式离心冷水机组提供冷量，通过风机盘管和新风机组实现室内空气调节，并设