2025年大学（热能动力工程）热能转换技术试题及答案

2025年大学（热能动力工程）热能转换技术试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确选项填涂在答题卡相应位置。（总共6题，每题5分）1.以下哪种热能转换方式在火力发电中最为关键？A.化学能转化为热能B.热能转化为机械能C.机械能转化为电能D.化学能转化为电能2.提高热能转换效率的关键因素不包括以下哪一项？A.提高燃料燃烧效率B.减少散热损失C.增加设备体积D.优化热力循环3.下列关于热机的说法，错误的是？A.热机是将热能转化为机械能的装置B.蒸汽机是最早出现的热机C.热机效率可以达到100%D.内燃机是常见的热机类型4.在热能转换过程中，卡诺循环的效率与什么有关？A.高温热源温度B.低温热源温度C.高温热源和低温热源温度差D.以上都是5.以下哪种技术可以有效提高锅炉的热能转换效率？A.增加炉膛高度B.采用新型保温材料C.提高给水温度D.优化燃烧器设计6.关于热泵技术，下列说法正确的是？A.热泵是将热能从低温物体转移到高温物体的装置B.热泵工作不需要消耗能量C.热泵技术主要用于制冷D.热泵效率不受环境温度影响第II卷（非选择题共70分）（一）填空题（共15分）请在横线上填写正确答案。（总共3题，每题5分）1.热能转换的基本方式有______、______、______。2.提高蒸汽动力循环效率的主要途径有______、______、______。3.常见的热能存储方式有______、______、______。（二）简答题（共20分）简要回答问题，要求条理清晰，语言简洁。（总共2题，每题10分）1.简述朗肯循环的工作过程及特点。2.说明影响热能转换设备寿命的主要因素有哪些？（三）论述题（共15分）结合所学知识，论述如何进一步提高火力发电厂的热能转换效率。（四）材料分析题（共10分）阅读以下材料，回答问题。材料：某火力发电厂采用传统的蒸汽动力循环，在运行过程中发现热效率较低。经过分析，发现存在以下问题：锅炉排烟温度较高，导致大量热量损失；汽轮机蒸汽参数不合理，影响了做功能力；热力系统存在漏热现象。问题：针对该发电厂存在的问题，提出改进措施并说明理由。（五）设计题（共20分）设计一个简单的太阳能-热能转换系统，要求说明系统组成、工作原理及主要部件的作用，并分析该系统的优缺点。答案：第I卷：1.B2.C3.C4.D5.D6.A第II卷（一）：1.热传导、热对流、热辐射2.提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数、采用回热循环3.显热存储、潜热存储、化学能存储第II卷（二）：1.朗肯循环工作过程：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做功，做完功的乏汽在凝汽器中定压凝结成水，凝结水在给水泵中绝热压缩升压回到锅炉。特点：是最基本的蒸汽动力循环，系统简单，技术成熟。2.主要因素有：材料性能、运行温度、压力、介质腐蚀性、磨损、疲劳、维护保养等。第II卷（三）：可从以下方面提高：优化锅炉燃烧，使燃料充分燃烧，降低排烟温度，减少排烟热损失；提高蒸汽参数，如提高蒸汽初温、初压，增强汽轮机做功能力；完善热力系统保温，减少散热损失；采用先进的回热循环、再热循环等；提高设备制造和安装质量，加强运行管理和维护等。第II卷（四）：改进措施及理由：提高锅炉给水温度，可降低排烟温度，减少热量损失；优化汽轮机蒸汽参数，能提高汽轮机效率；修复热力系统漏点，减少漏热。第II卷（五）：系统组成：太阳能集热器、蓄热装置、热交换器、循环泵等。工作原理：太阳能集