2026年甘肃省兰州石化职业技术大学能源与动力工程学院兼职教师选聘考试题库附答案解析

2026年甘肃省兰州石化职业技术大学能源与动力工程学院兼职教师选聘考试题库附答案解析一、专业基础理论题（共40分）（一）单项选择题（每题2分，共20分）1.工程热力学中，开口系统与外界交换的能量形式不包括（）A.热量B.功量C.物质流的焓D.内能答案：D解析：开口系统允许物质进出，与外界交换的能量包括热量（Q）、功量（W）及随物质流带入带出的焓（h）。内能是系统内部能量，不直接通过边界交换，因此选D。2.某燃气轮机循环的压比为10，大气温度300K，压气机效率0.85，空气定压比热容cp=1.005kJ/(kg·K)，则压气机出口温度约为（）A.550KB.620KC.710KD.830K答案：B解析：理想压气机出口温度T2s=T1π^(k-1/k)，k=1.4，π=10，计算得T2s=300×10^0.2857≈579K。实际温度T2=T1+(T2s-T1)/ηc=300+(579-300)/0.85≈620K，故选B。3.下列关于传热强化的措施中，错误的是（）A.增加换热面的粗糙度B.采用螺纹管代替光管C.降低流体流速D.使用相变传热答案：C解析：强化传热需增加传热系数或换热面积。降低流速会减少对流换热系数（h∝u^0.8），削弱传热，因此C错误。4.某离心泵铭牌参数为流量50m³/h、扬程30m、效率80%，当实际流量60m³/h时，扬程（）A.大于30mB.等于30mC.小于30mD.无法确定答案：C解析：离心泵的H-Q特性曲线为下降曲线，流量增大时扬程降低，因此实际流量60m³/h时扬程小于30m，选C。5.朗肯循环中，提高蒸汽初温对循环效率的影响是（）A.单调递增B.先增后减C.无影响D.先减后增答案：A解析：提高初温T1可提高平均吸热温度，根据η=1-T2/Tm（Tm为平均吸热温度），Tm增大则η单调递增（实际受材料耐温限制，但理论上无拐点），故选A。（二）多项选择题（每题3分，共15分）1.下列属于可再生能源的有（）A.地热能B.页岩气C.生物质能D.潮汐能答案：ACD解析：可再生能源指可循环再生的自然能源，包括太阳能、风能、地热能、生物质能、潮汐能等；页岩气是化石能源，不可再生，故选ACD。2.锅炉受热面结垢的危害包括（）A.降低传热效率B.导致局部过热C.增加排烟温度D.提高蒸汽品质答案：ABC解析：结垢会形成热阻，降低传热效率（A正确），使金属壁温升高导致局部过热（B正确），排烟温度因热量未被有效吸收而升高（C正确）；结垢与蒸汽品质无直接关联，蒸汽品质主要受汽水分离效率影响（D错误）。3.内燃机排放污染物主要有（）A.COB.NOxC.PM2.5D.O3答案：ABC解析：内燃机燃烧不完全产生CO、未燃HC，高温富氧提供NOx，柴油燃烧产生颗粒物（PM2.5）；O3是光化学烟雾产物，非直接排放物，故选ABC。4.以下属于流体力学相似准则的有（）A.雷诺数（Re）B.努塞尔数（Nu）C.弗劳德数（Fr）D.普朗特数（Pr）答案：AC解析：相似准则用于模型实验，Re（惯性力与粘性力比）、Fr（惯性力与重力比）是相似准则；Nu（对流换热与导热比）、Pr（动量扩散与热扩散比）是特征数，用于关联换热，故选AC。5.下列关于热泵的描述正确的有（）A.热泵COP（性能系数）一定大于1B.空气源热泵冬季效率高于地源热泵C.热泵可实现制冷与制热双功能D.热泵的本质是热量“搬运工”答案：ACD解析：热泵通过消耗功将低位能转移到高位能，COP=制热量/输入功>1（A正确）；地源热泵因地下温度稳定，冬季效率高于空气源（B错误）；通过四通阀切换可实现制冷/制热（C正确）；本质是能量搬运而非创造（D正确），故选ACD。（三）判断题（每题1分，共5分）1.卡诺循环的效率仅与高温热源和低温热源的温度有关，与工质种类无关。（）答案：√解析：卡诺定理指出，在相同温度的恒温热源间工作的一切可逆循环效率相等，与工质无关，故正确。2.汽轮机级内损失中，叶高损失随叶片高度增加而减小。（）答案：√解析：叶高损失主要由叶顶间隙漏汽和边界层效应引起，叶片越高，漏汽损失占比越小，故正确。3.离心泵启动前必须充满液体，否则会发生气缚现象。（）答案：√解析：气缚是因泵内气体密度小，叶轮旋转无法形成足够真空，导致无法吸液，启动前需灌泵，故正确。4.为提高朗肯循环效率，应尽可能降低凝汽器压力，理论上可降至绝对零度。（）答案：×解析：凝汽器压力受环境温度限制（冷却水温度），无法降至绝对零度，且压力过低会增加真空系统成本，故错误。5.太阳能光伏发电的核心是光生伏特效应，即光照使半导体PN结产生电动势。（）答案：√解析：光伏电池利用半导体材料的光生伏特效应，光照激发电子-空穴对，在PN结内建电场作用下分离形成电势差，故正确。二、专业实践分析题（共30分）（一）简答题（每题6分，共12分）1.简述余热回收的主要技术路径及其在石化企业中的应用实例。答案：余热回收技术路径包括：（1）热交换技术：通过换热器将余热传递给需要加热的介质（如锅炉给水、工艺物料），例如催化裂化装置的烟气余热锅炉，利用烟气加热水产生蒸汽。（2）动力回收技术：将余热转换为机械能或电能，如螺杆膨胀机回收低压蒸汽余热发电。（3）热功转换技术：通过朗肯循环或有机朗肯循环（ORC），利用低品位余热驱动汽轮机发电，例如乙烯装置急冷油系统的余热ORC发电。2.分析燃气锅炉燃烧不充分的可能原因及解决措施。答案：可能原因：（1）空气供给不足：风机故障、风门开度小导致过量空气系数α<1。（2）燃气与空气混合不均：燃烧器设计不合理、喷嘴堵塞。（3）燃烧温度过低：炉膛保温差、初始点火温度不足。（4）燃气品质波动：热值过低或含杂质（如水分）。解决措施：（1）检查风机运行状态，调整风门开度至α=1.05~1.15。（2）清理燃烧器喷嘴，更换混合效果好的旋流燃烧器。（3）加强炉膛保温，启动前预热至点火温度（约700℃）。（4）监测燃气成分，调节燃气/空气比例阀，确保稳定燃烧。（二）案例分析题（18分）某石化企业35t/h燃煤锅炉近期出现效率下降（由85%降至78%），排烟温度由140℃升至180℃，炉渣含碳量由5%升至12%。结合所学知识，分析可能原因及改进措施。答案：原因分析：（1）燃烧不完全：炉渣含碳量升高，说明燃料未充分燃烧。可能因：①煤质变差（挥发分降低、灰分增加），着火延迟；②一次风/二次风配比不当（一次风过大吹走未燃颗粒，二次风不足导致混合差）；③炉膛温度过低（水冷壁结焦或积灰，减少辐射吸热，燃烧区温度下降）。（2）传热效率下降：排烟温度升高，表明对流受热面（省煤器、空气预热器）积灰或结垢，热阻增大，烟气热量未被有效吸收。可能因：①吹灰器故障，未定期清灰；②燃料含硫量高，低温腐蚀导致受热面堵塞。（3）漏风影响：炉膛或烟道漏风（如炉门密封不严、烟道焊缝开裂），增加烟气流量，降低烟温，同时额外空气未参与燃烧，导致排烟热损失q2增大。改进措施：（1）优化燃烧调整：①检测煤质，若挥发分<20%，可掺烧高挥发分煤；②调整一次风率至20%~30%（根据煤种），二次风分级送入强化混合；③清理水冷壁结焦，恢复炉膛辐射吸热能力。（2）强化受热面清洁：①修复或更换故障吹灰器，每日定时吹灰；②对省煤器、空预器进行化学清洗（若结垢），检查是否存在低温腐蚀（如加装暖风器提高入口风温至80℃以上）。（3）减少漏风：①密封炉门、看火孔，更换损坏的密封材料；②检查烟道焊缝，用耐火水泥填补裂缝；③通过烟气氧量监测（正常3%~5%），若氧量>6%，重点排查漏风点。（4）增设节能设备：若长期效率低下，可加装低温省煤器（利用排烟余热加热凝结水），或改造为低氮燃烧器（提高燃烧效率同时降低NOx排放）。三、教学能力测试题（共30分）（一）教学设计题（30分）请以“内燃机四冲程工作原理”为主题，设计一份2学时（90分钟）的教案，要求包含教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程及评价方式。答案：一、教学目标1.知识目标：掌握四冲程汽油机/柴油机的进气、压缩、做功、排气冲程的工作过程及配气相位；理解两种机型在可燃混合气形成方式上的差异。2.能力目标：能绘制四冲程工作循环p-V图；能分析气门早开晚关的原因；能识别发动机实际运行中“回火”“放炮”等异常现象的可能原因。3.情感目标：通过对比传统内燃机与新能源动力，激发学生对动力工程领域技术创新的兴趣；培养严谨的工程思维（如热效率与排放的平衡）。二、教学重难点重点：四冲程各阶段的气门状态、活塞运动方向、能量转换（机械能与热能）；汽油机（点燃式）与柴油机（压燃式）的区别。难点：配气相位（气门重叠角）的作用；实际循环与理论循环的差异（如传热损失、流动阻力）。三、教学方法1.理实一体化教学：结合发动机解剖模型（如丰田1ZR-FE发动机）、虚拟仿真软件（如AVLCruise）动态演示冲程过程。2.任务驱动法：布置小组任务“对比汽油机与柴油机的压缩比（汽油机8~12，柴油机15~22），分析原因”。3.案例教学：展示某货车发动机“排温过高”故障案例（因排气门关闭延迟导致燃烧不彻底），引导学生讨论解决方案。四、教学过程教学环节时间内容与活动设计导入（5min）5min播放“汽车发动机工作”短视频（含启动、加速场景），提问：“发动机如何将燃油能量转化为车轮动力？”引出四冲程原理。新授1：理论讲解（25min）25min①结合p-V图讲解四冲程定义：进气（活塞下行，进气门开）→压缩（活塞上行，双门关）→做功（火花塞点火/压燃，活塞下行）→排气（活塞上行，排气门开）。②对比汽油机（预混合点燃）与柴油机（扩散压燃）：展示喷油器（柴油机）与火花塞（汽油机）实物，说明混合气形成位置（气缸内vs进气歧管）。③配气相位：用动画演示气门早开（进气门早开40°~80°CA）、晚关（进气门晚关40°~70°CA）的作用（利用气流惯性增加充气量）。新授2：实践操作（30min）30min①分组观察发动机解剖模型，标注各冲程对应的活塞位置、气门状态（教师巡回指导，纠正“做功冲程气门全关”等误区）。②使用仿真软件模拟“改变压缩比”对热效率的影响（如汽油机压缩比从10提高到12，效率提升约2%），记录数据并讨论材料耐温性限制。案例讨论（20min）20min案例：某出租车汽油机出现“加速无力、排气管冒黑烟”，检测发现点火提前角过小。小组分析：点火过晚导致做功冲程推迟，燃烧在排气门打开后继续（后燃），能量损失。提出调整点火提前角至10°~15°CABTDC（上止点前）的解决方案。总结与作业（10min）10min总结四冲程核心：“两上两下，进排各开一次”；强调汽