北方民族大學(xué)《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)北方民族大學(xué)《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是利用太陽(yáng)能產(chǎn)生熱能進(jìn)而發(fā)電的一種方式。對(duì)于太陽(yáng)能熱發(fā)電，下列敘述錯(cuò)誤的是：（）A.槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電是目前應(yīng)用最廣泛的太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)之一，具有技術(shù)成熟、成本相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)B.塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光比高，發(fā)電效率潛力大，但建設(shè)和運(yùn)維成本較高C.太陽(yáng)能熱發(fā)電可以配備儲(chǔ)能裝置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的電力輸出，克服太陽(yáng)能的間歇性問題D.太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)對(duì)環(huán)境沒有任何影響，不需要考慮土地占用和熱污染等問題2、海洋能是一種潛力巨大的新能源，包括潮汐能、波浪能和海流能等多種形式。在開發(fā)海洋能的過程中，面臨著設(shè)備可靠性、海洋環(huán)境適應(yīng)性和能量轉(zhuǎn)換效率等諸多挑戰(zhàn)。對(duì)于一個(gè)潮汐能發(fā)電項(xiàng)目，如果要提高其能量轉(zhuǎn)換效率并降低設(shè)備維護(hù)成本，以下哪種技術(shù)方案是值得優(yōu)先探索的？（）A.采用新型的潮汐能捕獲裝置B.優(yōu)化電站的選址C.改進(jìn)能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)D.增加備用發(fā)電設(shè)備3、新能源技術(shù)的推廣和應(yīng)用往往受到政策和市場(chǎng)因素的影響。關(guān)于政府對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼政策，以下哪種觀點(diǎn)是合理的？（）A.政府對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼政策完全沒有必要，應(yīng)該讓市場(chǎng)自由競(jìng)爭(zhēng)，優(yōu)勝劣汰，這樣才能促進(jìn)新能源技術(shù)的真正發(fā)展B.政府對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼政策可以有效地降低新能源產(chǎn)品的成本，提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，加速新能源技術(shù)的推廣和應(yīng)用。但補(bǔ)貼政策應(yīng)該逐步退出，以避免企業(yè)過度依賴補(bǔ)貼，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展C.政府對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼政策會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)和市場(chǎng)扭曲，不利于新能源產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展，應(yīng)該立即停止D.政府對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼政策應(yīng)該一直持續(xù)下去，直到新能源完全取代傳統(tǒng)能源，否則新能源產(chǎn)業(yè)無法發(fā)展壯大4、在海洋能的開發(fā)利用中，包括潮汐能、波浪能和海流能等多種形式。對(duì)于一個(gè)潮汐能發(fā)電站的建設(shè)，需要充分考慮海洋環(huán)境、設(shè)備可靠性和成本效益等因素。在這些因素中，哪個(gè)對(duì)于項(xiàng)目的長(zhǎng)期可行性影響最大？（）A.潮汐能資源的準(zhǔn)確評(píng)估和預(yù)測(cè)B.耐海水腐蝕的發(fā)電設(shè)備材料選擇C.降低發(fā)電設(shè)備的安裝和維護(hù)成本D.對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響評(píng)估和保護(hù)5、風(fēng)能作為一種常見的新能源，其開發(fā)和利用在全球范圍內(nèi)逐漸擴(kuò)大。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)通常包括風(fēng)力機(jī)、發(fā)電機(jī)、變速器和控制系統(tǒng)等部分。對(duì)于一個(gè)特定區(qū)域的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，在考慮其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本的前提下，為了最大程度地提高年發(fā)電量，以下哪個(gè)因素是需要優(yōu)先考慮的？（）A.選擇更高塔架的風(fēng)力機(jī)B.采用更先進(jìn)的發(fā)電機(jī)技術(shù)C.優(yōu)化變速器的傳動(dòng)效率D.加強(qiáng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性6、隨著新能源的廣泛應(yīng)用，能源市場(chǎng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制發(fā)生了變化。假設(shè)一個(gè)地區(qū)的能源市場(chǎng)中新能源占比不斷提高，以下哪種變化最有可能對(duì)傳統(tǒng)能源企業(yè)的經(jīng)營(yíng)策略產(chǎn)生重大影響？（）A.能源價(jià)格的波動(dòng)更加頻繁和劇烈B.市場(chǎng)對(duì)能源供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性要求更高C.消費(fèi)者對(duì)能源的綠色屬性和可持續(xù)性更加關(guān)注D.以上三種變化都可能對(duì)傳統(tǒng)能源企業(yè)產(chǎn)生重大影響7、新能源技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)對(duì)于企業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展具有重要意義。在新能源領(lǐng)域，專利申請(qǐng)和技術(shù)秘密保護(hù)是常見的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方式。對(duì)于一家新能源研發(fā)企業(yè)，如果要保護(hù)其核心技術(shù)不被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手模仿，以下哪種知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)策略是最為有效的？（）A.積極申請(qǐng)專利B.嚴(yán)格保密技術(shù)秘密C.專利和技術(shù)秘密相結(jié)合D.不進(jìn)行任何保護(hù)，依靠技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)8、新能源技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用可以降低能源成本和減少環(huán)境污染。對(duì)于一個(gè)高能耗的化工企業(yè)，如果要采用新能源技術(shù)進(jìn)行節(jié)能減排改造，以下哪個(gè)方案的綜合效益可能最高？（）A.安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)B.建設(shè)余熱回收利用裝置C.采用生物質(zhì)替代部分化石燃料D.以上方案結(jié)合實(shí)施9、隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，能源管理系統(tǒng)變得越來越重要。假設(shè)一個(gè)大型工業(yè)園區(qū)要建立能源管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和節(jié)能減排。以下哪種功能對(duì)于該系統(tǒng)來說是最為核心和關(guān)鍵的？（）A.實(shí)時(shí)能源監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)能源消耗的異常情況B.能源設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和調(diào)度，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)C.能源預(yù)測(cè)和規(guī)劃，為未來的能源需求提供準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和規(guī)劃D.能源成本核算和節(jié)能措施評(píng)估，以確定最經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能方案10、新能源技術(shù)的國(guó)際合作對(duì)于推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型具有重要意義。當(dāng)多個(gè)國(guó)家共同開展一項(xiàng)新能源技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目時(shí)，以下哪個(gè)方面最容易導(dǎo)致合作中的分歧和障礙？（）A.技術(shù)路線的選擇和主導(dǎo)權(quán)的爭(zhēng)奪B.研發(fā)資金的分配和使用方式C.知識(shí)產(chǎn)權(quán)的歸屬和保護(hù)D.不同國(guó)家的文化和工作方式差異11、隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng)，新能源技術(shù)的發(fā)展日益受到關(guān)注。以下關(guān)于太陽(yáng)能光伏發(fā)電的說法中，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.太陽(yáng)能光伏發(fā)電的效率已經(jīng)達(dá)到理論極限，無法進(jìn)一步提高B.太陽(yáng)能光伏發(fā)電在陰天和夜晚無法工作，因此其穩(wěn)定性較差C.太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本主要在于光伏板的制造和安裝，隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模擴(kuò)大，成本在逐漸降低。目前，在一些地區(qū)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了平價(jià)上網(wǎng)，與傳統(tǒng)能源發(fā)電成本相當(dāng)甚至更低D.太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能質(zhì)量較差，無法直接并入電網(wǎng)使用12、在太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)中，集熱器的性能對(duì)于系統(tǒng)效率有著決定性作用。假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)高效的太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，以下哪種集熱器類型最有可能實(shí)現(xiàn)較高的工作溫度和能量轉(zhuǎn)換效率？（）A.平板式集熱器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低B.真空管集熱器，保溫性能好C.拋物面槽式集熱器，聚焦效果好D.塔式集熱器，能達(dá)到高溫且規(guī)模大13、假設(shè)我們正在研究新能源技術(shù)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用，如基站的新能源供電、數(shù)據(jù)中心的能源優(yōu)化等。對(duì)于保障通信設(shè)施在新能源供電下的穩(wěn)定運(yùn)行，以下哪種技術(shù)解決方案是最為關(guān)鍵的？（）A.高效的電源管理和切換系統(tǒng)B.大容量的儲(chǔ)能設(shè)備C.新能源與傳統(tǒng)電網(wǎng)的無縫切換技術(shù)D.以上技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用14、在探討地?zé)崮艿拈_發(fā)利用時(shí)，以下關(guān)于其類型和優(yōu)缺點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.地?zé)崮芊譃闇\層地?zé)崮?、水熱型地?zé)崮芎透蔁釒r型地?zé)崮堋\層地?zé)崮芾玫卦礋岜眉夹g(shù)進(jìn)行供暖和制冷，效率高、成本低，但受地理?xiàng)l件限制；水熱型地?zé)崮芡ㄟ^地?zé)峋崛崴蛘羝糜诎l(fā)電和供熱，能量輸出穩(wěn)定，但可能存在資源衰減和環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)；干熱巖型地?zé)崮軡摿薮螅_發(fā)技術(shù)難度高、成本高昂B.地?zé)崮苤挥幸环N類型，就是通過溫泉來利用，優(yōu)點(diǎn)是普遍存在，缺點(diǎn)是能量有限C.地?zé)崮荛_發(fā)成本低，沒有任何環(huán)境影響，是最理想的能源D.地?zé)崮芗夹g(shù)不成熟，無法大規(guī)模開發(fā)利用15、在研究新能源技術(shù)的公眾認(rèn)知和接受度時(shí)，以下關(guān)于其影響因素和提升策略的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.新能源技術(shù)的公眾認(rèn)知和接受度受到多種因素影響，如宣傳推廣、成本效益、環(huán)境意識(shí)、技術(shù)可靠性等。提升策略包括加強(qiáng)科普宣傳，提高公眾對(duì)新能源技術(shù)的了解和認(rèn)識(shí)；展示實(shí)際應(yīng)用案例，讓公眾親身感受其優(yōu)勢(shì)；降低成本，提高性價(jià)比；加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，提高可靠性和穩(wěn)定性。通過這些策略，可以增強(qiáng)公眾對(duì)新能源技術(shù)的信任和支持，促進(jìn)其廣泛應(yīng)用B.新能源技術(shù)的公眾認(rèn)知和接受度不受任何因素影響，是自然而然的過程C.新能源技術(shù)的公眾認(rèn)知和接受度無法提升，因?yàn)榧夹g(shù)太復(fù)雜D.新能源技術(shù)的公眾認(rèn)知和接受度只與成本有關(guān)，其他因素不重要二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）深入探討生物柴油的生產(chǎn)工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。分析生物柴油與傳統(tǒng)柴油在性能、排放和對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響等方面的差異，并討論生物柴油在推廣應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)和解決途徑。2、（本題5分）論述新能源技術(shù)在能源與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的協(xié)同作用，分析新能源在農(nóng)業(yè)溫室氣體減排、農(nóng)業(yè)廢棄物處理和農(nóng)業(yè)能源自給方面的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)說明地?zé)崮艿男纬蓹C(jī)制和分布特點(diǎn)。分析地?zé)崮荛_發(fā)利用的主要技術(shù)方法，如地?zé)岚l(fā)電和地?zé)峁┡?，并探討在開發(fā)過程中可能遇到的環(huán)境問題及應(yīng)對(duì)策略。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某地區(qū)計(jì)劃建設(shè)一個(gè)100MW的海上風(fēng)電場(chǎng)，風(fēng)機(jī)葉片直徑為150米，輪轂高度為100米，該地區(qū)年平均風(fēng)速為8米/秒，空氣密度為1.225kg/m3，風(fēng)機(jī)利用系數(shù)為0.45，計(jì)算單臺(tái)風(fēng)機(jī)的年發(fā)電量。若風(fēng)電場(chǎng)共安裝50臺(tái)風(fēng)機(jī)，上網(wǎng)電價(jià)為0.7元/度，計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)一年的發(fā)電收入。同時(shí)，考慮風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)成本為8億元，設(shè)備折舊年限為25年，運(yùn)維成本每年為800萬元，計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)的投資回收期。2、（本題5分）一座風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)安裝了50臺(tái)單機(jī)容量為2兆瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。該地區(qū)年平均風(fēng)速為7米/秒，風(fēng)機(jī)的利用系數(shù)為0.4，年運(yùn)行小時(shí)數(shù)為2500小時(shí)。計(jì)算該風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的年發(fā)電量。如果每度電的上網(wǎng)價(jià)格為0.5元，計(jì)算該電場(chǎng)的年發(fā)電收入。同時(shí)，假設(shè)該電場(chǎng)的建設(shè)成本為5億元，設(shè)備維護(hù)成本每年為2000萬元，計(jì)算多少年能夠收回成本？3、（本題5分）一輛新能源汽車使用超級(jí)電容作為儲(chǔ)能裝置，超級(jí)電容的容量為10F，工作電壓范圍為100V-500V。車輛在加速時(shí)，超級(jí)電容放電電流為200A，放電時(shí)間為10s，計(jì)算超級(jí)電容提供的能量。如果車輛在勻速行駛時(shí)，超級(jí)電容充電電流為50A，充電電壓為400V，計(jì)算充電時(shí)間。4、（本題5分）某加氫站每天為50輛氫燃料電池汽車加氫，每輛車的儲(chǔ)氫量為5kg，氫氣加注壓力為70MPa。制氫設(shè)備的效率為70%，每天工作10小時(shí)。計(jì)算制氫設(shè)備的功率。若氫氣成本為30元/kg，計(jì)算每天的氫氣成本。假設(shè)加氫站的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用為每天5000元，計(jì)算每天的總成本。5、（本題5分）某地區(qū)建設(shè)了一座20MW的光熱發(fā)電站，采用塔式光熱技術(shù)，集熱器效率為60%，儲(chǔ)熱系統(tǒng)可滿足電站在無日照條件下持續(xù)發(fā)電8小時(shí)，汽輪機(jī)效率為40%。計(jì)算該電站的儲(chǔ)熱容量。如果該地區(qū)年平均日照時(shí)間為2200小時(shí)，計(jì)算電站的年發(fā)電量。假設(shè)上網(wǎng)電價(jià)為0.65元/度，計(jì)算年發(fā)電收益。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）新能源的發(fā)展需要綜合運(yùn)用多種政策工具來實(shí)現(xiàn)有效激勵(lì)和規(guī)范。請(qǐng)分析財(cái)政政策（如補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠）、產(chǎn)業(yè)政策（如發(fā)展規(guī)劃、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定）、環(huán)境政策（如碳排放交易、綠色證書制度）等在新能源發(fā)展中的作用和效果。研究不同政策工具之間的協(xié)同配合和可能存在的沖突。探討如何根據(jù)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段和特點(diǎn)，優(yōu)化政策工具組合，以提高政策的針對(duì)性和有效性。2、（本題10分）新能源的開發(fā)和利用需要綜合考慮生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的建立和完善。請(qǐng)分析新能源項(xiàng)目對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能（如水源涵養(yǎng)、土壤保持、氣候調(diào)節(jié)）的影響和價(jià)值評(píng)估方法。研究如何通過生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，如資金補(bǔ)償、技術(shù)補(bǔ)償、政策補(bǔ)償?shù)?，來平衡新能源開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。探討生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制在促進(jìn)新能源可持續(xù)發(fā)展、保障生態(tài)公平和推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)中的作用和實(shí)施路徑。3、（本題10分）新能源技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用