中國(guó)礦業(yè)大學(xué)《熱工基礎(chǔ)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專(zhuān)業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專(zhuān)業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)《熱工基礎(chǔ)》

2021-2022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、在新能源技術(shù)的成本分析和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估方面，以下關(guān)于其方法和影響因素的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.新能源技術(shù)的成本包括設(shè)備采購(gòu)成本、安裝成本、運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本、燃料成本（如有的話）和環(huán)境成本等，需要綜合考慮這些成本來(lái)評(píng)估其經(jīng)濟(jì)性B.經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估需要考慮新能源項(xiàng)目的投資回收期、內(nèi)部收益率、凈現(xiàn)值等指標(biāo)，同時(shí)要考慮市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)、政策補(bǔ)貼變化、技術(shù)進(jìn)步等因素的影響C.隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模擴(kuò)大，新能源技術(shù)的成本逐漸降低，經(jīng)濟(jì)效益不斷提高，但在短期內(nèi)仍難以與傳統(tǒng)能源競(jìng)爭(zhēng)，需要政策支持和市場(chǎng)機(jī)制的引導(dǎo)D.新能源技術(shù)的成本和經(jīng)濟(jì)效益是固定不變的，不受技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)需求和政策環(huán)境等因素的影響，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算和預(yù)測(cè)得出準(zhǔn)確的結(jié)論2、對(duì)于海洋能的開(kāi)發(fā)利用，以下關(guān)于其形式和面臨的困難的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、溫差能和鹽差能等。海洋能的開(kāi)發(fā)利用具有潛力巨大、可再生、清潔等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)面臨著技術(shù)復(fù)雜、成本高昂、設(shè)備易受海洋環(huán)境腐蝕和破壞、能量轉(zhuǎn)換效率低等困難，且海洋能的分布不均勻，開(kāi)發(fā)的規(guī)模和穩(wěn)定性也受到限制B.海洋能只有潮汐能一種形式，開(kāi)發(fā)容易，沒(méi)有困難C.海洋能開(kāi)發(fā)成本低，技術(shù)簡(jiǎn)單，已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用D.海洋能能量不穩(wěn)定，沒(méi)有開(kāi)發(fā)價(jià)值3、在新能源的研發(fā)過(guò)程中，跨學(xué)科合作成為推動(dòng)創(chuàng)新的重要力量。假設(shè)一個(gè)新能源研究項(xiàng)目涉及材料科學(xué)、電氣工程和化學(xué)工程等多個(gè)領(lǐng)域，以下哪種合作模式最有可能提高研究效率和創(chuàng)新成果的產(chǎn)出？（）A.不同學(xué)科的研究人員在同一實(shí)驗(yàn)室共同工作，實(shí)時(shí)交流和協(xié)作B.設(shè)立跨學(xué)科的研究中心，整合資源和協(xié)調(diào)研究方向C.通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和定期會(huì)議進(jìn)行信息共享和討論D.以上三種模式相結(jié)合，根據(jù)具體研究任務(wù)靈活運(yùn)用4、在新能源技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中，知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)至關(guān)重要。假設(shè)一家企業(yè)擁有一項(xiàng)關(guān)鍵的新能源技術(shù)專(zhuān)利，以下哪種策略最有助于保護(hù)其知識(shí)產(chǎn)權(quán)并實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值最大化？（）A.嚴(yán)格保密專(zhuān)利技術(shù)，不進(jìn)行任何授權(quán)和合作B.廣泛授權(quán)給其他企業(yè)，收取高額專(zhuān)利費(fèi)C.與戰(zhàn)略合作伙伴進(jìn)行專(zhuān)利交叉許可，共同發(fā)展D.主動(dòng)公開(kāi)專(zhuān)利技術(shù)，推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步5、在新能源技術(shù)的氫能利用方面，以下關(guān)于氫能制備方法的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.氫能可以通過(guò)水電解、化石燃料重整、生物質(zhì)氣化等方法制備，其中水電解是一種清潔、可持續(xù)的制氫方式，但目前成本較高B.化石燃料重整制氫是目前最主要的制氫方法，但會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳排放，不符合清潔能源的發(fā)展要求C.生物質(zhì)氣化制氫具有原料來(lái)源廣泛、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但氣化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些雜質(zhì)，需要進(jìn)行復(fù)雜的凈化處理D.所有的氫能制備方法都已經(jīng)非常成熟，成本低廉，效率高，能夠滿足大規(guī)模氫能應(yīng)用的需求，不存在任何技術(shù)瓶頸和限制6、在探討太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)時(shí)，以下關(guān)于其工作原理和主要組成部分的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.太陽(yáng)能光伏發(fā)電是基于光生伏特效應(yīng)，將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能。主要由太陽(yáng)能電池板、控制器、逆變器和蓄電池組成。太陽(yáng)能電池板由多個(gè)光伏電池串聯(lián)或并聯(lián)而成，將光能轉(zhuǎn)化為直流電；控制器用于控制電池板的充電和放電，保護(hù)蓄電池；逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以滿足家庭和工業(yè)用電需求；蓄電池用于存儲(chǔ)多余的電能，以備夜間或陰天使用B.太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要依靠熱能轉(zhuǎn)化為電能，其組成部分包括太陽(yáng)能集熱器、蒸汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)。通過(guò)太陽(yáng)能集熱器收集熱量產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電C.太陽(yáng)能光伏發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)，通過(guò)磁場(chǎng)的變化產(chǎn)生電流。主要組成有磁場(chǎng)發(fā)生器、線圈和變壓器D.太陽(yáng)能光伏發(fā)電是利用化學(xué)反應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，由反應(yīng)容器、催化劑和電極組成7、新能源技術(shù)的研發(fā)需要大量的資金投入和人才支持，以下關(guān)于新能源研發(fā)的說(shuō)法，不準(zhǔn)確的是：（）A.企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和高校在新能源技術(shù)研發(fā)中發(fā)揮著重要作用，形成產(chǎn)學(xué)研合作的創(chuàng)新體系B.政府通過(guò)設(shè)立科研項(xiàng)目、提供資金支持和政策引導(dǎo)，推動(dòng)新能源技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用C.國(guó)際合作在新能源研發(fā)中日益重要，可以共享研究成果、降低研發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)D.新能源技術(shù)的研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)低、周期短，短期內(nèi)就能取得重大突破和廣泛應(yīng)用8、新能源技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)政策支持和市場(chǎng)機(jī)制。以下關(guān)于新能源政策和市場(chǎng)的說(shuō)法，不正確的是（）A.各國(guó)政府通過(guò)制定補(bǔ)貼政策、稅收優(yōu)惠和可再生能源配額制度等措施，鼓勵(lì)新能源的開(kāi)發(fā)和利用，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型B.隨著新能源技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低，新能源在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力逐漸增強(qiáng)，市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大，但仍面臨著傳統(tǒng)能源的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)壓力C.新能源市場(chǎng)的發(fā)展受到能源價(jià)格波動(dòng)、技術(shù)創(chuàng)新速度、政策穩(wěn)定性等多種因素的影響，具有較大的不確定性D.新能源市場(chǎng)完全由市場(chǎng)機(jī)制調(diào)節(jié)，政府不需要進(jìn)行干預(yù)，只要技術(shù)成熟，新能源自然會(huì)取代傳統(tǒng)能源9、新能源技術(shù)的發(fā)展也帶來(lái)了一些新興的商業(yè)模式，如能源合同管理、分布式能源交易等。在一個(gè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目中，如果采用能源合同管理模式，以下哪個(gè)方面的約定是最為核心的？（）A.項(xiàng)目的投資和建設(shè)責(zé)任B.發(fā)電收益的分配方式C.設(shè)備的維護(hù)和管理責(zé)任D.合同的期限和終止條件10、在新能源的開(kāi)發(fā)利用中，能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化的效率是關(guān)鍵問(wèn)題。關(guān)于熱化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，以下哪種描述是正確的？（）A.熱化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)具有能量密度高、存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但技術(shù)復(fù)雜，目前仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段B.熱化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)成熟，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用領(lǐng)域，是解決能源存儲(chǔ)問(wèn)題的主要手段C.熱化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)存在嚴(yán)重的安全隱患，且成本高昂，不具備實(shí)際應(yīng)用的可能性D.熱化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的效率低下，無(wú)法與其他儲(chǔ)能技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，未來(lái)發(fā)展前景黯淡11、在新能源技術(shù)的研發(fā)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)和測(cè)試設(shè)備的先進(jìn)性和準(zhǔn)確性對(duì)研究結(jié)果有著重要影響。對(duì)于一個(gè)研究新能源材料性能的實(shí)驗(yàn)室，如果要提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，以下哪種實(shí)驗(yàn)設(shè)備的升級(jí)是最為迫切的？（）A.高精度的材料分析儀器B.先進(jìn)的電池測(cè)試系統(tǒng)C.高效的能源轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)裝置D.大規(guī)模的模擬計(jì)算設(shè)備12、在研究新能源技術(shù)的國(guó)際合作時(shí)，以下關(guān)于其意義和形式的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.新能源技術(shù)的國(guó)際合作具有重要意義，它可以促進(jìn)技術(shù)交流和共享，加速研發(fā)進(jìn)程，降低研發(fā)成本，共同應(yīng)對(duì)全球性的能源和環(huán)境挑戰(zhàn)。國(guó)際合作的形式包括聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、人才交流、共建能源基礎(chǔ)設(shè)施等。通過(guò)國(guó)際合作，可以整合各國(guó)的優(yōu)勢(shì)資源，提高新能源技術(shù)的全球普及和應(yīng)用水平B.新能源技術(shù)的國(guó)際合作沒(méi)有必要，各國(guó)應(yīng)該獨(dú)立發(fā)展自己的技術(shù)C.新能源技術(shù)的國(guó)際合作主要是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，合作形式很少D.新能源技術(shù)的國(guó)際合作只限于發(fā)達(dá)國(guó)家之間，發(fā)展中國(guó)家無(wú)法參與13、新能源技術(shù)的創(chuàng)新往往伴隨著商業(yè)模式的創(chuàng)新。假設(shè)一家新能源企業(yè)開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng)新的能源管理解決方案，以下哪種商業(yè)模式最有可能實(shí)現(xiàn)快速市場(chǎng)推廣和盈利？（）A.直接銷(xiāo)售產(chǎn)品和服務(wù)給終端用戶B.與能源供應(yīng)商合作，共同推廣和分成C.采用租賃模式，按使用量收費(fèi)D.以上商業(yè)模式的組合運(yùn)用14、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(zhuān)利申請(qǐng)和技術(shù)秘密保護(hù)是常見(jiàn)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(zhuān)利B.嚴(yán)格保密技術(shù)秘密C.專(zhuān)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)15、水能是一種傳統(tǒng)的可再生能源，也是目前全球電力供應(yīng)的重要組成部分。關(guān)于水能發(fā)電，以下描述不正確的是（）A.水能發(fā)電的原理是利用水流的勢(shì)能和動(dòng)能推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，其能量轉(zhuǎn)化過(guò)程簡(jiǎn)單高效B.水電站按照開(kāi)發(fā)方式可以分為壩式水電站、引水式水電站和混合式水電站等，不同類(lèi)型的水電站適用于不同的地理?xiàng)l件和水能資源狀況C.水能發(fā)電具有啟動(dòng)速度快、調(diào)節(jié)性能好、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在建設(shè)周期長(zhǎng)、投資大、對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較大等問(wèn)題D.全球的水能資源已經(jīng)得到了充分的開(kāi)發(fā)和利用，未來(lái)不會(huì)再有新的大型水電站建設(shè)項(xiàng)目二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）新能源的發(fā)展對(duì)材料科學(xué)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。請(qǐng)深入探討新能源開(kāi)發(fā)所需要的新型材料，如高效光伏材料、高性能電池材料和耐溫耐腐蝕的儲(chǔ)能材料等。研究材料性能對(duì)新能源技術(shù)發(fā)展的制約和促進(jìn)作用，以及如何通過(guò)材料研發(fā)和創(chuàng)新來(lái)突破新能源技術(shù)的瓶頸。同時(shí)，分析在新能源應(yīng)用中材料的可靠性、耐久性和回收利用等問(wèn)題，以及相應(yīng)的解決方案。2、（本題5分）詳細(xì)論述新能源技術(shù)在分布式能源系統(tǒng)中的應(yīng)用模式和優(yōu)勢(shì)。以一個(gè)具體的分布式能源項(xiàng)目為例，分析其系統(tǒng)構(gòu)成、能量管理策略和經(jīng)濟(jì)效益，并探討分布式能源系統(tǒng)在未來(lái)能源體系中的地位和發(fā)展趨勢(shì)。3、（本題5分）深入分析新能源技術(shù)在推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展中的應(yīng)用，探討不同地區(qū)如何根據(jù)自身資源稟賦發(fā)展特色新能源產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)同增長(zhǎng)。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家企業(yè)安裝了一套5kW的屋頂風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)的切入風(fēng)速為2.5m/s，額定風(fēng)速為10m/s，切出風(fēng)速為20m/s。該地區(qū)年平均風(fēng)速為6m/s，風(fēng)速概率分布符合威布爾分布，形狀參數(shù)為2，尺度參數(shù)為7。計(jì)算該風(fēng)機(jī)一年的理論發(fā)電量。假設(shè)風(fēng)機(jī)發(fā)電效率在額定風(fēng)速以下與風(fēng)速的平方成正比，在額定風(fēng)速以上保持額定功率輸出，同時(shí)考慮風(fēng)機(jī)可用性為90%，計(jì)算實(shí)際年發(fā)電量。若上網(wǎng)電價(jià)為0.45元/度，計(jì)算年發(fā)電收益。2、（本題5分）某地區(qū)計(jì)劃建設(shè)一個(gè)50MW的太陽(yáng)能光伏發(fā)電站，光伏板的轉(zhuǎn)換效率為20%，該地區(qū)年平均日照時(shí)間為1800小時(shí)。假設(shè)光伏電站的系統(tǒng)效率為80%，計(jì)算該電站一年的發(fā)電量。若上網(wǎng)電價(jià)為0.5元/度，計(jì)算該電站一年的發(fā)電收益。同時(shí)，考慮電站的初始投資為4億元，設(shè)備使用壽命為25年，每年的運(yùn)維成本為500萬(wàn)元，計(jì)算該電站的投資回收期。3、（本題5分）某超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)，電容容量為1500F，工作電壓范圍為80V-400V。假設(shè)放電過(guò)程中電壓呈線性下降，計(jì)算該超級(jí)電容器能夠存儲(chǔ)的能量。如果要在8秒內(nèi)釋放完存儲(chǔ)的能量，計(jì)算平均放電功率。同時(shí)，比較超級(jí)電容器與同等容量鉛酸電池在能量密度和功率密度方面的差異。4、（本題5分）一個(gè)氫燃料電池?zé)o人機(jī)，儲(chǔ)氫量2千克，氫氣能量密度140兆焦/千克，燃料電池效率55%，無(wú)人機(jī)飛行功率10千瓦。計(jì)算無(wú)人機(jī)的最大飛行時(shí)間。如果要將飛行時(shí)間增加一倍，儲(chǔ)氫量至少需要達(dá)到多少千克？5、（本題5分）某潮汐能發(fā)電站，采用單庫(kù)雙向發(fā)電方式，水庫(kù)面積為0.8平方千米，平均潮差為4.5米，發(fā)電效率為18%。一天有兩次漲潮和落潮，每次漲潮和落潮時(shí)間各為6小時(shí)。計(jì)算該電站一天的發(fā)電量。假設(shè)上網(wǎng)電價(jià)為0.52元/度，每年運(yùn)行280天，計(jì)算年發(fā)電收益。已知初始投資6億元，設(shè)備壽命28年，每年運(yùn)維成本1200萬(wàn)元，求投資回收期。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述新能源技術(shù)在橡膠塑料行業(yè)的節(jié)能減排和資源循環(huán)利用，如橡膠塑料生產(chǎn)中的新能源加熱系統(tǒng)、廢舊橡膠塑料的能源化回收、新能源在橡塑制品成型工藝中的應(yīng)用等。分析新能源技術(shù)如何降低橡膠塑料行業(yè)的能源消耗和環(huán)境污染，提高資源利用效率。探討在橡膠塑料行業(yè)推廣新能源技術(shù)的技術(shù)挑戰(zhàn)和政策支持。2、（本題10分）詳細(xì)論述新能源汽車(chē)中鋰離子電池的工作原理、性能特點(diǎn)以及目前面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。包括電池的充放電過(guò)程、能量密度