長沙理工大學(xué)城南學(xué)院《熱能與動力工程測試技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁長沙理工大學(xué)城南學(xué)院

《熱能與動力工程測試技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、關(guān)于新能源技術(shù)中的能源效率提升措施，以下哪一項(xiàng)闡述是最深入的？（）A.提升新能源技術(shù)的能源效率涉及多個方面，包括優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、采用高效的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備、改善能源管理策略等。在太陽能系統(tǒng)中，通過精確跟蹤太陽位置和優(yōu)化電池板排列提高光能接收效率；在風(fēng)能系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)更符合空氣動力學(xué)的葉片和優(yōu)化發(fā)電機(jī)控制提高風(fēng)能轉(zhuǎn)化效率。同時，利用智能監(jiān)測和控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能源的合理分配和高效利用B.能源效率提升措施效果不明顯，不值得投入精力C.提升能源效率主要依靠設(shè)備更新，其他方法作用有限D(zhuǎn).新能源技術(shù)的能源效率已經(jīng)很高，無需進(jìn)一步提升2、新能源技術(shù)的發(fā)展對能源存儲的需求日益增長。以下關(guān)于能源存儲發(fā)展趨勢的描述，錯誤的是：（）A.能源存儲技術(shù)將朝著更高能量密度、更長壽命和更低成本的方向發(fā)展B.多種能源存儲技術(shù)將協(xié)同發(fā)展，以滿足不同應(yīng)用場景的需求C.能源存儲與新能源發(fā)電的結(jié)合將更加緊密，實(shí)現(xiàn)一體化解決方案D.能源存儲技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到頂峰，未來不會有太大的突破3、生物質(zhì)能作為一種可再生能源，具有廣泛的來源和應(yīng)用前景。在生物質(zhì)能的利用中，以下說法不正確的是：（）A.生物質(zhì)發(fā)電可以通過直接燃燒生物質(zhì)、氣化或沼氣發(fā)酵等方式實(shí)現(xiàn)，將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能B.生物柴油是一種由植物油或動物脂肪制成的可再生燃料，其性能與傳統(tǒng)柴油相似，但在低溫下流動性更好C.生物質(zhì)能的利用過程中不會產(chǎn)生任何污染物，是一種完全清潔的能源D.生物質(zhì)乙醇可以通過發(fā)酵農(nóng)作物中的淀粉或糖類物質(zhì)制取，可作為汽油的替代品在交通領(lǐng)域使用4、新能源技術(shù)的推廣可能會對傳統(tǒng)能源行業(yè)產(chǎn)生沖擊。當(dāng)傳統(tǒng)能源企業(yè)考慮向新能源領(lǐng)域轉(zhuǎn)型時，以下哪個因素對于制定轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略最為關(guān)鍵？（）A.對新能源技術(shù)的研發(fā)投入和人才儲備B.對傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的逐步削減和退出策略C.對市場需求和競爭態(tài)勢的準(zhǔn)確預(yù)測D.與新能源企業(yè)的合作和并購機(jī)會5、在新能源技術(shù)的評估中，全生命周期分析是一種綜合考慮環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響的方法。假設(shè)要對一種新型的新能源汽車電池進(jìn)行全生命周期分析，以下哪個階段的環(huán)境影響最需要重點(diǎn)關(guān)注？（）A.電池的生產(chǎn)過程，包括原材料開采和制造B.電池的使用階段，如電能消耗和排放C.電池的報(bào)廢處理階段，涉及有害物質(zhì)的處置D.以上三個階段的環(huán)境影響都需要同等重視6、在新能源的產(chǎn)業(yè)鏈中，材料的供應(yīng)和回收是重要環(huán)節(jié)。假設(shè)一種新型的新能源材料在大規(guī)模應(yīng)用后需要進(jìn)行回收處理，以下哪種回收方法可能是最環(huán)保且經(jīng)濟(jì)可行的？（）A.物理拆解和分類回收，對材料進(jìn)行簡單的拆解和分類，再進(jìn)行處理B.化學(xué)溶解和提取，通過化學(xué)方法將材料中的有用成分溶解和提取出來C.高溫熔煉和再生，將材料進(jìn)行高溫熔煉，重新制成原材料D.生物降解和循環(huán)利用，利用生物技術(shù)將材料降解為無害物質(zhì)并重新利用7、在研究生物質(zhì)能利用技術(shù)時，以下關(guān)于其分類和特點(diǎn)的描述，哪一種是正確的？（）A.生物質(zhì)能包括生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)液體燃料（如生物柴油、乙醇）和生物質(zhì)氣體燃料（如沼氣）等。生物質(zhì)能具有來源廣泛、可再生、可儲存等特點(diǎn)，但也存在能量密度相對較低、收集和運(yùn)輸成本較高、轉(zhuǎn)化效率有待提高等問題B.生物質(zhì)能只有生物質(zhì)發(fā)電一種形式，其特點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)化效率極高，不受原料供應(yīng)限制C.生物質(zhì)能主要是指通過燃燒生物質(zhì)獲取熱能，特點(diǎn)是污染嚴(yán)重，不可持續(xù)D.生物質(zhì)能包括核聚變和核裂變產(chǎn)生的能量，具有高能量輸出，無環(huán)境影響的特點(diǎn)8、在新能源技術(shù)的國際合作方面，有關(guān)各國在新能源研發(fā)和項(xiàng)目實(shí)施中的合作模式和成果，以下哪一種描述是最全面的？（）A.各國在新能源技術(shù)領(lǐng)域開展了多種形式的合作，包括聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、共建示范工程等。通過國際合作，共享資源和知識，降低研發(fā)成本，加速技術(shù)創(chuàng)新。例如，多個國家共同參與大型太陽能電站的建設(shè)，分享經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，提高項(xiàng)目的效率和可靠性。同時，國際合作也促進(jìn)了新能源標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和市場的開放B.國際合作在新能源技術(shù)領(lǐng)域作用不大，各國更傾向于獨(dú)立發(fā)展C.新能源技術(shù)的國際合作主要是形式上的，沒有實(shí)際成果D.國際合作在新能源技術(shù)領(lǐng)域存在很多障礙，難以取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展9、新能源材料的研發(fā)對于新能源技術(shù)的進(jìn)步起著關(guān)鍵作用。如高效的光伏材料、高性能的電池材料和新型的儲氫材料等。在研發(fā)一種新型的太陽能光伏材料時，如果要同時提高其光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性，以下哪種研究方向可能更具潛力？（）A.優(yōu)化材料的晶體結(jié)構(gòu)B.改進(jìn)材料的表面處理工藝C.摻雜不同的元素D.開發(fā)多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的材料10、在新能源技術(shù)的發(fā)展中，標(biāo)準(zhǔn)的制定對于行業(yè)的規(guī)范化和健康發(fā)展至關(guān)重要。當(dāng)制定新能源汽車充電接口的標(biāo)準(zhǔn)時，以下哪個原則應(yīng)該被優(yōu)先考慮？（）A.兼容性，能夠適配多種車型和充電設(shè)備B.安全性，確保充電過程中的人員和設(shè)備安全C.快速充電能力，縮短充電時間D.成本效益，降低接口的制造成本11、新能源技術(shù)的發(fā)展離不開材料科學(xué)的支持。在研發(fā)新型高效的太陽能電池材料時，以下哪種材料特性對于提高電池性能最為關(guān)鍵？（）A.高的載流子遷移率，促進(jìn)電荷傳輸B.寬的能帶隙，吸收更多的太陽光C.良好的穩(wěn)定性和耐候性，延長使用壽命D.低的制備成本，便于大規(guī)模生產(chǎn)12、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源廣泛、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但氣化過程中會產(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13、新能源技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用除了汽車，還包括軌道交通。關(guān)于有軌電車采用超級電容儲能供電的方式，以下哪種說法是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.超級電容儲能供電的有軌電車充電時間長，續(xù)航里程短，無法滿足實(shí)際運(yùn)營需求B.超級電容儲能供電的有軌電車具有快速充電、綠色環(huán)保、運(yùn)營靈活等優(yōu)點(diǎn)，但對充電站的布局要求較高C.超級電容儲能供電技術(shù)不成熟，可靠性差，不適合在有軌電車中應(yīng)用D.超級電容儲能供電的有軌電車成本過高，經(jīng)濟(jì)效益差，不如傳統(tǒng)的接觸網(wǎng)供電方式14、新能源儲能系統(tǒng)的安全性是一個重要的問題，涉及到電池的過熱、短路和火災(zāi)等風(fēng)險(xiǎn)。對于一個大規(guī)模的鋰離子電池儲能電站，如果要提高其安全性，以下哪種措施是最為有效的？（）A.安裝先進(jìn)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)B.采用防火材料進(jìn)行隔離C.優(yōu)化電池管理系統(tǒng)D.定期進(jìn)行電池維護(hù)和檢測15、對于新能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，如零能耗建筑的設(shè)計(jì)和建設(shè)，以下哪種技術(shù)或策略在降低建筑能耗方面發(fā)揮的作用最為顯著？（）A.高效的建筑保溫和隔熱材料，減少熱量的散失和吸收B.太陽能光伏一體化設(shè)計(jì)，將光伏板與建筑外觀融合，提供電力C.智能照明和空調(diào)系統(tǒng)，根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境自動調(diào)節(jié)D.地源熱泵系統(tǒng)，利用地下熱能進(jìn)行供暖和制冷二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）全面剖析新能源技術(shù)對就業(yè)市場的影響和就業(yè)機(jī)會創(chuàng)造。分析新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展如何帶動相關(guān)領(lǐng)域（如研發(fā)、制造、安裝、運(yùn)維）的就業(yè)增長。討論新能源技術(shù)的應(yīng)用對傳統(tǒng)能源行業(yè)就業(yè)的影響和轉(zhuǎn)型需求。探討如何通過教育培訓(xùn)和政策引導(dǎo)促進(jìn)勞動力在新能源領(lǐng)域的就業(yè)和職業(yè)發(fā)展。2、（本題5分）深入分析新能源技術(shù)在能源與生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的融合模式，探討如何通過新能源技術(shù)推動生態(tài)農(nóng)業(yè)的能源自給和資源循環(huán)利用。3、（本題5分）新能源的國際合作在應(yīng)對全球能源挑戰(zhàn)中發(fā)揮著重要作用。請深入探討國際新能源合作的主要形式和機(jī)制，如國際能源組織的作用、跨國能源項(xiàng)目合作、技術(shù)轉(zhuǎn)讓和資金援助等。分析國際新能源合作中存在的利益沖突和合作障礙，以及如何加強(qiáng)國際合作，共同推動全球新能源的發(fā)展。三、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一座2MW的風(fēng)力發(fā)電場，風(fēng)機(jī)的切入風(fēng)速為3m/s，額定風(fēng)速為12m/s，切出風(fēng)速為25m/s。該地區(qū)的年平均風(fēng)速分布符合正態(tài)分布，平均風(fēng)速為8m/s，標(biāo)準(zhǔn)差為2m/s。計(jì)算該風(fēng)電場一年的理論發(fā)電量。假設(shè)風(fēng)機(jī)的發(fā)電效率在額定風(fēng)速以下與風(fēng)速的三次方成正比，在額定風(fēng)速以上保持額定功率輸出，同時考慮到風(fēng)機(jī)的可用性為95%，計(jì)算實(shí)際年發(fā)電量。若上網(wǎng)電價為0.6元/度，計(jì)算該風(fēng)電場的年發(fā)電收益。2、（本題5分）一輛純電動汽車配備了80kWh的電池組，從20%的電量充電至80%，使用快速充電樁，充電功率為60kW。計(jì)算充電所需時間（單位：小時）。如果電費(fèi)為1.5元/kWh，計(jì)算充電費(fèi)用。3、（本題5分）一個海上風(fēng)力發(fā)電場，平均水深30米，擬安裝5MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。每臺風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)及安裝成本為800萬元，海底電纜鋪設(shè)成本為200萬元/千米，風(fēng)電場到陸地變電站距離為20千米。計(jì)算一臺風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)及電纜鋪設(shè)總成本。如果風(fēng)電場共安裝50臺風(fēng)機(jī)，計(jì)算風(fēng)電場的建設(shè)總投資。4、（本題5分）某地區(qū)建設(shè)了一個20MW的海洋能發(fā)電站，采用潮流能發(fā)電技術(shù)，流速為2m/s，水輪機(jī)的效率為40%，海水密度為1025kg/m3。計(jì)算水輪機(jī)的輸出功率。假設(shè)電站的年利用小時數(shù)為4000小時，上網(wǎng)電價為0.7元/度，計(jì)算年發(fā)電收入?？紤]電站的初始投資為6億元，運(yùn)維成本每年2500萬元，設(shè)備折舊年限20年，計(jì)算電站的靜態(tài)投資回收期。5、（本題5分）一個氫燃料電池?zé)o人機(jī)，燃料電池堆功率為500W，氫氣儲存系統(tǒng)的重量為1kg，氫氣的能量密度為140MJ/kg，燃料電池的效率為55%。計(jì)算無人機(jī)的理論續(xù)航時間。假設(shè)無人機(jī)在飛行過程中的平均功率為300W，氫氣的利用率為70%，計(jì)算實(shí)際續(xù)航時間。如果氫氣的價格為200元/kg，計(jì)算無人機(jī)每小時的燃料成本。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）以某一能源市場機(jī)制創(chuàng)新的實(shí)踐案例（如虛擬電廠、能源區(qū)塊鏈應(yīng)用）為例，綜合研究新能源技術(shù)在其中的作用和影響。分析創(chuàng)新機(jī)制的運(yùn)行原理、參與者角色和市場效益，探討新能源技術(shù)（如智能計(jì)量、分布式能源管理、區(qū)塊鏈技術(shù)）對能源資源優(yōu)化配置、市場透明度和交易效率的提升作用，研究相關(guān)政策法規(guī)和監(jiān)管措施對市場機(jī)制創(chuàng)新的保障和引導(dǎo)。2、（本題10分）風(fēng)能作為一種清潔、可再生的能源，在全球能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)著越來越重要的地位。深入探討風(fēng)力發(fā)電的原理，包括葉片的空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)、發(fā)電機(jī)的工作機(jī)制以及控制系統(tǒng)的作用。分析不同類型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)（如水平軸