陜西師范大學(xué)《換熱器計算與設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《換熱器計算與設(shè)計》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25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在燃?xì)廨啓C(jī)的聯(lián)合循環(huán)中，將燃?xì)廨啓C(jī)的排氣引入余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動蒸汽輪機(jī)，可以提高整個系統(tǒng)的熱效率。假設(shè)燃?xì)廨啓C(jī)的排氣溫度為500°C，余熱鍋爐的效率為80%，產(chǎn)生的蒸汽參數(shù)為4MPa、400°C，以下關(guān)于聯(lián)合循環(huán)熱效率的估算，哪一項是合理的？（）A.50%B.55%C.60%D.65%2、對于能源經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識，以下關(guān)于能源價格波動的原因和對經(jīng)濟(jì)的影響，哪一項是準(zhǔn)確的？（）A.能源價格波動完全由市場供求關(guān)系決定，對經(jīng)濟(jì)的影響較小B.能源價格波動受多種因素影響，如地緣政治、供需變化、金融投機(jī)等，會對宏觀經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和消費者行為產(chǎn)生廣泛而深刻的影響C.能源價格波動是暫時的、偶然的現(xiàn)象，不會對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長期趨勢產(chǎn)生影響D.政府對能源價格的調(diào)控可以完全消除價格波動，穩(wěn)定能源市場3、在能源工程的熱力學(xué)分析中，熵增原理是一個基本定律。對于一個絕熱不可逆過程，以下關(guān)于熵變的描述，哪一項是正確的？（）A.熵變等于零B.熵變小于零C.熵變大于零D.熵變的正負(fù)不確定4、在能源利用效率的評估中，總能系統(tǒng)分析方法被廣泛應(yīng)用。對于一個包含發(fā)電、供熱和制冷的綜合能源系統(tǒng)，采用總能系統(tǒng)分析方法時，以下哪個因素在評估系統(tǒng)效率時需要重點考慮？（）A.不同能源轉(zhuǎn)換過程中的不可逆損失B.設(shè)備的初始投資成本C.能源的市場價格波動D.系統(tǒng)的運行維護(hù)費用5、在能源回收與再利用技術(shù)中，關(guān)于工業(yè)余熱回收和廢棄物能源化的潛力和技術(shù)挑戰(zhàn)，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.工業(yè)余熱回收和廢棄物能源化的潛力有限，技術(shù)難度大，不值得投入大量資源B.工業(yè)余熱和廢棄物蘊含著巨大的能源潛力，通過采用合適的技術(shù)可以實現(xiàn)高效回收和利用，但面臨著技術(shù)成本高、回收效率低等挑戰(zhàn)C.工業(yè)余熱回收和廢棄物能源化會對環(huán)境造成二次污染，應(yīng)該謹(jǐn)慎推行D.現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)能夠充分挖掘工業(yè)余熱和廢棄物的能源價值，無需進(jìn)一步研究和創(chuàng)新6、在新能源汽車的動力系統(tǒng)中，以下哪種驅(qū)動方式能夠在不同行駛工況下實現(xiàn)高效的能量轉(zhuǎn)換和動力輸出，提高車輛的續(xù)航里程和性能？（）A.純電動驅(qū)動B.混合動力驅(qū)動C.燃料電池驅(qū)動D.以上驅(qū)動方式均可7、對于核能發(fā)電的知識，以下關(guān)于核反應(yīng)堆的類型和安全保障措施，哪一項是正確的？（）A.核反應(yīng)堆只有一種類型，且安全保障措施簡單，不會發(fā)生任何核泄漏事故B.核反應(yīng)堆有多種類型，如壓水堆、沸水堆等，安全保障措施包括多重防護(hù)屏障、緊急冷卻系統(tǒng)等，以確保核電站的安全運行C.核能發(fā)電成本低、效率高，但其安全問題無法得到有效解決，應(yīng)該停止發(fā)展D.核反應(yīng)堆的運行不需要監(jiān)控和維護(hù)，安全完全依賴于最初的設(shè)計8、在能源與動力工程領(lǐng)域，熱力循環(huán)是重要的研究內(nèi)容。對于一個理想的卡諾循環(huán)，其熱效率取決于高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟?。那么，在保持高溫?zé)嵩礈囟炔蛔兊那闆r下，降低低溫?zé)嵩礈囟?，卡諾循環(huán)的熱效率會如何變化？（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低9、在流體力學(xué)中，雷諾數(shù)是判斷流體流動狀態(tài)的重要參數(shù)。對于一根內(nèi)徑為50mm的管道，輸送水的流速為2m/s，水的運動粘度為1×10^(-6)m2/s，那么該流動的雷諾數(shù)最接近以下哪個值？（）A.1×10^5B.5×10^5C.1×10^6D.5×10^610、在熱力發(fā)電廠中，除氧器的作用是除去給水中的氧氣和其他不凝性氣體。以下關(guān)于除氧器工作原理和類型的描述，不正確的是？（）A.常用的除氧方法有熱力除氧和化學(xué)除氧B.熱力除氧是基于亨利定律和道爾頓定律C.真空除氧器適用于高參數(shù)大容量的機(jī)組D.除氧器的類型選擇與機(jī)組的容量和參數(shù)無關(guān)11、在能源與動力工程的流體測量技術(shù)中，流量計的選擇和應(yīng)用需要考慮多種因素。以下關(guān)于流量計性能特點和適用范圍的描述，不準(zhǔn)確的是？（）A.渦輪流量計適用于測量低粘度液體的流量B.電磁流量計對被測流體的電導(dǎo)率有要求C.差壓式流量計在測量大流量時精度較高D.任何一種流量計都可以適用于所有的流體測量場合12、關(guān)于能源系統(tǒng)的風(fēng)險評估與管理，對于自然災(zāi)害、市場波動和技術(shù)故障等風(fēng)險因素的識別、評估方法和應(yīng)對策略，表述不準(zhǔn)確的是（）A.風(fēng)險評估要考慮可能性和影響程度B.模糊綜合評價法可用于風(fēng)險評估C.風(fēng)險應(yīng)對策略只有風(fēng)險規(guī)避和風(fēng)險轉(zhuǎn)移D.建立風(fēng)險預(yù)警機(jī)制有助于及時應(yīng)對風(fēng)險13、在能源與動力工程的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，葉片的材料選擇對性能和成本有重要影響。目前常用的葉片材料有哪些？（）A.玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料B.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料C.木材D.以上都是14、在能源與動力工程的教學(xué)中，熱力學(xué)第一定律和第二定律是基礎(chǔ)內(nèi)容。對于一個絕熱封閉系統(tǒng)，以下哪種情況不可能發(fā)生？（）A.內(nèi)能增加，同時對外做功B.內(nèi)能不變，對外做功C.內(nèi)能減少，外界對系統(tǒng)做功D.內(nèi)能增加，外界對系統(tǒng)做功15、在能源工程材料的選擇中，需要考慮材料的耐高溫、耐腐蝕等性能。對于一個在高溫高壓水蒸氣環(huán)境中工作的部件，以下哪種材料最適合？（）A.不銹鋼B.鋁合金C.鈦合金D.陶瓷材料16、在能源與動力工程的實驗中，測量熱工參數(shù)時需要選擇合適的傳感器。對于測量高溫氣體的溫度，以下哪種傳感器不太適用？（）A.熱電偶B.熱電阻C.紅外測溫儀D.壓力傳感器17、在蒸汽動力裝置中，蒸汽輪機(jī)是將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的關(guān)鍵設(shè)備。對于蒸汽輪機(jī)的工作原理，以下哪種說法是不正確的？（）A.蒸汽在輪機(jī)葉片上膨脹做功，推動葉片旋轉(zhuǎn)B.蒸汽輪機(jī)的輸出功率與蒸汽的流量、壓力和溫度等參數(shù)密切相關(guān)C.為了提高蒸汽輪機(jī)的效率，可以采用多級膨脹的方式，讓蒸汽在多個級中依次做功D.蒸汽輪機(jī)工作時，蒸汽的能量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，沒有任何能量損失18、在能源管理和優(yōu)化中，系統(tǒng)的熱力學(xué)分析是重要的手段。對于一個復(fù)雜的能源供應(yīng)系統(tǒng)，以下哪種熱力學(xué)分析方法更能準(zhǔn)確地評估系統(tǒng)的性能和潛在的節(jié)能空間？（）A.能量平衡分析B.?分析C.熵分析D.熱效率分析19、關(guān)于能源存儲系統(tǒng)的熱管理，以下哪種技術(shù)能夠有效地控制電池工作溫度，提高儲能系統(tǒng)的性能和安全性，防止過熱和熱失控？（）A.風(fēng)冷技術(shù)B.液冷技術(shù)C.相變材料冷卻技術(shù)D.以上技術(shù)均可20、在能源動力工程中，熱力學(xué)第二定律對于系統(tǒng)的分析和優(yōu)化具有重要意義。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，以下哪種過程是不可能自發(fā)進(jìn)行的？（）A.熱從低溫物體傳向高溫物體B.功完全轉(zhuǎn)化為熱C.氣體從高壓區(qū)自發(fā)流向低壓區(qū)D.熱量從高溫物體傳向低溫物體21、在能源經(jīng)濟(jì)分析中，外部性是一個重要的概念。以下哪種能源活動可能產(chǎn)生正外部性？（）A.植樹造林以增加生物質(zhì)能源供應(yīng)B.建設(shè)大型水電站導(dǎo)致生態(tài)移民C.開采煤炭造成土地塌陷和水資源污染D.燃燒化石燃料導(dǎo)致大氣污染22、在能源與動力工程中，燃燒過程的優(yōu)化對于提高能源利用效率和減少污染物排放至關(guān)重要。以下哪種燃燒技術(shù)可以顯著降低氮氧化物的生成？（）A.預(yù)混燃燒B.擴(kuò)散燃燒C.富氧燃燒D.催化燃燒23、在能源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)評價中，凈現(xiàn)值（NPV）是常用的指標(biāo)之一。對于一個能源投資項目，如果其凈現(xiàn)值大于零，以下哪種解釋是合理的？（）A.項目在經(jīng)濟(jì)上不可行B.項目的投資回報率低于預(yù)期C.項目在經(jīng)濟(jì)上可行，能夠創(chuàng)造價值D.項目的成本高于收益24、在能源與環(huán)境的關(guān)系研究中，關(guān)于能源開發(fā)利用對生態(tài)系統(tǒng)的影響和應(yīng)對策略，以下哪種表述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.能源開發(fā)利用對生態(tài)系統(tǒng)沒有明顯影響，無需采取應(yīng)對策略B.能源開發(fā)利用會導(dǎo)致土地占用、水資源污染、氣候變化等一系列生態(tài)問題，需要通過發(fā)展清潔能源、加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管、推廣生態(tài)修復(fù)等措施來減輕影響C.生態(tài)系統(tǒng)具有自我修復(fù)能力，能夠承受能源開發(fā)帶來的任何壓力，無需過度關(guān)注D.應(yīng)對能源開發(fā)對生態(tài)系統(tǒng)的影響只需依靠技術(shù)手段，政策和法規(guī)的作用不大25、在能源與動力工程的熱力學(xué)分析中，熵的概念具有重要意義。對于一個絕熱過程，以下哪種情況熵值一定增加？（）A.可逆過程B.不可逆過程C.等熵過程D.無法確定二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）對于能源與動力工程中的數(shù)值模擬方法，闡述常用的數(shù)值模擬軟件和算法，分析如何利用數(shù)值模擬解決能源設(shè)備中的實際問題。2、（本題5分）在工業(yè)生產(chǎn)中，余熱回收利用是提高能源效率的重要手段。探討余熱的來源、類型（如高溫余熱、低溫余熱）以及常用的余熱回收技術(shù)和設(shè)備。3、（本題5分）能源動力工程中的生物質(zhì)氣化技術(shù)具有一定的應(yīng)用前景。闡述生物質(zhì)氣化的原理、工藝流程，以及生物質(zhì)氣化在能源供應(yīng)和化工領(lǐng)域的應(yīng)用。4、（本題5分）在能源利用過程中，節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用廣泛。分析建筑節(jié)能技術(shù)，包括保溫隔熱、照明節(jié)能和空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能等方面的原理和措施。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某燃?xì)忮仩t房在運行過程中，燃?xì)馊紵怀浞?，?dǎo)致能源浪費和污染物排放超標(biāo)。探討燃燒不充分的原因，如燃?xì)馀c空氣混合比例不當(dāng)、燃燒器故障、爐膛結(jié)構(gòu)不合理等，分析如何通過優(yōu)化燃燒控制、設(shè)備檢修和爐膛改造來提高燃燒效率，降低污染排放。2、（本題5分）一個燃油發(fā)電機(jī)在運行時排放出黑煙。分析黑煙產(chǎn)生的原因，如燃油質(zhì)量差、燃燒不完全、空氣濾清器堵塞等，并提出解決辦法。3、（本題5分）某風(fēng)電場的運維管理水平較低，導(dǎo)致設(shè)備故障率高，發(fā)電量損失較大。分析運維團(tuán)隊的技術(shù)能力、設(shè)備監(jiān)測手段、故障診斷技術(shù)、預(yù)防性維護(hù)策略等，研究如何提升風(fēng)電場的運維管理水平，保障設(shè)備穩(wěn)定運行。4、（本題5分）一個燃油汽車的發(fā)動機(jī)節(jié)能技術(shù)有哪些？分析可變氣門正時、缸內(nèi)直噴、渦輪增壓等技術(shù)的原理、效果和應(yīng)用，并討論發(fā)動機(jī)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢。5、（本題5分）某熱電廠采用傳統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)發(fā)電技術(shù)，然而近年來由于能源價格波動和環(huán)保要求提高，該廠面臨著成本上升和排放超標(biāo)的問題。分析該廠在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上