北京信息科技大學《先進熱力系統(tǒng)技術(shù)及仿真》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《先進熱力系統(tǒng)技術(shù)及仿真》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、在核反應堆中，鏈式裂變反應是核能釋放的基礎(chǔ)。以下關(guān)于鏈式裂變反應的維持和控制，不正確的是？（）A.依靠中子的產(chǎn)生、慢化和吸收來控制反應速率B.控制棒通過吸收中子來調(diào)節(jié)反應性C.燃料的濃度和分布對反應的穩(wěn)定性沒有影響D.反應堆的冷卻系統(tǒng)對于防止堆芯過熱至關(guān)重要2、在能源與動力工程的可持續(xù)發(fā)展中，可再生能源的整合和優(yōu)化利用是關(guān)鍵。以下關(guān)于可再生能源與傳統(tǒng)能源協(xié)同發(fā)展的描述，不準確的是？（）A.可再生能源可以與傳統(tǒng)能源互補，提高能源供應的穩(wěn)定性B.可再生能源的接入會對電網(wǎng)的穩(wěn)定性和調(diào)度帶來挑戰(zhàn)C.只需要關(guān)注可再生能源的開發(fā)，傳統(tǒng)能源的優(yōu)化利用不重要D.能源存儲技術(shù)的發(fā)展有助于解決可再生能源的間歇性問題3、在能源存儲系統(tǒng)中，超級電容器作為一種新型儲能裝置，具有獨特的優(yōu)勢。對于超級電容器在脈沖功率應用中的性能，以下哪個因素更能決定其快速充放電能力？（）A.電極的比表面積B.電解質(zhì)的電導率C.電容器的串聯(lián)數(shù)量D.封裝材料的絕緣性能4、在新能源汽車的電池管理系統(tǒng)中，以下哪個功能對于保障電池的安全可靠運行、延長電池壽命至關(guān)重要，涉及到電池狀態(tài)監(jiān)測和均衡控制？（）A.電量估算B.熱管理C.故障診斷D.以上功能均重要5、在能源與動力工程的實驗研究方法中，以下哪種實驗技術(shù)能夠精確測量微小的熱流量和溫度變化，為研究能源轉(zhuǎn)換過程中的傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象提供可靠數(shù)據(jù)？（）A.熱流計測量技術(shù)B.紅外熱成像技術(shù)C.熱電偶測溫技術(shù)D.以上實驗技術(shù)均可6、在能源與動力工程領(lǐng)域，對于熱力循環(huán)的分析，以下關(guān)于卡諾循環(huán)的效率和其在實際熱機中的應用限制，描述不準確的是（）A.卡諾循環(huán)效率取決于高溫熱源和低溫熱源的溫度B.實際熱機無法達到卡諾循環(huán)的理想效率，主要受不可逆因素影響C.卡諾循環(huán)在所有類型的熱機中都能直接應用以提高效率D.提高熱源溫度和降低冷源溫度可提高卡諾循環(huán)效率7、在能源存儲技術(shù)的探討中，關(guān)于電池儲能的優(yōu)缺點和應用場景，以下哪種說法是正確的？（）A.電池儲能具有能量密度高、響應速度快等優(yōu)點，但成本高昂、壽命短，只適用于小規(guī)模儲能B.電池儲能技術(shù)成熟，成本低，壽命長，可廣泛應用于各種大規(guī)模儲能場景C.電池儲能的缺點眾多，如環(huán)境污染嚴重、安全性差等，未來將被淘汰D.電池儲能對電網(wǎng)的穩(wěn)定性沒有任何幫助，在能源領(lǐng)域的應用價值不大8、在能源與動力工程領(lǐng)域，熱輻射是一種常見的傳熱方式。對于黑體輻射，以下哪個定律描述了其輻射能量與溫度的關(guān)系？（）A.傅里葉定律B.牛頓冷卻定律C.斯蒂芬-玻爾茲曼定律D.普朗克定律9、在能源存儲技術(shù)中，蓄電池是常見的設備之一。對于一種鉛酸蓄電池，其放電深度與循環(huán)壽命之間存在一定的關(guān)系。如果每次放電深度都達到80%，以下關(guān)于電池循環(huán)壽命的說法，哪一個是合理的？（）A.循環(huán)壽命大幅縮短B.循環(huán)壽命略有縮短C.循環(huán)壽命基本不受影響D.循環(huán)壽命可能延長10、在生物質(zhì)能源的利用中，生物質(zhì)氣化技術(shù)是將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃氣體的重要途徑。對于提高生物質(zhì)氣化的產(chǎn)氣質(zhì)量和效率，以下哪種氣化劑的選擇更具優(yōu)勢？（）A.空氣B.氧氣C.水蒸氣D.二氧化碳11、在能源存儲系統(tǒng)中，超級電容器具有獨特的性能特點。與傳統(tǒng)的蓄電池相比，超級電容器的主要優(yōu)勢在于？（）A.能量密度高B.功率密度高C.循環(huán)壽命短D.自放電率高12、在生物質(zhì)能利用中，生物質(zhì)氣化技術(shù)可以將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃氣體。在氣化過程中，控制氣化劑的種類和用量對產(chǎn)氣成分有重要影響。那么，增加水蒸氣的用量，會使產(chǎn)氣中的哪種成分含量增加？（）A.氫氣B.一氧化碳C.甲烷D.二氧化碳13、在能源與動力工程的數(shù)值模擬中，計算流體力學（CFD）被廣泛應用。對于一個復雜的流動問題，以下哪種情況可能導致CFD模擬結(jié)果的準確性降低？（）A.采用高精度的數(shù)值算法B.對邊界條件的設定不準確C.增加計算網(wǎng)格的數(shù)量D.使用性能強大的計算機14、在可再生能源的利用中，太陽能光伏發(fā)電的應用越來越廣泛。對于大規(guī)模的太陽能電站，以下哪種光伏電池技術(shù)在成本和效率之間更能達到較好的平衡？（）A.單晶硅光伏電池B.多晶硅光伏電池C.薄膜光伏電池D.化合物光伏電池15、在燃料電池的研究中，質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）受到廣泛關(guān)注。對于PEMFC，以下關(guān)于其工作條件的描述，哪一項不準確？（）A.需要使用純氫氣作為燃料B.工作溫度相對較低C.對燃料的純度要求較高D.可以快速啟動和響應負載變化16、在能源系統(tǒng)的多能互補研究中，不同能源之間的協(xié)同優(yōu)化是實現(xiàn)高效能源供應的關(guān)鍵。對于一個包含風光儲氫的能源系統(tǒng)，以下哪種協(xié)同控制策略更能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性？（）A.基于規(guī)則的控制B.模型預測控制C.模糊邏輯控制D.自適應控制17、在能源動力系統(tǒng)的噪聲控制中，了解噪聲的產(chǎn)生機理和傳播特性至關(guān)重要。對于一個內(nèi)燃機，以下哪種部件產(chǎn)生的噪聲頻率通常較低？（）A.進排氣系統(tǒng)B.燃燒過程C.機械運動部件D.風扇18、在能源與環(huán)境的關(guān)系研究中，以下哪種能源開發(fā)方式對生態(tài)系統(tǒng)的破壞最小？（）A.露天采煤B.海上風力發(fā)電C.水力發(fā)電D.石油開采19、對于生物質(zhì)能的利用方式和發(fā)展前景，以下關(guān)于其特點和制約因素，哪一個是正確的？（）A.生物質(zhì)能來源廣泛、可再生，但能量密度低、收集運輸成本高，發(fā)展前景不明朗B.生物質(zhì)能的利用方式單一，主要是直接燃燒，技術(shù)難度大，難以大規(guī)模應用C.生物質(zhì)能是一種理想的清潔能源，沒有任何缺點和制約因素，應大力發(fā)展D.生物質(zhì)能的發(fā)展完全取決于政府的補貼政策，缺乏市場競爭力20、在能源與動力工程的能源管理中，能源審計可以幫助企業(yè)發(fā)現(xiàn)節(jié)能潛力。能源審計的主要內(nèi)容包括哪些方面？（）A.能源消耗統(tǒng)計B.設備效率評估C.節(jié)能措施建議D.以上都是21、在核能源的利用中，對于核電站的工作原理、核反應堆類型以及核安全與核廢料處理問題，以下描述錯誤的是（）A.核電站通過核裂變反應產(chǎn)生能量B.不同類型的核反應堆具有不同的特點和風險C.核安全問題已經(jīng)完全解決，無需擔憂D.核廢料的處理是一個長期而復雜的挑戰(zhàn)22、在研究內(nèi)燃機的燃燒過程時，火花塞的點火時刻對燃燒效率和排放有重要影響。點火過早或過晚可能會導致以下哪種問題？（）A.功率下降B.油耗增加C.爆震D.以上都是23、在燃燒學的研究中，對于燃料的燃燒過程、燃燒產(chǎn)物和燃燒效率的影響因素，以下解釋不準確的是（）A.燃燒過程包括燃料的預熱、著火和燃燒B.燃燒產(chǎn)物與燃料成分和燃燒條件密切相關(guān)C.提高燃燒溫度一定能提高燃燒效率D.合理的空氣燃料比有助于實現(xiàn)完全燃燒24、在能源系統(tǒng)分析中，能源的供需平衡是一個關(guān)鍵問題。對于一個地區(qū)的能源系統(tǒng)，假設未來能源需求持續(xù)增長，以下哪種能源供應策略可能不是最優(yōu)選擇？（）A.大力發(fā)展可再生能源，如太陽能和風能B.過度依賴進口化石能源C.提高能源利用效率，降低能源消耗D.開發(fā)本地的核能資源25、對于燃料電池的工作原理，以下哪種類型的燃料電池具有功率密度高、啟動速度快、適用范圍廣等優(yōu)點，在交通和分布式能源領(lǐng)域有潛在應用價值？（）A.質(zhì)子交換膜燃料電池B.固體氧化物燃料電池C.熔融碳酸鹽燃料電池D.以上燃料電池均可二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋水力發(fā)電站的水輪機調(diào)速系統(tǒng)的工作原理及作用。2、（本題5分）論述太陽能熱水器的工作原理和性能評價指標，分析影響熱水器效率的主要因素及提高效率的技術(shù)途徑。3、（本題5分）在能源消費領(lǐng)域，公共交通的能源轉(zhuǎn)型對城市可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。分析公共交通中電動化、氫能化等能源轉(zhuǎn)型的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和發(fā)展策略。4、（本題5分）解釋能源轉(zhuǎn)換的原理和方法，舉例說明不同能源之間的轉(zhuǎn)換過程。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個燃氣鍋爐的環(huán)保排放標準有哪些？分析氮氧化物、硫氧化物、顆粒物等污染物的排放限值，并討論如何達到環(huán)保標準。2、（本題5分）某能源企業(yè)在進行能源項目風險管理時，面臨著市場價格波動、政策變化、自然災害等多種風險因素。分析這些風險因素的影響程度和發(fā)生概率，研究如何制定有效的風險應對策略，降低風險損失。3、（本題5分）一家紡織企業(yè)的空壓機系統(tǒng)能耗較高，存在頻繁啟停和壓力波動的問題。分析空壓機系統(tǒng)的工作原理、負載特性和控制方式，探討如何通過優(yōu)化設備選型、采用變頻調(diào)速技術(shù)和改進氣路系統(tǒng)等方法，降低空壓機系統(tǒng)的能耗，提高供氣穩(wěn)定性，保障生產(chǎn)工藝的正常運行。4、（本題5分）某熱電廠的余熱利用系統(tǒng)在冬季供暖期運行良好，但在非供暖期閑置。探討如何通過拓展余熱利用途徑，如工業(yè)用熱、農(nóng)業(yè)烘干、夏季制冷等，提高余熱利用系統(tǒng)的全年利用率和經(jīng)濟效益。5、（本題5分）某地區(qū)計劃建設大型儲能電站，以解決可再生能源消納和電網(wǎng)調(diào)峰問題。分析在儲能電站的