湖南第一師范學院《熱力學基礎》2023-2024學年第二學期期末試卷

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2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、在能源傳輸與分配系統(tǒng)中，關于電網的穩(wěn)定性和智能化發(fā)展的挑戰(zhàn)，以下哪種描述是準確的？（）A.電網穩(wěn)定性主要取決于電源的可靠性，與電網結構和負荷特性無關，智能化發(fā)展沒有技術難題B.電網的穩(wěn)定性受到電源結構、電網拓撲、負荷變化等多種因素的影響，智能化發(fā)展面臨著數(shù)據(jù)安全、通信技術、系統(tǒng)集成等諸多挑戰(zhàn)C.電網的智能化發(fā)展會降低其穩(wěn)定性，兩者之間存在不可調和的矛盾D.現(xiàn)有的電網技術已經能夠滿足未來能源發(fā)展的需求，無需進行智能化升級2、在核反應堆中，鏈式裂變反應是核能釋放的基礎。以下關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重要3、在能源系統(tǒng)的建模與仿真中，數(shù)學模型的準確性對于結果的可靠性至關重要。對于一個復雜的能源系統(tǒng)，以下哪種建模方法能夠更好地處理系統(tǒng)的非線性和時變性特征？（）A.線性模型B.集中參數(shù)模型C.分布參數(shù)模型D.混合模型4、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)大容量的機組D.除氧器的類型選擇與機組的容量和參數(shù)無關5、對于太陽能熱水器的集熱效率提升，以下哪種措施能夠在不增加成本的前提下，顯著提高集熱器的熱性能，涉及到集熱器的結構和表面處理？（）A.增加集熱器面積B.采用選擇性吸收涂層C.優(yōu)化集熱器的管路連接D.以上措施均可6、在能源與動力工程的流體機械中，離心泵的性能曲線反映了其工作特性。當離心泵的轉速增加時，其揚程和流量會如何變化？（）A.揚程增大，流量增大B.揚程增大，流量減小C.揚程減小，流量增大D.揚程減小，流量減小7、對于內燃機的工作原理和性能參數(shù)，以下關于四沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)、燃燒方式以及功率、扭矩等性能指標的解釋，不準確的是（）A.汽油機是點燃式燃燒，柴油機是壓燃式燃燒B.四沖程包括進氣、壓縮、做功和排氣沖程C.柴油機的扭矩通常比汽油機大，適用于重載工況D.功率相同的汽油機和柴油機，燃油經濟性相同8、在能源系統(tǒng)的優(yōu)化設計中，需要綜合考慮技術、經濟和環(huán)境等多方面因素。以下關于能源系統(tǒng)優(yōu)化目標和約束條件的確定，不準確的是？（）A.目標可以是最小化成本、最大化能源供應可靠性或最小化環(huán)境影響B(tài).約束條件包括能源資源的可用性、設備性能和政策法規(guī)C.優(yōu)化過程中只需要考慮當前的技術和經濟條件，不需要考慮未來的發(fā)展趨勢D.不同的優(yōu)化目標和約束條件可能導致不同的系統(tǒng)設計方案9、在燃氣輪機系統(tǒng)中，壓氣機的作用是提高空氣的壓力。如果壓氣機的絕熱效率降低，對于整個燃氣輪機循環(huán)的性能會產生怎樣的影響？（）A.輸出功率下降B.熱效率提高C.燃料消耗減少D.以上都不是10、在燃氣輪機裝置中，壓氣機的作用是提高空氣的壓力。對于一臺軸流式壓氣機，若其進口空氣壓力為100kPa，出口壓力為500kPa，壓氣機的絕熱效率為80%，那么壓氣機實際消耗的功與等熵壓縮功的比值最接近以下哪個數(shù)值？（）A.1.2B.1.25C.1.3D.1.3511、關于能源系統(tǒng)的優(yōu)化調度，對于考慮不同能源供應和需求的變化、約束條件和優(yōu)化算法，以下表述不準確的是（）A.優(yōu)化調度要滿足能源供需平衡和系統(tǒng)運行約束B.天氣變化會影響可再生能源的供應C.線性規(guī)劃是唯一適用的優(yōu)化算法D.優(yōu)化調度可以提高能源系統(tǒng)的經濟性和可靠性12、在能源存儲技術中，飛輪儲能具有響應速度快的特點。對于飛輪儲能系統(tǒng)，以下哪個因素對其儲能容量的影響最大？（）A.飛輪的材料密度B.飛輪的旋轉速度C.飛輪的直徑D.飛輪的質量13、在能源與動力工程的系統(tǒng)優(yōu)化中，優(yōu)化運行參數(shù)可以提高系統(tǒng)的經濟性。對于一個蒸汽動力系統(tǒng)，提高主蒸汽壓力和溫度，同時保持其他參數(shù)不變，系統(tǒng)的熱效率會如何變化？（）A.顯著提高B.略有提高C.基本不變D.可能提高也可能降低14、在熱交換器的設計中，提高傳熱效率是重要的目標之一。對于一個管殼式熱交換器，以下哪種措施不太可能顯著提高其傳熱系數(shù)？（）A.增加換熱管的長度B.提高流體的流速C.在換熱管內設置擾流元件D.選用導熱性能更好的材料制造換熱管15、在能源工程的熱力學分析中，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.熵變的正負不確定16、在能源與動力工程的流體力學研究中，湍流現(xiàn)象是復雜而又常見的。對于管道內的湍流流動，以下哪種湍流模型更能準確地預測流體的流動特性和阻力損失？（）A.k-epsilon模型B.大渦模擬C.直接數(shù)值模擬D.雷諾平均模型17、在熱力系統(tǒng)的運行與維護中，監(jiān)測和診斷技術有助于及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施。以下關于熱力系統(tǒng)故障診斷方法的描述，不準確的是？（）A.基于物理模型的診斷方法需要對系統(tǒng)有深入的了解B.數(shù)據(jù)驅動的診斷方法依賴大量的運行數(shù)據(jù)和機器學習算法C.故障診斷只能在系統(tǒng)出現(xiàn)明顯故障癥狀后進行，無法進行早期預警D.多種診斷方法結合可以提高診斷的準確性和可靠性18、在能源動力系統(tǒng)的仿真軟件中，以下哪種軟件在模擬復雜熱力系統(tǒng)的動態(tài)特性方面具有優(yōu)勢？（）A.MATLABB.ANSYSC.ASPENPLUSD.EES19、在水力發(fā)電系統(tǒng)中，水輪機的效率受到水頭和流量的影響。當水頭不變，流量增加時，水輪機的效率會怎樣變化？（）A.提高B.降低C.不變D.先提高后降低20、在能源系統(tǒng)的能效評估中，以下哪種方法能夠準確地確定系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的能量損失和節(jié)能潛力，為節(jié)能措施的制定提供依據(jù)？（）A.能量平衡分析B.?分析C.生命周期評價D.以上方法均可二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）能源動力工程中的流體力學知識對于設備設計和系統(tǒng)運行至關重要。論述流體力學在能源領域的應用（如管道流動、風機和泵的設計）、基本原理以及相關的計算方法。2、（本題5分）能源動力系統(tǒng)中的燃燒污染物生成與控制是環(huán)境保護的重要課題。闡述燃燒過程中主要污染物（如氮氧化物、硫氧化物、顆粒物）的生成機理以及控制技術和設備。3、（本題5分）分析風力發(fā)電機組的主要組成部分及工作原理。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某地區(qū)的分布式能源系統(tǒng)在運行中，各能源子系統(tǒng)之間的協(xié)調配合存在問題，影響了整體效率。分析分布式能源系統(tǒng)的組成、能源供應特點、控制策略、儲能配置等，探討如何實現(xiàn)各子系統(tǒng)的優(yōu)化協(xié)調運行。2、（本題5分）某燃氣內燃機發(fā)電機組，尾氣余熱利用不足，造成能源浪費。分析尾氣余熱未充分利用的原因，如余熱回收設備、系統(tǒng)集成、運行管理等，并提出改進方案。3、（本題5分）一家海上石油鉆井平臺在作業(yè)時，能源消耗巨大，且存在一定的安全風險。分析平臺的能源供應系統(tǒng)、設備運行效率、安全防護措施等，探討如何優(yōu)化能源配置，降低能耗，提高作業(yè)安全性。4、（本題5分）某能源企業(yè)為降低碳排放，計劃實施碳捕集與封存（CCS）項目。分析CCS項目的技術流程、成本構成、潛在風險等，評估項目的可行性和可持續(xù)性。5、（本題5分）一家紡織印染企業(yè)的廢水具有較高的溫度和有機物含量，存在能源回收潛力。分析如