華南理工大學《工程熱力及流體力學》2021-2022學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁華南理工大學

《工程熱力及流體力學》2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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、新能源的開發(fā)和利用離不開儲能技術(shù)的支持。以下關(guān)于儲能技術(shù)的描述，不正確的是（）A.儲能技術(shù)可以解決新能源發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性問題，提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性B.常見的儲能技術(shù)包括電池儲能、超級電容器儲能、飛輪儲能、抽水蓄能等，它們各有優(yōu)缺點和適用場景C.電池儲能是目前應用最廣泛的儲能技術(shù)之一，鋰離子電池、鉛酸電池、鈉硫電池等是常見的電池類型，但電池的壽命和安全性仍然是制約其發(fā)展的重要因素D.儲能技術(shù)的成本已經(jīng)很低，不需要進一步降低成本就能夠大規(guī)模推廣和應用2、在新能源的綜合利用系統(tǒng)中，多能互補是一種有效的策略。關(guān)于風光互補發(fā)電系統(tǒng)，以下哪種說法是合理的？（）A.風光互補發(fā)電系統(tǒng)可以完全解決風能和太陽能的間歇性和不穩(wěn)定性問題，實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的供電B.風光互補發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計和運行簡單，不需要復雜的控制和優(yōu)化策略C.風光互補發(fā)電系統(tǒng)需要根據(jù)當?shù)氐娘L能和太陽能資源特點進行合理配置，但在實際應用中受到地理條件和氣候因素的限制較大D.風光互補發(fā)電系統(tǒng)在成本和效率方面不如單獨的風力發(fā)電或光伏發(fā)電系統(tǒng)，沒有實際應用價值3、當研究氫能技術(shù)時，需要關(guān)注氫氣的制取、儲存、運輸和應用等環(huán)節(jié)。對于大規(guī)模推廣氫能在交通領(lǐng)域的應用，目前面臨的主要瓶頸是哪方面？（）A.低成本高效率的制氫方法B.安全可靠的氫氣儲存技術(shù)C.便捷的氫氣運輸基礎(chǔ)設(shè)施D.高性能的氫燃料電池4、隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣鲩L，新能源技術(shù)的發(fā)展日益受到關(guān)注。在眾多的新能源類型中，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)因其清潔、可再生等優(yōu)點而備受青睞。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏組件、逆變器、控制器和蓄電池等組成。那么，在一個大型太陽能光伏發(fā)電站中，如果要提高系統(tǒng)的發(fā)電效率，以下哪種措施最為關(guān)鍵？（）A.增加光伏組件的數(shù)量B.優(yōu)化逆變器的性能C.選用大容量的蓄電池D.頻繁更換控制器5、在探討新能源技術(shù)的環(huán)境影響評估時，以下關(guān)于其內(nèi)容和意義的描述，哪一項是正確的？（）A.新能源技術(shù)的環(huán)境影響評估包括對資源開采、設(shè)備制造、運行過程和廢棄物處理等全生命周期的環(huán)境影響分析。評估內(nèi)容涵蓋土地利用、水資源消耗、生態(tài)破壞、污染物排放等方面。其意義在于為新能源項目的規(guī)劃、建設(shè)和運營提供科學依據(jù)，采取預防和減輕環(huán)境負面影響的措施，實現(xiàn)新能源的可持續(xù)發(fā)展，同時也有助于提高公眾對新能源環(huán)境友好性的認識B.新能源技術(shù)沒有環(huán)境影響，不需要進行評估C.新能源技術(shù)的環(huán)境影響評估只關(guān)注建設(shè)階段，運行階段不重要D.新能源技術(shù)的環(huán)境影響評估過于復雜，沒有實際操作價值6、對于風能發(fā)電技術(shù)，以下關(guān)于其優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)的描述，哪一個是恰當?shù)模浚ǎ〢.風能發(fā)電具有可再生、無污染、成本逐漸降低等優(yōu)勢。但也面臨著風資源分布不均、風力不穩(wěn)定、對環(huán)境可能產(chǎn)生一定影響（如噪音、對鳥類的影響）以及儲能技術(shù)有待提高等挑戰(zhàn)。同時，風電場的建設(shè)需要較大的占地面積，且與當?shù)仉娋W(wǎng)的接入和協(xié)調(diào)也存在一定難度B.風能發(fā)電的優(yōu)勢是建設(shè)成本低、發(fā)電效率高，幾乎沒有任何挑戰(zhàn)和限制C.風能發(fā)電的主要優(yōu)勢是不受地理和氣候條件限制，隨時可以穩(wěn)定發(fā)電。面臨的挑戰(zhàn)主要是設(shè)備維護簡單，技術(shù)更新緩慢D.風能發(fā)電的優(yōu)勢在于技術(shù)成熟，沒有噪音和對環(huán)境的影響。挑戰(zhàn)在于風能資源豐富，開發(fā)過度7、在新能源技術(shù)的效益評估中，除了經(jīng)濟效益，還需要考慮社會效益和環(huán)境效益。對于一個新能源項目，以下哪種效益的評估對于項目的可持續(xù)性影響最大？（）A.創(chuàng)造就業(yè)機會和促進經(jīng)濟增長B.減少溫室氣體排放和改善環(huán)境質(zhì)量C.提升能源供應的安全性和穩(wěn)定性D.以上效益都具有重要影響8、新能源技術(shù)的應用往往受到政策和法規(guī)的影響。假設(shè)一個地區(qū)計劃大力推廣新能源技術(shù)，以下哪種政策措施最有可能促進新能源技術(shù)的快速普及和應用？（）A.提供高額的財政補貼，降低新能源產(chǎn)品和服務(wù)的成本B.制定嚴格的排放標準，限制傳統(tǒng)能源的使用C.建立健全的技術(shù)標準和質(zhì)量認證體系D.加強對新能源技術(shù)研發(fā)的稅收優(yōu)惠和資金支持9、在新能源的產(chǎn)業(yè)鏈中，材料的供應和回收是重要環(huán)節(jié)。假設(shè)一種新型的新能源材料在大規(guī)模應用后需要進行回收處理，以下哪種回收方法可能是最環(huán)保且經(jīng)濟可行的？（）A.物理拆解和分類回收，對材料進行簡單的拆解和分類，再進行處理B.化學溶解和提取，通過化學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10、關(guān)于新能源在智能電網(wǎng)中的應用，以下對于其作用和影響的描述，哪一種是準確的？（）A.新能源接入智能電網(wǎng)有助于實現(xiàn)能源的多樣化供應，提高電網(wǎng)的可靠性和靈活性。通過智能監(jiān)測和控制技術(shù)，可以更好地整合分布式新能源發(fā)電，實現(xiàn)電力的優(yōu)化調(diào)配。但新能源的間歇性和不確定性也給電網(wǎng)的穩(wěn)定性、電能質(zhì)量和調(diào)度帶來了挑戰(zhàn)，需要發(fā)展先進的儲能技術(shù)、預測算法和電網(wǎng)調(diào)控策略來應對B.新能源在智能電網(wǎng)中的作用微不足道，對電網(wǎng)沒有明顯影響C.新能源接入智能電網(wǎng)會導致電網(wǎng)崩潰，無法實現(xiàn)有效整合D.新能源在智能電網(wǎng)中的應用非常簡單，沒有任何技術(shù)難題11、在研究新能源存儲技術(shù)時，需要考慮多種因素，如存儲容量、充放電效率、成本和使用壽命等。假設(shè)要為一個大規(guī)模的可再生能源發(fā)電場配備儲能系統(tǒng)，以平衡電力輸出的波動，以下哪種儲能技術(shù)可能是最適合的選擇？（）A.鋰離子電池儲能，具有較高的能量密度和充放電效率，但成本相對較高B.鉛酸電池儲能，技術(shù)成熟，成本較低，但能量密度和循環(huán)壽命有限C.超級電容器儲能，充放電速度極快，但存儲容量相對較小D.液流電池儲能，可擴展性強，適合大規(guī)模應用，但系統(tǒng)復雜度較高12、在新能源材料的研究中，提高光電轉(zhuǎn)換效率是一個重要的目標。假設(shè)一種新型的太陽能電池材料正在研發(fā)中，以下哪種特性對于提高其光電轉(zhuǎn)換效率最為關(guān)鍵？（）A.更高的載流子遷移率，減少電荷傳輸過程中的損失B.更寬的光吸收范圍，能夠吸收更多波長的太陽光C.更低的制造成本，便于大規(guī)模生產(chǎn)和應用D.更好的穩(wěn)定性和耐久性，延長電池的使用壽命13、新能源技術(shù)的創(chuàng)新不僅僅體現(xiàn)在硬件設(shè)備上，還包括軟件和算法的創(chuàng)新，以下關(guān)于新能源軟件和算法的說法，不正確的是：（）A.能源管理系統(tǒng)的軟件可以實現(xiàn)對新能源設(shè)備的智能監(jiān)控、調(diào)度和優(yōu)化運行B.預測算法可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和天氣信息預測新能源的發(fā)電量，為電網(wǎng)調(diào)度提供依據(jù)C.數(shù)據(jù)分析算法可以挖掘新能源系統(tǒng)運行中的潛在問題和優(yōu)化空間，提高系統(tǒng)效率D.新能源軟件和算法的創(chuàng)新不重要，主要依靠硬件設(shè)備的改進來提高性能14、新能源標準和規(guī)范的制定對于產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展至關(guān)重要。以下關(guān)于新能源標準和規(guī)范的描述，不正確的是（）A.標準和規(guī)范可以確保新能源產(chǎn)品和設(shè)備的質(zhì)量、安全和性能，促進市場的有序競爭B.新能源標準和規(guī)范涵蓋了技術(shù)標準、檢測標準、安裝標準、運營標準等多個方面C.國際上對于新能源標準和規(guī)范的制定已經(jīng)非常完善，不存在任何差異和沖突D.隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，標準和規(guī)范也需要不斷更新和完善，以適應新的需求和挑戰(zhàn)15、假設(shè)我們正在研究新能源技術(shù)在農(nóng)村地區(qū)的應用，如戶用光伏發(fā)電、生物質(zhì)能供暖和農(nóng)村能源合作社等。對于提高農(nóng)村能源的可及性和經(jīng)濟性，以下哪種模式的推廣是最為有效的？（）A.政府主導的大規(guī)模集中式能源供應B.農(nóng)戶自主的分布式能源開發(fā)C.農(nóng)村能源合作社的組織和運營D.以上模式結(jié)合農(nóng)村實際情況發(fā)展16、在探討新能源技術(shù)中的海洋能利用時，以下關(guān)于其形式和發(fā)展前景的描述，不正確的是哪一項？（）A.海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、溫差能和鹽差能等多種形式，具有巨大的開發(fā)潛力B.潮汐能發(fā)電是利用潮汐的漲落驅(qū)動水輪機發(fā)電，技術(shù)相對成熟，但受到地理條件和潮汐規(guī)律的限制，選址較為困難C.波浪能和海流能的開發(fā)利用尚處于試驗階段，面臨著能量轉(zhuǎn)換效率低、設(shè)備可靠性差、成本高等諸多挑戰(zhàn)D.海洋能的開發(fā)不會對海洋生態(tài)環(huán)境造成任何影響，是一種完全清潔、可持續(xù)的能源利用方式，應該大規(guī)模、無限制地進行開發(fā)17、假設(shè)我們正在研究新能源在建筑領(lǐng)域的應用，如太陽能熱水器、地源熱泵和光伏建筑一體化等技術(shù)。對于一個新建的綠色建筑，要實現(xiàn)能源的自給自足和節(jié)能減排，以下哪種技術(shù)組合是最為理想的？（）A.高效的太陽能光伏板與儲能系統(tǒng)結(jié)合B.地源熱泵與智能能源管理系統(tǒng)C.太陽能熱水器與建筑保溫材料優(yōu)化D.以上技術(shù)的綜合應用和協(xié)同優(yōu)化18、地熱能作為一種新能源，具有一定的開發(fā)潛力。以下關(guān)于地熱能利用的說法，不正確的是（）A.地熱能可以通過地熱發(fā)電、地熱供暖和地熱溫泉等方式進行利用，其中地熱發(fā)電是主要的應用形式B.地熱資源的分布受到地質(zhì)條件的限制，通常集中在板塊邊界和火山活動頻繁的地區(qū)，開發(fā)難度較大C.地熱能是一種可再生的清潔能源，但在開發(fā)過程中可能會引發(fā)地震、地面沉降等地質(zhì)災害，需要進行嚴格的監(jiān)測和評估D.地熱能的開發(fā)利用成本很低，且不受季節(jié)和氣候的影響，因此可以大規(guī)模替代傳統(tǒng)能源19、在新能源技術(shù)的發(fā)展過程中，公眾的參與和支持具有重要意義。假設(shè)要組織一場關(guān)于新能源技術(shù)的公眾宣傳活動，以下哪種形式最能吸引公眾的關(guān)注和參與？（）A.舉辦專業(yè)的學術(shù)研討會，邀請專家學者演講B.開展科普展覽和互動體驗活動，讓公眾親身感受新能源技術(shù)C.組織志愿者活動，參與新能源項目的建設(shè)和推廣D.在線上平臺發(fā)布宣傳資料和視頻，進行遠程宣傳20、在新能源技術(shù)的成本分析中，規(guī)模效應起著重要的作用。假設(shè)一種新能源技術(shù)的生產(chǎn)成本隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大而顯著降低，以下哪種市場策略最有助于發(fā)揮規(guī)模效應并降低成本？（）A.迅速擴大生產(chǎn)規(guī)模，占領(lǐng)市場份額B.逐步提高產(chǎn)品價格，以彌補初期的高成本C.與其他企業(yè)合作，共同分擔成本和風險D.專注于高端市場，追求高利潤21、太陽能熱發(fā)電技術(shù)是利用太陽能產(chǎn)生熱能進而發(fā)電的一種方式。對于太陽能熱發(fā)電，下列敘述錯誤的是：（）A.槽式太陽能熱發(fā)電是目前應用最廣泛的太陽能熱發(fā)電技術(shù)之一，具有技術(shù)成熟、成本相對較低的優(yōu)勢B.塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光比高，發(fā)電效率潛力大，但建設(shè)和運維成本較高C.太陽能熱發(fā)電可以配備儲能裝置，實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的電力輸出，克服太陽能的間歇性問題D.太陽能熱發(fā)電技術(shù)對環(huán)境沒有任何影響，不需要考慮土地占用和熱污染等問題22、對于風能發(fā)電技術(shù)，在探討不同類型的風力發(fā)電機（如水平軸和垂直軸）的特點和適用場景時，以下哪一項闡述是最恰當?shù)?？（）A.水平軸風力發(fā)電機通常具有較高的發(fā)電效率，適用于大規(guī)模的風電場，因為它們能更好地利用高風速。然而，它們對風向的要求較高，安裝和維護成本也相對較高。垂直軸風力發(fā)電機則對風向不敏感，結(jié)構(gòu)較為簡單，適合在城市和分散的地區(qū)使用，但發(fā)電效率相對較低B.水平軸風力發(fā)電機是主流，垂直軸風力發(fā)電機幾乎沒有應用價值，因為其效率低且不穩(wěn)定C.風力發(fā)電機的類型對其性能和適用場景影響不大，選擇哪種主要取決于成本和個人喜好D.垂直軸風力發(fā)電機在所有方面都優(yōu)于水平軸風力發(fā)電機，未來將完全取代水平軸風力發(fā)電機23、在新能源技術(shù)的環(huán)境影響評估中，需要全面考慮能源生產(chǎn)、使用和廢棄階段的環(huán)境效應。對于一個大規(guī)模的風電場，其主要的環(huán)境影響可能來自于哪些方面？（）A.對鳥類遷徙和生態(tài)系統(tǒng)的干擾B.風機制造和運輸過程中的碳排放C.風電場建設(shè)對土地利用的改變D.以上方面都需要綜合考慮24、在新能源的市場推廣中，消費者的認知和接受程度是影響其發(fā)展的重要因素。假設(shè)一種新型的新能源產(chǎn)品推向市場，以下哪種營銷策略最有可能提高消費者的接受度和購買意愿？（）A.強調(diào)產(chǎn)品的環(huán)保特性和對可持續(xù)發(fā)展的貢獻B.突出產(chǎn)品的性能優(yōu)勢和成本效益C.提供優(yōu)惠的價格和補貼政策D.開展廣泛的宣傳和教育活動，提高消費者對新能源的認知25、新能源的發(fā)展離不開智能電網(wǎng)的支持，智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)新能源的高效接入、優(yōu)化配置和靈活調(diào)度。在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，涉及到高級量測體系、通信技術(shù)和能量管理系統(tǒng)等多個方面。對于一個大規(guī)模新能源接入的智能電網(wǎng)，如果要確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量，以下哪個方面的技術(shù)提升最為重要？（）A.完善高級量測體系B.升級通信網(wǎng)絡(luò)C.優(yōu)化能量管理系統(tǒng)D.增加電網(wǎng)的輸電容量26、新能源產(chǎn)業(yè)的人才需求日益增長。以下關(guān)于新能源人才的描述，不正確的是（）A.新能源領(lǐng)域需要具備跨學科知識和技能的復合型人才，如能源工程、材料科學、電子技術(shù)等B.高校和職業(yè)院校應加強新能源相關(guān)專業(yè)的建設(shè)，培養(yǎng)適應產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的人才C.新能源企業(yè)應加強對員工的培訓和繼續(xù)教育，提高員工的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力D.新能源產(chǎn)業(yè)對人才的需求不大，現(xiàn)有的人才儲備已經(jīng)能夠滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求27、在探討新能源技術(shù)中的太陽能熱發(fā)電時，以下關(guān)于其技術(shù)特點和應用優(yōu)勢的描述，不正確的是哪一項？（）A.太陽能熱發(fā)電是利用聚光裝置將太陽能聚集起來，加熱工質(zhì)產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動汽輪機發(fā)電，具有儲能能力，可實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電B.太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)通常包括聚光集熱系統(tǒng)、儲熱系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)等部分，其效率相對較高，且對環(huán)境友好C.與太陽能光伏發(fā)電相比，太陽能熱發(fā)電的初始投資較低，成本效益更好，更適合大規(guī)模集中式開發(fā)D.太陽能熱發(fā)電技術(shù)不受地域和氣候條件限制，可以在任何地區(qū)廣泛應用，且具有與傳統(tǒng)火力發(fā)電相當?shù)目煽啃院头€(wěn)定性28、在新能源領(lǐng)域，儲能技術(shù)的發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)。以下關(guān)于儲能技術(shù)挑戰(zhàn)的描述，不正確的是（）A.目前儲能技術(shù)的能量密度相對較低，難以滿足大規(guī)模儲能的需求B.儲能設(shè)備的成本較高，限制了其在一些場景中的廣泛應用C.儲能技術(shù)的循環(huán)壽命有限，需要頻繁更換設(shè)備，增加了使用成本D.儲能技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不存在任何技術(shù)難題和挑戰(zhàn)29、在新能源的發(fā)展政策中，激勵措施對于促進市場的發(fā)展起著關(guān)鍵作用。假設(shè)一個國家要制定新能源發(fā)展的激勵政策，以下哪種措施最有可能吸引企業(yè)和投資者加大對新能源領(lǐng)域的投入？（）A.直接給予資金補貼，降低項目的初始投資成本B.提供優(yōu)惠的貸款政策，降低融資成本C.保證固定的上網(wǎng)電價，確保新能源發(fā)電的收益D.以上三種措施的綜合運用30、新能源汽車的發(fā)展對于減少傳統(tǒng)燃油汽車的尾氣排放和能源消耗具有重要意義。純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車是目前新能源汽車的主要類型。在城市通勤場景中，對于一位消費者來說，如果主要關(guān)注車輛的使用成本和續(xù)航里程，以下哪種新能源汽車類型可能是最合適的選擇？（）A.純電動汽車B.混合動力汽車C.燃料電池汽車D.以上都不合適二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某潮汐能發(fā)電站的水庫面積為5平方千米，平均潮差為4米，海水密度為1025kg/m3，發(fā)電效率為30%。假設(shè)每天有兩次漲潮和落潮，計算該電站的理論平均發(fā)電功率。如果電站的實際發(fā)電功率為理論值的60%，上網(wǎng)電價為0.65元/度，計算電站每天的發(fā)電收入?？紤]電站的初始投資為8億元，設(shè)備折舊年限20年，運維成本每年3000萬元，計算電站的內(nèi)部收益率。2、（本題5分）一輛氫燃料電池汽車的儲氫罐容量為5kg，氫氣的熱值為142MJ/kg，燃料電池的效率為50%，車輛百公里氫耗為1kg。計算車輛的續(xù)航里程。如果加氫站的氫氣價格為50元/kg，電費為1元/度，車輛百公里耗電量為12kWh，比較使用氫燃料和電能的成本差異。3、（本題5分）一個海上風力發(fā)電場，平均水深30米，擬安裝5MW的風力發(fā)電機組。每臺風機基礎(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，風電場到陸地變電站距離為20千米。計算一臺風機的基礎(chǔ)及電纜鋪設(shè)總成本。如果風電場共安裝50臺風機，計算風電場的建設(shè)總投資。4、（本題5分）某家庭安裝了一套3kW的小型風力發(fā)電系統(tǒng)，投資成本為1.2萬元。系統(tǒng)年發(fā)電量為3500度，當?shù)厣暇W(wǎng)電價為0.4元/度，自用電價為0.55元/度，自發(fā)自用比例為60%。計算該系統(tǒng)每年的發(fā)電收益。假設(shè)系統(tǒng)使用年限為15年，每年運維成本150元，計算投資回收期。5、（本題5分）某潮汐能發(fā)電站，水庫面積2平方千米，平均潮差5米，海水密度1025千克/立方米。發(fā)電系統(tǒng)效率20%，每天漲落潮各兩次。計算該電站的理論最大發(fā)電功率。如果實際發(fā)電功率為理論值的70%，分析可能的原因并提出改進措施。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）請詳細闡述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏電池的工作原理，以及影響其光電轉(zhuǎn)換效率的主要因素。