華東理工大學《燃燒學》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頁華東理工大學

《燃燒學》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15個小題，每小題2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、在新能源儲能技術中，鋰離子電池、液流電池和超級電容器等都具有各自的特點和應用場景。對于一個需要進行大規(guī)模儲能以平衡電網供需的項目，如果要在較短時間內完成充放電并且具有較長的循環(huán)壽命，以下哪種儲能技術可能是最優(yōu)選擇？（）A.鋰離子電池B.液流電池C.超級電容器D.以上均不是2、隨著全球對清潔能源的需求不斷增長，新能源技術的發(fā)展日益受到關注。以下關于太陽能光伏發(fā)電的說法中，哪一項是正確的？（）A.太陽能光伏發(fā)電的效率已經達到理論極限，無法進一步提高B.太陽能光伏發(fā)電在陰天和夜晚無法工作，因此其穩(wěn)定性較差C.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本主要在于光伏板的制造和安裝，隨著技術進步和規(guī)模擴大，成本在逐漸降低。目前，在一些地區(qū)，太陽能光伏發(fā)電已經實現(xiàn)了平價上網，與傳統(tǒng)能源發(fā)電成本相當甚至更低D.太陽能光伏發(fā)電產生的電能質量較差，無法直接并入電網使用3、新能源技術的發(fā)展需要不斷進行技術創(chuàng)新和突破。在提高太陽能電池效率的研究中，以下哪個研究方向最有可能帶來重大的突破？（）A.開發(fā)新型的半導體材料，優(yōu)化能帶結構B.改進電池的制造工藝，提高生產效率C.研究多結太陽能電池，提高光譜利用率D.探索量子點技術在太陽能電池中的應用4、新能源的市場需求受到多種因素的影響。以下關于新能源市場需求的描述，不正確的是（）A.能源政策的調整、環(huán)保意識的提高、能源價格的波動等都會影響新能源的市場需求B.隨著技術進步和成本降低，新能源產品的性價比不斷提高，市場需求也會相應增加C.消費者對新能源產品的認知和接受程度對市場需求有著重要影響，但消費者的個人偏好對市場需求影響不大D.經濟發(fā)展水平和能源消費結構也會影響新能源的市場需求，一般來說，經濟發(fā)達地區(qū)對新能源的需求相對較高5、新能源技術在建筑領域的應用越來越廣泛。當設計一個零能耗建筑時，以下哪種新能源技術的組合最有可能滿足建筑的能源需求？（）A.太陽能光伏發(fā)電與地源熱泵系統(tǒng)B.風力發(fā)電與生物質能供暖C.氫燃料電池與太陽能熱水器D.潮汐能發(fā)電與儲能電池6、在新能源技術中，有關生物質能的利用方式，以下關于生物質氣化技術的描述，哪一種是最準確的？（）A.生物質氣化是將生物質在高溫缺氧條件下轉化為可燃氣體的過程。該技術可以處理各種生物質原料，如農作物秸稈、木材廢料等。產生的氣體可用于發(fā)電、供熱或作為化工原料。但氣化過程中可能會產生一些污染物，需要進行有效的凈化處理B.生物質氣化技術不成熟，產氣質量差，無法大規(guī)模應用C.生物質氣化只是將生物質簡單燃燒，轉化效率低，對環(huán)境破壞大D.生物質氣化技術復雜且成本高，不如直接燃燒生物質獲取能量7、新能源技術在農業(yè)領域也有一定的應用，例如太陽能灌溉系統(tǒng)。對于這種系統(tǒng)，以下哪種描述是準確的？（）A.太陽能灌溉系統(tǒng)完全依賴太陽能供電，不受天氣和季節(jié)影響，能夠穩(wěn)定地為農田提供灌溉用水B.太陽能灌溉系統(tǒng)成本低、維護簡單，但灌溉效率低下，無法滿足大規(guī)模農業(yè)生產的需求C.太陽能灌溉系統(tǒng)可以結合儲能設備，在太陽能不足時保證灌溉的正常進行，但其初始投資較高D.太陽能灌溉系統(tǒng)技術復雜，對操作人員的要求高，在農村地區(qū)難以推廣和應用8、新能源技術的推廣應用需要公眾的認知和支持，通過宣傳教育和示范項目等方式可以提高公眾的接受度。對于一個新開發(fā)的新能源社區(qū)，如果要讓居民更好地了解和接受新能源技術，以下哪種宣傳方式是最為有效的？（）A.舉辦科普講座B.設立示范家庭C.開展社區(qū)活動D.以上方式綜合運用9、新能源技術在交通領域的應用除了汽車，還包括軌道交通。關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?shù)?？（）A.超級電容儲能供電的有軌電車充電時間長，續(xù)航里程短，無法滿足實際運營需求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、運營靈活等優(yōu)點，但對充電站的布局要求較高C.超級電容儲能供電技術不成熟，可靠性差，不適合在有軌電車中應用D.超級電容儲能供電的有軌電車成本過高，經濟效益差，不如傳統(tǒng)的接觸網供電方式10、對于新能源在智能電網中的應用，以下哪種技術能夠最有效地實現(xiàn)電網與新能源發(fā)電的協(xié)調優(yōu)化，提高電網的適應性和穩(wěn)定性？（）A.先進的電力電子設備，如逆變器和變流器B.大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法，進行預測和調度C.分布式能源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)本地能源的優(yōu)化利用D.以上三種技術的綜合應用11、新能源技術的國際競爭日益激烈，各國紛紛加大研發(fā)投入和制定發(fā)展戰(zhàn)略。在全球新能源技術競爭格局中，如果一個國家想要占據(jù)領先地位，以下哪個方面的投入是最為核心的？（）A.基礎研究經費B.產業(yè)化應用資金C.人才培養(yǎng)和引進D.國際合作項目12、在研究生物質能利用技術時，以下關于其分類和特點的描述，哪一種是正確的？（）A.生物質能包括生物質發(fā)電、生物質液體燃料（如生物柴油、乙醇）和生物質氣體燃料（如沼氣）等。生物質能具有來源廣泛、可再生、可儲存等特點，但也存在能量密度相對較低、收集和運輸成本較高、轉化效率有待提高等問題B.生物質能只有生物質發(fā)電一種形式，其特點是能量轉化效率極高，不受原料供應限制C.生物質能主要是指通過燃燒生物質獲取熱能，特點是污染嚴重，不可持續(xù)D.生物質能包括核聚變和核裂變產生的能量，具有高能量輸出，無環(huán)境影響的特點13、在新能源技術的發(fā)展趨勢中，有關能源存儲技術的創(chuàng)新方向，以下哪一種分析是最深入的？（）A.能源存儲技術的創(chuàng)新方向包括提高電池能量密度、縮短充電時間、延長循環(huán)壽命、降低成本等。新型電池材料的研發(fā)，如鋰硫電池、固態(tài)電池等，有望突破現(xiàn)有鋰離子電池的性能瓶頸。此外，超級電容器、液流電池等技術也在不斷發(fā)展，以滿足不同應用場景的需求。同時，儲能系統(tǒng)的集成和智能化管理也是重要的研究方向B.能源存儲技術已經發(fā)展到極限，沒有創(chuàng)新的空間C.能源存儲技術的創(chuàng)新主要集中在提高電池容量，其他方面不重要D.能源存儲技術的創(chuàng)新難度大，短期內無法取得重大突破14、新能源的開發(fā)和利用離不開儲能技術的支持。以下關于儲能技術的描述，不正確的是（）A.儲能技術可以解決新能源發(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.儲能技術的成本已經很低，不需要進一步降低成本就能夠大規(guī)模推廣和應用15、新能源技術的應用對交通運輸行業(yè)的變革產生了重要推動作用。以下關于新能源在交通運輸領域影響的描述，不正確的是：（）A.新能源汽車的普及有助于減少交通運輸行業(yè)的尾氣排放，改善空氣質量B.電動船舶和電動飛機的發(fā)展尚處于起步階段，短期內難以大規(guī)模應用C.新能源技術使得交通運輸工具的能源成本大幅降低，運營效益顯著提高D.新能源在交通運輸領域的應用已經完全取代了傳統(tǒng)的燃油動力，實現(xiàn)了全面轉型二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）生物質能具有來源廣泛、可再生等特點，但在其開發(fā)和利用過程中也存在一些問題。請深入分析生物質能的主要來源（如農業(yè)廢棄物、林業(yè)剩余物、能源作物等）、轉化技術（如燃燒、氣化、發(fā)酵等）以及在實際應用中所面臨的原料收集與運輸困難、轉化效率低下、環(huán)境污染等挑戰(zhàn)，并提出相應的解決策略。2、（本題5分）詳細闡述新能源技術在醫(yī)療美容行業(yè)的應用和對醫(yī)療美容機構的能源改造。包括美容設備的節(jié)能升級、醫(yī)療場所的新能源照明、美容藥品生產的能源消耗管理等，探討如何通過新能源技術提升醫(yī)療美容行業(yè)的能源效率和環(huán)保形象。3、（本題5分）新能源技術的創(chuàng)新往往伴隨著商業(yè)模式的創(chuàng)新。請深入探討新能源領域的新型商業(yè)模式（如能源互聯(lián)網、分布式能源交易、合同能源管理等）的運行機制、盈利模式、發(fā)展?jié)摿σ约八媾R的市場和政策障礙，分析如何通過商業(yè)模式創(chuàng)新推動新能源技術的廣泛應用和產業(yè)的快速發(fā)展。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一輛氫燃料電池汽車，儲氫罐容量為5kg，氫氣的熱值為142MJ/kg，燃料電池系統(tǒng)效率為50%。車輛百公里氫耗為1kg，計算車輛的續(xù)航里程。假設氫氣價格為50元/kg，每公里行駛成本是多少？如果車輛初始購置成本為50萬元，預計使用8年，每年行駛2萬公里，計算年均使用成本。2、（本題5分）某氫燃料電池汽車，儲氫罐容量為6kg，氫氣的熱值為140MJ/kg，燃料電池的效率為58%。假設汽車在勻速行駛時的功率需求為25kW，計算汽車在滿氫狀態(tài)下的續(xù)航里程。如果加氫站的氫氣價格為55元/kg，計算汽車每行駛100km的燃料成本。3、（本題5分）某家庭安裝了一套5kW的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，投資成本為2萬元，系統(tǒng)壽命為20年。當?shù)啬昶骄照諘r間為1500小時，光伏板的光電轉換效率為18%，系統(tǒng)綜合效率為80%。假設上網電價為0.4元/度，自用電價為0.6元/度，家庭年用電量為4000度，計算該系統(tǒng)每年的發(fā)電收益（包括上網賣電和自用電節(jié)?。┮约巴顿Y回收期。4、（本題5分）某風力發(fā)電機組葉片長60米，掃風面積2826平方米，風速12m/s時功率系數(shù)0.45，空氣密度1.2kg/m3。求輸出功率。若切入風速4m/s，切出風速22m/s，年平均風速7m/s，可利用率96%，尾流損失0.07，求年發(fā)電量。5、（本題5分）一輛新能源汽車的驅動電機功率為100kW，電池組電壓為400V，在加速過程中電機電流達到300A。計算電機的輸出扭矩。假設車輛以60km/h的速度勻速行駛，此時電機效率為90%，計算車輛的行駛阻力。如果電池組容量為80kWh，車輛在該速度下的能耗為20kWh/100km，計算車輛的續(xù)航里程。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）以某一能源企業(yè)或行業(yè)的數(shù)字化轉型實踐為例，綜合研究新能源技術在能源領域數(shù)字化轉型中的應用案例和發(fā)展路徑。分析企業(yè)或行業(yè)的業(yè)務流程、數(shù)據(jù)管理和決策需求，探討新能源技術與大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網等數(shù)字技術的融合應用（如新能源設備的遠程監(jiān)控、智能運維、能源交易平臺）和對企業(yè)競爭力和行業(yè)發(fā)展的影響，研究能源數(shù)字化轉型中的技術標準和安全保障問題。2、（本題10分）海洋能是一種蘊含在海洋中的巨大可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、溫差能和鹽差能等多種形式。請全面闡述這些海洋能形式的轉化原理和技術手段，如潮汐能發(fā)電中的潮汐壩和潮汐渦輪機、波浪能轉換裝置的類型和工作機制、海流能發(fā)電系統(tǒng)的設計等。分析海洋能開發(fā)所面臨的技術難題，