西華大學(xué)《傳熱學(xué)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)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頁西華大學(xué)《傳熱學(xué)》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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、新能源技術(shù)與傳統(tǒng)能源技術(shù)的融合是當(dāng)前能源領(lǐng)域的一個重要趨勢。以下關(guān)于新能源與傳統(tǒng)能源融合的方式，描述不準(zhǔn)確的是（）A.在火力發(fā)電中，可以采用生物質(zhì)與煤炭混合燃燒的方式，減少煤炭的使用量，降低污染物排放B.利用新能源為傳統(tǒng)能源開采和加工過程提供電力和熱能，提高能源利用效率，減少對外部能源的依賴C.將新能源發(fā)電與傳統(tǒng)的電網(wǎng)相結(jié)合，通過智能調(diào)控和儲能技術(shù)，實現(xiàn)電力的穩(wěn)定供應(yīng)和優(yōu)化配置D.新能源與傳統(tǒng)能源是相互獨立的，無法進行融合，只能逐步替代傳統(tǒng)能源2、新能源技術(shù)的應(yīng)用需要考慮不同地區(qū)的資源稟賦和能源需求特點。在一個光照資源豐富但電力需求較小的地區(qū)，如果要充分利用當(dāng)?shù)氐奶柲苜Y源，以下哪種發(fā)展模式是比較合適的？（）A.建設(shè)大型太陽能發(fā)電站，向外輸送電力B.推廣分布式光伏發(fā)電，滿足本地需求C.發(fā)展太陽能熱水器等終端應(yīng)用D.暫時不開發(fā)太陽能資源3、對于風(fēng)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(dāng)?shù)?？（）A.風(fēng)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(fēng)資源分布不均、風(fēng)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(fēng)電場的建設(shè)需要較大的占地面積，且與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的接入和協(xié)調(diào)也存在一定難度B.風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)能資源豐富，開發(fā)過度4、新能源技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)保護對于產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新至關(guān)重要。以下關(guān)于新能源知識產(chǎn)權(quán)的描述，不正確的是（）A.加強新能源技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)保護可以鼓勵企業(yè)加大研發(fā)投入，促進技術(shù)創(chuàng)新B.新能源領(lǐng)域的知識產(chǎn)權(quán)糾紛日益增多，需要建立健全的知識產(chǎn)權(quán)保護機制C.企業(yè)應(yīng)重視知識產(chǎn)權(quán)的管理和運營，通過專利許可、轉(zhuǎn)讓等方式實現(xiàn)知識產(chǎn)權(quán)的價值D.新能源技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)保護不重要，技術(shù)共享更有利于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展5、對于新能源的分布式應(yīng)用，如在農(nóng)村地區(qū)或偏遠地區(qū)實現(xiàn)能源自給自足，以下哪種組合的新能源技術(shù)和儲能設(shè)備可能是最經(jīng)濟有效的解決方案？（）A.小型風(fēng)力發(fā)電機和鉛酸電池儲能B.太陽能光伏板和鋰離子電池儲能C.生物質(zhì)能發(fā)電和超級電容器儲能D.地?zé)崮馨l(fā)電和液流電池儲能6、在氫能源領(lǐng)域，氫燃料電池技術(shù)備受關(guān)注。以下關(guān)于氫燃料電池的工作原理和特點，表述錯誤的是（）A.氫燃料電池通過氫氣和氧氣的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，其產(chǎn)物只有水，是一種清潔、高效的能源轉(zhuǎn)換裝置B.氫燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率不受卡諾循環(huán)的限制，理論上可以達到很高的水平，但實際應(yīng)用中受到多種因素的影響，目前效率仍有待提高C.氫燃料電池需要使用貴金屬催化劑（如鉑），這增加了燃料電池的成本，同時也限制了其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用D.氫燃料電池可以快速啟動和停機，適用于各種功率需求的應(yīng)用場景，而且具有良好的過載能力和動態(tài)響應(yīng)性能7、隨著新能源汽車的普及，充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成為關(guān)鍵問題。假設(shè)一個城市要大規(guī)模建設(shè)電動汽車充電樁，以下哪種布局策略能夠最大程度地滿足用戶的充電需求，同時減少對電網(wǎng)的沖擊？（）A.在城市中心密集建設(shè)快充樁，方便用戶快速充電B.在居民區(qū)和工作區(qū)均勻分布慢充樁，鼓勵用戶在停車時充電C.沿著主要交通路線建設(shè)充電樁，滿足長途出行的充電需求D.結(jié)合以上三種策略，根據(jù)不同區(qū)域的需求特點進行合理布局8、在新能源汽車的動力系統(tǒng)中，除了電池，電驅(qū)動系統(tǒng)也至關(guān)重要。關(guān)于電驅(qū)動系統(tǒng)，以下說法不正確的是：（）A.永磁同步電機具有高效率、高功率密度的優(yōu)點，在電動汽車中得到廣泛應(yīng)用B.交流異步電機結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，但在低速時效率較低C.電驅(qū)動系統(tǒng)的控制策略直接影響電動汽車的動力性能和能耗水平D.電驅(qū)動系統(tǒng)的成本很低，不會對新能源汽車的價格產(chǎn)生較大影響9、新能源在交通領(lǐng)域的應(yīng)用不僅局限于汽車，還包括軌道交通、船舶和飛機等。在電動船舶的發(fā)展中，如果要提高船舶的續(xù)航里程和動力性能，以下哪種技術(shù)改進是最為重要的？（）A.提高電池能量密度B.優(yōu)化船舶的動力系統(tǒng)C.采用高效的充電技術(shù)D.減輕船舶的自重10、在海洋能的開發(fā)利用中，包括潮汐能、波浪能和海流能等多種形式。對于一個潮汐能發(fā)電站的建設(shè)，需要充分考慮海洋環(huán)境、設(shè)備可靠性和成本效益等因素。在這些因素中，哪個對于項目的長期可行性影響最大？（）A.潮汐能資源的準(zhǔn)確評估和預(yù)測B.耐海水腐蝕的發(fā)電設(shè)備材料選擇C.降低發(fā)電設(shè)備的安裝和維護成本D.對海洋生態(tài)環(huán)境的影響評估和保護11、隨著新能源的廣泛應(yīng)用，能源市場的結(jié)構(gòu)和運行機制發(fā)生了變化。假設(shè)一個地區(qū)的能源市場中新能源占比不斷提高，以下哪種變化最有可能對傳統(tǒng)能源企業(yè)的經(jīng)營策略產(chǎn)生重大影響？（）A.能源價格的波動更加頻繁和劇烈B.市場對能源供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性要求更高C.消費者對能源的綠色屬性和可持續(xù)性更加關(guān)注D.以上三種變化都可能對傳統(tǒng)能源企業(yè)產(chǎn)生重大影響12、氫能源作為一種清潔、高效的能源載體，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。氫燃料電池技術(shù)是實現(xiàn)氫能利用的重要途徑之一，然而，氫燃料電池面臨著成本高、儲氫困難和耐久性等問題。在當(dāng)前技術(shù)條件下，如果要加快氫燃料電池在交通運輸領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，以下哪個方面的突破最為關(guān)鍵？（）A.降低燃料電池的生產(chǎn)成本B.開發(fā)高效的儲氫材料C.提高燃料電池的耐久性D.完善加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)13、在研究生物質(zhì)能利用技術(shù)時，以下關(guān)于其分類和特點的描述，哪一種是正確的？（）A.生物質(zhì)能包括生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)液體燃料（如生物柴油、乙醇）和生物質(zhì)氣體燃料（如沼氣）等。生物質(zhì)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(zhuǎn)化效率有待提高等問題B.生物質(zhì)能只有生物質(zhì)發(fā)電一種形式，其特點是能量轉(zhuǎn)化效率極高，不受原料供應(yīng)限制C.生物質(zhì)能主要是指通過燃燒生物質(zhì)獲取熱能，特點是污染嚴重，不可持續(xù)D.生物質(zhì)能包括核聚變和核裂變產(chǎn)生的能量，具有高能量輸出，無環(huán)境影響的特點14、新能源項目的投資具有一定的風(fēng)險和不確定性。以下關(guān)于新能源投資的描述，不正確的是（）A.新能源項目的投資回報周期較長，需要投資者具備長期的戰(zhàn)略眼光和資金實力B.政策變化、市場需求波動、技術(shù)進步等因素都會對新能源投資產(chǎn)生影響C.投資者在進行新能源投資時，應(yīng)充分評估項目的風(fēng)險和收益，制定合理的投資策略D.新能源投資風(fēng)險小，收益高，是一種穩(wěn)賺不賠的投資選擇15、生物質(zhì)能作為一種可再生能源，具有多種利用方式。以下關(guān)于生物質(zhì)能利用的說法，不正確的是（）A.生物質(zhì)發(fā)電可以通過直接燃燒生物質(zhì)、氣化或沼氣發(fā)酵等方式將生物質(zhì)中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，為電網(wǎng)提供清潔電力B.生物質(zhì)燃料（如生物柴油、乙醇）可以替代傳統(tǒng)的石油燃料，用于交通運輸領(lǐng)域，減少對化石能源的依賴和溫室氣體排放C.生物質(zhì)能的利用過程中通常會產(chǎn)生一些污染物，如二氧化碳、氮氧化物和顆粒物等，但其排放量遠遠低于傳統(tǒng)的化石能源燃燒D.生物質(zhì)能的來源非常廣泛，包括農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物、城市生活垃圾等，但由于收集和運輸成本較高，目前其大規(guī)模利用仍面臨一定困難二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）深入探討新能源在航空運輸領(lǐng)域的應(yīng)用前景和技術(shù)瓶頸。分析航空運輸業(yè)對能源的巨大需求和對環(huán)境的影響。討論新能源（如生物燃料、電動飛機、氫燃料電池飛機）在航空領(lǐng)域的應(yīng)用潛力和發(fā)展趨勢。探討新能源在航空運輸中面臨的技術(shù)瓶頸，如能量密度、重量限制、安全性等問題，以及可能的解決方案。2、（本題5分）詳細闡述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中最大功率點跟蹤（MPPT）技術(shù)的工作原理、常見實現(xiàn)方法以及其在提高系統(tǒng)效率方面的重要性。解釋為什么在不同的光照和溫度條件下，需要不斷調(diào)整工作點以實現(xiàn)最大功率輸出，并舉例說明其在實際應(yīng)用中的效果。3、（本題5分）詳細闡述新能源在考古和文物保護中的應(yīng)用，如考古現(xiàn)場的新能源照明、文物保存環(huán)境的新能源調(diào)控等。分析新能源在保護文化遺產(chǎn)和考古研究中的重要性，以及應(yīng)用中的特殊要求和注意事項。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（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(shè)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。2、（本題5分）一家企業(yè)安裝了一套1MW的屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，投資成本為400萬元，年運維成本為20萬元。系統(tǒng)壽命為25年，年發(fā)電量為120萬kWh，上網(wǎng)電價為0.4元/千瓦時。計算投資回收期和內(nèi)部收益率。3、（本題5分）一輛氫燃料電池物流車，儲氫罐容量為4kg，氫氣的熱值為140MJ/kg，燃料電池系統(tǒng)效率為52%，物流車每公里能耗為0.3MJ。計算物流車的續(xù)航里程。假設(shè)氫氣價格為45元/kg，每公里行駛成本是多少？如果物流車初始購置成本為40萬元，預(yù)計使用7年，每年行駛6萬公里，計算年均使用成本。4、（本題5分）某風(fēng)力發(fā)電機組葉片長60米，掃風(fēng)面積2826平方米，風(fēng)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(fēng)速4m/s，切出風(fēng)速22m/s，年平均風(fēng)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）某生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)，每小時消耗生物質(zhì)原料5噸，原料的熱值為18MJ/kg，氣化效率為70%，燃氣輪機的發(fā)電效率為30%。計算該系統(tǒng)的發(fā)電功率。如果每噸生物質(zhì)原料的價格為500元，上網(wǎng)電價為0.5元/度，計算系統(tǒng)每小時的燃料成本和發(fā)電收益。假設(shè)系統(tǒng)的初始投資為8000萬元，設(shè)備折舊年限15年，運維成本每年1500萬元，計算系統(tǒng)的投資回報率。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入研究新能源分布式發(fā)電系統(tǒng)的特點和優(yōu)勢，如能源利用效率高、供電可靠性強等。分析分布式發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的交互作用，包括功率雙向流動、電壓調(diào)節(jié)和電能質(zhì)量問題。探討在分布式發(fā)電系統(tǒng)中，如何實現(xiàn)能源的優(yōu)化管理和智能控制，以及分布式發(fā)電對電力市場和能源政策的影響。2、（本題10分）詳細闡述地?zé)崮艿男纬蓹C制和分類（如