北京科技大學天津?qū)W院《儲能系統(tǒng)設(shè)計》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《儲能系統(tǒng)設(shè)計》2023-2024學年第一學期期末試卷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、在能源利用效率的評估中，總能系統(tǒng)分析方法被廣泛應用。對于一個包含發(fā)電、供熱和制冷的綜合能源系統(tǒng)，采用總能系統(tǒng)分析方法時，以下哪個因素在評估系統(tǒng)效率時需要重點考慮？（）A.不同能源轉(zhuǎn)換過程中的不可逆損失B.設(shè)備的初始投資成本C.能源的市場價格波動D.系統(tǒng)的運行維護費用2、在能源與動力工程的節(jié)能技術(shù)研究中，余熱回收利用的方式多種多樣。對于低溫余熱，以下哪種余熱利用方式更具有經(jīng)濟可行性和節(jié)能效果？（）A.驅(qū)動吸收式制冷機B.預熱燃燒用空氣C.產(chǎn)生低壓蒸汽D.用于干燥物料3、在研究能源的存儲技術(shù)時，以下哪種儲能方式適合用于大規(guī)模、長時間的能量存儲，并且對環(huán)境影響較?。浚ǎ〢.鋰電池儲能B.超級電容器儲能C.抽水蓄能D.飛輪儲能4、關(guān)于能源系統(tǒng)的建模與仿真，對于建立能源系統(tǒng)模型的目的、方法和模型驗證的重要性，描述不準確的是（）A.模型用于預測能源系統(tǒng)的性能和行為B.可以采用數(shù)學模型和物理模型相結(jié)合的方法C.模型無需驗證，只要理論合理就行D.模型驗證確保結(jié)果的準確性和可靠性5、在能源與動力工程的流體測量技術(shù)中，流量計的選擇和應用需要考慮多種因素。以下關(guān)于流量計性能特點和適用范圍的描述，不準確的是？（）A.渦輪流量計適用于測量低粘度液體的流量B.電磁流量計對被測流體的電導率有要求C.差壓式流量計在測量大流量時精度較高D.任何一種流量計都可以適用于所有的流體測量場合6、在能源與動力工程的內(nèi)燃機中，火花塞點火和壓燃式點火各有適用范圍。對于高速輕型內(nèi)燃機，通常采用哪種點火方式？（）A.火花塞點火B(yǎng).壓燃式點火C.兩者均可D.以上都不對7、在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏電池的轉(zhuǎn)換效率是關(guān)鍵指標之一。對于提高光伏電池的轉(zhuǎn)換效率，以下哪種方法不太有效？（）A.增加光伏電池的面積B.優(yōu)化電池的結(jié)構(gòu)和材料C.提高入射光的強度D.降低電池的工作溫度8、在能源系統(tǒng)的建模與仿真中，數(shù)學模型的建立是關(guān)鍵步驟。以下關(guān)于能源系統(tǒng)建模方法的選擇，不準確的是？（）A.可以基于物理定律建立機理模型B.可以利用數(shù)據(jù)驅(qū)動方法建立經(jīng)驗模型C.機理模型總是比經(jīng)驗模型更準確，應優(yōu)先選擇D.通常需要結(jié)合多種建模方法來提高模型的精度和適用性9、在能源與動力工程的實驗研究中，數(shù)據(jù)測量的準確性至關(guān)重要。對于測量流體的流量，以下哪種流量計在測量低流速時可能誤差較大？（）A.渦輪流量計B.電磁流量計C.孔板流量計D.超聲波流量計10、在能源系統(tǒng)的優(yōu)化運行中，需要考慮負荷的變化和能源供應的不確定性。以下哪種方法可以有效地應對負荷的隨機波動？（）A.儲能系統(tǒng)B.需求響應C.備用電源D.以上都是11、在能源動力領(lǐng)域，能源的梯級利用是一種提高能源綜合效率的有效方法。以下哪個行業(yè)最適合采用能源梯級利用技術(shù)？（）A.鋼鐵B.紡織C.電子D.食品12、對于燃料電池的水熱管理，以下哪種措施能夠保持燃料電池內(nèi)部的水平衡和溫度均勻，避免水淹和干膜現(xiàn)象，提高電池性能和穩(wěn)定性？（）A.優(yōu)化氣體流道設(shè)計B.合理控制加濕程度C.采用高效的熱交換器D.以上措施均可13、在能源與動力工程的制冷循環(huán)中，壓縮式制冷和吸收式制冷各有特點。對于需要大量制冷且有廢熱可利用的場合，哪種制冷方式更為合適？（）A.壓縮式制冷B.吸收式制冷C.兩者均可D.無法確定14、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15、在能源與動力工程的節(jié)能診斷中，通過對系統(tǒng)的能效分析找出節(jié)能潛力點。對于一個工業(yè)蒸汽系統(tǒng)，以下哪個環(huán)節(jié)更可能存在較大的節(jié)能潛力？（）A.蒸汽發(fā)生器的燃燒過程B.蒸汽輸送管道的保溫C.用汽設(shè)備的蒸汽利用效率D.凝結(jié)水的回收利用16、在能源與動力工程的能源系統(tǒng)評估中，生命周期評價（LCA）是一種全面的方法。LCA主要考慮能源系統(tǒng)的哪些階段？（）A.開采、加工、運輸B.生產(chǎn)、使用、回收C.以上都是D.以上都不是17、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18、在能源與動力工程的實驗中，測量熱工參數(shù)時需要選擇合適的傳感器。對于測量高溫氣體的溫度，以下哪種傳感器不太適用？（）A.熱電偶B.熱電阻C.紅外測溫儀D.壓力傳感器19、在能源系統(tǒng)的節(jié)能減排措施中，余熱回收利用是重要的手段之一。對于一個工業(yè)窯爐，其排煙溫度為800°C，通過余熱回收裝置可將煙氣溫度降低到200°C，若余熱回收用于加熱水，以下關(guān)于回收熱量的計算，哪一項是正確的？（）A.根據(jù)煙氣的質(zhì)量和比熱容計算B.根據(jù)煙氣的體積和比熱容計算C.根據(jù)煙氣溫度差和熱交換效率計算D.根據(jù)窯爐的熱效率和排煙量計算20、在燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)中，余熱鍋爐起著重要的作用。關(guān)于余熱鍋爐的工作原理，以下哪種描述是不正確的？（）A.利用燃氣輪機排氣的余熱產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動蒸汽輪機做功B.余熱鍋爐的蒸汽參數(shù)取決于燃氣輪機排氣的溫度和流量C.為了提高余熱利用效率，可以采用多級余熱回收D.余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽只能用于發(fā)電，不能用于其他工業(yè)用途21、在能源存儲技術(shù)中，電池技術(shù)的發(fā)展備受關(guān)注。以下關(guān)于鋰離子電池工作原理和特點的描述，不準確的是？（）A.依靠鋰離子在正負極之間的嵌入和脫出實現(xiàn)充放電B.具有高能量密度和長循環(huán)壽命C.充電時鋰離子從正極脫出，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極D.鋰離子電池的安全性完全不受溫度和過充放電的影響22、在能源與動力工程的熱工控制系統(tǒng)中，PID控制器是常用的控制策略。當系統(tǒng)存在較大的滯后時，單純采用PID控制可能會出現(xiàn)什么問題？（）A.超調(diào)量大B.響應速度慢C.穩(wěn)態(tài)誤差大D.以上都有可能23、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24、在研究能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性時，需要考慮系統(tǒng)的阻尼特性。阻尼比越大，系統(tǒng)的穩(wěn)定性如何變化？（）A.穩(wěn)定性越好B.穩(wěn)定性越差C.穩(wěn)定性不變D.穩(wěn)定性先好后差25、在能源存儲系統(tǒng)中，超級電容器具有快速充放電的特點。對于一個超級電容器，其電容值為1000F，充電電壓為2.7V，放電至1.5V，假設(shè)放電過程為線性，那么其釋放的能量最接近以下哪個值？（）A.1000JB.2000JC.3000JD.4000J26、對于能源審計的內(nèi)容和方法，以下關(guān)于其在企業(yè)能源管理中的作用和實施流程，哪一項是正確的？（）A.能源審計對企業(yè)能源管理沒有實際作用，實施流程繁瑣且成本高B.能源審計能夠幫助企業(yè)識別能源浪費環(huán)節(jié)、評估能源利用效率、提出節(jié)能改進措施，實施流程包括前期準備、現(xiàn)場調(diào)查、數(shù)據(jù)分析、報告編制等C.企業(yè)的能源管理主要依靠經(jīng)驗，能源審計的結(jié)果僅供參考D.能源審計的方法單一，無法適應不同企業(yè)的需求27、在能源與動力工程領(lǐng)域，對于燃氣輪機的工作原理，以下哪種過程能夠顯著提高燃氣輪機的熱效率，涉及到高溫高壓氣體的膨脹做功？（）A.增加燃氣初溫B.提高壓氣機壓縮比C.優(yōu)化燃氣輪機的回熱循環(huán)D.以上方法均能28、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29、在能源與動力工程的核能系統(tǒng)中，反應堆的安全防護是至關(guān)重要的。以下哪種安全措施是用于應對反應堆堆芯熔毀事故的？（）A.應急冷卻系統(tǒng)B.安全殼C.放射性物質(zhì)過濾裝置D.以上都是30、在能源與動力工程的燃燒系統(tǒng)中，為了降低污染物排放，采用低氮燃燒技術(shù)。以下哪種低氮燃燒技術(shù)是通過控制燃燒溫度來實現(xiàn)的？（）A.空氣分級燃燒B.燃料分級燃燒C.煙氣再循環(huán)D.以上都不是二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析能源領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢，探討數(shù)字化技術(shù)如大數(shù)據(jù)、人工智能在能源生產(chǎn)、傳輸和消費環(huán)節(jié)的應用，以及對能源系統(tǒng)的影響。2、（本題5分）論述能源審計的方法和實施步驟，分析能源審計在企業(yè)和公共建筑中的作用和效益，以及如何通過能源審計發(fā)現(xiàn)節(jié)能潛力和改進能源管理。3、（本題5分）探討能源與動力工程中的氫能在交通運輸領(lǐng)域的應用前景，分析氫能汽車的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)。4、（本題5分）論述太陽能光伏發(fā)電的技術(shù)原理、系統(tǒng)組成及應用領(lǐng)域，探討提高光電轉(zhuǎn)換效率的途徑。5、（本題5分）請詳細闡述生物質(zhì)能的利用方式（如生物質(zhì)發(fā)電、生物燃料制取），分析其技術(shù)特點、經(jīng)濟可行性以及對環(huán)境的影響。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在能源與動力工程中的能源系統(tǒng)能源效率潛力分析中，解釋能源效率潛力的評估方法，分析如何挖掘能源系統(tǒng)的節(jié)能潛力。2、（本題5分）闡述熱工設(shè)備的智能化控制技術(shù)及發(fā)展趨勢。3、（本題5分）核能反應堆的冷卻系統(tǒng)是保障反應堆安全運行的關(guān)鍵。請詳細說明不同類型核能反應堆（如壓水堆、沸水堆）冷卻系統(tǒng)的工作原理、設(shè)計要求以及可能出現(xiàn)的故障和應對措施。4、（本題5分）闡述熱工設(shè)備的智能化運維技術(shù)及發(fā)展趨勢。5、（本題5分）能源系統(tǒng)的靈活性提升對于適應可再生能源的波動性至關(guān)重要。分析能源系統(tǒng)靈活性的內(nèi)涵、提升靈活性的技術(shù)手段和策略，以及靈活性在能源市場中的價值體現(xiàn)。四、案例分析題（本大題共2個小題，