华南理工大学《工程热力学》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《工程热力学》2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在能源与动力工程领域，热力循环是重要的研究内容。对于一个理想的卡诺循环，其热效率取决于高温热源和低温热源的温度。那么，在保持高温热源温度不变的情况下，降低低温热源温度，卡诺循环的热效率会如何变化？A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低2、在能源系统的优化设计中，需要综合考虑能源供应的可靠性和经济性。对于一个偏远地区的独立能源系统，同时具备风力发电、太阳能发电和柴油发电机，在不同季节和天气条件下，以下哪种能源组合方式能够最大程度地保证供电可靠性并降低成本？A.主要依靠风力发电，太阳能发电作为补充，柴油发电机备用B.主要依靠太阳能发电，风力发电作为补充，柴油发电机备用C.根据季节和天气灵活调整风力、太阳能和柴油发电机的使用比例D.始终以柴油发电机为主，风力和太阳能发电作为辅助3、以下哪种能源的能量密度最高？A.煤炭B.石油C.天然气D.核能。4、在能源系统的建模与仿真中，数学模型的建立是关键步骤。以下关于能源系统建模方法的选择，不准确的是？A.可以基于物理定律建立机理模型B.可以利用数据驱动方法建立经验模型C.机理模型总是比经验模型更准确，应优先选择D.通常需要结合多种建模方法来提高模型的精度和适用性5、在能源与动力工程的数值模拟中，网格划分的质量对计算结果的准确性有很大影响。对于一个复杂的流动和传热问题，以下哪种网格类型更适合获得精确的模拟结果？（）A.结构化网格B.非结构化网格C.混合网格D.自适应网格6、在能源与动力工程中，热效率的定义是什么？A.输出功与输入热量之比B.输入功与输出热量之比C.输出功与输入功率之比D.输入功与输出功率之比。7、在太阳能光伏发电系统中，光伏电池的转换效率是关键指标之一。对于提高光伏电池的转换效率，以下哪种方法不太有效？（）A.增加光伏电池的面积B.优化电池的结构和材料C.提高入射光的强度D.降低电池的工作温度8、在水力发电系统中，水轮机的效率受到水头和流量的影响。当水头不变，流量增加时，水轮机的效率会怎样变化？A.提高B.降低C.不变D.先提高后降低9、在新能源的开发利用中，以下哪种新能源具有资源丰富、分布广泛、可再生等优点，但目前开发利用技术尚不成熟，面临诸多挑战？A.海洋能B.地热能C.氢能D.以上新能源均是10、在蒸汽动力循环中，朗肯循环是一种常见的循环方式。对于朗肯循环，以下关于其主要组成部分及工作过程的描述，不正确的是？A.包括锅炉、汽轮机、冷凝器和给水泵B.蒸汽在汽轮机中绝热膨胀做功C.水在冷凝器中定压吸热变为蒸汽D.给水泵对水进行绝热压缩，提高压力11、在太阳能热水器的设计中，集热器的效率是一个关键指标。以下哪种措施可以提高太阳能集热器的效率？A.增加集热器面积B.采用选择性吸收涂层C.提高集热器的安装高度D.减小集热器的管道直径12、在流体机械的设计中，泵和风机的性能曲线是选择和运行的重要依据。对于一台离心式风机，当管网阻力增加时，其工作点会发生移动。以下关于工作点移动方向的描述，哪一项是正确的？A.向流量增大、压力降低的方向移动B.向流量减小、压力升高的方向移动C.向流量减小、压力降低的方向移动D.向流量增大、压力升高的方向移动13、以下哪种能源的开发和利用需要考虑地质条件？A.太阳能B.风能C.水能D.地热能。14、在能源存储系统的性能测试中，以下哪种测试方法能够全面评估储能系统的充放电性能、循环寿命和安全性等关键指标？A.恒流充放电测试B.脉冲充放电测试C.工况模拟测试D.以上测试方法均可15、以下哪种能源在燃烧时会产生二氧化硫等污染物？A.氢气B.天然气C.煤炭D.风能。16、在能源与动力工程的流体力学研究中，雷诺数是判断流体流动状态的重要参数。对于一个管道内的流体流动，当雷诺数增大时，流体的流动状态会从层流转变为哪种状态？A.过渡流B.紊流C.射流D.以上都不是17、在能源利用效率的评估中，总能系统分析方法被广泛应用。对于一个包含发电、供热和制冷的综合能源系统，采用总能系统分析方法时，以下哪个因素在评估系统效率时需要重点考虑？A.不同能源转换过程中的不可逆损失B.设备的初始投资成本C.能源的市场价格波动D.系统的运行维护费用18、对于传热学中的热传导、热对流和热辐射，以下关于三种传热方式的传热机理、传热系数的影响因素以及在实际工程中的应用，表述不正确的是（）A.热传导依靠分子或原子的热运动传递热量B.热对流的传热系数与流体的流速和物性有关C.热辐射不需要介质，且与温度的四次方成正比D.在一般情况下，三种传热方式独立存在，互不影响19、在能源与动力工程的传热学研究中，强化传热技术可以提高换热设备的性能。对于管壳式换热器，以下哪种强化传热方法更能显著提高传热系数？（）A.内插螺旋线B.增加管程数C.选用波纹管D.提高流体流速20、在能源系统的节能减排措施中，余热回收利用是重要的手段之一。对于一个工业窑炉，其排烟温度为800°C，通过余热回收装置可将烟气温度降低到200°C，若余热回收用于加热水，以下关于回收热量的计算，哪一项是正确的？A.根据烟气的质量和比热容计算B.根据烟气的体积和比热容计算C.根据烟气温度差和热交换效率计算D.根据窑炉的热效率和排烟量计算二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）解释能源与动力工程中的能源可持续发展战略及实施路径。2、（本题10分）论述风电场的选址和布局原则，分析地形、气象等因素对风电场发电量和经济性的影响。3、（本题10分）分析燃烧过程中的颗粒物生成机理及控制方法。4、（本题10分）能源动力设备的振动监测和故障诊断技术不断创新。请详细介绍振动监测的新方法（如无线传感器网络应用、基于深度学习的故障诊断）、原理以及在能源设备中的实际应用效果。三、论述