中南大学《工程热力学》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《工程热力学》2023-2024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、在能源与动力工程的换热器设计中，需要考虑传热系数的计算。对于管壳式换热器，以下哪个因素对传热系数的影响最大？A.管程流体流速B.壳程流体流速C.换热管的材质D.换热管的排列方式2、在能源工程的流体力学分析中，边界层理论对于研究流体与固体表面的相互作用具有重要意义。对于平板上的层流边界层，以下哪种情况会导致边界层厚度增加？（）A.流体的流速增大B.流体的粘度减小C.平板的长度增加D.流体的密度减小3、关于新能源的开发与利用，对于太阳能光伏发电、风能发电、生物能发电等新能源技术的发展现状、面临的挑战以及未来发展趋势，描述错误的是（）A.太阳能光伏发电成本逐渐降低，但效率仍有待提高B.风能发电受地域和气候条件限制较小C.生物能发电存在原料供应和转化效率等问题D.新能源在未来能源结构中的占比将持续快速增长4、在燃气轮机的联合循环中，将燃气轮机的排气引入余热锅炉产生蒸汽驱动蒸汽轮机，可以提高整个系统的热效率。假设燃气轮机的排气温度为500°C，余热锅炉的效率为80%，产生的蒸汽参数为4MPa、400°C，以下关于联合循环热效率的估算，哪一项是合理的？A.50%B.55%C.60%D.65%5、在能源市场和政策方面，政府的调控政策对能源行业的发展有着重要影响。以下关于能源政策的目标和手段，不准确的是？A.政策目标可以包括保障能源供应安全、促进能源可持续发展和提高能源效率B.价格调控、补贴政策和排放标准是常见的政策手段C.能源政策的制定不需要考虑国际能源市场的动态和趋势D.政策的实施效果需要进行评估和调整6、在燃气轮机的燃烧过程中，氮氧化物（NOx）的排放是一个环境问题。以下哪种燃烧技术可以有效降低NOx的排放？（）A.扩散燃烧B.预混燃烧C.富氧燃烧D.分级燃烧7、能源与动力工程专业的毕业生可以从事哪些工作？A.能源开发、动力设备设计、节能环保B.医生、律师、教师C.演员、歌手、模特D.以上都不是。8、在火力发电厂中，凝汽器的主要作用是将汽轮机排出的蒸汽凝结成水。如果凝汽器的真空度下降，会对电厂的热经济性产生怎样的影响？A.热效率降低B.发电功率增加C.煤耗量减少D.以上都不对9、对于能源政策的制定和实施，以下关于政策目标和手段的选择，哪一项是恰当的？A.能源政策的目标单一，手段简单，主要是通过补贴和税收来调节能源市场。B.能源政策的制定应综合考虑能源安全、环境保护、经济发展等多方面目标，采用包括法规制定、财政政策、技术研发支持等多种手段来实现。C.能源政策的实施效果完全取决于政策的力度，与政策的合理性和可行性无关。D.能源政策一旦制定就不能修改，必须严格执行，无论市场和技术如何变化。10、在能源经济学中，能源价格的波动对能源市场和消费者行为产生重要影响。当石油价格大幅上涨时，以下哪种能源的需求可能会增加？A.煤炭B.天然气C.核能D.风能11、在能源与动力工程的节能诊断中，通过对系统的能效分析找出节能潜力点。对于一个工业蒸汽系统，以下哪个环节更可能存在较大的节能潜力？（）A.蒸汽发生器的燃烧过程B.蒸汽输送管道的保温C.用汽设备的蒸汽利用效率D.凝结水的回收利用12、在能源系统的可靠性评估中，故障模式与影响分析（FMEA）是一种常用的方法。FMEA主要用于分析以下哪个方面？A.系统可能的故障模式及其影响B.系统的可靠性指标C.系统的维修策略D.系统的故障概率分布13、在生物质能利用中，生物质气化技术可以将生物质转化为可燃气体。在气化过程中，控制气化剂的种类和用量对产气成分有重要影响。那么，增加水蒸气的用量，会使产气中的哪种成分含量增加？A.氢气B.一氧化碳C.甲烷D.二氧化碳14、在能源存储设备的性能评估中，关于充放电效率和循环寿命的重要性和测试方法，以下哪种说法是正确的？A.充放电效率和循环寿命对能源存储设备的性能评估不重要，无需关注。B.充放电效率和循环寿命是评估能源存储设备性能的关键指标，通过实验室测试和实际运行数据可以进行准确测量。C.能源存储设备的性能主要取决于价格和品牌，充放电效率和循环寿命可以忽略。D.充放电效率和循环寿命的测试方法复杂且不准确，不能作为评估的依据。15、在能源系统的可靠性评估中，以下哪种方法能够考虑设备故障、能源供应中断等不确定因素，定量评估系统的可靠性水平？A.故障树分析法B.蒙特卡罗模拟法C.可靠性框图法D.以上方法均可16、关于能源动力设备的噪声控制，以下哪种措施能够有效地降低设备运行时产生的噪声，同时不影响设备的性能和效率？A.优化设备结构B.安装消声器C.采用隔振技术D.以上措施均可17、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18、在能源与环境的关系研究中，温室气体排放的控制是重要的课题。对于火力发电厂，以下哪种减排技术更能显著降低二氧化碳的排放量，同时具有较好的经济性？（）A.碳捕获与封存（CCS）B.提高发电效率C.改用清洁能源D.安装脱硫脱硝装置19、在火力发电厂中，锅炉是重要的设备之一。当锅炉内的水在加热过程中，从液态变为气态，其吸热过程主要发生在哪个阶段？A.预热阶段B.蒸发阶段C.过热阶段D.以上阶段吸热相同20、对于燃料电池的电极材料，以下哪种材料具有良好的催化活性、导电性和稳定性，能够提高燃料电池的性能和寿命？A.铂基材料B.非铂材料C.碳基材料D.以上材料均可二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）太阳能制冷技术在夏季供冷中具有节能和环保优势。请详细阐述太阳能制冷的原理、系统类型（如吸收式制冷、吸附式制冷）以及其在建筑空调系统中的应用和发展趋势。2、（本题10分）阐述新能源的发展现状及未来趋势，包括太阳能、风能、水能等。3、（本题10分）能源动力设备的智能控制技术能够提高设备运行效率和性能。论述智能控制技术（如模糊控制、神经网络控制）在能源设备中的应用原理、优势以及实际应用效果和发展趋势。4、（本题10分）对于内燃机的涡轮增压技术，解释其工作原理和优点，分析在不同工况下涡轮增压系统的匹配和控制策略。三