中南大学《热力系统仿真与优化》2022-2023学年第一学期期末试卷

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2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三总分得分一、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、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。2、关于能源动力设备的振动与噪声诊断，以下哪种信号处理方法能够有效地提取故障特征信息，准确判断设备的运行状态和故障类型？A.傅里叶变换B.小波变换C.希尔伯特变换D.以上方法均可3、在能源与动力工程的蒸汽轮机叶片设计中，需要考虑多种因素以提高效率和可靠性。以下哪个因素对叶片的强度影响最大？A.叶片材料B.叶片形状C.蒸汽参数D.以上都不是4、在热力循环的分析中，朗肯循环是蒸汽动力装置的基本循环。对于朗肯循环的改进措施，以下哪种方法不太可行？（）A.采用再热循环，提高蒸汽的干度B.降低冷凝器的压力，提高循环的下限温度C.提高蒸汽发生器的压力，增加蒸汽的焓值D.采用回热循环，利用蒸汽的余热加热给水5、在能源动力系统的控制中，PID控制器是常用的控制策略之一。对于一个具有大惯性和滞后特性的被控对象，以下哪种参数的调整对于提高控制系统的稳定性最为关键？A.比例系数B.积分时间C.微分时间D.以上参数同等重要6、在热力循环分析中，卡诺循环是一种理想的循环。实际的热力循环效率通常低于卡诺循环效率，主要原因是什么？A.存在不可逆损失B.工作物质的性质不理想C.循环过程的控制不够精确D.系统的散热损失较大7、在能源与动力工程领域，对于燃气轮机的工作原理，以下哪种过程能够显著提高燃气轮机的热效率，涉及到高温高压气体的膨胀做功？A.增加燃气初温B.提高压气机压缩比C.优化燃气轮机的回热循环D.以上方法均能8、在能源动力领域，能源的梯级利用是一种提高能源综合效率的有效方法。以下哪个行业最适合采用能源梯级利用技术？A.钢铁B.纺织C.电子D.食品9、在能源与动力工程的能源管理中，能源审计可以帮助企业发现节能潜力。能源审计的主要内容包括哪些方面？A.能源消耗统计B.设备效率评估C.节能措施建议D.以上都是10、在能源工程的材料选择中，需要考虑材料的耐高温、耐腐蚀等性能。对于在高温高压水蒸气环境中工作的部件，以下哪种材料通常不是首选？（）A.不锈钢B.铝合金C.镍基合金D.钛合金11、对于能源市场的运行机制和竞争格局，以下关于其特点和发展趋势，哪一个是恰当的？A.能源市场是完全竞争的，价格完全由市场供求决定，没有政府干预。B.能源市场具有复杂性和特殊性，受到政策、技术、资源等多种因素的影响，竞争格局不断变化，呈现出多元化、市场化、国际化的发展趋势。C.能源市场的发展趋势是垄断加剧，小企业难以生存。D.能源市场的运行机制简单稳定，未来不会有太大的变化。12、在能源与动力工程的节能技术中，建筑节能是一个重要领域。提高建筑物的保温性能可以有效降低能耗，以下哪种保温材料的保温效果较好？A.聚苯乙烯泡沫板B.岩棉C.玻璃棉D.以上都差不多13、在能源系统的可靠性评估中，需要考虑设备故障、能源供应中断等多种不确定性因素。以下关于可靠性评估指标和方法的描述，不正确的是？A.常用的指标有可靠度、可用度和平均故障间隔时间B.故障树分析和蒙特卡罗模拟是常用的可靠性评估方法C.可靠性评估只关注系统的硬件设备，不考虑人为操作和管理因素D.提高系统的冗余度和备用容量可以增强可靠性14、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15、在制冷与空调系统中，制冷剂的选择对系统性能和环境影响至关重要。对于一种新型制冷剂，要评估其适用性，以下哪个方面通常不是首要考虑的因素？（）A.制冷效率B.可燃性和毒性C.生产成本D.对臭氧层的破坏潜力16、在核能发电中，核反应堆的控制棒起着调节反应性的关键作用。当控制棒插入反应堆的深度增加时，反应堆的功率会发生怎样的变化？A.上升B.下降C.保持恒定D.先上升后下降17、在能源动力领域，能源的回收利用可以提高系统的整体效率。例如，在工业生产中利用余热发电。以下哪种余热回收方式的效率较高？A.直接利用余热加热B.利用余热产生蒸汽驱动汽轮机发电C.利用余热制冷D.以上效率相同18、在热力学第一定律的应用中，对于一个封闭系统经历绝热过程时的能量变化，以下说法错误的是（）A.绝热过程中，系统与外界没有热量交换B.系统内能的变化等于外界对系统所做的功C.绝热压缩过程，系统内能减小D.绝热膨胀过程，系统内能增大19、在能源存储系统中，超级电容器作为一种新型储能装置，具有独特的优势。对于超级电容器在脉冲功率应用中的性能，以下哪个因素更能决定其快速充放电能力？（）A.电极的比表面积B.电解质的电导率C.电容器的串联数量D.封装材料的绝缘性能20、对于能源与动力工程中的多相流问题，以下哪种研究方法能够深入揭示气液、气固等多相流动的规律和特性，为相关设备的设计和优化提供理论支持？A.实验研究B.理论分析C.数值模拟D.以上方法均可二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在能源存储领域，新型电池技术（如锂硫电池、钠离子电池）的研究进展迅速。论述这些新型电池的工作原理、性能特点以及在大规模储能应用中的前景和面临的技术难题。2、（本题10分）解释能源与动力工程中的能源系统风险管理方法及措施。3、（本题10分）分析燃烧过程中的燃烧模型及数值模拟方法。4、（本题10分）在能源开发中，海洋能的利用具有广阔前景。分析海洋能的主要形式（如潮汐能、波浪能、海流能）、开发技术以及目前面临的技术和经济障碍。三、论述题（本大题共2