齐鲁工业大学《热工与流体力学》2022-2023学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页齐鲁工业大学《热工与流体力学》

2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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、新能源的发展对能源安全具有重要意义。以下关于新能源与能源安全的描述，不正确的是（）A.减少对进口化石能源的依赖，提高能源自给率，增强国家的能源安全保障能力B.新能源的分布式发展可以降低能源供应的集中风险，提高能源供应的可靠性C.新能源的开发和利用不会受到国际政治和经济形势的影响，能够确保能源的稳定供应D.建立多元化的能源供应体系，包括新能源和传统能源，是保障能源安全的重要策略2、生物质能是一种来源广泛的可再生能源，包括农作物秸秆、林业废弃物、畜禽粪便等。以下关于生物质能的利用，说法错误的是（）A.生物质能可以通过直接燃烧、气化、液化、发酵等方式转化为热能、电能、燃料等形式，实现能源的利用B.生物质发电是生物质能利用的重要途径之一，包括生物质直燃发电、生物质气化发电和生物质沼气发电等，但生物质发电存在效率低、成本高的问题C.生物燃料如生物乙醇、生物柴油等可以替代传统的石油燃料，减少对化石能源的依赖，但生物燃料的生产可能会引发粮食安全和土地资源竞争等问题D.生物质能是一种零碳排放的能源，其利用过程中不会产生任何温室气体和污染物，对环境没有任何负面影响3、在新能源技术的发展中，对于政策支持和市场机制对其推广的作用，以下哪一种分析是最恰当的？（）A.政策支持对于新能源技术的发展至关重要，包括补贴政策、税收优惠、研发投入等。市场机制如碳排放交易、绿色电力证书等也能促进新能源的推广。政策支持可以在初期降低成本，提高市场竞争力；市场机制则通过经济手段引导资源配置，推动新能源技术的大规模应用B.政策支持和市场机制对新能源技术的推广作用不大，主要取决于技术本身的进步C.新能源技术的推广应该完全依靠市场机制，政策支持会干扰市场的正常运行D.政策支持和市场机制都存在缺陷，无法有效推动新能源技术的发展4、在新能源储能技术的研究中，除了提高性能和降低成本外，安全性也是一个重要考量因素。假设一种新型的储能技术正在研发中，以下哪种特性对于保障其安全性最为关键？（）A.过充过放保护机制，防止电池过度充电和放电B.热管理系统，有效控制电池工作温度，防止过热C.短路保护功能，在发生短路时迅速切断电路D.电池材料的稳定性和化学惰性，降低发生危险反应的可能性5、在新能源储能技术中，锂离子电池、液流电池和超级电容器等都具有各自的特点和应用场景。对于一个需要进行大规模储能以平衡电网供需的项目，如果要在较短时间内完成充放电并且具有较长的循环寿命，以下哪种储能技术可能是最优选择？（）A.锂离子电池B.液流电池C.超级电容器D.以上均不是6、在新能源的存储技术方面，电池技术的发展至关重要。以下关于常见电池技术的叙述，不准确的是：（）A.锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率低等优点，广泛应用于手机、笔记本电脑和电动汽车等领域B.钠离子电池在成本和资源丰富度方面具有优势，但目前其性能仍不如锂离子电池，还需要进一步的技术改进C.铅酸电池是一种古老但仍广泛使用的电池技术，主要用于汽车启动电源和备用电源，但其能量密度较低D.液流电池具有可扩展性强、寿命长等优点，是目前最适合大规模储能的电池技术，没有任何缺点7、新能源技术的发展对能源市场的格局产生了深远影响，传统能源与新能源的竞争与互补关系不断变化。在未来的能源市场中，如果新能源的占比持续增加，以下哪种传统能源行业受到的冲击可能最大？（）A.煤炭开采业B.石油炼制业C.天然气产业D.核能发电业8、在新能源技术的国际合作中，各国共同面临着技术研发、标准制定和市场开放等问题。为了加强国际间在新能源领域的合作与交流，以下哪个方面的努力是最为关键的？（）A.建立共同的研发平台和实验室B.推动新能源技术标准的统一C.促进新能源技术和产品的自由贸易D.以上方面的综合推进9、在新能源的政策和市场方面，各国政府采取了一系列措施来推动其发展。以下说法错误的是：（）A.政府通过制定补贴政策、税收优惠和可再生能源配额制等措施，鼓励新能源的开发和利用B.随着技术进步和规模扩大，新能源的成本逐渐降低，市场竞争力不断增强，对传统能源的替代速度加快C.新能源市场的发展主要取决于技术进步，政策的作用相对较小D.国际能源合作在新能源领域日益重要，各国通过共同研发、技术转让和项目合作等方式促进新能源的发展10、新能源技术的国际合作在全球能源转型中不可或缺。以下关于新能源国际合作的说法，不正确的是：（）A.各国可以通过技术交流和合作项目共同推动新能源技术的研发和应用B.国际合作有助于降低新能源技术的研发成本，提高创新效率C.新能源国际合作不存在利益冲突和知识产权纠纷，进展非常顺利D.发展中国家在新能源国际合作中可以通过引进技术和资金，加快自身新能源产业的发展11、在新能源技术的人才培养中，需要涵盖工程技术、管理和政策等多个领域。为了满足新能源行业快速发展的人才需求，以下哪种人才培养模式是最为有效的？（）A.跨学科的综合性培养B.产学研结合的实践培养C.国际化的合作培养D.以上模式的有机结合12、在新能源技术的氢能储存和运输方面，以下关于其技术挑战和解决方案的描述，不正确的是哪一项？（）A.氢能的储存方式包括高压气态储氢、低温液态储氢和固态储氢等，每种储存方式都存在着各自的优缺点和技术难题B.高压气态储氢是目前应用最广泛的储氢方式，但储氢密度较低，需要开发更高压力的储氢容器；低温液态储氢具有较高的储氢密度，但能耗大、成本高C.固态储氢是一种具有发展潜力的储氢方式，通过将氢气与金属或化学材料结合实现储存，但目前仍处于研究阶段，尚未实现大规模应用D.氢能的运输可以通过管道运输、液氢槽车运输和高压氢气瓶运输等方式，其中管道运输是最经济、高效、安全的运输方式，已经得到广泛应用13、新能源的开发和利用离不开储能技术的支持。以下关于储能技术的描述，不正确的是（）A.储能技术可以解决新能源发电的间歇性和不稳定性问题，提高电力系统的可靠性和稳定性B.常见的储能技术包括电池储能、超级电容器储能、飞轮储能、抽水蓄能等，它们各有优缺点和适用场景C.电池储能是目前应用最广泛的储能技术之一，锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池等是常见的电池类型，但电池的寿命和安全性仍然是制约其发展的重要因素D.储能技术的成本已经很低，不需要进一步降低成本就能够大规模推广和应用14、地热能是来自地球内部的热能，在能源领域具有一定的应用前景。关于地热能的开发和利用，以下说法错误的是：（）A.地热能可以用于发电、供暖和温泉疗养等领域，具有多种用途B.干热岩型地热能开发需要先进的钻井和注水技术，成本较高，但资源潜力巨大C.地热能的开发利用不会对环境产生任何负面影响，是一种完全清洁的能源D.地热资源的分布具有地域性，在开发前需要进行详细的地质勘探和资源评估15、新能源材料的研发对于新能源技术的进步起着关键作用。如高效的光伏材料、高性能的电池材料和新型的储氢材料等。在研发一种新型的太阳能光伏材料时，如果要同时提高其光电转换效率和稳定性，以下哪种研究方向可能更具潜力？（）A.优化材料的晶体结构B.改进材料的表面处理工艺C.掺杂不同的元素D.开发多层复合结构的材料16、假设我们正在研究新能源技术在通信领域的应用，如基站的新能源供电、数据中心的能源优化等。对于保障通信设施在新能源供电下的稳定运行，以下哪种技术解决方案是最为关键的？（）A.高效的电源管理和切换系统B.大容量的储能设备C.新能源与传统电网的无缝切换技术D.以上技术的协同应用17、新能源汽车的发展是当前交通领域的一个重要趋势。当探讨新能源汽车的续航里程问题时，以下哪种技术或策略对于显著增加车辆的续航能力最为有效？（）A.不断提高电池的能量密度，增加电池容量B.优化车辆的空气动力学设计，降低风阻C.减少车辆的电子设备和辅助系统，降低能耗D.限制车辆的最高行驶速度，以节省电能18、在新能源技术的推广应用中，公众的认知和接受程度起着重要作用。以下关于公众对新能源技术的态度，描述不准确的是（）A.公众对新能源技术的了解程度普遍较低，存在一些误解和担忧，如对新能源汽车续航里程和安全性的疑虑B.政府和企业通过宣传教育和示范项目，可以提高公众对新能源技术的认知和接受度，促进其广泛应用C.公众对新能源技术的支持程度主要取决于其经济成本和便利性，如果新能源产品价格过高或使用不便，公众可能会拒绝采用D.公众的环保意识越强，对新能源技术的接受度就越高，因此环保宣传对于新能源技术的推广没有实际作用19、在新能源技术的评估中，全生命周期分析是一种综合考虑环境和经济影响的方法。假设要对一种新型的新能源汽车电池进行全生命周期分析，以下哪个阶段的环境影响最需要重点关注？（）A.电池的生产过程，包括原材料开采和制造B.电池的使用阶段，如电能消耗和排放C.电池的报废处理阶段，涉及有害物质的处置D.以上三个阶段的环境影响都需要同等重视20、氢能作为一种清洁、高效的能源载体，在未来能源体系中具有巨大的潜力。关于氢能的制取、储存和应用，以下叙述错误的是：（）A.目前，大规模制取氢气的主要方法是通过化石燃料的重整，如天然气重整，但这种方法会产生二氧化碳排放B.电解水制取氢气是一种清洁的方法，但由于能耗较高，目前在大规模应用中受到一定限制C.氢气的储存是氢能应用的关键技术之一，常见的储存方法包括高压气态储存、低温液态储存和金属氢化物储存等D.氢燃料电池汽车在运行过程中只排放水，不产生任何污染物，且加氢时间与传统汽车加油时间相当21、随着新能源技术的发展，能源管理系统变得越来越重要。假设一个大型工业园区要建立能源管理系统，以实现能源的高效利用和节能减排。以下哪种功能对于该系统来说是最为核心和关键的？（）A.实时能源监测和数据分析，及时发现能源消耗的异常情况B.能源设备的远程控制和调度，优化设备运行状态C.能源预测和规划，为未来的能源需求提供准确的预测和规划D.能源成本核算和节能措施评估，以确定最经济有效的节能方案22、太阳能热发电技术是利用太阳能将工质加热产生蒸汽驱动汽轮机发电。以下关于太阳能热发电技术的特点，描述不准确的是（）A.太阳能热发电系统可以配备储能装置，在太阳辐射不足时仍能持续发电，提高了电力输出的稳定性B.与太阳能光伏发电相比，太阳能热发电的初始投资较低，但运行维护成本较高，且效率提升难度较大C.太阳能热发电技术可以采用不同的集热方式，如槽式、塔式和碟式，每种方式都有其优缺点和适用场景D.太阳能热发电系统对环境的影响较小，不会产生温室气体排放和污染物，但可能会占用较大的土地面积23、在新能源技术的创新体系中，产学研合作、知识产权保护和技术转移等环节都至关重要。为了加速新能源技术的创新和应用，以下哪个方面的工作是最为迫切的？（）A.加强高校和科研机构与企业的合作B.完善知识产权保护法律法规C.建立高效的技术转移和产业化机制D.以上工作都需要同步推进24、风能作为一种常见的新能源，其开发和利用在全球范围内逐渐扩大。风力发电系统通常包括风力机、发电机、变速器和控制系统等部分。对于一个特定区域的风力发电场，在考虑其建设和运营成本的前提下，为了最大程度地提高年发电量，以下哪个因素是需要优先考虑的？（）A.选择更高塔架的风力机B.采用更先进的发电机技术C.优化变速器的传动效率D.加强控制系统的稳定性25、在新能源的市场推广中，消费者的认知和接受程度是影响其发展的重要因素。假设一种新型的新能源产品推向市场，以下哪种营销策略最有可能提高消费者的接受度和购买意愿？（）A.强调产品的环保特性和对可持续发展的贡献B.突出产品的性能优势和成本效益C.提供优惠的价格和补贴政策D.开展广泛的宣传和教育活动，提高消费者对新能源的认知26、新能源技术在智能电网中的应用越来越重要。以下关于智能电网与新能源的关系，表述错误的是（）A.智能电网能够更好地整合新能源发电，实现电力的优化配置和灵活调度，提高电网对新能源的消纳能力B.新能源发电的间歇性和不确定性给智能电网的稳定运行带来了挑战，需要智能电网具备更强的预测和调控能力C.智能电网中的储能技术可以有效平衡新能源发电的波动，提高电力供应的可靠性和质量D.智能电网的发展完全依赖于新能源技术的进步，没有新能源的支持，智能电网就无法实现27、当探讨新能源在交通领域的未来发展趋势时，除了电动汽车，氢燃料电池汽车、电动飞机和电动船舶等也备受关注。在这些新兴的交通能源技术中，哪个领域的突破可能对全球交通格局产生最重大的影响？（）A.氢燃料电池汽车的大规模商业化B.电动飞机的长航程应用C.电动船舶的普及和推广D.以上领域的发展都具有重要意义28、新能源技术的发展对能源存储的需求日益增加，以下关于能源存储的作用，说法不正确的是：（）A.能源存储可以平衡新能源发电的间歇性和波动性，提高电力系统的稳定性和可靠性B.能源存储可以在用电低谷时储存电能，在高峰时释放，起到削峰填谷的作用，提高能源利用效率C.能源存储能够使新能源发电完全独立于电网运行，不需要与传统能源进行协同D.能源存储可以为偏远地区和应急情况下提供可靠的电力供应29、新能源技术在分布式能源系统中的应用越来越广泛。以下关于分布式能源系统的描述，不准确的是（）A.分布式能源系统通常由多种新能源发电设备（如太阳能光伏、小型风力发电机）、储能装置和能源管理系统组成，可以实现能源的自给自足和高效利用B.分布式能源系统可以与电网连接，在电力供应不足时从电网购电，在电力过剩时向电网售电，提高了能源供应的可靠性和灵活性C.分布式能源系统的安装和运行成本较高，但其可以减少输电损耗和对大型集中式电站的依赖，有利于降低能源系统的总体成本D.分布式能源系统的规模通常较小，只能满足单个家庭或小型社区的能源需求，无法应用于大型工业企业或商业建筑30、风力发电作为一种常见的新能源发电方式，具有一定的特点和挑战。关于风力发电场的建设和运营，以下哪种说法是较为全面和准确的？（）A.风力发电场的建设不受地理和气候条件限制，可以在任何地方大规模建设，且对环境没有任何影响B.风力发电场的建设需要选择风资源丰富的地区，同时要考虑对当地生态、景观和居民的影响。在运营过程中，风力发电机的维护成本较低，且输出功率稳定，不受风速变化影响C.风力发电场的建设成本较低，且建设周期短，可以快速投入使用。在运营过程中，风力发电完全不需要储能设备来平衡电力输出的波动D.风力发电场的选址非常关键，要综合考虑风速、风向、土地利用等因素。在运营中，风力发电机的维护成本较高，电力输出受风速变化影响大，通常需要与其他能源或储能系统配合以保证稳定供电二、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个新能源储能系统采用液流电池，总容量为1200kWh，放电深度为75%，放电效率为90%。系统要为一个80kW的负载供电10小时，计算电池组能否满足需求。如果不能满足，还需要增加多少容量的液流电池？2、（本题5分）某风力发电场，安装了30台单机容量为3MW的风力发电机组，轮毂高度为90米，风轮直径为130米。该地区的年平均风速为8m/s，空气密度为1.25kg/m³，风力发电机组的功率系数为0.48。计算该风力发电场的年理论发电量。假设风力发电机组的可利用率为92%，尾流损失系数为0.09，计算该风力发电场的年实际发电量。如果上网电价为0.55元/千瓦时，计算该风力发电场每年的发电收益。3、（本题5分）一个5MW的海上漂浮式风力发电场，风机基础和系泊系统的投资占总投资的40%，风机设备投资占45%，其他配套设施投资占15%。已知总投资为8亿元，风机基础和系泊系统的单位造价分别为500万元/个和300万元/套，风机设备单价为2000万元/台，计算风电场的风机数量、风机基础数量和系泊系统套数。假设风电场年发电量为1.2亿度，上网电价为0.75元/度，计算投资回收期。4、（本题5分）一个氢燃料电池叉车，燃料电池堆功率为10kW，氢气储存系统的压力为35MPa，体积为200L。氢气的压缩因子为0.9，密度为0.0899kg/m³。计算氢气储存系统的氢气质量。假设叉车工作时的平均功率为5kW，氢气的利用率为60%，计算叉车的连续工作时间。如果加氢站的氢气价格为50元/kg，计算叉车运行100小时的燃料成本。5、（本题5分）某氢燃料电池汽车，储氢罐容量为6kg，氢气的热值为140MJ/kg，燃料电池的效率为58%。假设汽车在匀速行驶时的功率需求为25kW，计算汽车在满氢状态下的续航里程。如果加氢站的氢气价格为55元/kg，计算汽车每行驶100km的燃料成本。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）新能源汽车的普及不仅取决于技术进步，还受到基础设施建设的制约。请详细描述新能源汽车充电基础设施（如充电桩、换电站）的发展现状和布局要求，分析其在建设和运营过程中面临的土地资源、电力供应、互联互通等问题。讨论如何加快充电基础设施的建设，以促进新能源汽车的广泛应用。2、（本题5分）详细说明新能源技术发展对全球能源格局和国际关系的影响。包括能源贸易、能源安全、国际合作等方面，分析不同国家和地区在新能源发展中的竞争与合作态势。3、（本题5分）新能源的国际贸易和合作在全球能源格局中扮演着重要角色。请全面论述新能源国