中南大学《传热学》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页中南大学《传热学》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、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、政策支持对于新能源产业的发展至关重要。以下关于新能源政策的描述，不正确的是（）A.政府通过制定补贴政策、税收优惠政策、价格政策等，鼓励新能源的开发和利用B.新能源政策可以引导社会资本投向新能源领域，促进产业的快速发展C.政策的稳定性和连续性对于新能源企业的长期规划和投资决策非常重要D.政府对新能源产业的政策支持是无条件的，不需要考虑产业发展的实际情况和市场机制2、在新能源汽车领域，电动汽车的发展备受关注。以下关于电动汽车电池的描述，错误的是：（）A.锂离子电池是目前电动汽车中应用最广泛的电池类型，具有能量密度高、循环寿命长等优点B.电池的能量密度决定了电动汽车的续航里程，目前技术仍在不断提升能量密度以满足消费者需求C.快速充电技术可以大大缩短电动汽车的充电时间，但可能会对电池寿命产生一定影响D.电动汽车电池在使用过程中不会产生任何环境污染，是完全绿色环保的能源存储方式3、在当今能源领域，新能源技术的发展对于解决全球能源危机和环境问题具有至关重要的意义。假设我们正在研究太阳能光伏发电技术，需要考虑诸多因素，如光伏电池的材料、效率、成本以及系统的稳定性等。对于一个大规模的太阳能电站，要提高其发电效率并降低成本，以下哪种技术改进措施是最为关键的？（）A.研发新型高效的光伏材料B.优化电站的布局和跟踪系统C.提升电力存储和转换设备的性能D.加强电站的运维管理和故障监测4、随着全球对可持续能源的需求不断增长，新能源技术的发展变得至关重要。假设一个地区计划大规模开发新能源项目，需要综合考虑多种因素。以下哪种新能源技术在该地区具有最广阔的应用前景，同时面临的环境和社会挑战相对较小？（）A.核能发电技术，虽然能量密度高，但存在核废料处理和潜在核事故风险B.太阳能光伏发电技术，依赖天气条件，占地面积较大，但安装灵活，对环境影响较小C.风力发电技术，受风速和地域限制，可能对鸟类产生一定影响D.生物燃料技术，可能与粮食生产竞争土地资源，且生产过程可能产生一定污染5、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6、随着全球对可再生能源的重视不断提高，新能源技术得到了迅速发展。以下关于太阳能光伏发电的说法，不正确的是：（）A.光伏发电系统可以独立运行，也可以与电网连接，实现电能的储存和调配B.太阳能电池板的转换效率是衡量光伏发电性能的关键指标，目前单晶硅太阳能电池板的转换效率最高C.光伏发电在阴雨天和夜晚无法正常工作，因此其稳定性和连续性较差D.大规模的光伏发电站建设需要考虑土地资源、环境影响和电网接入等多方面因素7、关于新能源技术中的智能控制策略，以下对于其目的和实现途径的描述，哪一种是准确的？（）A.新能源技术中的智能控制策略旨在提高能源系统的稳定性、可靠性和效率。通过运用传感器技术、数据分析、人工智能算法等手段，实现对新能源设备的精准控制和优化运行。例如，在光伏发电系统中，根据光照强度和温度实时调整电池板的角度和输出功率；在储能系统中，根据电网需求和电价变化智能充放电。智能控制策略还可以实现多能源系统的协同运行，提高整体性能B.新能源技术中的智能控制策略目的不明确，实现途径复杂，难以应用C.新能源技术中的智能控制策略就是自动化控制，没有智能的成分D.新能源技术中的智能控制策略对能源系统没有实质性的改进，作用不大8、新能源技术在航空领域也有一定的应用前景。以下关于新能源飞机的发展，说法不正确的是（）A.电动飞机具有零排放、低噪音等优点，但目前电池技术的限制使得电动飞机的航程和载重能力有限，主要应用于短途和轻型飞机B.氢燃料电池飞机在未来有望成为中长途航空运输的重要选择，但其面临着氢气储存和加注等技术难题，以及相关基础设施的缺乏C.生物燃料可以与传统航空燃油混合使用，降低碳排放，但生物燃料的生产和供应受到原料来源和成本的限制D.新能源飞机的发展已经非常成熟，很快将完全取代传统燃油飞机，成为航空运输的主流9、氢能作为一种清洁能源，在未来能源体系中具有重要地位。对于氢能的生产和储存，下列表述不准确的是：（）A.水电解制氢是一种常见的制氢方法，但能耗较高，需要进一步提高效率和降低成本B.利用可再生能源产生的多余电能通过电解水制氢，可以实现能源的储存和转化C.储氢技术是氢能应用的关键环节，目前高压气态储氢是最成熟和广泛应用的储氢方式D.金属氢化物储氢具有储氢密度高、安全性好等优点，但目前还处于实验室研究阶段，无法大规模应用10、在新能源技术的环境影响评估中，需要全面考虑能源生产、使用和废弃阶段的环境效应。对于一个大规模的风电场，其主要的环境影响可能来自于哪些方面？（）A.对鸟类迁徙和生态系统的干扰B.风机制造和运输过程中的碳排放C.风电场建设对土地利用的改变D.以上方面都需要综合考虑11、在研究新能源存储技术时，需要考虑多种因素，如存储容量、充放电效率、成本和使用寿命等。假设要为一个大规模的可再生能源发电场配备储能系统，以平衡电力输出的波动，以下哪种储能技术可能是最适合的选择？（）A.锂离子电池储能，具有较高的能量密度和充放电效率，但成本相对较高B.铅酸电池储能，技术成熟，成本较低，但能量密度和循环寿命有限C.超级电容器储能，充放电速度极快，但存储容量相对较小D.液流电池储能，可扩展性强，适合大规模应用，但系统复杂度较高12、新能源在交通领域的应用不仅包括汽车，还包括轨道交通等，以下关于新能源在轨道交通中的应用，说法错误的是：（）A.有轨电车可以采用超级电容或蓄电池作为动力源，实现部分路段的无接触网运行，减少对城市景观的影响B.磁悬浮列车利用电磁力使列车悬浮在轨道上，减少摩擦阻力，提高运行速度，但能耗较高C.氢燃料电池列车具有零排放、加注时间短等优点，但目前技术还不够成熟，应用较少D.地铁系统可以通过再生制动技术将列车制动时产生的能量回收储存，用于列车的启动和加速，降低能耗13、当研究氢能技术时，需要关注氢气的制取、储存、运输和应用等环节。对于大规模推广氢能在交通领域的应用，目前面临的主要瓶颈是哪方面？（）A.低成本高效率的制氢方法B.安全可靠的氢气储存技术C.便捷的氢气运输基础设施D.高性能的氢燃料电池14、新能源在农业领域的应用具有广阔的前景，如太阳能灌溉、生物质肥料和风光互补的农业设施等。在一个大型农业基地，如果要实现能源的自给自足并提高农业生产效率，以下哪种新能源应用方案是最为综合有效的？（）A.安装太阳能灌溉系统和生物质发电设备B.建设风光互补的温室大棚和沼气池C.利用地热能进行温室供暖和农产品干燥D.以上方案结合使用15、新能源技术的发展对能源市场的格局产生了深远的影响，以下关于能源市场的变化，描述不正确的是：（）A.新能源的发展促使传统能源企业加快转型，加大在新能源领域的投资和布局B.能源市场的竞争加剧，新能源企业与传统能源企业之间的竞争和合作关系更加复杂C.新能源的市场份额不断增加，但短期内还无法完全取代传统能源在市场中的主导地位D.能源市场的价格完全由供求关系决定，不受政策和技术进步等因素的影响16、在新能源技术的社会接受度方面，对于公众对新能源技术的认知和态度的影响因素，以下哪一种分析是最恰当的？（）A.公众对新能源技术的认知和态度受到多种因素影响，包括对环境问题的关注、对技术安全性的担忧、成本效益的考虑、政策宣传等。对环境问题的认识提高可能促使公众更支持新能源；对技术安全性的疑虑，如核能的辐射风险、新能源汽车的电池安全等，可能导致抵制。成本效益方面，如果新能源使用成本过高，公众接受度可能降低。有效的政策宣传和教育可以提高公众的认知和接受度B.公众对新能源技术的认知和态度主要取决于媒体的报道，其他因素影响不大C.公众对新能源技术普遍不了解，也不关心，其态度对新能源技术的发展没有影响D.新能源技术的社会接受度完全由技术的成熟度决定，与其他因素无关17、新能源技术的发展也带来了一些新的安全挑战。在大规模的锂离子电池储能系统中，以下哪种安全风险最需要重点关注和防范？（）A.电池过热引发火灾B.电池短路导致电能损失C.电池老化造成性能下降D.电池漏电对人员造成电击18、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19、新能源技术的创新往往依赖于跨学科的研究和合作，涉及物理学、化学、材料科学和工程学等多个领域。在开发一种新型的高效储能技术时，如果要整合不同学科的知识和方法，以下哪个团队组成是最为理想的？（）A.由物理学家和化学家组成B.由材料科学家和工程师组成C.由以上四个学科的专家共同组成D.由具有丰富经验的工程师单独完成20、在新能源领域，储能技术的发展对于平衡供需、提高能源利用效率具有重要意义。以下关于储能技术应用场景的描述，不准确的是：（）A.储能技术可以用于电网调峰，在用电低谷时储存电能，高峰时释放电能，以稳定电网运行B.新能源分布式发电系统中，储能可以平滑发电输出，提高电能质量和供电可靠性C.储能技术可以应用于移动设备，如电动汽车和电动自行车，延长其续航里程D.储能技术目前主要用于大规模电力存储，对于家庭和小型商业用户来说没有实际应用价值21、在新能源分布式发电系统中，微电网技术发挥着重要作用。关于微电网的运行模式，以下哪一种描述是准确的？（）A.微电网只能在与主电网连接的状态下运行，无法独立运行，其主要作用是为局部区域提供辅助供电B.微电网可以在并网和孤岛两种模式下运行，能够根据电网状态和本地负荷需求灵活切换，提高供电的可靠性和稳定性C.微电网的运行模式单一，无法根据实际情况进行调整，在应对电网故障和负荷变化时能力有限D.微电网独立运行时效率高，但与主电网连接时会产生严重的干扰，影响整个电网的运行22、关于新能源在智能电网中的应用，以下对于其作用和影响的描述，哪一种是准确的？（）A.新能源接入智能电网有助于实现能源的多样化供应，提高电网的可靠性和灵活性。通过智能监测和控制技术，可以更好地整合分布式新能源发电，实现电力的优化调配。但新能源的间歇性和不确定性也给电网的稳定性、电能质量和调度带来了挑战，需要发展先进的储能技术、预测算法和电网调控策略来应对B.新能源在智能电网中的作用微不足道，对电网没有明显影响C.新能源接入智能电网会导致电网崩溃，无法实现有效整合D.新能源在智能电网中的应用非常简单，没有任何技术难题23、对于新能源技术中的海洋能利用，以下关于潮汐能发电和波浪能发电的发展现状和前景的描述，哪一个观点是最合理的？（）A.潮汐能发电技术相对较为成熟，已经有一些大规模的潮汐电站投入运行，但受地理条件限制较大。波浪能发电仍处于研发和试验阶段，面临着能量转换效率低、设备可靠性差等问题，但具有巨大的发展潜力B.潮汐能和波浪能发电都不具备实际应用价值，只是理论上的研究方向C.潮汐能发电已经过时，未来的重点应该是波浪能发电D.潮汐能和波浪能发电的技术难度太大，短期内无法取得实质性进展24、随着全球能源需求的不断增长和传统能源带来的环境问题日益严峻，新能源的开发和利用成为了当今世界能源领域的重要课题。关于新能源，以下描述错误的是（）A.新能源一般是指在新技术基础上可系统地开发利用的可再生能源，包括太阳能、风能、水能、生物质能等B.新能源的特点是资源丰富、清洁环保、可再生、低碳排放，但往往存在能量密度低、分布不均匀、开发成本高等问题C.太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，其利用方式主要有太阳能光伏发电和太阳能光热发电，但太阳能发电受天气和昼夜影响较大D.新能源的发展已经非常成熟，能够完全替代传统能源，满足全球的能源需求，且不存在任何技术和成本上的挑战25、新能源技术的推广应用也需要考虑社会接受度和文化因素，不同地区和群体对新能源的态度和认知可能存在差异。对于一个在农村地区推广新能源的项目，如果要提高当地居民的接受度，以下哪个措施是最为有效的？（）A.提供优惠的政策补贴B.开展宣传教育活动C.让当地居民参与项目建设D.展示成功案例和实际效果26、新能源技术的应用也需要考虑与现有基础设施的兼容性。当推广新能源汽车时，以下哪个方面的基础设施改造最为紧迫和重要？（）A.建设更多的公共充电桩和换电站B.改造电网以适应大规模的电动汽车充电需求C.优化道路交通设施，提高新能源汽车的通行效率D.建立废旧电池回收和处理体系27、新能源在建筑领域的应用越来越广泛，以下关于新能源与建筑一体化的描述，错误的是：（）A.太阳能光伏板可以安装在建筑物的屋顶、外墙或遮阳设施上，实现发电与建筑的融合B.地源热泵系统可以为建筑物提供供暖、制冷和热水供应，利用地下的稳定热能C.建筑设计中可以通过优化采光和通风，减少对人工照明和空调的依赖，从而降低能源消耗D.新能源与建筑一体化的应用成本很高，而且效果不明显，不具有推广价值28、新能源技术的发展对能源市场的格局产生了深远影响。当新能源在能源消费中的占比逐渐提高时，以下哪个市场变化最有可能发生？（）A.传统能源价格大幅下跌，市场份额急剧萎缩B.能源市场的竞争加剧，能源价格总体下降C.能源交易模式创新，分布式能源交易更加活跃D.能源产业链的整合加速，大型能源企业垄断加剧29、风能作为一种可再生能源，在全球能源结构中的地位日益重要。关于风力发电技术，以下描述不准确的是：（）A.水平轴风力发电机是目前最常见的风力发电设备，其叶片通常设计为细长形状以提高风能捕获效率B.风力发电场的选址需要综合考虑风速、风向、地形和电网接入等因素，以确保发电效益和稳定性C.随着技术的进步，直驱式风力发电机逐渐取代了带有齿轮箱的风力发电机，因为前者具有更高的可靠性和更低的维护成本D.风力发电的输出功率完全取决于风速，风速越大，输出功率越高，且不受其他因素的影响30、新能源技术在农业领域也有一定的应用，例如太阳能灌溉系统。对于这种系统，以下哪种描述是准确的？（）A.太阳能灌溉系统完全依赖太阳能供电，不受天气和季节影响，能够稳定地为农田提供灌溉用水B.太阳能灌溉系统成本低、维护简单，但灌溉效率低下，无法满足大规模农业生产的需求C.太阳能灌溉系统可以结合储能设备，在太阳能不足时保证灌溉的正常进行，但其初始投资较高D.太阳能灌溉系统技术复杂，对操作人员的要求高，在农村地区难以推广和应用二、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某潮汐电站库区面积15km²，平均潮差6m，涨潮落潮各6小时，综合效率22%。求平均发电功率。若年运行300天，上网电价0.65元/千瓦时，计算年发电收益。已知建设成本15亿元，设备寿命30年，年运维1000万元，求投资回收期。2、（本题5分）某地区建设了一个地源热泵系统，冬季从地下取热功率100千瓦，夏季向地下排热功率80千瓦。地下土壤的热平衡恢复系数为0.8。计算经过5个采暖制冷季后，地下土壤的热积累或热亏损情况。如果要保持地下土壤的热平衡，夏季排热功率应调整为多少？3、（本题5分）一个社区采用分布式能源系统，包括2MW的太阳能光伏发电、1MW的风力发电和500kW的沼气发电。太阳能年发电小时数1100小时，风力年发电小时数1800小时，沼气年发电小时数7000小时。计算该分布式能源系统的年总发电量。如果社区年用电量为800万度，自供比例为70%，上网电价0.48元/度，自用电价0.7元/度，计算系统的年收益。4、（本题5分）一家企业安装了一套30kW的屋顶光伏发电系统，投资成本为12万元，年运维成本为0.8万元，系统寿命为25年。年发电量为4万kWh，上网电价为0.42元/千瓦时，计算投资回收期和内部收益率。5、（本题5分）一个地热能发电站，采用闪蒸法发电技术，地热水井口温度为180℃，流量为100t/h，热焓值为760kJ/kg。发电效率为10%，计算该电站的发电功率。如果地热资源的