中南大学《高等传热学》2021-2022学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页中南大学《高等传热学》

2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题2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、在新能源的国际合作中，不同国家和地区在技术研发、市场推广和政策制定等方面存在差异。假设一个国际新能源合作项目旨在促进全球新能源技术的发展和应用，以下哪个方面可能是合作中面临的最大障碍？（）A.技术标准的统一和互认，不同国家的技术标准和规范存在差异B.知识产权的保护和共享，各方在技术研发中的知识产权归属和使用存在争议C.资金的筹集和分配，不同国家的投入能力和利益诉求不同D.文化和政策差异，导致在项目实施和管理上存在沟通和协调困难2、在新能源技术的发展中，有关材料科学对新能源技术突破的支撑作用，以下哪一种分析是最深入的？（）A.材料科学在新能源技术的突破中发挥着关键作用。例如，在太阳能电池领域，新型半导体材料的研发能够提高光电转换效率；在电池技术方面，高性能的电极材料可以增加电池容量、提高循环寿命和充电速度；在储能系统中，先进的超导材料能够降低能量损耗。材料科学的不断创新为新能源技术的性能提升和成本降低提供了可能B.材料科学对新能源技术的发展影响很小，新能源技术的突破主要依靠工程设计C.新能源技术对材料的要求不高，现有的材料已经能够满足需求D.材料科学的研究进展缓慢，无法为新能源技术的近期突破提供支持3、在研究新能源与传统能源的互补关系时，以下关于其作用和实现方式的描述，哪一种是准确的？（）A.新能源与传统能源互补可以保障能源供应的稳定性和可靠性。在电力系统中，可以通过优化调度，让新能源在资源丰富时多发，传统能源在新能源出力不足时补充；在能源存储方面，利用传统能源的基础设施为新能源的存储和调配提供支持；在能源消费端，采用多能互补的综合能源系统，提高能源利用效率。但实现这种互补需要解决技术、政策和市场机制等多方面的问题B.新能源和传统能源无法互补，相互独立，没有关联C.新能源完全可以替代传统能源，不需要互补D.新能源与传统能源互补会增加系统复杂性，没有实际意义4、新能源技术的创新不仅仅体现在硬件设备上，还包括软件和算法的创新，以下关于新能源软件和算法的说法，不正确的是：（）A.能源管理系统的软件可以实现对新能源设备的智能监控、调度和优化运行B.预测算法可以根据历史数据和天气信息预测新能源的发电量，为电网调度提供依据C.数据分析算法可以挖掘新能源系统运行中的潜在问题和优化空间，提高系统效率D.新能源软件和算法的创新不重要，主要依靠硬件设备的改进来提高性能5、在太阳能热发电技术中，集热器的性能对于系统效率有着决定性作用。假设要设计一个高效的太阳能热发电系统，以下哪种集热器类型最有可能实现较高的工作温度和能量转换效率？（）A.平板式集热器，结构简单成本低B.真空管集热器，保温性能好C.抛物面槽式集热器，聚焦效果好D.塔式集热器，能达到高温且规模大6、新能源在交通领域的应用不断拓展。以下关于新能源交通的描述，不正确的是（）A.电动船舶具有零排放、低噪音等优点，但目前在续航里程和充电设施方面仍存在限制B.氢燃料电池飞机是未来航空领域的发展方向，目前已经实现了大规模商业运营C.新能源公交车在城市交通中的比例逐渐增加，有助于改善城市空气质量D.新能源汽车的普及需要完善的充电基础设施支持，包括充电桩的布局和充电速度的提升7、在新能源技术的产业链构建中，包括原材料供应、设备制造、工程建设和服务运营等多个环节。为了提升新能源产业链的整体竞争力，以下哪个环节的优化是最为重要的？（）A.原材料的本地化供应和成本控制B.核心设备制造技术的自主创新C.工程建设的标准化和规范化D.服务运营的专业化和智能化8、新能源汽车的充电基础设施建设是其推广的关键因素之一。对于直流快充和交流慢充两种充电方式，以下哪种说法是恰当的？（）A.直流快充速度快，但对电池寿命影响大，且建设成本高；交流慢充速度慢，但对电池友好，建设成本低。因此，在实际应用中应优先发展交流慢充B.直流快充和交流慢充在充电速度、对电池的影响和建设成本方面没有明显差异，应根据用户需求随机选择建设C.直流快充是未来新能源汽车充电的主要方式，应大力推广，逐步淘汰交流慢充D.交流慢充虽然充电速度慢，但安全性高，适合所有类型的新能源汽车；直流快充存在安全隐患，应谨慎使用9、新能源技术的应用往往受到政策和法规的影响。假设一个地区计划大力推广新能源技术，以下哪种政策措施最有可能促进新能源技术的快速普及和应用？（）A.提供高额的财政补贴，降低新能源产品和服务的成本B.制定严格的排放标准，限制传统能源的使用C.建立健全的技术标准和质量认证体系D.加强对新能源技术研发的税收优惠和资金支持10、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11、水能是一种传统的可再生能源，也是目前全球电力供应的重要组成部分。关于水能发电，以下描述不正确的是（）A.水能发电的原理是利用水流的势能和动能推动水轮机旋转，进而带动发电机发电，其能量转化过程简单高效B.水电站按照开发方式可以分为坝式水电站、引水式水电站和混合式水电站等，不同类型的水电站适用于不同的地理条件和水能资源状况C.水能发电具有启动速度快、调节性能好、运行成本低等优点，但也存在建设周期长、投资大、对生态环境影响较大等问题D.全球的水能资源已经得到了充分的开发和利用，未来不会再有新的大型水电站建设项目12、在新能源技术的国际竞争中，各国在技术研发投入、市场份额争夺和产业政策支持等方面展开激烈角逐。对于一个发展中国家，要在新能源领域取得竞争优势，以下哪个策略是最为关键的？（）A.加大技术引进和消化吸收B.培育本土的龙头企业和品牌C.制定差异化的产业发展政策D.加强国际合作与技术交流13、在新能源技术中，有关氢能源的存储和运输方式，以下哪一种描述是最全面的？（）A.氢能源的存储方式包括高压气态存储、低温液态存储和固态材料存储。高压气态存储成本较低，但存储密度有限；低温液态存储能提高存储密度，但能耗高且需要良好的绝热措施；固态材料存储具有较高的安全性和潜在的高存储密度，但仍处于研究阶段。运输方面，管道运输适合大规模、长距离输送，但建设成本高；液氢槽车运输适用于中小规模运输，但存在蒸发损失B.氢能源的存储和运输问题无法解决，限制了其大规模应用C.氢能源的存储和运输只需要采用一种方式即可，不需要多种方式结合D.氢能源的存储和运输方式简单，不存在技术难题14、关于新能源技术中的能源效率提升措施，以下哪一项阐述是最深入的？（）A.提升新能源技术的能源效率涉及多个方面，包括优化系统设计、采用高效的能量转换设备、改善能源管理策略等。在太阳能系统中，通过精确跟踪太阳位置和优化电池板排列提高光能接收效率；在风能系统中，设计更符合空气动力学的叶片和优化发电机控制提高风能转化效率。同时，利用智能监测和控制系统实现能源的合理分配和高效利用B.能源效率提升措施效果不明显，不值得投入精力C.提升能源效率主要依靠设备更新，其他方法作用有限D.新能源技术的能源效率已经很高，无需进一步提升15、在新能源技术中，有关生物质能的利用方式，以下关于生物质气化技术的描述，哪一种是最准确的？（）A.生物质气化是将生物质在高温缺氧条件下转化为可燃气体的过程。该技术可以处理各种生物质原料，如农作物秸秆、木材废料等。产生的气体可用于发电、供热或作为化工原料。但气化过程中可能会产生一些污染物，需要进行有效的净化处理B.生物质气化技术不成熟，产气质量差，无法大规模应用C.生物质气化只是将生物质简单燃烧，转化效率低，对环境破坏大D.生物质气化技术复杂且成本高，不如直接燃烧生物质获取能量二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）深入分析新能源技术在能源与文化传承保护中的作用，探讨如何在新能源开发过程中保护和传承当地的文化遗产和传统知识。2、（本题5分）全面论述新能源技术在乡村能源转型中的作用和发展策略。包括农村地区新能源资源的评估与开发利用、新能源技术在改善农村能源供应和环境质量方面的成效，以及针对农村特点的新能源技术推广模式和政策需求。3、（本题5分）深入探讨新能源技术在美容美发和健康护理行业的应用和舒适能源环境营造。分析美容美发和健康护理场所的能源需求和服务质量要求，探讨新能源（如太阳能热水供应、空气能热泵空调）如何营造舒适的能源环境和提升服务体验，研究新能源技术在该行业应用的技术适应性和消费者需求。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某潮汐能发电站的水库面积为5平方千米，平均潮差为4米，海水密度为1025kg/m³，发电效率为30%。假设每天有两次涨潮和落潮，计算该电站的理论平均发电功率。如果电站的实际发电功率为理论值的60%，上网电价为0.65元/度，计算电站每天的发电收入。考虑电站的初始投资为8亿元，设备折旧年限20年，运维成本每年3000万元，计算电站的内部收益率。2、（本题5分）某生物质直燃发电厂，年消耗生物质燃料30万吨，燃料热值14000kJ/kg，发电效率30%。计算该电厂的年发电量。如果每吨燃料的采购、运输和存储成本为500元，计算年燃料总成本。3、（本题5分）某太阳能热水器，集热器面积为20平方米，太阳辐射强度平均为800W/平方米，集热器效率为50%。每天日照时间为6小时，水箱容积为200升，水的初始温度为15℃，比热容为4.2kJ/(kg·℃)，计算水箱内水一天可升高的温度。若用户每天用热水100升，电价为0.5元/度，使用电热水器加热相同水量从15℃到60℃需耗电5度，计算使用太阳能热水器一年（300天）节省的费用。4、（本题5分）某家庭安装了一套3kW的屋顶光伏发电系统，光伏板的转换效率为16%，每平方米可安装120W的光伏组件，屋顶面积为25平方米。该地区年平均日照时间为1500小时，系统效率为70%。计算该系统一年的发电量。如果家庭自用比例为80%，上网电价为0.35元/度，自用电价为0.7元/度，计算该系统一年的电费节省和上网收益。5、（本题5分）一辆新能源汽车配备了一组容量为60kWh的锂离子电池，电池的能量密度为200Wh/kg。已知车辆百公里耗电量为15kWh，电池组重量为300kg。计算该车辆满电状态下的续航里程。如果使用快速充电桩，充电功率为60kW，计算从20%电量充至80%所需的时间。假设电池组的循环寿命为1500次，计算在其使用寿命内车辆总的行驶里程。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）全面阐述新能源技术与智慧城市建设的融合，包括智能电网、分布式能源系统、新能源交通和建筑能源管理等方面。分析新能源技术在提升城市能源效率、改善环境质量和增强城市韧性方面的作用。探讨如何通过信息化技术和政策引导实现新能源技术在智慧城市中的广泛应用和协同发展。2、（本题10分）深入研究新能源与传统能源互补的综合能源系统的规划和设计，包括能源供应的优化配置、储能设施的布局和系统运行策略等。分析综合能源系统