北京理工大学《燃烧与传热学》2021-2022学年第一学期期末试卷

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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、新能源汽车的充电基础设施建设对于其普及至关重要。包括充电桩的布局、充电速度和兼容性等方面。在一个城市中，如果要构建一个便捷高效的新能源汽车充电网络，以下哪个方面的工作是首要的？（）A.合理规划充电桩的分布位置B.提高充电桩的充电速度C.确保充电桩的兼容性D.降低充电桩的建设成本2、对于新能源的分布式应用，如在农村地区或偏远地区实现能源自给自足，以下哪种组合的新能源技术和储能设备可能是最经济有效的解决方案？（）A.小型风力发电机和铅酸电池储能B.太阳能光伏板和锂离子电池储能C.生物质能发电和超级电容器储能D.地热能发电和液流电池储能3、生物质能作为一种可再生能源，具有来源广泛、低碳环保等特点。生物质发电技术主要包括直接燃烧发电、气化发电和沼气发电等方式。在一个以农业废弃物为原料的生物质发电厂中，如果要降低发电成本同时减少环境污染，以下哪种技术改进措施最为有效？（）A.提高燃烧温度B.优化气化工艺C.增加沼气池的数量D.减少原料的预处理步骤4、在新能源电网的整合中，智能电网技术发挥着重要作用。假设要构建一个能够有效整合多种新能源发电的智能电网，以下哪个方面的技术创新最为关键？（）A.先进的电力电子设备，实现电能的高效转换和控制B.高效的能量管理系统，优化电力分配和调度C.强大的通信和监测系统，实时获取电网运行数据D.分布式储能系统的广泛应用，平衡供需波动5、在探讨新能源技术的标准和规范时，以下关于其重要性和制定原则的描述，哪一项是正确的？（）A.新能源技术的标准和规范对于保障产品质量、促进技术创新、确保安全可靠运行以及推动市场有序发展具有重要意义。制定原则应基于科学性、先进性、兼容性和可操作性，充分考虑技术发展趋势、国际标准和行业需求。标准和规范的制定有助于提高新能源产品的互操作性，降低成本，增强消费者信心，促进国际贸易和合作B.新能源技术的标准和规范不重要，市场会自然形成统一的标准C.新能源技术的标准和规范制定困难，没有必要制定D.新能源技术的标准和规范过于严格，会限制技术发展6、在研究新能源技术的成本效益分析时，以下关于其要点和作用的描述，哪一种是准确的？（）A.新能源技术的成本效益分析要点包括初始投资、运营维护成本、能源产出、环境效益、社会效益等。通过成本效益分析，可以评估新能源项目的经济可行性，为投资决策提供依据，优化项目设计和运营策略，促进资源的合理配置。同时，成本效益分析还可以帮助比较不同新能源技术的优劣，推动技术创新和成本降低B.新能源技术的成本效益分析只考虑初始投资和能源产出，其他因素不重要C.新能源技术的成本效益分析方法简单，结果不准确，没有参考价值D.新能源技术的成本效益分析对决策没有任何帮助，不需要进行7、新能源技术的应用需要考虑不同地区的资源禀赋和能源需求特点。在一个光照资源丰富但电力需求较小的地区，如果要充分利用当地的太阳能资源，以下哪种发展模式是比较合适的？（）A.建设大型太阳能发电站，向外输送电力B.推广分布式光伏发电，满足本地需求C.发展太阳能热水器等终端应用D.暂时不开发太阳能资源8、对于新能源在海洋工程中的应用，如海上石油平台的能源供应，以下哪种新能源技术在恶劣海洋环境下具有较好的适应性和可靠性？（）A.波浪能发电，能够充分利用海洋的波浪能量B.海上风力发电，技术相对成熟，可靠性较高C.海洋温差能发电，具有稳定的能源输出D.太阳能光伏发电与储能系统结合，安装维护相对简单9、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10、在研究生物质能利用技术时，以下关于其分类和特点的描述，哪一种是正确的？（）A.生物质能包括生物质发电、生物质液体燃料（如生物柴油、乙醇）和生物质气体燃料（如沼气）等。生物质能具有来源广泛、可再生、可储存等特点，但也存在能量密度相对较低、收集和运输成本较高、转化效率有待提高等问题B.生物质能只有生物质发电一种形式，其特点是能量转化效率极高，不受原料供应限制C.生物质能主要是指通过燃烧生物质获取热能，特点是污染严重，不可持续D.生物质能包括核聚变和核裂变产生的能量，具有高能量输出，无环境影响的特点11、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12、在新能源领域，储能技术的发展面临诸多挑战。以下关于储能技术挑战的描述，不正确的是（）A.目前储能技术的能量密度相对较低，难以满足大规模储能的需求B.储能设备的成本较高，限制了其在一些场景中的广泛应用C.储能技术的循环寿命有限，需要频繁更换设备，增加了使用成本D.储能技术已经非常成熟，不存在任何技术难题和挑战13、海洋能是一种潜力巨大的新能源，包括潮汐能、波浪能和海流能等多种形式。在开发海洋能的过程中，面临着设备可靠性、海洋环境适应性和能量转换效率等诸多挑战。对于一个潮汐能发电项目，如果要提高其能量转换效率并降低设备维护成本，以下哪种技术方案是值得优先探索的？（）A.采用新型的潮汐能捕获装置B.优化电站的选址C.改进能量转换系统D.增加备用发电设备14、新能源在能源市场中的份额逐渐增加，对能源格局产生了深远的影响。以下关于新能源对能源市场的影响，说法错误的是（）A.新能源的发展推动了能源结构的优化，减少了对传统化石能源的依赖，降低了能源进口的风险B.新能源的成本逐渐降低，使得能源价格更加稳定，降低了企业和居民的能源消费成本C.新能源的大规模接入对电力系统的稳定性和灵活性提出了更高的要求，需要对电网进行升级和改造D.新能源的发展完全没有对传统能源企业造成冲击，传统能源企业的市场地位和盈利能力没有受到任何影响15、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，降低能耗二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）新能源的开发和利用需要综合考虑其全生命周期的环境影响。请深入探讨新能源设备制造过程中的能源消耗和污染物排放，如太阳能电池板生产中的有害物质排放和风机制造中的材料消耗。研究新能源系统运行期间的环境影响，如光伏发电对土地生态的长期影响和风力发电对鸟类的潜在危害。同时，分析新能源废弃后的处理和回收问题，如废旧电池和光伏组件的回收技术和政策，以及如何实现新能源的可持续生命周期管理。2、（本题5分）详细探讨新能源技术在能源项目融资中的创新模式和风险评估。分析项目融资的渠道、结构和还款来源在新能源项目中的特点。探讨如何进行准确的风险评估，保障投资者利益和项目的可持续性。3、（本题5分）详细论述新能源技术在建筑节能中的应用，如太阳能光伏建筑一体化、地源热泵系统等。分析这些技术如何降低建筑能耗、提高室内环境质量，以及在建筑领域推广应用的政策和市场机制。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个地热能供暖项目，地热井口温度120℃，回水温度70℃，流量100吨/小时，水的比热容4.2千焦/（千克·℃）。计算该项目的供热功率。如果供暖面积为10万平方米，室内外温差20℃，建筑热指标50瓦/平方米，该项目能否满足供暖需求？如不能，需要提高井口温度多少度？2、（本题5分）一座3MW的海上风力发电场，风机轮毂高度为100米，平均风速为7m/s，海平面粗糙度为0.03。根据对数风廓线公式计算风机轮毂处的风速。已知风机的功率曲线，计算该风机的输出功率。若上网电价为0.7元/度，每年运行320天，计算年发电收益。初始投资2亿元，设备寿命25年，每年运维成本400万元，求投资回收期。3、（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。如果地热资源的可开采年限为30年，电站建设成本为3亿元，设备折旧年限为25年，运维成本每年为400万元，上网电价为0.55元/度，计算该电站的投资回收期。4、（本题5分）一个新能源充电站，有10个快充桩，每个桩的功率为60kW，每天工作12小时，充电效率为90%。计算每天的总充电量。如果充电站的电价为1.5元/千瓦时，计算每天的充电收入。同时，考虑充电站的运营成本为每天2000元，计算每天的利润。5、（本题5分）某生物质气化炉每小时消耗生物质1.5吨，热值17MJ/kg，气化效率75%，产气热值5.5MJ/m³，燃气轮机发电效率32%。求每小时发电功率。年运行8000小时，上网电价0.42元/千瓦时，求年发电收益。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）新能源汽车是交通领域能源转型的关键。请详细阐述电动汽车的动力系统架构，包括电池技术、电机驱动系统和电控系统。分析当前主流电池技术（如锂离子电池、磷酸铁锂电池等）的性能特点、发展瓶颈和未来突破方向。探讨电动汽车在充电基础设施建设、续航里程焦虑、电池回收利用等方面存在的问题，并提出综合性的解决策略。同时，对比电动汽车与传统燃油汽车在全生命周期内的能源消耗和环境影响。2、（本题10分）新能源技术的发展对能源法律法规和标准体系的完善提出了新的需求。请综合研究当前能源法律法规在新能源领域的适用情况和存在的漏洞，如产权保护、市场准入、监管机制等方面。分析新能源标准