常州工学院《传热学》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、新能源技术在建筑领域的应用越来越广泛。当设计一个零能耗建筑时，以下哪种新能源技术的组合最有可能满足建筑的能源需求？（）A.太阳能光伏发电与地源热泵系统B.风力发电与生物质能供暖C.氢燃料电池与太阳能热水器D.潮汐能发电与储能电池2、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3、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4、新能源技术的发展也带来了一些环境和社会问题。例如，大规模风电场的建设可能会对当地的生态环境产生影响。以下关于风电场生态影响的说法，哪一项是准确的？（）A.风电场的建设会破坏当地的植被和土壤，影响野生动物的栖息地，但可以通过后期的生态修复措施完全恢复B.风电场的运行会产生噪音和电磁辐射，对周边居民的健康造成严重威胁C.风电场的建设和运行对当地生态环境的影响可以忽略不计，其带来的清洁能源效益远远超过了潜在的生态问题D.风电场的建设和运行可能会改变当地的气候条件，导致干旱或洪涝等极端天气的发生5、新能源技术的创新往往伴随着商业模式的创新。假设一家新能源企业开发了一种创新的能源管理解决方案，以下哪种商业模式最有可能实现快速市场推广和盈利？（）A.直接销售产品和服务给终端用户B.与能源供应商合作，共同推广和分成C.采用租赁模式，按使用量收费D.以上商业模式的组合运用6、新能源的市场需求受到多种因素的影响。以下关于新能源市场需求的描述，不正确的是（）A.能源政策的调整、环保意识的提高、能源价格的波动等都会影响新能源的市场需求B.随着技术进步和成本降低，新能源产品的性价比不断提高，市场需求也会相应增加C.消费者对新能源产品的认知和接受程度对市场需求有着重要影响，但消费者的个人偏好对市场需求影响不大D.经济发展水平和能源消费结构也会影响新能源的市场需求，一般来说，经济发达地区对新能源的需求相对较高7、对于新能源在农业领域的应用，如太阳能驱动的灌溉系统和生物质能的利用，以下哪种应用方式在提高农业生产效率和可持续性方面具有最大潜力？（）A.安装大规模的太阳能光伏板，为整个农场提供电力和驱动灌溉系统B.利用农业废弃物进行生物质能发电，为农场提供部分能源C.结合太阳能和生物质能，实现能源的多元化供应和综合利用D.引入智能能源管理系统，根据农作物生长需求优化能源分配8、新能源技术的发展也带来了一些新兴的商业模式，如能源合同管理、分布式能源交易等。在一个分布式光伏发电项目中，如果采用能源合同管理模式，以下哪个方面的约定是最为核心的？（）A.项目的投资和建设责任B.发电收益的分配方式C.设备的维护和管理责任D.合同的期限和终止条件9、在新能源技术的成本分析中，包括设备投资、运营维护成本和燃料成本等多个方面。对于一个太阳能光伏发电项目，在其生命周期内，哪个阶段的成本对于项目的经济效益影响最大？（）A.初始设备投资B.运营维护期间的成本C.太阳能电池板的更换成本D.以上阶段的成本都具有重要影响10、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11、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12、新能源技术的国际合作对于推动全球能源转型具有重要意义。当多个国家共同开展一项新能源技术研发项目时，以下哪个方面最容易导致合作中的分歧和障碍？（）A.技术路线的选择和主导权的争夺B.研发资金的分配和使用方式C.知识产权的归属和保护D.不同国家的文化和工作方式差异13、在新能源技术的国际竞争中，知识产权保护至关重要。假设一家企业拥有一项关键的新能源技术专利，以下哪种策略最有助于保护其知识产权并实现商业价值最大化？（）A.严格保密专利技术，不进行任何授权和合作B.广泛授权给其他企业，收取高额专利费C.与战略合作伙伴进行专利交叉许可，共同发展D.主动公开专利技术，推动行业技术进步14、在新能源的开发利用中，政策和法规的引导作用至关重要。政府通过补贴政策、上网电价政策和排放标准等手段来推动新能源产业的发展。对于一个新能源企业，如果要在政策的支持下实现可持续发展，以下哪种策略是最为重要的？（）A.加大研发投入，提高技术水平B.扩大生产规模，降低成本C.优化市场布局，拓展销售渠道D.加强与政府的沟通，争取更多政策支持15、新能源汽车的充电基础设施建设是推广新能源汽车的重要环节。以下关于充电基础设施的描述，错误的是：（）A.快速充电桩能够在短时间内为电动汽车充满电，但对电网的负荷要求较高B.充电桩的分布密度和覆盖范围直接影响着新能源汽车用户的充电便利性C.私人充电桩的安装需要考虑小区电力容量、停车位等因素，存在一定的困难D.充电基础设施的建设完全由政府主导，企业和社会资本参与度很低二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细阐述海洋能的种类，如潮汐能、波浪能、海流能等，并分别说明它们的能量来源和转换原理。分析海洋能开发利用所面临的技术难题和环境挑战，以及未来的发展前景。2、（本题5分）深入分析新能源技术在建筑领域的应用和节能效果评估。举例说明新能源在建筑物中的利用方式（如太阳能光伏幕墙、地源热泵系统），评估其对建筑能耗降低、室内环境改善和建筑可持续性的贡献，分析在建筑设计和施工中推广新能源技术的障碍和应对措施。3、（本题5分）分析新能源技术在农业领域的应用（如太阳能灌溉、生物质能发电用于农业生产）对农业现代化和可持续发展的推动作用，探讨在农业应用中可能遇到的技术和经济问题及解决方案。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某地区规划建设一个40MW的风电场，选用3MW的风机，叶轮直径为110m，切入风速为3.5m/s，额定风速为12m/s，切出风速为23m/s。该地区年平均风速分布符合Weibull分布，形状参数k=2.1，尺度参数c=7.8。计算需要安装的风机数量和年发电量。假设风机可用率为94%，尾流损失系数为6%，计算实际年发电量。2、（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。3、（本题5分）某生物质热解气化发电系统，每小时消耗生物质原料1.5吨，原料的热值为17000kJ/kg，气化效率为65%，燃气轮机的发电效率为30%。计算该系统的发电功率。如果生物质原料的价格为550元/吨，上网电价为0.45元/度，计算每小时的燃料成本和发电收益。4、（本题5分）某地区计划推广太阳能热水器，每台热水器的集热面积为2平方米，年平均太阳辐射量为1600千瓦时/平方米，热水器的效率为50%。一个家庭每天需要150升60℃的热水，水的比热容为4.2千焦/（千克·℃），初始水温为15℃。计算该家庭需要安装多少台太阳能热水器才能满足需求？如果采用电加热来补充不足的热量，电价为0.6元/千瓦时，计算每年的电费支出。5、（本题5分）一个10MW的潮汐能发电站，潮差为6m，水库面积为800000m²，发电效率为25%。计算电站的满负荷发电功率和每天的发电量（假设每天涨落潮各两次，每次发电5小时）。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10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（BIPV）、地源热泵空调系统、建筑储能技术等。研究这些技术在建筑设计、施工和运营阶段的整合和优化方法，分析其对建筑能耗、室内环境质量和建筑成本的影响。探讨如何通过技术创新和政策激励，提高建筑领域对新能源技术的接受度和应用水平。2、（本题10分）新能源在智慧城市建设中发挥着重要作用，有助于实现城市的可持续发展和智能化管理。深入探讨新能源在智慧城市中的应用场景，如智能交通系统中的电动汽车充电设施、智慧建筑中的能源管理和可再生能源利用、城市能源互联网的构建等方面的技术实现和运营模式。分析新能源应用对智慧城市基础设施建设、能源供应可靠性和城市生态环境的影响。研究智慧城市规划中如何整合新