华东理工大学《燃烧学》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《燃烧学》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2、随着全球对清洁能源的需求不断增长，新能源技术的发展日益受到关注。以下关于太阳能光伏发电的说法中，哪一项是正确的？（）A.太阳能光伏发电的效率已经达到理论极限，无法进一步提高B.太阳能光伏发电在阴天和夜晚无法工作，因此其稳定性较差C.太阳能光伏发电系统的成本主要在于光伏板的制造和安装，随着技术进步和规模扩大，成本在逐渐降低。目前，在一些地区，太阳能光伏发电已经实现了平价上网，与传统能源发电成本相当甚至更低D.太阳能光伏发电产生的电能质量较差，无法直接并入电网使用3、新能源技术的发展需要不断进行技术创新和突破。在提高太阳能电池效率的研究中，以下哪个研究方向最有可能带来重大的突破？（）A.开发新型的半导体材料，优化能带结构B.改进电池的制造工艺，提高生产效率C.研究多结太阳能电池，提高光谱利用率D.探索量子点技术在太阳能电池中的应用4、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5、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6、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7、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8、新能源技术的推广应用需要公众的认知和支持，通过宣传教育和示范项目等方式可以提高公众的接受度。对于一个新开发的新能源社区，如果要让居民更好地了解和接受新能源技术，以下哪种宣传方式是最为有效的？（）A.举办科普讲座B.设立示范家庭C.开展社区活动D.以上方式综合运用9、新能源技术在交通领域的应用除了汽车，还包括轨道交通。关于有轨电车采用超级电容储能供电的方式，以下哪种说法是恰当的？（）A.超级电容储能供电的有轨电车充电时间长，续航里程短，无法满足实际运营需求B.超级电容储能供电的有轨电车具有快速充电、绿色环保、运营灵活等优点，但对充电站的布局要求较高C.超级电容储能供电技术不成熟，可靠性差，不适合在有轨电车中应用D.超级电容储能供电的有轨电车成本过高，经济效益差，不如传统的接触网供电方式10、对于新能源在智能电网中的应用，以下哪种技术能够最有效地实现电网与新能源发电的协调优化，提高电网的适应性和稳定性？（）A.先进的电力电子设备，如逆变器和变流器B.大数据分析和人工智能算法，进行预测和调度C.分布式能源管理系统，实现本地能源的优化利用D.以上三种技术的综合应用11、新能源技术的国际竞争日益激烈，各国纷纷加大研发投入和制定发展战略。在全球新能源技术竞争格局中，如果一个国家想要占据领先地位，以下哪个方面的投入是最为核心的？（）A.基础研究经费B.产业化应用资金C.人才培养和引进D.国际合作项目12、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13、在新能源技术的发展趋势中，有关能源存储技术的创新方向，以下哪一种分析是最深入的？（）A.能源存储技术的创新方向包括提高电池能量密度、缩短充电时间、延长循环寿命、降低成本等。新型电池材料的研发，如锂硫电池、固态电池等，有望突破现有锂离子电池的性能瓶颈。此外，超级电容器、液流电池等技术也在不断发展，以满足不同应用场景的需求。同时，储能系统的集成和智能化管理也是重要的研究方向B.能源存储技术已经发展到极限，没有创新的空间C.能源存储技术的创新主要集中在提高电池容量，其他方面不重要D.能源存储技术的创新难度大，短期内无法取得重大突破14、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15、新能源技术的应用对交通运输行业的变革产生了重要推动作用。以下关于新能源在交通运输领域影响的描述，不正确的是：（）A.新能源汽车的普及有助于减少交通运输行业的尾气排放，改善空气质量B.电动船舶和电动飞机的发展尚处于起步阶段，短期内难以大规模应用C.新能源技术使得交通运输工具的能源成本大幅降低，运营效益显著提高D.新能源在交通运输领域的应用已经完全取代了传统的燃油动力，实现了全面转型二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）生物质能具有来源广泛、可再生等特点，但在其开发和利用过程中也存在一些问题。请深入分析生物质能的主要来源（如农业废弃物、林业剩余物、能源作物等）、转化技术（如燃烧、气化、发酵等）以及在实际应用中所面临的原料收集与运输困难、转化效率低下、环境污染等挑战，并提出相应的解决策略。2、（本题5分）详细阐述新能源技术在医疗美容行业的应用和对医疗美容机构的能源改造。包括美容设备的节能升级、医疗场所的新能源照明、美容药品生产的能源消耗管理等，探讨如何通过新能源技术提升医疗美容行业的能源效率和环保形象。3、（本题5分）新能源技术的创新往往伴随着商业模式的创新。请深入探讨新能源领域的新型商业模式（如能源互联网、分布式能源交易、合同能源管理等）的运行机制、盈利模式、发展潜力以及所面临的市场和政策障碍，分析如何通过商业模式创新推动新能源技术的广泛应用和产业的快速发展。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一辆氢燃料电池汽车，储氢罐容量为5kg，氢气的热值为142MJ/kg，燃料电池系统效率为50%。车辆百公里氢耗为1kg，计算车辆的续航里程。假设氢气价格为50元/kg，每公里行驶成本是多少？如果车辆初始购置成本为50万元，预计使用8年，每年行驶2万公里，计算年均使用成本。2、（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。3、（本题5分）某家庭安装了一套5kW的太阳能光伏发电系统，投资成本为2万元，系统寿命为20年。当地年平均日照时间为1500小时，光伏板的光电转换效率为18%，系统综合效率为80%。假设上网电价为0.4元/度，自用电价为0.6元/度，家庭年用电量为4000度，计算该系统每年的发电收益（包括上网卖电和自用电节省）以及投资回收期。4、（本题5分）某风力发电机组叶片长60米，扫风面积2826平方米，风速12m/s时功率系数0.45，空气密度1.2kg/m³。求输出功率。若切入风速4m/s，切出风速22m/s，年平均风速7m/s，可利用率96%，尾流损失0.07，求年发电量。5、（本题5分）一辆新能源汽车的驱动电机功率为100kW，电池组电压为400V，在加速过程中电机电流达到300A。计算电机的输出扭矩。假设车辆以60km/h的速度匀速行驶，此时电机效率为90%，计算车辆的行驶阻力。如果电池组容量为80kWh，车辆在该速度下的能耗为20kWh/100km，计算车辆的续航里程。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）以某一能源企业或行业的数字化转型实践为例，综合研究新能源技术在能源领域数字化转型中的应用案例和发展路径。分析企业或行业的业务流程、数据管理和决策需求，探讨新能源技术与大数据、人工智能、物联网等数字技术的融合应用（如新能源设备的远程监控、智能运维、能源交易平台）和对企业竞争力和行业发展的影响，研究能源数字化转型中的技术标准和安全保障问题。2、（本题10分）海洋能是一种蕴含在海洋中的巨大可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等多种形式。请全面阐述这些海洋能形式的转化原理和技术手段，如潮汐能发电中的潮汐坝和潮汐涡轮机、波浪能转换装置的类型和工作机制、海流能发电系统的设计等。分析海洋能开发所面临的技术难题，