吉林化工学院《气体动力学》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《气体动力学》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2、新能源在工业生产中的应用越来越广泛，以下关于新能源在工业中的应用场景，描述错误的是：（）A.工厂可以利用屋顶的太阳能光伏发电满足部分电力需求，降低用电成本B.工业余热回收技术可以将生产过程中的废热转化为电能或热能，提高能源利用效率C.新能源汽车的零部件制造工厂可以完全依靠新能源供电，不需要传统能源D.一些高能耗的工业企业可以采用氢能作为燃料，替代传统的化石能源，减少碳排放3、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4、在新能源技术的可靠性评估中，需要考虑设备故障概率、系统运行稳定性和应对极端环境的能力等因素。对于一个海上风电场，以下哪个因素对于其可靠性评估是最为重要的？（）A.风机基础在海洋环境中的耐久性B.海底电缆的故障风险C.海上气象条件对风机运行的影响D.以上因素都同等重要5、新能源技术的应用对气候变化的应对具有重要意义，以下关于新能源与气候变化的关系，说法错误的是：（）A.大规模应用新能源可以减少温室气体排放，减缓全球气候变化的速度B.新能源的发展可以降低对化石燃料的依赖，从而减少因燃烧化石燃料而产生的污染物排放C.气候变化对新能源的开发和利用没有任何影响，新能源技术可以在任何气候条件下稳定运行D.新能源技术的创新和发展有助于提高能源效率，进一步减少能源消耗对环境的压力6、新能源技术的知识产权保护对于企业的创新和发展具有重要意义。在新能源领域，专利申请和技术秘密保护是常见的知识产权保护方式。对于一家新能源研发企业，如果要保护其核心技术不被竞争对手模仿，以下哪种知识产权保护策略是最为有效的？（）A.积极申请专利B.严格保密技术秘密C.专利和技术秘密相结合D.不进行任何保护，依靠技术领先优势7、海洋能是一种潜力巨大的新能源，包括潮汐能、波浪能、海流能等。关于海洋能的开发利用，下列说法不正确的是：（）A.潮汐能发电具有规律性和可预测性，是目前海洋能开发中较为成熟的技术B.波浪能的能量密度较高，但受海洋环境影响大，开发难度较大C.海流能的利用需要特殊的装置和技术，目前仍处于试验阶段D.海洋能的开发不会对海洋生态环境造成任何影响，可以无限制地进行大规模开发8、对于新能源在建筑领域的应用，如零能耗建筑的设计和建设，以下哪种技术或策略在降低建筑能耗方面发挥的作用最为显著？（）A.高效的建筑保温和隔热材料，减少热量的散失和吸收B.太阳能光伏一体化设计，将光伏板与建筑外观融合，提供电力C.智能照明和空调系统，根据室内外环境自动调节D.地源热泵系统，利用地下热能进行供暖和制冷9、在新能源储能技术中，液流电池具有独特的优势。以下关于液流电池的特点，描述错误的是（）A.液流电池的储能容量与功率可以独立设计，通过调整电解液的体积和浓度，可以灵活满足不同规模的储能需求B.液流电池的电解液可以循环使用，使用寿命长，维护成本相对较低，适合大规模储能应用C.液流电池的充放电过程中，电极材料不发生相变，因此具有较好的循环性能和稳定性D.液流电池的能量转换效率极高，几乎可以达到100%，而且响应速度快，能够瞬间输出大功率10、新能源技术的发展也带来了一些环境和社会问题，需要引起关注和解决。以下关于新能源相关问题的描述，不正确的是：（）A.大规模建设太阳能和风能发电场可能会对当地的生态环境造成一定影响，如改变土地利用方式、影响鸟类迁徙等B.新能源设备的制造过程中可能会消耗大量的资源和产生一定的污染物排放，需要加强产业的绿色制造和循环经济C.新能源的发展可能会导致部分传统能源行业的就业岗位减少，但同时也会创造新的就业机会，如新能源设备的安装、维护和研发等D.新能源的普及和应用不会对社会的能源消费观念和生活方式产生任何影响，人们可以保持原有的习惯11、新能源技术的推广应用面临着诸多挑战，以下关于这些挑战的描述，错误的是：（）A.新能源发电的成本相对较高，在一定程度上限制了其大规模普及和应用B.新能源技术的稳定性和可靠性有待提高，例如太阳能和风能的间歇性和波动性C.新能源产业的发展需要完善的政策支持和市场机制，但目前相关政策和市场还不够成熟D.新能源技术的研发已经非常成熟，不存在技术瓶颈和难题，只需要加大推广力度即可12、在新能源的存储技术方面，电池技术的发展至关重要。以下关于常见电池技术的叙述，不准确的是：（）A.锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率低等优点，广泛应用于手机、笔记本电脑和电动汽车等领域B.钠离子电池在成本和资源丰富度方面具有优势，但目前其性能仍不如锂离子电池，还需要进一步的技术改进C.铅酸电池是一种古老但仍广泛使用的电池技术，主要用于汽车启动电源和备用电源，但其能量密度较低D.液流电池具有可扩展性强、寿命长等优点，是目前最适合大规模储能的电池技术，没有任何缺点13、新能源技术的发展对能源存储的需求日益增加，以下关于能源存储的作用，说法不正确的是：（）A.能源存储可以平衡新能源发电的间歇性和波动性，提高电力系统的稳定性和可靠性B.能源存储可以在用电低谷时储存电能，在高峰时释放，起到削峰填谷的作用，提高能源利用效率C.能源存储能够使新能源发电完全独立于电网运行，不需要与传统能源进行协同D.能源存储可以为偏远地区和应急情况下提供可靠的电力供应14、在新能源的储能技术中，超级电容器具有一些独特的性能特点，以下关于超级电容器的说法，不正确的是：（）A.超级电容器具有极高的功率密度，可以在短时间内释放大量电能，适用于需要快速充放电的场合B.超级电容器的能量密度相对较低，无法与电池相比，因此不适合作为长期储能装置C.超级电容器的循环寿命很长，可以经受数十万次的充放电循环，维护成本低D.超级电容器的工作原理与电池完全相同，只是性能参数有所差异15、当研究新能源技术在智能电网中的应用时，如需求响应、分布式能源管理和智能电表等，需要实现电网的智能化运行和优化。在这些应用中，以下哪个技术的突破对于提高电网的灵活性和适应性最为关键？（）A.高性能的通信和控制技术B.先进的电力电子技术C.大数据分析和人工智能应用D.以上技术都至关重要二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）深入探讨新能源技术在航空航天领域的应用前景和挑战。包括电动飞机、卫星能源系统、太空太阳能电站等，分析在高要求的航空航天环境中新能源技术的可行性和发展方向。2、（本题5分）深入探讨新能源技术在矿山开采和资源加工行业的应用和节能减排效果。分析矿山和资源加工企业的能源需求和环境压力，阐述新能源技术（如电动矿车、余热余压利用）如何实现行业的节能减排和可持续发展，研究相关技术应用的经济可行性和政策引导。3、（本题5分）深入研究新能源技术在清洁和保洁服务中的应用和效益。分析新能源在清洁车辆、保洁设备中的能源驱动方式，以及如何提高清洁服务的效率和降低环境影响。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某地区规划建设一座温差能发电站，海水温差为20℃，流量为2000t/h，温差能发电效率为10%。计算该电站的发电功率。如果电站的综合效率为60%，计算实际发电功率。已知上网电价为0.55元/度，计算该电站一年的发电收益。2、（本题5分）某氢燃料电池物流车，储氢罐容积40升，压力35MPa，氢气利用率90%，氢气热值143kJ/g，车辆平均功率需求25kW。计算车辆的续航里程。若加氢站氢气售价50元/kg，车辆年行驶里程8万公里，计算年燃料费用。3、（本题5分）某太阳能路灯系统，路灯功率为100W，每天工作10小时，采用铅酸蓄电池储能，蓄电池容量为200Ah，电压为12V。连续阴雨天数为5天，放电深度为80%，计算蓄电池的数量。假设太阳能电池板的效率为18%，平均日照时间为5小时，计算太阳能电池板的功率。4、（本题5分）某潮汐电站的库区面积为10km²，平均潮差为5m，涨潮和落潮时间各为6小时。假设电站的综合效率为20%，计算该电站的平均发电功率。如果年运行天数为300天，上网电价为0.6元/千瓦时，计算该电站每年的发电收益。同时，考虑电站的建设成本为10亿元，设备寿命为30年，每年的运维成本为800万元，计算该电站的投资回收期。5、（本题5分）一个氢燃料电池汽车加氢站，每天需要供应100辆氢燃料电池汽车，每辆车的储氢量为5千克，氢气的能量密度为140兆焦/千克，车辆的平均能耗为1兆焦/千米。假设加氢站的氢气储存压力为70兆帕，储氢罐的容积为20立方米，氢气在该压力下的密度为38千克/立方米。计算加氢站需要配备多少个储氢罐才能满足一天的需求？同时，如果制氢成本为20元/千克，计算一天的氢气供应成本。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）针对应急管理和灾害救援的特定场景（如地震救援、洪水灾害、公共卫生事件），综合研究新能源技术的应用和能源保障策略。分析灾害情况下的能源需求特点和紧急程度，探讨新能源技术（如移动新能源发电设备、储能系统、应急通信能源保障）的应用模式和快速响应机制，研究如何提高新能源在应急救援中的可靠性和适应性。2、（本题10分）综合探讨新能