昆明理工大学《热工仪表及控制》2021-2022学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页昆明理工大学《热工仪表及控制》

2021-2022学年第一学期期末试卷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1分，共15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、地热能是一种来自地球内部的热能资源，具有稳定、可靠的特点。关于地热能的开发和利用，以下说法不准确的是：（）A.地热能可以通过地热蒸汽发电、地热热水发电和地源热泵等方式进行利用，适用于不同的温度范围B.开发地热资源需要进行详细的地质勘探，以确定地热储层的位置、温度和流体特性，评估开发的可行性和风险C.地热能的开发和利用不会对环境产生任何影响，是一种完全绿色、可持续的能源D.增强型地热系统（EGS）通过人工创造裂隙来增加地热储层的渗透性，提高地热资源的开采效率，但该技术仍处于研发和试验阶段2、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3、新能源技术在工业生产中的应用可以降低能源成本和减少环境污染。对于一个高能耗的化工企业，如果要采用新能源技术进行节能减排改造，以下哪个方案的综合效益可能最高？（）A.安装太阳能光伏发电系统B.建设余热回收利用装置C.采用生物质替代部分化石燃料D.以上方案结合实施4、在新能源的发展过程中，材料科学的进步起到了重要的支撑作用，以下关于新能源材料的说法，不准确的是：（）A.高效的太阳能电池材料，如钙钛矿材料，具有较高的光电转换效率和较低的成本，有望替代传统的硅基材料B.用于储能电池的正负极材料的性能直接影响电池的能量密度、循环寿命和安全性C.新型的超导材料可以在低温下实现零电阻，有助于提高能源传输的效率，但目前应用范围有限D.新能源材料的研发已经非常成熟，不需要进一步的创新和突破5、新能源技术的可靠性和稳定性对于用户的使用体验和电网的安全运行至关重要。在一个家用新能源发电和储能系统中，如果要保证在电网停电时仍能正常供电，以下哪个设备或功能是必须具备的？（）A.高性能的逆变器B.大容量的蓄电池C.智能切换开关D.远程监控系统6、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7、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8、对于新能源在建筑领域的应用，以下关于其形式和效益的描述，哪一个是恰当的？（）A.新能源在建筑领域的应用包括太阳能光伏发电用于建筑供电、太阳能热水器提供热水、地源热泵用于供暖和制冷等。这些应用可以降低建筑的能源消耗，减少对传统能源的依赖，降低运营成本，同时减少温室气体排放，提高建筑的环保性能和可持续性。但初期投资可能较高，需要综合考虑长期效益B.新能源在建筑领域的应用只有太阳能光伏发电，效益不明显，投资回报率低C.新能源在建筑领域应用复杂，成本高，没有任何效益D.新能源在建筑领域的应用会破坏建筑结构，不建议推广9、新能源技术在分布式能源系统中的应用越来越广泛。以下关于分布式能源系统的描述，不准确的是（）A.分布式能源系统通常由多种新能源发电设备（如太阳能光伏、小型风力发电机）、储能装置和能源管理系统组成，可以实现能源的自给自足和高效利用B.分布式能源系统可以与电网连接，在电力供应不足时从电网购电，在电力过剩时向电网售电，提高了能源供应的可靠性和灵活性C.分布式能源系统的安装和运行成本较高，但其可以减少输电损耗和对大型集中式电站的依赖，有利于降低能源系统的总体成本D.分布式能源系统的规模通常较小，只能满足单个家庭或小型社区的能源需求，无法应用于大型工业企业或商业建筑10、对于风能发电技术，在探讨不同类型的风力发电机（如水平轴和垂直轴）的特点和适用场景时，以下哪一项阐述是最恰当的？（）A.水平轴风力发电机通常具有较高的发电效率，适用于大规模的风电场，因为它们能更好地利用高风速。然而，它们对风向的要求较高，安装和维护成本也相对较高。垂直轴风力发电机则对风向不敏感，结构较为简单，适合在城市和分散的地区使用，但发电效率相对较低B.水平轴风力发电机是主流，垂直轴风力发电机几乎没有应用价值，因为其效率低且不稳定C.风力发电机的类型对其性能和适用场景影响不大，选择哪种主要取决于成本和个人喜好D.垂直轴风力发电机在所有方面都优于水平轴风力发电机，未来将完全取代水平轴风力发电机11、在新能源技术的生物能发酵过程优化方面，以下关于其关键因素和技术手段的描述，不正确的是哪一项？（）A.生物能发酵过程的优化需要考虑微生物菌种的选育、发酵条件的控制（如温度、pH值、溶氧等）、底物的预处理和营养物质的添加等因素B.采用基因工程、代谢工程等技术手段对微生物菌种进行改造，可以提高其发酵性能和产物产量C.利用过程监测和控制系统实时监测发酵过程中的参数变化，并及时调整控制策略，能够实现发酵过程的自动化和优化D.生物能发酵过程的优化已经非常完善，不需要进一步的研究和探索，所有的发酵过程都能够达到理想的效果12、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13、新能源技术的发展离不开材料科学的支持。在研发新型高效的太阳能电池材料时，以下哪种材料特性对于提高电池性能最为关键？（）A.高的载流子迁移率，促进电荷传输B.宽的能带隙，吸收更多的太阳光C.良好的稳定性和耐候性，延长使用寿命D.低的制备成本，便于大规模生产14、对于新能源技术中的储能技术，以下关于其重要性和应用场景的描述，不正确的是哪一项？（）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，促进新能源的大规模接入B.储能技术在电力系统中的应用场景包括调峰、调频、备用电源、分布式能源存储等，能够优化电力资源配置，提高能源利用效率C.常见的储能技术包括电池储能（如锂离子电池、铅酸电池等）、超级电容器储能、飞轮储能、抽水蓄能等，它们各有优缺点，适用于不同的应用场景D.储能技术的发展已经非常完善，不存在任何技术难题和成本问题，能够完全满足新能源发展和电力系统运行的需求15、氢能作为一种清洁能源，在未来能源体系中具有潜在的重要地位。对于氢燃料电池汽车，以下哪种描述是恰当的？（）A.氢燃料电池汽车加注氢气速度快，续航里程长，性能优于传统燃油汽车和纯电动汽车，且加氢站建设成本低，易于普及B.氢燃料电池汽车的核心技术已经完全成熟，不存在任何技术难题，大规模推广应用只是时间问题C.氢燃料电池汽车虽然具有零排放、高效率等优点，但目前面临着氢气制取、储存和运输成本高，以及燃料电池耐久性和成本等问题，限制了其大规模商业化应用D.氢燃料电池汽车的性能和成本与纯电动汽车相当，在市场上可以相互替代，没有明显的优势和劣势二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）深入探讨新能源技术在家具制造行业的应用和发展方向，如使用环保型胶粘剂、电动工具的能源管理等。分析新能源如何提升家具产品的品质和环保性能，促进家具制造业的转型升级，以及在市场竞争中的机遇和挑战。2、（本题5分）深入探讨新能源在教育领域的应用，如学校的新能源设施、新能源科普教育等。分析新能源在教育环境改善和能源教育方面的意义，以及如何在学校中推广新能源的应用和培养学生的能源意识。3、（本题5分）深入分析新能源技术在能源与水资源耦合管理中的应用，探讨如何实现能源生产与水资源保护的协同优化。4、（本题5分）全面论述新能源技术在工业生产中的应用，如工厂采用太阳能屋顶、余热回收利用等。分析这些应用如何降低工业能耗、提高能源效率、减少温室气体排放。探讨在工业领域推广新能源技术所需要的政策支持和技术创新。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某地区建设了一个5MW的生物质热电联产项目，以木材废弃物为燃料，热值为16MJ/kg，燃烧效率为85%，发电效率为25%，供热效率为40%。每年消耗燃料3万吨，计算项目的年发电量和供热量。如果上网电价为0.5元/度，供热价格为100元/GJ，计算项目的年发电收入和供热收入。2、（本题5分）一个氢燃料电池物流车，储氢罐容量为6kg，氢气的热值为142MJ/kg，燃料电池系统效率为55%，车辆平均能耗为1.1MJ/km。计算车辆的理论续航里程。假设加氢站的氢气价格为60元/kg，计算充满一次氢的成本。如果车辆每年行驶3万公里，比较使用该氢燃料电池物流车与传统燃油物流车（百公里油耗12L，油价7.5元/L）的年燃料费用。3、（本题5分）某风力发电场采用直驱永磁同步发电机，风机叶轮直径为80米，风速为10米/秒时，风能利用系数为0.45，空气密度为1.2千克/立方米。计算此时风机的输出功率。如果要使输出功率达到2兆瓦，风速至少需要达到多少米/秒？4、（本题5分）某波浪能发电装置波能转换效率35%，所在海域波浪平均功率密度25kW/m，迎波宽度30m。求平均输出功率。若年运行3600小时，上网电价0.5元/千瓦时，计算年发电收益。5、（本题5分）某太阳能热水器集热器面积为20平方米，太阳能辐射强度平均为800W/平方米，集热器效率为50%，水箱容积为150升，水的初始温度为20℃，需要加热到60℃。计算将水箱中的水加热所需的时间（假设没有热量损失）。如果使用电加热，电价为0.6元/度，计算使用太阳能热水器节省的费用。四、综合题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）综合论述新能源技术在文化遗产保护中的应用，如利用太阳能和风能为古建筑提供照明和保护设备供电。分析新能源技术在减少文化遗产保护中的能源消耗、降低对传统能源的依赖和保护文化遗产原真性方面的作用。研究如何在文化遗产保护中合理应用新能源技术，同时遵循保护原则和法规。2、（本题10分）综合研究新能源技术在能源存储和配送领域的创新体系和发展策略。分析能源存储技术（如电池技术、超级电容、液流电池）的最新进展和应用场景，探讨能源配送网络中的智能化管理、优化调度和安全保障技术，研究新能源存储和配送技术对能源系统稳定性和灵活性的提升作用。3、（本题10分）详细阐述新能源技术在能源互联网中的应用和关键技术，如能量路由器、虚拟电厂、分布式能源交易等。分析能源互联网的架构和运行机制，