西华大学《传热学》2022-2023学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页西华大学《传热学》

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、新能源技术与传统能源技术的融合是当前能源领域的一个重要趋势。以下关于新能源与传统能源融合的方式，描述不准确的是（）A.在火力发电中，可以采用生物质与煤炭混合燃烧的方式，减少煤炭的使用量，降低污染物排放B.利用新能源为传统能源开采和加工过程提供电力和热能，提高能源利用效率，减少对外部能源的依赖C.将新能源发电与传统的电网相结合，通过智能调控和储能技术，实现电力的稳定供应和优化配置D.新能源与传统能源是相互独立的，无法进行融合，只能逐步替代传统能源2、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3、对于风能发电技术，以下关于其优势和面临的挑战的描述，哪一个是恰当的？（）A.风能发电具有可再生、无污染、成本逐渐降低等优势。但也面临着风资源分布不均、风力不稳定、对环境可能产生一定影响（如噪音、对鸟类的影响）以及储能技术有待提高等挑战。同时，风电场的建设需要较大的占地面积，且与当地电网的接入和协调也存在一定难度B.风能发电的优势是建设成本低、发电效率高，几乎没有任何挑战和限制C.风能发电的主要优势是不受地理和气候条件限制，随时可以稳定发电。面临的挑战主要是设备维护简单，技术更新缓慢D.风能发电的优势在于技术成熟，没有噪音和对环境的影响。挑战在于风能资源丰富，开发过度4、新能源技术的知识产权保护对于产业创新至关重要。以下关于新能源知识产权的描述，不正确的是（）A.加强新能源技术的知识产权保护可以鼓励企业加大研发投入，促进技术创新B.新能源领域的知识产权纠纷日益增多，需要建立健全的知识产权保护机制C.企业应重视知识产权的管理和运营，通过专利许可、转让等方式实现知识产权的价值D.新能源技术的知识产权保护不重要，技术共享更有利于产业的发展5、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6、在氢能源领域，氢燃料电池技术备受关注。以下关于氢燃料电池的工作原理和特点，表述错误的是（）A.氢燃料电池通过氢气和氧气的电化学反应产生电能，其产物只有水，是一种清洁、高效的能源转换装置B.氢燃料电池的能量转换效率不受卡诺循环的限制，理论上可以达到很高的水平，但实际应用中受到多种因素的影响，目前效率仍有待提高C.氢燃料电池需要使用贵金属催化剂（如铂），这增加了燃料电池的成本，同时也限制了其大规模商业化应用D.氢燃料电池可以快速启动和停机，适用于各种功率需求的应用场景，而且具有良好的过载能力和动态响应性能7、随着新能源汽车的普及，充电基础设施的建设成为关键问题。假设一个城市要大规模建设电动汽车充电桩，以下哪种布局策略能够最大程度地满足用户的充电需求，同时减少对电网的冲击？（）A.在城市中心密集建设快充桩，方便用户快速充电B.在居民区和工作区均匀分布慢充桩，鼓励用户在停车时充电C.沿着主要交通路线建设充电桩，满足长途出行的充电需求D.结合以上三种策略，根据不同区域的需求特点进行合理布局8、在新能源汽车的动力系统中，除了电池，电驱动系统也至关重要。关于电驱动系统，以下说法不正确的是：（）A.永磁同步电机具有高效率、高功率密度的优点，在电动汽车中得到广泛应用B.交流异步电机结构简单、可靠性高，但在低速时效率较低C.电驱动系统的控制策略直接影响电动汽车的动力性能和能耗水平D.电驱动系统的成本很低，不会对新能源汽车的价格产生较大影响9、新能源在交通领域的应用不仅局限于汽车，还包括轨道交通、船舶和飞机等。在电动船舶的发展中，如果要提高船舶的续航里程和动力性能，以下哪种技术改进是最为重要的？（）A.提高电池能量密度B.优化船舶的动力系统C.采用高效的充电技术D.减轻船舶的自重10、在海洋能的开发利用中，包括潮汐能、波浪能和海流能等多种形式。对于一个潮汐能发电站的建设，需要充分考虑海洋环境、设备可靠性和成本效益等因素。在这些因素中，哪个对于项目的长期可行性影响最大？（）A.潮汐能资源的准确评估和预测B.耐海水腐蚀的发电设备材料选择C.降低发电设备的安装和维护成本D.对海洋生态环境的影响评估和保护11、随着新能源的广泛应用，能源市场的结构和运行机制发生了变化。假设一个地区的能源市场中新能源占比不断提高，以下哪种变化最有可能对传统能源企业的经营策略产生重大影响？（）A.能源价格的波动更加频繁和剧烈B.市场对能源供应的稳定性和可靠性要求更高C.消费者对能源的绿色属性和可持续性更加关注D.以上三种变化都可能对传统能源企业产生重大影响12、氢能源作为一种清洁、高效的能源载体，其应用领域不断拓展。氢燃料电池技术是实现氢能利用的重要途径之一，然而，氢燃料电池面临着成本高、储氢困难和耐久性等问题。在当前技术条件下，如果要加快氢燃料电池在交通运输领域的大规模应用，以下哪个方面的突破最为关键？（）A.降低燃料电池的生产成本B.开发高效的储氢材料C.提高燃料电池的耐久性D.完善加氢基础设施建设13、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14、新能源项目的投资具有一定的风险和不确定性。以下关于新能源投资的描述，不正确的是（）A.新能源项目的投资回报周期较长，需要投资者具备长期的战略眼光和资金实力B.政策变化、市场需求波动、技术进步等因素都会对新能源投资产生影响C.投资者在进行新能源投资时，应充分评估项目的风险和收益，制定合理的投资策略D.新能源投资风险小，收益高，是一种稳赚不赔的投资选择15、生物质能作为一种可再生能源，具有多种利用方式。以下关于生物质能利用的说法，不正确的是（）A.生物质发电可以通过直接燃烧生物质、气化或沼气发酵等方式将生物质中的化学能转化为电能，为电网提供清洁电力B.生物质燃料（如生物柴油、乙醇）可以替代传统的石油燃料，用于交通运输领域，减少对化石能源的依赖和温室气体排放C.生物质能的利用过程中通常会产生一些污染物，如二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等，但其排放量远远低于传统的化石能源燃烧D.生物质能的来源非常广泛，包括农作物秸秆、林业废弃物、城市生活垃圾等，但由于收集和运输成本较高，目前其大规模利用仍面临一定困难二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）深入探讨新能源在航空运输领域的应用前景和技术瓶颈。分析航空运输业对能源的巨大需求和对环境的影响。讨论新能源（如生物燃料、电动飞机、氢燃料电池飞机）在航空领域的应用潜力和发展趋势。探讨新能源在航空运输中面临的技术瓶颈，如能量密度、重量限制、安全性等问题，以及可能的解决方案。2、（本题5分）详细阐述太阳能光伏发电系统中最大功率点跟踪（MPPT）技术的工作原理、常见实现方法以及其在提高系统效率方面的重要性。解释为什么在不同的光照和温度条件下，需要不断调整工作点以实现最大功率输出，并举例说明其在实际应用中的效果。3、（本题5分）详细阐述新能源在考古和文物保护中的应用，如考古现场的新能源照明、文物保存环境的新能源调控等。分析新能源在保护文化遗产和考古研究中的重要性，以及应用中的特殊要求和注意事项。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（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。2、（本题5分）一家企业安装了一套1MW的屋顶分布式光伏发电系统，投资成本为400万元，年运维成本为20万元。系统寿命为25年，年发电量为120万kWh，上网电价为0.4元/千瓦时。计算投资回收期和内部收益率。3、（本题5分）一辆氢燃料电池物流车，储氢罐容量为4kg，氢气的热值为140MJ/kg，燃料电池系统效率为52%，物流车每公里能耗为0.3MJ。计算物流车的续航里程。假设氢气价格为45元/kg，每公里行驶成本是多少？如果物流车初始购置成本为40万元，预计使用7年，每年行驶6万公里，计算年均使用成本。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）某生物质气化发电系统，每小时消耗生物质原料5吨，原料的热值为18MJ/kg，气化效率为70%，燃气轮机的发电效率为30%。计算该系统的发电功率。如果每吨生物质原料的价格为500元，上网电价为0.5元/度，计算系统每小时的燃料成本和发电收益。假设系统的初始投资为8000万元，设备折旧年限15年，运维成本每年1500万元，计算系统的投资回报率。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）深入研究新能源分布式发电系统的特点和优势，如能源利用效率高、供电可靠性强等。分析分布式发电系统与电网的交互作用，包括功率双向流动、电压调节和电能质量问题。探讨在分布式发电系统中，如何实现能源的优化管理和智能控制，以及分布式发电对电力市场和能源政策的影响。2、（本题10分）详细阐述地热能的形成机制和分类（如