郑州大学《传热学》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页郑州大学《传热学》

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30个小题，每小题1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、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。在众多的新能源类型中，太阳能光伏发电技术因其清洁、可再生等优点而备受青睐。太阳能光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、控制器和蓄电池等组成。那么，在一个大型太阳能光伏发电站中，如果要提高系统的发电效率，以下哪种措施最为关键？（）A.增加光伏组件的数量B.优化逆变器的性能C.选用大容量的蓄电池D.频繁更换控制器2、在新能源技术的社会接受度方面，公众的认知、态度和利益诉求等因素都会影响其推广应用。为了提高公众对新能源技术的接受度和支持度，以下哪个方面的工作是最为重要的？（）A.加强新能源技术的科普宣传B.建立公众参与的能源决策机制C.让公众分享新能源发展带来的经济利益D.以上工作都不可或缺3、新能源技术的标准制定对于产业的规范化发展至关重要，包括产品标准、测试标准和安全标准等。在制定一项新能源储能设备的安全标准时，如果要确保标准的科学性和实用性，以下哪个步骤是最为基础和重要的？（）A.调研国内外相关标准B.进行大量的实验测试C.征求行业专家的意见D.跟踪标准的实施效果4、在新能源汽车领域，电池技术是关键。对于锂离子电池在新能源汽车中的应用，以下描述哪一个是准确的？（）A.锂离子电池具有极高的能量密度，充电速度极快，且循环寿命几乎无限，使其成为新能源汽车的理想动力源，不存在任何缺点B.锂离子电池虽然能量密度较高，但存在安全性问题，如过热可能导致起火爆炸，且在低温环境下性能大幅下降。不过，通过不断的技术改进，这些问题正在逐步得到解决C.锂离子电池的成本过高，且资源稀缺，限制了其在大规模新能源汽车中的应用，未来将被其他新型电池完全取代D.锂离子电池的性能已经完全满足新能源汽车的需求，无需进一步研发和改进5、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6、新能源技术的研发需要大量的资金投入和人才支持，以下关于新能源研发的说法，不准确的是：（）A.企业、科研机构和高校在新能源技术研发中发挥着重要作用，形成产学研合作的创新体系B.政府通过设立科研项目、提供资金支持和政策引导，推动新能源技术的研发和应用C.国际合作在新能源研发中日益重要，可以共享研究成果、降低研发成本和风险D.新能源技术的研发风险低、周期短，短期内就能取得重大突破和广泛应用7、假设我们正在研究新能源技术在偏远地区的应用，如独立的风光互补发电系统、小型生物质能电站等。对于保障偏远地区能源供应的可靠性和稳定性，以下哪种技术和管理措施是最为关键的？（）A.优化能源系统的配置和储能容量B.建立远程监控和故障诊断系统C.培养当地的能源运维技术人员D.以上措施的综合实施8、在新能源汽车技术中，以下关于纯电动汽车和混合动力汽车的比较，哪一个是准确的？（）A.纯电动汽车完全依靠电池供电驱动，具有零排放、运行成本低、结构相对简单等优点，但存在续航里程有限、充电时间长、电池成本高等问题。混合动力汽车结合了内燃机和电动机，可根据行驶状况灵活切换动力源，提高燃油利用率，降低排放，但系统复杂，成本较高B.纯电动汽车续航里程长，充电方便，成本低，比混合动力汽车更有优势C.混合动力汽车没有排放问题，技术成熟，比纯电动汽车更适合普及D.纯电动汽车和混合动力汽车在性能、成本和环保方面没有明显区别9、假设我们正在研究新能源技术在通信领域的应用，如基站的新能源供电、数据中心的能源优化等。对于保障通信设施在新能源供电下的稳定运行，以下哪种技术解决方案是最为关键的？（）A.高效的电源管理和切换系统B.大容量的储能设备C.新能源与传统电网的无缝切换技术D.以上技术的协同应用10、对于新能源在海洋工程中的应用，如海上石油平台的能源供应，以下哪种新能源技术在恶劣海洋环境下具有较好的适应性和可靠性？（）A.波浪能发电，能够充分利用海洋的波浪能量B.海上风力发电，技术相对成熟，可靠性较高C.海洋温差能发电，具有稳定的能源输出D.太阳能光伏发电与储能系统结合，安装维护相对简单11、新能源技术的发展也带来了一些新的安全挑战。在大规模的锂离子电池储能系统中，以下哪种安全风险最需要重点关注和防范？（）A.电池过热引发火灾B.电池短路导致电能损失C.电池老化造成性能下降D.电池漏电对人员造成电击12、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13、风力发电作为一种常见的新能源技术，在其发展过程中面临着一些挑战和限制。关于风力发电的以下描述，不正确的是（）A.风力发电的输出功率具有间歇性和不稳定性，需要与其他能源形式或储能系统配合使用，以保障电力供应的连续性和稳定性B.风电场的建设需要考虑地理位置和气象条件，通常选择在风能资源丰富且持续的地区，如沿海地区和高山地区C.风力发电机的叶片设计和制造技术对发电效率有重要影响，大型叶片虽然能够提高捕获风能的能力，但也增加了运输和安装的难度D.风力发电对环境没有任何负面影响，不会产生噪音、电磁干扰或对鸟类造成伤害，因此在任何地区都可以大规模建设风电场14、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15、在研究新能源技术的公众认知和接受度时，以下关于其影响因素和提升策略的描述，哪一种是准确的？（）A.新能源技术的公众认知和接受度受到多种因素影响，如宣传推广、成本效益、环境意识、技术可靠性等。提升策略包括加强科普宣传，提高公众对新能源技术的了解和认识；展示实际应用案例，让公众亲身感受其优势；降低成本，提高性价比；加强技术研发，提高可靠性和稳定性。通过这些策略，可以增强公众对新能源技术的信任和支持，促进其广泛应用B.新能源技术的公众认知和接受度不受任何因素影响，是自然而然的过程C.新能源技术的公众认知和接受度无法提升，因为技术太复杂D.新能源技术的公众认知和接受度只与成本有关，其他因素不重要16、在探讨新能源技术的标准和规范时，以下关于其重要性和制定原则的描述，哪一项是正确的？（）A.新能源技术的标准和规范对于保障产品质量、促进技术创新、确保安全可靠运行以及推动市场有序发展具有重要意义。制定原则应基于科学性、先进性、兼容性和可操作性，充分考虑技术发展趋势、国际标准和行业需求。标准和规范的制定有助于提高新能源产品的互操作性，降低成本，增强消费者信心，促进国际贸易和合作B.新能源技术的标准和规范不重要，市场会自然形成统一的标准C.新能源技术的标准和规范制定困难，没有必要制定D.新能源技术的标准和规范过于严格，会限制技术发展17、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18、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19、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20、在新能源技术的国际合作方面，有关各国在新能源研发和项目实施中的合作模式和成果，以下哪一种描述是最全面的？（）A.各国在新能源技术领域开展了多种形式的合作，包括联合研发项目、技术转让、共建示范工程等。通过国际合作，共享资源和知识，降低研发成本，加速技术创新。例如，多个国家共同参与大型太阳能电站的建设，分享经验和技术，提高项目的效率和可靠性。同时，国际合作也促进了新能源标准的统一和市场的开放B.国际合作在新能源技术领域作用不大，各国更倾向于独立发展C.新能源技术的国际合作主要是形式上的，没有实际成果D.国际合作在新能源技术领域存在很多障碍，难以取得实质性进展21、新能源技术的应用对能源政策的制定提出了新的要求。当制定促进新能源技术广泛应用的政策时，以下哪个政策工具最具有直接和有效的激励作用？（）A.直接补贴新能源技术的研发和生产B.设定强制性的新能源消费比例目标C.对传统能源征收高额税费，提高其使用成本D.建立新能源技术的标准和认证体系22、新能源技术的发展对能源存储的需求日益增长。以下关于能源存储发展趋势的描述，错误的是：（）A.能源存储技术将朝着更高能量密度、更长寿命和更低成本的方向发展B.多种能源存储技术将协同发展，以满足不同应用场景的需求C.能源存储与新能源发电的结合将更加紧密，实现一体化解决方案D.能源存储技术的发展已经达到顶峰，未来不会有太大的突破23、随着可再生能源在电力系统中的占比不断提高，电网的稳定性和可靠性面临新的挑战。假设一个地区的电网主要由太阳能和风能发电组成，以下哪种技术或措施对于维持电网的稳定性最有效？（）A.大规模储能系统，能够在新能源发电过剩时储存能量，在不足时释放B.智能电网技术，实现电力的优化分配和实时监控C.传统火力发电作为备用电源，快速响应电网的功率需求变化D.发展超导输电技术，减少输电损耗，提高输电效率24、新能源技术的发展需要跨学科的知识和技术融合。在开发一种基于新能源的分布式能源系统时，以下哪个学科的知识和技术整合最为关键？（）A.电气工程、机械工程和化学工程B.物理学、材料科学和计算机科学C.环境科学、经济学和管理学D.以上学科的综合融合25、在新能源技术的研发中，实验和测试是必不可少的环节。当测试一种新型储能电池的性能时，以下哪个测试项目对于评估其实际应用价值最为关键？（）A.循环寿命测试，考察电池的耐用性B.充放电效率测试，衡量能量转换效率C.高低温性能测试，验证电池在不同环境下的工作能力D.安全性能测试，包括过充、过放和短路保护26、当研究新能源在农业领域的应用时，如太阳能灌溉、生物质能供热和风光互补农业设施等，需要考虑农业生产的特点和需求。对于提高农业生产的能源自给率和可持续性，以下哪种新能源应用模式是最具前景的？（）A.分布式太阳能光伏发电与农业设施结合B.生物质能综合利用与农业废弃物处理C.风光互补的智能温室系统D.以上模式的因地制宜综合发展27、在新能源储能系统中，电池管理系统（BMS）起着关键作用。以下关于BMS的功能描述，不正确的是：（）A.BMS能够监测电池的电压、电流、温度等参数，确保电池安全运行B.BMS可以对电池进行均衡管理，延长电池组的使用寿命C.BMS能够精确预测电池的剩余电量和健康状态，为用户提供准确的信息D.BMS只适用于大型储能系统，对于小型电池设备如手机电池则没有作用28、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29、在探讨新能源技术中的海洋能开发的环境影响时，以下关于其生态效应和保护措施的描述，不正确的是哪一项？（）A.海洋能开发可能会对海洋生态系统造成一定的影响，如改变海洋流场、影响海洋生物的栖息地和迁徙路线、产生噪声污染等B.为了减少海洋能开发的环境影响，需要在项目规划和建设过程中进行严格的环境评估，采取生态保护措施，如合理选址、设置海洋保护区、采用环保型设备等C.加强对海洋能开发项目的监测和研究，及时掌握其对海洋生态环境的影响，以便采取相应的应对措施和调整开发方案D.海洋能开发对海洋生态环境的影响可以忽略不计，不需要采取任何保护措施，应全力推进海洋能的大规模开发利用30、在新能源技术的产业化过程中，产业链的协同发展至关重要。假设要建立一个完整的新能源汽车产业链，以下哪个环节的发展对于整个产业链的稳定性和竞争力影响最大？（）A.电池生产企业，提供动力核心B.整车制造企业，集成各部件C.充电桩建设企业，保障充电设施D.原材料供应企业，保障资源供给二、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一家工厂计划安装一套屋顶太阳能光伏发电系统，屋顶面积为5000m²，光伏电池板的安装密度为100W/m²，年日照时间为1600小时，系统效率为75%。计算该系统的年发电量。如果工厂的年用电量为800000kWh，计算光伏发电能够满足的比例。2、（本题5分）某潮汐能发电站，海湾面积为500万平方米，平均潮差为4米，潮汐能发电效率为15%，每天涨潮和落潮各两次，计算该电站的日平均发电功率。如果电站建设成本为6亿元，设备折旧年限为30年，运维成本每年为700万元，上网电价为0.6元/度，计算该电站的投资回收期。3、（本题5分）一辆氢燃料电池公交车，储氢罐压力为35MPa，容积为300L。氢气在标准状态下（0℃，101.325kPa）的密度为0.0899kg/m³，燃料电池系统效率为60%，车辆平均能耗为1.5MJ/km。计算车辆的理论续航里程。假设加氢站的建设成本为1000万元，每年运营成本为200万元，加氢量为500kg/天，氢气价格为80元/kg，计算加氢站的投资回收期。4、（本题5分）某地区计划建设一个50MW的太阳能光伏发电站，光伏电池板的转换效率为20%，平均年日照时间为1800小时。假设系统综合效率为80%，计算该电站一年的发电量。如果上网电价为0.5元/度，计算该电站一年的发电收入。同时，考虑电站建设成本为4亿元，设备折旧年限为20年，运维成本每年为500万元，计算该电站的投资回收期。5、（本题5分）一家工厂安装了一套8kW的小型风力发电系统，风机的切入风速为3m/s，额定风速为11m/s，切出风速为22m/s。该地区年平均风速为7m/s，风速概率分布符合瑞利分布，形状参数为2.5。计算该风机一年的理论发电量。假设风机发电效率在额定风速以下与风速的三次方成正比，在额定风速以上保持额定功率输出，同时考虑风机可用性为92%，计算实际年发电量。若上网电价为0.4元/度，计算年发电收益。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述新能源技术在偏远地区和农村地区的应用前景和发展策略，如独立光伏供电系统、小型风力发电、生物质能气化等。分析这些地区在能源供应方面的特殊需求和限制条件，以及如何通过新能源技术改善能源贫困状况，促