中国矿业大学《传热学》2022-2023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页中国矿业大学《传热学》

2022-2023学年第一学期期末试卷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、新能源技术的发展也带来了一些职业岗位的变化，如新能源工程师、储能系统运维人员和能源管理顾问等。对于一位即将毕业的大学生，如果想要从事新能源领域的工作，以下哪个专业技能的培养是最为重要的？（）A.新能源系统的设计和开发能力B.能源设备的安装和调试能力C.能源数据分析和管理能力D.以上能力都同等重要2、新能源技术在航空领域也有一定的应用前景。以下关于新能源飞机的发展，说法不正确的是（）A.电动飞机具有零排放、低噪音等优点，但目前电池技术的限制使得电动飞机的航程和载重能力有限，主要应用于短途和轻型飞机B.氢燃料电池飞机在未来有望成为中长途航空运输的重要选择，但其面临着氢气储存和加注等技术难题，以及相关基础设施的缺乏C.生物燃料可以与传统航空燃油混合使用，降低碳排放，但生物燃料的生产和供应受到原料来源和成本的限制D.新能源飞机的发展已经非常成熟，很快将完全取代传统燃油飞机，成为航空运输的主流3、在新能源的产业链中，材料的供应和回收是重要环节。假设一种新型的新能源材料在大规模应用后需要进行回收处理，以下哪种回收方法可能是最环保且经济可行的？（）A.物理拆解和分类回收，对材料进行简单的拆解和分类，再进行处理B.化学溶解和提取，通过化学方法将材料中的有用成分溶解和提取出来C.高温熔炼和再生，将材料进行高温熔炼，重新制成原材料D.生物降解和循环利用，利用生物技术将材料降解为无害物质并重新利用4、新能源在建筑领域的应用越来越受到关注。以下关于新能源建筑的描述，不正确的是（）A.太阳能光伏建筑一体化可以将太阳能电池板与建筑外观相结合，实现发电和美观的双重效果B.地源热泵系统可以利用地下热能为建筑物供暖和制冷，节能效果显著C.新能源建筑的建设成本较高，但其运行成本较低，长期来看具有较好的经济效益D.新能源建筑的发展已经非常成熟，不存在任何技术和市场障碍5、当探讨地热能的利用时，需要考虑地热资源的分布、开采技术和地热系统的可持续性等问题。对于一个中深层地热能开发项目，要提高地热能源的提取效率并延长地热田的使用寿命，以下哪种措施是最为关键的？（）A.优化地热井的钻探和完井技术B.采用先进的地热流体回灌技术C.发展高效的地热换热器和发电设备D.加强地热资源的监测和管理6、在新能源领域，生物质能的利用方式多种多样。关于生物质发电，以下哪种说法是准确的？（）A.生物质发电完全依赖于农作物秸秆等废弃物，原料供应不稳定，且发电效率低下，不具备大规模发展的潜力B.生物质发电可以利用多种有机废弃物和能源作物作为原料，通过燃烧或气化等方式将生物质能转化为电能。虽然存在一定的环境影响，但通过技术改进和合理规划，可以实现可持续发展C.生物质发电技术简单，投资成本低，且对环境没有任何污染，是一种理想的清洁能源发电方式D.生物质发电在全球范围内已经得到广泛应用，技术和市场都非常成熟，不需要进一步的研发和创新7、在新能源技术的发展中，对于政策支持和市场机制对其推广的作用，以下哪一种分析是最恰当的？（）A.政策支持对于新能源技术的发展至关重要，包括补贴政策、税收优惠、研发投入等。市场机制如碳排放交易、绿色电力证书等也能促进新能源的推广。政策支持可以在初期降低成本，提高市场竞争力；市场机制则通过经济手段引导资源配置，推动新能源技术的大规模应用B.政策支持和市场机制对新能源技术的推广作用不大，主要取决于技术本身的进步C.新能源技术的推广应该完全依靠市场机制，政策支持会干扰市场的正常运行D.政策支持和市场机制都存在缺陷，无法有效推动新能源技术的发展8、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9、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10、新能源技术在智能电网中的应用越来越重要。以下关于智能电网与新能源的关系，表述错误的是（）A.智能电网能够更好地整合新能源发电，实现电力的优化配置和灵活调度，提高电网对新能源的消纳能力B.新能源发电的间歇性和不确定性给智能电网的稳定运行带来了挑战，需要智能电网具备更强的预测和调控能力C.智能电网中的储能技术可以有效平衡新能源发电的波动，提高电力供应的可靠性和质量D.智能电网的发展完全依赖于新能源技术的进步，没有新能源的支持，智能电网就无法实现11、新能源的开发和利用需要考虑其对生态系统的影响。以下关于新能源生态影响的描述，不正确的是（）A.大规模的风电场建设可能会对鸟类迁徙和栖息地造成一定影响B.太阳能光伏电站的建设可能会占用大量土地资源，改变土地利用方式C.生物质能的开发如果不合理，可能会导致森林砍伐和生态破坏D.新能源的开发和利用对生态系统没有任何负面影响，是完全环保的12、当研究新能源技术在军事领域的应用时，如新能源驱动的武器装备、军事基地的能源保障等，需要考虑军事需求的特殊性和保密性。在这些应用中，以下哪个方面的技术挑战是最为突出的？（）A.能源供应的高可靠性和稳定性B.新能源设备的小型化和轻量化C.新能源技术的军事保密性和安全性D.以上方面都具有重要挑战13、新能源技术的发展也对能源存储技术提出了更高的要求，除了常见的电化学储能，还有物理储能和电磁储能等方式。在一个需要长时间大规模储能的应用场景中，如季节性储能，以下哪种储能技术可能更具优势？（）A.压缩空气储能B.飞轮储能C.超导磁储能D.铅酸电池储能14、新能源技术的应用往往受到政策和法规的影响。假设一个地区计划大力推广新能源技术，以下哪种政策措施最有可能促进新能源技术的快速普及和应用？（）A.提供高额的财政补贴，降低新能源产品和服务的成本B.制定严格的排放标准，限制传统能源的使用C.建立健全的技术标准和质量认证体系D.加强对新能源技术研发的税收优惠和资金支持15、地热能是来自地球内部的热能，在能源领域具有一定的应用前景。关于地热能的开发和利用，以下说法错误的是：（）A.地热能可以用于发电、供暖和温泉疗养等领域，具有多种用途B.干热岩型地热能开发需要先进的钻井和注水技术，成本较高，但资源潜力巨大C.地热能的开发利用不会对环境产生任何负面影响，是一种完全清洁的能源D.地热资源的分布具有地域性，在开发前需要进行详细的地质勘探和资源评估二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）海洋能是一种蕴含丰富但尚未充分开发的新能源形式。请深入探讨海洋能的主要类型，如潮汐能、波浪能、海流能和温差能等，分析它们的能量来源和转换原理。研究海洋能开发利用的技术和设备，如潮汐发电站、波浪能转换器和海洋温差发电系统等，以及这些技术的发展现状和面临的工程难题，如海洋环境的复杂性、设备的可靠性和维护成本高等。同时，分析海洋能开发对海洋生态系统的影响和相应的保护措施。2、（本题5分）新能源与传统能源的协同发展是构建多元化能源体系的重要途径。请深入探讨在当前能源转型的背景下，新能源与传统能源（如煤炭、石油、天然气等）如何在能源供应、能源存储、能源传输以及能源市场等方面实现协同互补，分析协同发展过程中可能面临的体制机制障碍和技术经济挑战，并提出促进新能源与传统能源协同发展的政策建议和技术解决方案。3、（本题5分）详细说明新能源在食品加工和冷链物流中的应用，如食品加工厂的新能源设备、冷链运输的新能源制冷系统等。分析新能源在保障食品安全和质量、降低能耗方面的作用，以及在食品行业推广的困难和对策。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某企业建设了一个8MW的屋顶分布式光伏发电项目，光伏板的转换效率为18%，每平方米可安装160W的光伏组件，屋顶面积为5000平方米。该地区年平均日照时间为1700小时，系统效率为75%。计算该项目一年的发电量。如果企业自用比例为60%，上网电价为0.45元/度，自用电价为0.85元/度，计算该项目一年的电费节省和上网收益。2、（本题5分）某生物质直燃发电项目，燃烧每吨生物质产生2.5吉焦热量，锅炉效率88%，汽轮发电机组热效率38%。计算每小时燃烧20吨生物质的发电功率。若要使发电功率提高到15兆瓦，每小时应燃烧多少吨生物质？3、（本题5分）某生物质热解气化发电系统，每小时消耗生物质原料1.5吨，原料的热值为17000kJ/kg，气化效率为65%，燃气轮机的发电效率为30%。计算该系统的发电功率。如果生物质原料的价格为550元/吨，上网电价为0.45元/度，计算每小时的燃料成本和发电收益。4、（本题5分）某企业建设了一个5MWh的储能系统，采用钠硫电池，充放电效率为85%。在用电低谷时以0.25元/度的价格充电，在用电高峰时以0.9元/度的价格放电。一天进行一次充放电循环，计算该储能系统每天的盈利。假设电池寿命为1200次循环，初始投资1800万元，每年运维成本80万元，计算投资回收期。5、（本题5分）某地区建设了一个20MW的海洋能发电站，采用潮流能发电技术，流速为2m/s，水轮机的效率为40%，海水密度为1025kg/m³。计算水轮机的输出功率。假设电站的年利用小时数为4000小时，上网电价为0.7元/度，计算年发电收入。考虑电站的初始投资为6亿元，运维成本每年2500万元，设备折旧年限20年，计算电站的静态投资回收期。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）分布式能源系统是新能源应用的重要形式之一。请全面阐述分布式能源系统的概念、组成部分（如新能源发电装置、储能设备、能源管理系统等）和工作原理。分析分布式能源系统在提高能源利用效率、增强能源供应可靠性、降低能源传输损耗等方面的优势，以及在实际应用中面临的技术挑战和政策障碍。结合具体的分布式能源项目案例，探讨如何优化系统设计、提高运行管理水平和促进其广泛应用。2、（本题10分）新能源技术的发展需要综合考虑环境和生态影响。请深入研究风电场建设对鸟类迁徙和生态系统的影响，包括栖息地破坏、鸟类碰撞风险等。分析采取何种措施可以减轻风电场建设的生态负面影响，如合理选址、风机优化设计和生态监测等