华东理工大学《能源工程与管理》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《能源工程与管理》2023-2024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20个小题，每小题1分，共20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、关于能源存储系统的热管理，以下哪种技术能够有效地控制电池工作温度，提高储能系统的性能和安全性，防止过热和热失控？（）A.风冷技术B.液冷技术C.相变材料冷却技术D.以上技术均可2、在能源动力系统的控制中，反馈控制是一种常用的方法。反馈控制的主要作用是以下哪一项？（）A.消除系统误差B.提高系统稳定性C.增强系统响应速度D.降低系统成本3、关于内燃机的排放控制技术，以下哪种后处理装置能够有效降低氮氧化物和颗粒物的排放，满足严格的排放标准？（）A.三元催化器B.选择性催化还原装置C.颗粒捕集器D.以上后处理装置均可4、在能源存储系统的安全性评估中，电池的热失控是一个关键问题。对于锂离子电池组，以下哪种措施更能有效地预防热失控的传播，提高系统的安全性？（）A.安装温度传感器和报警装置B.采用防火隔离材料C.优化电池组的散热设计D.定期对电池进行均衡充电5、在能源系统的安全评估中，风险评估矩阵是常用的工具之一。对于一个能源项目，以下哪种情况在风险评估矩阵中被认为是高风险？（）A.发生可能性低，后果严重B.发生可能性高，后果轻微C.发生可能性低，后果轻微D.发生可能性高，后果严重6、在能源与动力工程的热力学定律应用中，熵增原理对于分析系统的不可逆性具有重要意义。对于一个绝热的热力过程，以下哪种情况更能说明系统的熵增？（）A.有摩擦的膨胀过程B.无摩擦的压缩过程C.等熵的传热过程D.理想的绝热自由膨胀过程7、关于能源系统的建模与仿真，对于建立能源系统模型的目的、方法和模型验证的重要性，描述不准确的是（）A.模型用于预测能源系统的性能和行为B.可以采用数学模型和物理模型相结合的方法C.模型无需验证，只要理论合理就行D.模型验证确保结果的准确性和可靠性8、对于燃气轮机的叶片冷却技术，以下哪种冷却方式能够在高温燃气环境下有效保护叶片，提高燃气轮机的运行可靠性和寿命？（）A.气膜冷却B.冲击冷却C.发散冷却D.以上冷却方式均可9、在能源存储系统中，超级电容器作为一种新型储能装置，具有独特的优势。对于超级电容器在脉冲功率应用中的性能，以下哪个因素更能决定其快速充放电能力？（）A.电极的比表面积B.电解质的电导率C.电容器的串联数量D.封装材料的绝缘性能10、在能源动力设备的润滑与密封技术中，以下哪种润滑方式能够在高温、高速和重载等苛刻工况下提供良好的润滑效果，减少磨损和能量损失？（）A.液体润滑B.气体润滑C.固体润滑D.以上润滑方式均可11、在燃气轮机的联合循环中，将燃气轮机的排气引入余热锅炉产生蒸汽驱动蒸汽轮机，可以提高整个系统的热效率。假设燃气轮机的排气温度为500°C，余热锅炉的效率为80%，产生的蒸汽参数为4MPa、400°C，以下关于联合循环热效率的估算，哪一项是合理的？（）A.50%B.55%C.60%D.65%12、在能源工程的节能技术中，余热回收利用是重要的手段之一。对于工业炉窑的高温废气，以下哪种余热回收方式的效率相对较低？（）A.生产热水或蒸汽B.预热助燃空气C.驱动热机做功D.直接排放到大气中13、在核能发电中，核反应堆的控制棒起着调节反应性的关键作用。当控制棒插入反应堆的深度增加时，反应堆的功率会发生怎样的变化？（）A.上升B.下降C.保持恒定D.先上升后下降14、在能源与动力工程的热工测量中，热电偶是常用的温度测量元件。对于一个热电偶，其测量的温度范围主要取决于什么？（）A.热电偶材料B.热电偶长度C.测量环境D.以上都不是15、在能源与环境的关系研究中，温室气体排放的控制是重要的课题。对于火力发电厂，以下哪种减排技术更能显著降低二氧化碳的排放量，同时具有较好的经济性？（）A.碳捕获与封存（CCS）B.提高发电效率C.改用清洁能源D.安装脱硫脱硝装置16、在能源系统的优化设计中，考虑到能源供应和需求的不确定性，以下哪种方法能够在多种方案中筛选出具有较好经济性和适应性的设计方案？（）A.敏感性分析B.风险评估C.多目标优化D.以上方法均可17、在热力学第一定律的应用中，对于一个封闭系统经历绝热过程时的能量变化，以下说法错误的是（）A.绝热过程中，系统与外界没有热量交换B.系统内能的变化等于外界对系统所做的功C.绝热压缩过程，系统内能减小D.绝热膨胀过程，系统内能增大18、在能源与动力工程的燃烧过程中，氮氧化物（NOx）的生成和控制是环保要求的重点。对于降低燃烧过程中NOx的排放，以下哪种燃烧技术更具有效性？（）A.低氮燃烧器B.分级燃烧C.浓淡燃烧D.以上技术组合使用19、在燃料电池技术的发展中，质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有广阔的应用前景。对于提高PEMFC的性能，以下哪个方面的研究更具有挑战性和关键性？（）A.优化质子交换膜的性能B.改进电极催化剂的活性C.提高电池的工作温度D.增强电池的水管理能力20、对于内燃机的工作原理和性能参数，以下关于四冲程汽油机和柴油机的工作循环、燃烧方式以及功率、扭矩等性能指标的解释，不准确的是（）A.汽油机是点燃式燃烧，柴油机是压燃式燃烧B.四冲程包括进气、压缩、做功和排气冲程C.柴油机的扭矩通常比汽油机大，适用于重载工况D.功率相同的汽油机和柴油机，燃油经济性相同二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）阐述节能技术在能源与动力工程中的应用及重要意义。2、（本题5分）能源系统的可靠性评估需要考虑自然灾害等极端情况的影响。探讨极端情况下能源系统的脆弱性、应对策略，以及可靠性评估模型的改进和应用。3、（本题5分）简述氢能在航空航天领域的应用及发展前景。4、（本题5分）论述能源与动力工程中的能源系统优化调度，包括电力系统调度、热力系统调度等，分析如何实现能源系统的最优运行。5、（本题5分）分析内燃机的燃烧过程优化方法及技术。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某燃气轮机的润滑油系统出现油温过高的现象。分析导致油温高的原因，如冷却系统故障、润滑循环不畅、油品质量等，并提出降温措施。2、（本题5分）某能源企业在进行能源项目投资决策时，需要对多个潜在项目进行比较和评估。分析每个项目的技术可行性、经济回报率、环境影响等因素，探讨如何建立科学的评估体系，做出合理的投资决策，实现企业的战略目标。3、（本题5分）一座采用压缩空气储能的电站，在储能效率、设备可靠性、系统成本等方面面临挑战。分析原因，如空气压缩与膨胀过程损失、设备制造工艺、系统集成等，探讨提高储能效率、增强设备可靠性和降低成本的技术方案。4、（本题5分）一个区域的分布式能源系统中，包含了光伏发电、风力发电和储能装置，但在运行过程中出现了能源供应不稳定和电能质量差的问题。研究分布式能源系统的结构和运行特性，分析可能导致能源供应不稳定和电能质量差的原因，如可再生能源的间歇性、储能系统的容量不足和电力电子设备的控制策略不当等，提出相应的改进措施和优化方案，以提高系统的稳定性和电能质量。5、（本题5分）某热电厂的脱硝系统运行成本过高，影响企业经济效益。分析导致脱硝成本高的因素，如脱硝剂选择、反应条件、设备维护等，并提出降低成