吉林大学《大数据算法》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《大数据算法》2023-2024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、在能源系统的可靠性分析中，故障树分析（FTA）是一种常用的方法。对于一个复杂的能源供应系统，以下哪种因素在构建故障树时更需要重点考虑，以准确评估系统的可靠性？（）A.设备的老化B.人为操作失误C.外部环境干扰D.零部件的质量2、在能源动力系统的仿真软件中，以下哪种软件在模拟复杂热力系统的动态特性方面具有优势？（）A.MATLABB.ANSYSC.ASPENPLUSD.EES3、在能源存储技术中，飞轮储能具有响应速度快的优点。对于一个飞轮储能系统，其储能容量主要取决于以下哪个因素？（）A.飞轮的质量B.飞轮的转速C.飞轮的材料D.飞轮的形状4、在风力发电系统中，风向的变化会影响风电机组的输出功率。为了最大程度地捕获风能，风电机组通常采用以下哪种控制策略？（）A.变桨距控制B.偏航控制C.变速控制D.以上都是5、在研究内燃机的尾气后处理技术时，选择性催化还原（SCR）技术常用于降低氮氧化物的排放。SCR技术的工作原理是基于以下哪种化学反应？（）A.氧化反应B.还原反应C.中和反应D.分解反应6、在能源存储系统的性能评估中，充放电倍率对电池的性能有重要影响。对于锂离子电池，以下哪种充放电倍率更适合在需要快速充电的应用场景中使用，同时又能保证电池的寿命？（）A.0.5CB.1CC.2CD.5C7、在能源系统的建模与仿真中，需要考虑各种物理过程和参数。以下哪个参数对能源系统的动态响应影响最大？（）A.惯性时间常数B.阻尼系数C.刚度系数D.质量系数8、在能源与动力工程的热工测量中，压力测量的准确性对于系统运行参数的监测和控制至关重要。对于高温高压的流体，以下哪种压力传感器更能适应恶劣的测量环境并提供准确的测量结果？（）A.应变式压力传感器B.压电式压力传感器C.电容式压力传感器D.压阻式压力传感器9、在能源存储系统中，超级电容器具有充放电速度快的优点，但也存在一些局限性。以下哪项是超级电容器的主要局限性？（）A.能量密度低B.功率密度低C.循环寿命短D.自放电率高10、关于能源系统的优化调度，对于考虑不同能源供应和需求的变化、约束条件和优化算法，以下表述不准确的是（）A.优化调度要满足能源供需平衡和系统运行约束B.天气变化会影响可再生能源的供应C.线性规划是唯一适用的优化算法D.优化调度可以提高能源系统的经济性和可靠性11、在能源动力系统的优化设计中，需要考虑多个目标函数，如效率、成本和环境影响等。以下哪种优化算法常用于解决这类多目标优化问题？（）A.遗传算法B.线性规划C.动态规划D.贪心算法12、在能源与动力工程的燃烧过程中，燃烧污染物的生成与控制是重要的研究内容。以下关于氮氧化物（NOx）生成机理和控制方法的描述，不正确的是？（）A.NOx的生成主要包括热力型、快速型和燃料型B.降低燃烧温度可以有效减少热力型NOx的生成C.选择性催化还原（SCR）技术是一种常用的NOx控制方法D.燃烧过程中NOx的生成量与燃料的种类无关13、在能源与动力工程的热交换设备中，翅片管换热器常用于强化传热。增加翅片的高度和密度，对传热效果的影响是怎样的？（）A.一定增强B.一定减弱C.存在最优值D.没有影响14、在能源市场的价格形成机制中，以下哪种因素对能源价格的波动具有重要影响，涉及到供需关系、政策法规、国际市场等多个方面？（）A.能源生产成本B.市场竞争程度C.政策调控力度D.以上因素均重要15、在能源管理系统中，能量平衡分析是一种重要的方法。通过能量平衡分析，可以发现系统中的能量损失环节。以下哪种设备的能量损失通常最大？（）A.电动机B.变压器C.换热器D.管道16、在燃气轮机装置中，压气机的作用是提高空气的压力。对于一台轴流式压气机，若其进口空气压力为100kPa，出口压力为500kPa，压气机的绝热效率为80%，那么压气机实际消耗的功与等熵压缩功的比值最接近以下哪个数值？（）A.1.2B.1.25C.1.3D.1.3517、关于能源存储系统的管理与控制，在应对电网负荷波动时，以下哪种策略能够有效地实现储能系统的优化运行，保障电网的稳定和可靠供电？（）A.基于预测的充放电控制B.实时功率平衡控制C.智能优化算法控制D.以上控制策略均可18、对于能源系统的集成与优化，以下关于多能源互补系统、分布式能源系统和能源互联网的概念、架构和优势，表述不准确的是（）A.多能源互补系统整合多种能源提高能源利用效率B.分布式能源系统靠近用户，减少能源传输损耗C.能源互联网实现能源的高效分配和智能管理D.能源系统的集成与优化不需要考虑成本和技术可行性19、在蒸汽动力装置中，蒸汽轮机是将热能转化为机械能的关键设备。对于蒸汽轮机的工作原理，以下哪种说法是不正确的？（）A.蒸汽在轮机叶片上膨胀做功，推动叶片旋转B.蒸汽轮机的输出功率与蒸汽的流量、压力和温度等参数密切相关C.为了提高蒸汽轮机的效率，可以采用多级膨胀的方式，让蒸汽在多个级中依次做功D.蒸汽轮机工作时，蒸汽的能量全部转化为机械能，没有任何能量损失20、在生物质能的利用中，生物质气化技术是一种重要的方法。生物质气化产生的气体主要成分包括一氧化碳、氢气和甲烷等。那么，影响生物质气化效果的关键因素是什么？（）A.气化温度B.生物质种类C.气化压力D.催化剂种类二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）能源与动力工程中的多能源互补系统能够提高能源供应的可靠性和稳定性。分析多能源互补系统的构成、运行模式以及在不同应用场景下的优化配置和效益评估。2、（本题5分）能源动力工程中的能源回收与再利用技术在工业节能中具有重要地位。探讨工业过程中的能源回收途径（如废气余热回收、废水能量回收）、技术原理以及实际应用案例和效益分析。3、（本题5分）解释风力发电场的运维管理模式及挑战。4、（本题5分）在能源存储领域，超级电容器具有独特的性能。详细阐述超级电容器的工作原理、特点，以及其与其他储能技术的比较优势和应用场景。5、（本题5分）简述燃烧污染物的产生及控制方法。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某城市的区域供热系统主要依靠燃气锅炉，但由于燃气供应的不确定性和价格波动，供热可靠性受到威胁。研究可行的替代方案，如利用生物质能、地热能或余热回收等，并分析每种方案在技术、经济和环境方面的优劣。2、（本题5分）某地区的能源存储技术应用项目，在电池选择、储能系统集成、成本效益分析等方面存在困惑。分析如何根据应用场景和需求，选择合适的储能电池类型，优化储能系统集成方案，进行准确的成本效益评估。3、（本题5分）某煤矿的通风系统能耗较高，且通风效果有待提高。分析通风系统的运行状况和存在的问题，研究如何通过优化通风网络、采用高效通风设备和智能通风控制技术等手段降低通风能耗，提高通风效果，保障煤矿安全生产。4、（本题5分）一个工业园区的能源管理较为粗放，企业之间缺乏能源协同和共享。研究建立园区能源互联网的可行性，分析能源互联网的架构、关键技术和运营模式，探讨如何通过能源互联网实现园区内能源的高效配置、协同利用和智能管理，降低园区整体能源消耗和碳排放。5、（本题5分）某火力发电厂采用煤粉燃烧技术，近期出现燃烧效率下降、污染物排放超标等问题。分析可能导致这些问题的原因，如煤粉质量、燃烧温度、空气流量等，并提出相应的改进措施。四、论述题（本大题共3个小题，共