陕西师范大学《换热器计算与设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《换热器计算与设计》2023-2024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25个小题，每小题1分，共25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%2、对于能源经济学的知识，以下关于能源价格波动的原因和对经济的影响，哪一项是准确的？（）A.能源价格波动完全由市场供求关系决定，对经济的影响较小B.能源价格波动受多种因素影响，如地缘政治、供需变化、金融投机等，会对宏观经济、产业结构和消费者行为产生广泛而深刻的影响C.能源价格波动是暂时的、偶然的现象，不会对经济发展的长期趋势产生影响D.政府对能源价格的调控可以完全消除价格波动，稳定能源市场3、在能源工程的热力学分析中，熵增原理是一个基本定律。对于一个绝热不可逆过程，以下关于熵变的描述，哪一项是正确的？（）A.熵变等于零B.熵变小于零C.熵变大于零D.熵变的正负不确定4、在能源利用效率的评估中，总能系统分析方法被广泛应用。对于一个包含发电、供热和制冷的综合能源系统，采用总能系统分析方法时，以下哪个因素在评估系统效率时需要重点考虑？（）A.不同能源转换过程中的不可逆损失B.设备的初始投资成本C.能源的市场价格波动D.系统的运行维护费用5、在能源回收与再利用技术中，关于工业余热回收和废弃物能源化的潜力和技术挑战，以下哪种表述是恰当的？（）A.工业余热回收和废弃物能源化的潜力有限，技术难度大，不值得投入大量资源B.工业余热和废弃物蕴含着巨大的能源潜力，通过采用合适的技术可以实现高效回收和利用，但面临着技术成本高、回收效率低等挑战C.工业余热回收和废弃物能源化会对环境造成二次污染，应该谨慎推行D.现有的技术已经能够充分挖掘工业余热和废弃物的能源价值，无需进一步研究和创新6、在新能源汽车的动力系统中，以下哪种驱动方式能够在不同行驶工况下实现高效的能量转换和动力输出，提高车辆的续航里程和性能？（）A.纯电动驱动B.混合动力驱动C.燃料电池驱动D.以上驱动方式均可7、对于核能发电的知识，以下关于核反应堆的类型和安全保障措施，哪一项是正确的？（）A.核反应堆只有一种类型，且安全保障措施简单，不会发生任何核泄漏事故B.核反应堆有多种类型，如压水堆、沸水堆等，安全保障措施包括多重防护屏障、紧急冷却系统等，以确保核电站的安全运行C.核能发电成本低、效率高，但其安全问题无法得到有效解决，应该停止发展D.核反应堆的运行不需要监控和维护，安全完全依赖于最初的设计8、在能源与动力工程领域，热力循环是重要的研究内容。对于一个理想的卡诺循环，其热效率取决于高温热源和低温热源的温度。那么，在保持高温热源温度不变的情况下，降低低温热源温度，卡诺循环的热效率会如何变化？（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低9、在流体力学中，雷诺数是判断流体流动状态的重要参数。对于一根内径为50mm的管道，输送水的流速为2m/s，水的运动粘度为1×10^(-6)m²/s，那么该流动的雷诺数最接近以下哪个值？（）A.1×10^5B.5×10^5C.1×10^6D.5×10^610、在热力发电厂中，除氧器的作用是除去给水中的氧气和其他不凝性气体。以下关于除氧器工作原理和类型的描述，不正确的是？（）A.常用的除氧方法有热力除氧和化学除氧B.热力除氧是基于亨利定律和道尔顿定律C.真空除氧器适用于高参数大容量的机组D.除氧器的类型选择与机组的容量和参数无关11、在能源与动力工程的流体测量技术中，流量计的选择和应用需要考虑多种因素。以下关于流量计性能特点和适用范围的描述，不准确的是？（）A.涡轮流量计适用于测量低粘度液体的流量B.电磁流量计对被测流体的电导率有要求C.差压式流量计在测量大流量时精度较高D.任何一种流量计都可以适用于所有的流体测量场合12、关于能源系统的风险评估与管理，对于自然灾害、市场波动和技术故障等风险因素的识别、评估方法和应对策略，表述不准确的是（）A.风险评估要考虑可能性和影响程度B.模糊综合评价法可用于风险评估C.风险应对策略只有风险规避和风险转移D.建立风险预警机制有助于及时应对风险13、在能源与动力工程的风力发电系统中，叶片的材料选择对性能和成本有重要影响。目前常用的叶片材料有哪些？（）A.玻璃纤维增强复合材料B.碳纤维增强复合材料C.木材D.以上都是14、在能源与动力工程的教学中，热力学第一定律和第二定律是基础内容。对于一个绝热封闭系统，以下哪种情况不可能发生？（）A.内能增加，同时对外做功B.内能不变，对外做功C.内能减少，外界对系统做功D.内能增加，外界对系统做功15、在能源工程材料的选择中，需要考虑材料的耐高温、耐腐蚀等性能。对于一个在高温高压水蒸气环境中工作的部件，以下哪种材料最适合？（）A.不锈钢B.铝合金C.钛合金D.陶瓷材料16、在能源与动力工程的实验中，测量热工参数时需要选择合适的传感器。对于测量高温气体的温度，以下哪种传感器不太适用？（）A.热电偶B.热电阻C.红外测温仪D.压力传感器17、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18、在能源管理和优化中，系统的热力学分析是重要的手段。对于一个复杂的能源供应系统，以下哪种热力学分析方法更能准确地评估系统的性能和潜在的节能空间？（）A.能量平衡分析B.㶲分析C.熵分析D.热效率分析19、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20、在能源动力工程中，热力学第二定律对于系统的分析和优化具有重要意义。根据热力学第二定律，以下哪种过程是不可能自发进行的？（）A.热从低温物体传向高温物体B.功完全转化为热C.气体从高压区自发流向低压区D.热量从高温物体传向低温物体21、在能源经济分析中，外部性是一个重要的概念。以下哪种能源活动可能产生正外部性？（）A.植树造林以增加生物质能源供应B.建设大型水电站导致生态移民C.开采煤炭造成土地塌陷和水资源污染D.燃烧化石燃料导致大气污染22、在能源与动力工程中，燃烧过程的优化对于提高能源利用效率和减少污染物排放至关重要。以下哪种燃烧技术可以显著降低氮氧化物的生成？（）A.预混燃烧B.扩散燃烧C.富氧燃烧D.催化燃烧23、在能源系统的经济评价中，净现值（NPV）是常用的指标之一。对于一个能源投资项目，如果其净现值大于零，以下哪种解释是合理的？（）A.项目在经济上不可行B.项目的投资回报率低于预期C.项目在经济上可行，能够创造价值D.项目的成本高于收益24、在能源与环境的关系研究中，关于能源开发利用对生态系统的影响和应对策略，以下哪种表述是恰当的？（）A.能源开发利用对生态系统没有明显影响，无需采取应对策略B.能源开发利用会导致土地占用、水资源污染、气候变化等一系列生态问题，需要通过发展清洁能源、加强环境监管、推广生态修复等措施来减轻影响C.生态系统具有自我修复能力，能够承受能源开发带来的任何压力，无需过度关注D.应对能源开发对生态系统的影响只需依靠技术手段，政策和法规的作用不大25、在能源与动力工程的热力学分析中，熵的概念具有重要意义。对于一个绝热过程，以下哪种情况熵值一定增加？（）A.可逆过程B.不可逆过程C.等熵过程D.无法确定二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）对于能源与动力工程中的数值模拟方法，阐述常用的数值模拟软件和算法，分析如何利用数值模拟解决能源设备中的实际问题。2、（本题5分）在工业生产中，余热回收利用是提高能源效率的重要手段。探讨余热的来源、类型（如高温余热、低温余热）以及常用的余热回收技术和设备。3、（本题5分）能源动力工程中的生物质气化技术具有一定的应用前景。阐述生物质气化的原理、工艺流程，以及生物质气化在能源供应和化工领域的应用。4、（本题5分）在能源利用过程中，节能技术的应用广泛。分析建筑节能技术，包括保温隔热、照明节能和空调系统节能等方面的原理和措施。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某燃气锅炉房在运行过程中，燃气燃烧不充分，导致能源浪费和污染物排放超标。探讨燃烧不充分的原因，如燃气与空气混合比例不当、燃烧器故障、炉膛结构不合理等，分析如何通过优化燃烧控制、设备检修和炉膛改造来提高燃烧效率，降低污染排放。2、（本题5分）一个燃油发电机在运行时排放出黑烟。分析黑烟产生的原因，如燃油质量差、燃烧不完全、空气滤清器堵塞等，并提出解决办法。3、（本题5分）某风电场的运维管理水平较低，导致设备故障率高，发电量损失较大。分析运维团队的技术能力、设备监测手段、故障诊断技术、预防性维护策略等，研究如何提升风电场的运维管理水平，保障设备稳定运行。4、（本题5分）一个燃油汽车的发动机节能技术有哪些？分析可变气门正时、缸内直喷、涡轮增压等技术的原理、效果和应用，并讨论发动机节能技术的发展趋势。5、（本题5分）某热电厂采用传统的蒸汽轮机发电技术，然而近年来由于能源价格波动和环保要求提高，该厂面临着成本上升和排放超标的问题。分析该厂在现有设备基础上