天津财经大学珠江学院《热流体工程学Ⅰ》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《热流体工程学Ⅰ》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2分，共40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、在能源工程的材料选择中，需要考虑材料的耐高温、耐腐蚀等性能。对于在高温高压水蒸气环境中工作的部件，以下哪种材料通常不是首选？（）A.不锈钢B.铝合金C.镍基合金D.钛合金2、在能源与动力工程的节能技术研究中，余热回收利用的方式多种多样。对于低温余热，以下哪种余热利用方式更具有经济可行性和节能效果？（）A.驱动吸收式制冷机B.预热燃烧用空气C.产生低压蒸汽D.用于干燥物料3、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4、在燃烧学的研究中，对于燃料的燃烧过程、燃烧产物和燃烧效率的影响因素，以下解释不准确的是（）A.燃烧过程包括燃料的预热、着火和燃烧B.燃烧产物与燃料成分和燃烧条件密切相关C.提高燃烧温度一定能提高燃烧效率D.合理的空气燃料比有助于实现完全燃烧5、在能源管理中，能源审计是一种重要的手段。能源审计的主要目的是什么？（）A.发现能源浪费环节B.评估能源设备性能C.制定节能措施D.以上都是6、在能源与动力工程的热交换器设计中，提高换热效率和减小体积是重要的目标。对于一个紧凑式热交换器，以下哪种结构和材料的选择更能实现上述目标？（）A.翅片管式结构，铜材料B.板式结构，不锈钢材料C.管壳式结构，铝材料D.螺旋管式结构，钛材料7、对于传热学中的热传导、热对流和热辐射，以下关于三种传热方式的传热机理、传热系数的影响因素以及在实际工程中的应用，表述不正确的是（）A.热传导依靠分子或原子的热运动传递热量B.热对流的传热系数与流体的流速和物性有关C.热辐射不需要介质，且与温度的四次方成正比D.在一般情况下，三种传热方式独立存在，互不影响8、在能源系统的建模与仿真中，数学模型的建立是关键步骤。以下关于能源系统建模方法的选择，不准确的是？（）A.可以基于物理定律建立机理模型B.可以利用数据驱动方法建立经验模型C.机理模型总是比经验模型更准确，应优先选择D.通常需要结合多种建模方法来提高模型的精度和适用性9、在能源系统的优化配置中，考虑到不同能源的特点和供需关系，以下哪种能源组合方式能够在满足能源需求的同时，实现能源供应的可靠性和经济性？（）A.以煤炭为主，搭配可再生能源B.以天然气为主，搭配核能C.多种可再生能源协同发展D.以上能源组合方式均可10、在能源与动力工程的热力学课程中，熵增原理是一个重要的概念。对于一个孤立系统，以下哪种情况不符合熵增原理？（）A.系统内发生不可逆过程，熵值增加B.系统内发生可逆过程，熵值不变C.系统从外界吸收热量，熵值减小D.系统与外界没有热交换和功交换，熵值不变11、在生物质能利用中，生物质气化技术可以将生物质转化为可燃气体。对于一种固定床生物质气化炉，以下关于气化过程中气体成分变化的描述，哪一项是不准确的？（）A.随着反应进行，氢气含量逐渐增加B.一氧化碳含量先增加后减少C.二氧化碳含量始终保持不变D.甲烷含量相对较低12、在能源与动力工程的燃气轮机叶片冷却技术中，采用气膜冷却可以提高叶片的工作可靠性。气膜冷却效果主要取决于什么？（）A.冷却气体流量B.冷却气体温度C.气膜孔的形状和分布D.以上都是13、在能源与动力工程的换热器污垢研究中，污垢的形成和生长会降低换热器的性能。对于防止换热器污垢的形成，以下哪种措施更具有预防性和有效性？（）A.定期化学清洗B.优化流体流速C.采用抗垢材料D.安装在线污垢监测装置14、在能源与动力工程领域，热辐射是一种常见的传热方式。对于黑体辐射，以下哪个定律描述了其辐射能量与温度的关系？（）A.傅里叶定律B.牛顿冷却定律C.斯蒂芬-玻尔兹曼定律D.普朗克定律15、在能源系统的可靠性分析中，对于能源供应中断的原因、概率评估方法以及提高系统可靠性的措施，以下解释不准确的是（）A.自然灾害和设备故障是能源供应中断的常见原因B.概率评估可以通过故障树分析和蒙特卡罗模拟等方法C.增加备用容量是提高能源系统可靠性的唯一方法D.合理的维护和管理可以降低供应中断的风险16、在能源与动力工程的热交换器污垢问题中，污垢的形成会降低传热效率。以下哪种措施可以减少污垢的生成？（）A.定期清洗B.优化流体流速C.采用防垢涂层D.以上都是17、在研究能源系统的可靠性时，需要考虑设备故障、能源供应中断等多种因素。以下哪种方法常用于评估能源系统的可靠性？（）A.故障树分析B.敏感性分析C.蒙特卡罗模拟D.层次分析法18、在能源传输与分配系统中，为了减少能量损耗和提高输电效率，以下哪种输电方式适用于长距离、大容量的电力输送，具有较低的线路损耗？（）A.交流输电B.直流输电C.特高压输电D.以上输电方式均可19、在核能源的利用中，对于核电站的工作原理、核反应堆类型以及核安全与核废料处理问题，以下描述错误的是（）A.核电站通过核裂变反应产生能量B.不同类型的核反应堆具有不同的特点和风险C.核安全问题已经完全解决，无需担忧D.核废料的处理是一个长期而复杂的挑战20、在能源与动力工程领域中，关于火力发电的原理和主要设备，以下哪种说法是较为准确的？（）A.火力发电是通过燃烧化石燃料直接产生电能，主要设备只有锅炉和汽轮机B.火力发电依靠燃料燃烧产生蒸汽，推动汽轮机旋转带动发电机发电，主要设备包括锅炉、汽轮机、发电机等C.火力发电的效率极高，对环境没有任何污染，其设备维护简单且成本低D.火力发电的过程中，蒸汽压力和温度对发电效率没有影响，设备的选型也不重要二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释核能发电站的核安全监管体系及职责。2、（本题5分）在能源与动力工程中的能源存储技术比较中，分析各种能源存储技术的优缺点和适用范围，探讨不同存储技术的发展前景。3、（本题5分）简述核能发电的原理及安全性问题，讨论核能在未来能源中的地位。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一家大型商场的中央空调系统，能耗较高，运行费用昂贵。分析导致高能耗的原因，如空调负荷计算不准确、设备选型不当、运行管理不善等，并提出节能改造措施。2、（本题5分）某新能源汽车企业在研发高性能电池时，面临着电池续航里程短、充电时间长、安全性不足等技术瓶颈。分析电池的材料选择、结构设计、充电管理系统、安全保护机制等方面，探讨如何突破这些瓶颈，提高电池性能。3、（本题5分）某农村地区推广生物质成型燃料供暖，但存在燃料供应不足、设备适应性差等问题。探讨如何通过建立生物质燃料生产基地、改进供暖设备设计、加强用户培训等措施，推动生物质成型燃料供暖的广泛应用，并分析其环境和社会效益。4、（本题5分）某垃圾焚烧发电厂，在运行过程中面临垃圾热值不稳定、污染物排放控制难度大等问题。分析可能的原因和应对措施，如垃圾分类预处理、燃烧控制优化、尾气净化技术升级等，并研究如何提高发电厂的能源转化效率和环境友好性。5、（本题5分）某生物质气化发电项目在运行过程中，气化炉的产气质量不稳定，影响了后续发电设备的正常运行。分析产气质量不稳定的原因，如