新疆师范大学《热力系统仿真与优化》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《热力系统仿真与优化》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15个小题，每小题1分，共15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、在风力发电系统中，以下哪种风机类型具有启动风速低、运行噪音小、对电网冲击小等优点，在低风速地区具有较好的应用前景？（）A.双馈异步风机B.直驱永磁风机C.鼠笼式异步风机D.以上风机类型均可2、在能源存储技术中，液流电池具有可扩展性强的特点。对于一种全钒液流电池，以下关于其能量密度和功率密度的描述，哪一项是准确的？（）A.能量密度高，功率密度低B.能量密度低，功率密度高C.能量密度和功率密度都高D.能量密度和功率密度都低3、在能源动力设备的故障诊断与维护中，对于常见故障类型、诊断方法和预防维护策略，以下说法不正确的是（）A.振动分析和温度监测是常用的故障诊断手段B.定期维护可以完全避免设备故障C.故障诊断需要结合设备运行数据和经验D.建立完善的维护管理体系有助于提高设备可靠性4、在能源动力系统的节能减排方面，余热回收利用是一项重要的措施。对于工业生产中的高温余热，以下哪种余热回收技术更具有应用前景和节能效果？（）A.余热发电B.余热制冷C.余热供暖D.余热驱动热泵5、在能源与动力工程的热力学循环优化中，采用回热和再热措施可以提高循环效率。对于一个蒸汽动力循环，以下哪种情况下回热和再热的综合效果更能显著提高循环效率？（）A.高参数、大容量机组B.低参数、小容量机组C.背压式机组D.抽汽式机组6、在新能源的开发利用中，以下哪种新能源具有资源丰富、分布广泛、可再生等优点，但目前开发利用技术尚不成熟，面临诸多挑战？（）A.海洋能B.地热能C.氢能D.以上新能源均是7、在火力发电厂中，锅炉是重要的设备之一。当锅炉内的水在加热过程中，从液态变为气态，其吸热过程主要发生在哪个阶段？（）A.预热阶段B.蒸发阶段C.过热阶段D.以上阶段吸热相同8、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9、在能源与动力工程的安全管理中，防止爆炸事故是重要的任务之一。对于一个可能存在可燃气体泄漏的场所，以下哪种措施不能有效降低爆炸风险？（）A.加强通风换气B.安装防爆电气设备C.提高场所内的温度D.定期检测可燃气体浓度10、在能源与环境的关系中，温室气体排放是一个重要问题。对于一个以煤炭为主要燃料的热电厂，采取以下哪种措施对减少二氧化碳排放的效果最为显著？（）A.提高发电效率B.安装脱硫装置C.采用碳捕获与封存技术D.增加煤炭的质量11、在能源存储技术中，超导磁储能系统具有响应速度快的优点，但也存在一些限制。以下哪个是超导磁储能系统的主要限制因素？（）A.超导材料的成本高B.储能容量有限C.能量转换效率低D.对环境温度要求苛刻12、在动力机械中，内燃机的工作过程包括进气、压缩、做功和排气四个冲程。对于一台四冲程汽油机，若其压缩比为10:1，进气压力为100kPa，进气温度为300K，假设为理想气体且比热容为定值，那么压缩冲程结束时缸内气体的温度最接近以下哪个值？（）A.600KB.700KC.800KD.900K13、对于能源效率的提升策略，以下关于工业领域的节能措施和潜力，哪一项是恰当的？（）A.工业领域的能源效率已经很高，没有进一步节能的潜力和必要B.工业领域可以通过优化生产工艺、采用高效设备、加强能源管理等措施显著提高能源效率，具有较大的节能潜力C.节能措施会增加企业的生产成本，对企业的经济效益产生负面影响，因此不应推行D.工业领域的能源消耗主要取决于设备的运行时间，与设备效率和管理水平无关14、在能源市场的分析中，需求弹性是衡量消费者对价格变化敏感程度的指标。对于电力这种商品，其需求价格弹性通常具有以下哪种特点？（）A.弹性较大B.弹性较小C.弹性为零D.弹性为无穷大15、在能源动力工程中，蒸汽轮机的叶片材料需要具备良好的高温性能。以下哪种材料常用于制造蒸汽轮机的叶片？（）A.不锈钢B.钛合金C.高温合金D.铝合金二、简答题（本大题共4个小题，共20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）在能源与动力工程中的能源系统智能控制技术中，解释智能控制的原理和应用，分析如何利用智能控制提高能源系统的运行效率和稳定性。3、（本题5分）能源效率的提高对于节能减排具有重要意义。论述在工业领域（如钢铁、化工等）中提高能源效率的技术措施、管理方法以及所面临的困难和应对策略。4、（本题5分）论述能源与动力工程中的能源系统能源服务公司商业模式，包括合同能源管理、能源托管等，分析各种商业模式的特点和适用范围。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析海洋能的开发利用技术，如潮汐能、波浪能等，论述其发展现状和面临的海洋环境、技术经济等方面的限制因素及突破方向。2、（本题5分）在风力发电领域，全面论述风力机的类型、工作原理、空气动力学特性，以及如何提高风力发电系统的效率和稳定性。3、（本题5分）探讨能源系统中的虚拟电厂概念与应用，论述虚拟电厂的运行机制和在电力市场中的作用，以及其发展面临的挑战。4、（本题5分）结合能源效率标准和法规，分析其对能源与动力设备制造和使用的要求，以及对能源节约和环境保护的推动作用。5、（本题5分）在余热回收利用技术中，论述各种工业余热（如高温烟气、冷却废水）的回收方法、热交换设备的选择和应用，以及余热回收系统的优化设计。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家大型数据中心的能源消耗巨大，其中空调制冷系统的能耗占比较高。分析数据中心的热负荷特点、空调系统的配置和运行模式，探讨如何采用新型制冷技术、优化气流组织和智能控制策略来降低空调制冷系统的能耗，提高数据中心的能源效率。2、（本题10分）某燃油汽车发动机制造企业，面对日益严格的排放标准和燃油消耗限制，考虑研发高效的混合动力或纯电动发动机。分析技术研发的重点和难点，如电池技术、电机控制、动力耦合等，并探讨市场推广和用户接受度方面的问题。3、（本题10分）某太阳能热水器生产企