防城港职业技术学院《工程热力学2》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页防城港职业技术学院《工程热力学2》

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、在新能源的国际合作中，不同国家和地区在技术研发、市场推广和政策制定等方面存在差异。假设一个国际新能源合作项目旨在促进全球新能源技术的发展和应用，以下哪个方面可能是合作中面临的最大障碍？（）A.技术标准的统一和互认，不同国家的技术标准和规范存在差异B.知识产权的保护和共享，各方在技术研发中的知识产权归属和使用存在争议C.资金的筹集和分配，不同国家的投入能力和利益诉求不同D.文化和政策差异，导致在项目实施和管理上存在沟通和协调困难2、在新能源电网的整合中，智能电网技术发挥着重要作用。假设要构建一个能够有效整合多种新能源发电的智能电网，以下哪个方面的技术创新最为关键？（）A.先进的电力电子设备，实现电能的高效转换和控制B.高效的能量管理系统，优化电力分配和调度C.强大的通信和监测系统，实时获取电网运行数据D.分布式储能系统的广泛应用，平衡供需波动3、在新能源技术的金融支持方面，涵盖了投资、融资和保险等多种形式。为了吸引更多的金融资源投入新能源领域，以下哪个金融创新措施是最为重要的？（）A.设立新能源产业投资基金B.开发新能源项目的绿色债券C.创新新能源保险产品和服务D.以上措施都具有重要意义4、在新能源技术的产业化过程中，政策支持和市场机制起着关键的推动作用。为了促进新能源技术的快速发展和广泛应用，以下哪种政策措施的效果可能最为显著？（）A.提供财政补贴和税收优惠B.制定严格的环保标准和能源法规C.建立新能源技术研发基金D.开展新能源示范项目和推广计划5、在新能源汽车领域，电池技术是关键。对于锂离子电池在新能源汽车中的应用，以下描述哪一个是准确的？（）A.锂离子电池具有极高的能量密度，充电速度极快，且循环寿命几乎无限，使其成为新能源汽车的理想动力源，不存在任何缺点B.锂离子电池虽然能量密度较高，但存在安全性问题，如过热可能导致起火爆炸，且在低温环境下性能大幅下降。不过，通过不断的技术改进，这些问题正在逐步得到解决C.锂离子电池的成本过高，且资源稀缺，限制了其在大规模新能源汽车中的应用，未来将被其他新型电池完全取代D.锂离子电池的性能已经完全满足新能源汽车的需求，无需进一步研发和改进6、在新能源技术的发展中，材料科学的进步起着重要的支撑作用。例如，在光伏电池中，新型半导体材料的研发可以显著提高电池效率。对于下一代高效光伏材料的研究，以下哪个方向最具潜力？（）A.有机-无机杂化钙钛矿材料B.宽禁带半导体材料C.二维材料如石墨烯在光伏中的应用D.量子点材料在光伏领域的突破7、在新能源技术的产业链构建中，包括原材料供应、设备制造、工程建设和服务运营等多个环节。为了提升新能源产业链的整体竞争力，以下哪个环节的优化是最为重要的？（）A.原材料的本地化供应和成本控制B.核心设备制造技术的自主创新C.工程建设的标准化和规范化D.服务运营的专业化和智能化8、在研究新能源技术的国际合作时，以下关于其意义和形式的描述，哪一种是准确的？（）A.新能源技术的国际合作具有重要意义，它可以促进技术交流和共享，加速研发进程，降低研发成本，共同应对全球性的能源和环境挑战。国际合作的形式包括联合研发项目、技术转让、人才交流、共建能源基础设施等。通过国际合作，可以整合各国的优势资源，提高新能源技术的全球普及和应用水平B.新能源技术的国际合作没有必要，各国应该独立发展自己的技术C.新能源技术的国际合作主要是竞争关系，合作形式很少D.新能源技术的国际合作只限于发达国家之间，发展中国家无法参与9、假设我们正在研究新能源技术在偏远地区的应用，如独立的风光互补发电系统、小型生物质能电站等。对于保障偏远地区能源供应的可靠性和稳定性，以下哪种技术和管理措施是最为关键的？（）A.优化能源系统的配置和储能容量B.建立远程监控和故障诊断系统C.培养当地的能源运维技术人员D.以上措施的综合实施10、在新能源技术的发展过程中，不断涌现出新的概念和理念，如能源互联网、零能耗建筑和能源区块链等。对于推动新能源技术的深度融合和创新发展，以下哪个概念的实践和应用具有最广阔的前景？（）A.能源互联网的构建和运营B.零能耗建筑的大规模推广C.能源区块链技术的应用和创新D.以上概念都具有重要的发展前景11、地热能是来自地球内部的热能，在能源领域具有一定的应用前景。关于地热能的开发和利用，以下说法错误的是：（）A.地热能可以用于发电、供暖和温泉疗养等领域，具有多种用途B.干热岩型地热能开发需要先进的钻井和注水技术，成本较高，但资源潜力巨大C.地热能的开发利用不会对环境产生任何负面影响，是一种完全清洁的能源D.地热资源的分布具有地域性，在开发前需要进行详细的地质勘探和资源评估12、新能源技术的创新往往依赖于跨学科的研究和合作，涉及物理学、化学、材料科学和工程学等多个领域。在开发一种新型的高效储能技术时，如果要整合不同学科的知识和方法，以下哪个团队组成是最为理想的？（）A.由物理学家和化学家组成B.由材料科学家和工程师组成C.由以上四个学科的专家共同组成D.由具有丰富经验的工程师单独完成13、海洋能是一种潜力巨大的新能源，包括潮汐能、波浪能、海流能等多种形式。以下关于海洋能利用的叙述，不正确的是（）A.潮汐能发电是利用潮汐的涨落形成的水位差推动水轮机发电，具有可预测性和稳定性，但潮汐能电站的建设成本较高，对海洋生态环境可能产生一定影响B.波浪能发电技术尚处于研发和试验阶段，目前面临着能量转换效率低、设备可靠性差等问题，但随着技术的进步，波浪能有望成为重要的海洋能源来源C.海流能发电是利用海洋中的稳定海流推动叶轮旋转发电，其优点是能量密度较高，但海流能的分布范围有限，且受季节和气候影响较大D.海洋能的开发利用不会受到任何地理和气候条件的限制，在全球任何海域都可以大规模建设海洋能发电设施，是解决全球能源危机的终极方案14、当探讨新能源在交通领域的未来发展趋势时，除了电动汽车，氢燃料电池汽车、电动飞机和电动船舶等也备受关注。在这些新兴的交通能源技术中，哪个领域的突破可能对全球交通格局产生最重大的影响？（）A.氢燃料电池汽车的大规模商业化B.电动飞机的长航程应用C.电动船舶的普及和推广D.以上领域的发展都具有重要意义15、新能源技术在建筑领域的应用越来越广泛，例如太阳能光伏建筑一体化（BIPV）。对于BIPV系统，以下哪种说法是正确的？（）A.BIPV系统只是将太阳能光伏板安装在建筑物表面，对建筑物的外观和功能没有任何影响B.BIPV系统不仅能够为建筑物提供电力，还能够替代传统的建筑材料，起到保温、隔热、防水等作用，同时提升建筑物的美观度。但BIPV系统的成本过高，目前难以大规模推广C.BIPV系统的发电效率低，维护困难，在实际应用中效果不佳，更多是作为一种概念性的技术D.BIPV系统的技术尚未成熟，存在诸多安全隐患，不适合在建筑物上应用二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）深入研究新能源技术在宗教场所和历史文化建筑中的能源解决方案。分析这些特殊场所的能源需求特点、文化保护要求，以及如何在不破坏原有建筑风貌的前提下引入新能源技术实现能源的可持续供应。2、（本题5分）全面剖析新能源在工业生产中的应用案例和效益。以某一具体工业行业（如化工、钢铁、电子）为例，阐述新能源（如太阳能光伏发电、余热回收）的应用方式和对节能减排的贡献。分析新能源在工业生产中应用所面临的技术难题和经济可行性，以及如何通过产业升级和能源管理提高新能源的利用效率。3、（本题5分）深入分析新能源技术在提高能源利用效率方面的作用，包括能源转换、传输和终端使用环节的技术创新，探讨如何通过综合能源管理实现能源的高效利用。4、（本题5分）详细阐述太阳能光伏发电系统中，光伏板的工作原理，包括光生伏特效应的产生机制，以及如何将光能转化为电能。同时，分析影响光伏板发电效率的主要因素，并探讨提高发电效率的可行技术途径。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一座2MW的风力发电场，风机的切入风速为3m/s，额定风速为12m/s，切出风速为25m/s。该地区的年平均风速分布符合威布尔分布，形状参数k为2，尺度参数c为8。计算该风电场的年发电量。已知风机的发电效率在额定风速以下与风速的三次方成正比，在额定风速以上保持额定功率输出。同时，假设每度电的上网电价为0.6元，计算该风电场一年的发电收益。若初始投资为1.5亿元，设备寿命20年，运维成本每年200万元，计算投资回收期。2、（本题5分）一辆新能源物流车配备了容量为150kWh的三元锂电池，电池的能量密度为220Wh/kg，车辆百公里耗电量为30kWh。已知电池组的循环寿命为1200次，车辆每年行驶里程为6万公里。计算电池组的重量和在其使用寿命内车辆总的行驶里程。如果电池组的更换成本为12万元，计算单位里程的电池成本。3、（本题5分）一家工厂采用地源热泵系统进行冷热联供，夏季制冷负荷为150kW，冬季供暖负荷为120kW。地源热泵夏季制冷系数为5，冬季制热系数为4。系统全年运行2500小时，计算年耗电量和运行费用（电价为0.8元/千瓦时）。4、（本题5分）某地区计划推广太阳能热水器，每台热水器的集热面积为2平方米，年平均太阳辐射量为1600千瓦时/平方米，热水器的效率为50%。一个家庭每天需要150升60℃的热水，水的比热容为4.2千焦/（千克·℃），初始水温为15℃。计算该家庭需要安装多少台太阳能热水器才能满足需求？如果采用电加热来补充不足的热量，电价为0.6元/千瓦时，计算每年的电费支出。5、（本题5分）一座5MW的生物质能热电厂，以木材废弃物为燃料，热值为20MJ/kg，燃烧效率为80%，发电效率为30%，供热效率为40%。计算每年消耗的燃料量和供热量。如果燃料价格为600元/吨，热价为100元/GJ，上网电价为0.45元/度，计算热电厂的年收入。四、综合题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）新能源技术的发展面临着一系列技术标准和规范的制定需求。请详细阐述新能源技术标准的重要性，包括保障产品质量、促进技术交流和推动产业发展等方面。分析当前新能源技术标准体系的现状和存在的不足，如标准缺失、标准不统一等。研究如何加强国际国内标准的协调统一，提高我国在新能源技术标准领域的话语权。2、（本题10分）深入分析太阳能热发电技术中，塔式、槽式、碟式和菲涅尔式四种系统的工作原理、结构特点以及各自在聚光效率、系统复杂度、成本和适用规模等方面的表现。结合实际案例，比较它们在不同地理和气候条件下的应用效果，并讨论如何进一步提高太阳能热发电的效率和经济性。3、（本题10分）详细阐述