吕梁师范高等专科学校《高等工程热力学》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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、在能源工程的节能技术中，余热回收利用是重要的手段之一。对于工业炉窑的高温废气，以下哪种余热回收方式的效率相对较低？（）A.生产热水或蒸汽B.预热助燃空气C.驱动热机做功D.直接排放到大气中2、在研究能源系统的动态特性时，时间常数是一个重要的参数。时间常数越大，系统的响应速度如何变化？（）A.响应速度越快B.响应速度越慢C.响应速度不变D.响应速度先快后慢3、在能源与动力工程的节能技术中，建筑节能是一个重要领域。提高建筑物的保温性能可以有效降低能耗，以下哪种保温材料的保温效果较好？（）A.聚苯乙烯泡沫板B.岩棉C.玻璃棉D.以上都差不多4、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5、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6、在热工测量技术中，对于温度、压力、流量等参数的测量方法、测量仪器的工作原理和误差来源，以下描述不准确的是（）A.热电偶和热电阻是常用的温度测量元件B.压力测量可采用液柱式、弹性式和电气式等方法C.流量测量仪器的误差主要来源于流体的性质和测量环境D.测量仪器的精度越高，测量结果一定越准确7、对于能源储存系统的性能评估，以下关于电池的充放电效率、循环寿命、能量密度和功率密度等指标的意义和影响因素，解释不准确的是（）A.充放电效率反映电池能量转化的有效程度B.循环寿命决定电池的使用年限C.能量密度越高，电池体积越大D.功率密度影响电池的快速充放电能力8、在能源与动力工程的节能技术中，余热回收利用是一个重要的方向。对于工业生产中的高温废气，采用哪种余热回收方式可以获得较高的能量回收效率？（）A.直接热交换B.余热发电C.热泵回收D.以上都不是9、在能源系统的优化运行中，负荷预测的准确性对于制定合理的运行策略至关重要。对于一个区域电力系统，以下哪种负荷预测方法更能适应季节和天气变化对负荷的影响？（）A.时间序列法B.回归分析法C.人工神经网络法D.灰色预测法10、在能源与动力工程的能源系统评估中，生命周期评价（LCA）是一种全面的方法。LCA主要考虑能源系统的哪些阶段？（）A.开采、加工、运输B.生产、使用、回收C.以上都是D.以上都不是11、在能源与动力工程的流体力学研究中，湍流现象是复杂而又常见的。对于管道内的湍流流动，以下哪种湍流模型更能准确地预测流体的流动特性和阻力损失？（）A.k-epsilon模型B.大涡模拟C.直接数值模拟D.雷诺平均模型12、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13、在能源与动力工程的燃烧系统中，为了降低污染物排放，采用低氮燃烧技术。以下哪种低氮燃烧技术是通过控制燃烧温度来实现的？（）A.空气分级燃烧B.燃料分级燃烧C.烟气再循环D.以上都不是14、在能源存储系统中，铅酸蓄电池是一种常见的储能设备。以下哪种使用方式会显著缩短铅酸蓄电池的使用寿命？（）A.深度放电B.过充电C.高温环境下使用D.频繁充放电15、在燃气轮机的联合循环发电系统中，余热锅炉的设计和运行对整个系统的效率有重要影响。对于一个高效率的联合循环系统，以下哪种余热锅炉的参数选择更能优化系统性能？（）A.蒸汽压力和温度B.锅炉的受热面积C.烟气流速D.锅炉的材质16、在工业余热利用中，有机朗肯循环（ORC）是一种有效的技术。以下哪种工质在ORC系统中具有较高的效率和较好的经济性？（）A.水B.氨C.丙烷D.二氧化碳17、在能源工程的流体机械中，离心式压缩机的性能曲线是其设计和运行的重要参考。对于离心式压缩机的性能曲线，以下哪种说法是不准确的？（）A.性能曲线反映了压缩机的流量、压力和效率之间的关系B.随着流量的增加，压缩机的压比通常先增加后减小C.压缩机的喘振点和阻塞点可以从性能曲线中确定D.性能曲线不受进口气体温度和压力的影响18、在制冷与空调系统中，制冷剂的选择对系统性能和环境影响至关重要。对于一种新型制冷剂，要评估其适用性，以下哪个方面通常不是首要考虑的因素？（）A.制冷效率B.可燃性和毒性C.生产成本D.对臭氧层的破坏潜力19、在蒸汽动力循环中，提高蒸汽初温可以提高循环热效率。假设某蒸汽动力循环的初始参数不变，仅将蒸汽初温从500°C提高到600°C，以下关于循环热效率变化的描述，哪一项是正确的？（）A.热效率显著提高B.热效率略有提高C.热效率基本不变D.热效率可能降低20、在能源与环境法规方面，各国制定了一系列标准和政策以控制污染物排放。对于一个新建的热电厂，需要满足严格的氮氧化物排放标准。以下哪种脱硝技术在实现达标排放方面具有较大的潜力？（）A.选择性催化还原（SCR）B.选择性非催化还原（SNCR）C.活性炭吸附D.电子束脱硝二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）氢能作为一种清洁能源，其制备、储存和应用是研究的热点。论述氢能的制备方法（如水电解、化石燃料重整等）、储存技术以及在燃料电池中的应用原理。2、（本题5分）论述能源与动力工程中的燃烧污染物生成机制，包括氮氧化物、二氧化硫和颗粒物等，分析减排技术和措施。3、（本题5分）阐述燃气轮机的燃烧器设计要求及技术发展趋势。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某地区的风力发电场在部分时段发电效率低于预期，且风机设备故障率较高。探讨可能影响风力发电效率的因素，如风速分布、风机选型与安装、运维管理等，分析设备故障的原因，提出提高发电效率和降低故障率的方案。2、（本题5分）一个智能建筑的能源系统集成了多种能源供应和节能技术，但在实际运行中各系统之间的协同效果不佳。分析造成协同问题的原因，如通信协议不统一、控制逻辑不合理等，提出改进能源系统协同控制的方案。3、（本题5分）某区域的能源互联网试点项目，在能源交易和共享方面存在障碍，分析障碍产生的原因，如交易机制不完善、信息不对称、安全风险等，并研究突破障碍的策略。4、（本题5分）一个太阳能集热器的性能测试方法有哪些？分析集热效率、热损失、耐压性能等方面，并提出测试的标准和流程。5、（本题5分）某火力发电厂采用煤粉燃烧技术，但近期出现了燃烧效率下降、污染物排放超标的问题。分析可能导致这些问题的原因，如煤粉质量、燃烧器设计、炉