郑州美术学院《工程热力及流体力学》2023-2024学年第一学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页郑州美术学院《工程热力及流体力学》

2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、在核能发电中，核反应堆的冷却剂需要具备良好的导热性能和较低的中子吸收截面。以下哪种物质通常被用作核反应堆的冷却剂？（）A.水B.氦气C.液态钠D.二氧化碳2、在能源与环境的关系研究中，温室气体排放的控制是重要的课题。对于火力发电厂，以下哪种减排技术更能显著降低二氧化碳的排放量，同时具有较好的经济性？（）A.碳捕获与封存（CCS）B.提高发电效率C.改用清洁能源D.安装脱硫脱硝装置3、在能源转换设备中，换热器的性能对系统效率有重要影响。对于一个管壳式换热器，增加换热管的数量通常会提高换热效率，但也会带来一些问题。以下哪项不是增加换热管数量可能带来的问题？（）A.流动阻力增大B.设备成本增加C.清洗难度加大D.热应力减小4、在研究能源系统的稳定性时，需要考虑系统的阻尼特性。阻尼比越大，系统的稳定性如何变化？（）A.稳定性越好B.稳定性越差C.稳定性不变D.稳定性先好后差5、在新能源汽车的电池管理系统中，以下哪个功能对于保障电池的安全可靠运行、延长电池寿命至关重要，涉及到电池状态监测和均衡控制？（）A.电量估算B.热管理C.故障诊断D.以上功能均重要6、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7、在能源效率评估的指标和方法中，关于综合能源效率和单因素能源效率的关系，以下哪种表述是正确的？（）A.综合能源效率和单因素能源效率没有关系，分别独立评估即可B.综合能源效率考虑了多个因素的相互作用，能够更全面地反映能源利用的实际情况，单因素能源效率则侧重于某个特定方面C.单因素能源效率比综合能源效率更重要，在能源评估中应优先考虑D.综合能源效率和单因素能源效率可以相互替代，使用其中一种即可8、在能源动力系统的控制中，PID控制器是常用的控制策略之一。对于一个具有大惯性和滞后特性的被控对象，以下哪种参数的调整对于提高控制系统的稳定性最为关键？（）A.比例系数B.积分时间C.微分时间D.以上参数同等重要9、对于燃料电池的工作原理，以下哪种类型的燃料电池具有功率密度高、启动速度快、适用范围广等优点，在交通和分布式能源领域有潜在应用价值？（）A.质子交换膜燃料电池B.固体氧化物燃料电池C.熔融碳酸盐燃料电池D.以上燃料电池均可10、在能源与动力工程领域，热力学第一定律阐述了能量守恒的原理。对于一个绝热的封闭系统，外界对其做功，系统的内能会发生变化。若外界对系统做功100J，忽略系统内部的不可逆损失，系统内能的增加量最接近以下哪个值？（）A.50JB.80JC.100JD.120J11、在能源与动力工程的流体机械研究中，离心式压缩机在工业中广泛应用。对于提高离心式压缩机的性能和稳定性，以下哪个部件的优化设计更具重要性？（）A.叶轮B.扩压器C.蜗壳D.密封装置12、在能源与动力工程领域，热力循环是重要的研究内容之一。对于卡诺循环，假设在相同的高温热源和低温热源之间工作，以下关于其效率的描述，哪一项不准确？（）A.卡诺循环的效率只取决于高温热源和低温热源的温度，与工质的性质无关B.提高高温热源温度或降低低温热源温度，都能提高卡诺循环的效率C.卡诺循环是一种理论上效率最高的热力循环，实际循环无法达到其效率D.只要工作在相同的高温热源和低温热源之间，任何热力循环的效率都能达到卡诺循环的效率13、在能源系统的储能容量配置优化中，考虑到不同季节和时段的能源供需差异，以下哪种方法能够确定合理的储能容量，提高能源系统的灵活性和适应性？（）A.基于经验的估算B.基于数学模型的优化C.基于仿真的评估D.以上方法均可14、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15、在能源与动力工程的节能技术中，余热回收利用是重要的途径之一。以下关于余热回收方式和应用领域的描述，不准确的是？（）A.余热可以通过热交换器、余热锅炉等设备进行回收B.工业生产中的余热可以用于供暖、制冷和发电C.余热回收的经济效益只取决于余热的温度和流量，与回收设备的成本无关D.建筑领域的余热回收具有较大的潜力16、在能源与动力工程中的流体机械，对于泵、风机和压缩机的工作原理、性能曲线和选型原则，以下解释不正确的是（）A.泵用于输送液体，风机用于输送气体B.性能曲线反映设备的工作特性C.选型时只需考虑流量和压力参数D.合理选型可以提高系统运行效率和经济性17、在核反应堆中，链式裂变反应是核能释放的基础。以下关于链式裂变反应的维持和控制，不正确的是？（）A.依靠中子的产生、慢化和吸收来控制反应速率B.控制棒通过吸收中子来调节反应性C.燃料的浓度和分布对反应的稳定性没有影响D.反应堆的冷却系统对于防止堆芯过热至关重要18、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19、在新能源汽车的电池管理系统（BMS）中，电池状态的准确估计是关键功能之一。对于锂离子电池，以下哪种方法更能精确地估计电池的剩余电量（SOC）？（）A.安时积分法B.开路电压法C.卡尔曼滤波法D.以上方法结合使用20、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.压力传感器二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述能源与动力工程中的能源系统优化调度，包括电力系统调度、热力系统调度等，分析如何实现能源系统的最优运行。2、（本题5分）在能源存储领域，铅酸电池虽然传统但仍有一定市场。详细分析铅酸电池的工作原理、性能特点，以及铅酸电池在当前储能市场中的地位和发展前景。3、（本题5分）阐述热工设备的保温与隔热技术及重要性。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某工厂的通风系统改造后效果不佳，仍存在室内空气质量问题。分析改造效果差的原因，如通风量不足、气流组织不合理、净化设备选型不当等，并重新制定优化方案。2、（本题5分）某新能源汽车充电桩运营企业面临着充电桩布局不合理、利用率低、维护成本高等问题。分析用户需求分布、充电桩选址策略、运营管理模式、技术升级途径等，探讨如何提高充电桩的运营效率和服务质量。3、（本题5分）某生物质发电厂，生物质燃料供应不稳定，影响了发电计划。分析燃料供应不稳定的原因，如原料收集渠道、储存条件、运输环节等，并研究保障燃料供应的策略。4、（本题5分）一座燃气分布式能源站在运行中，部分设备的噪声超标，影响周边环境。分析噪声源（如燃气轮机、压缩机、冷却塔）、传播途径、降噪设备的效果等因素，研究噪声超标的原因，提出有效的降噪措施。5、（本题5分）一家采用燃料电池技术的备用电源系统，在实际运行中输出功率不稳定。分析燃料电池的类型（如质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池