中国地质大学（北京）《流体机械强度计算》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1分，共20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、对于能源工程中的热交换设备设计，以下关于换热器的类型、结构设计和传热强化技术的应用，说法不准确的是（）A.管壳式换热器和板式换热器应用广泛B.结构设计要考虑流体流动和传热特性C.传热强化技术总是能显著提高换热器性能D.换热器的设计需要综合考虑多种因素2、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3、在能源系统的可靠性评估中，故障树分析方法被广泛应用。对于一个包含多个子系统的能源供应系统，通过故障树分析可以确定导致系统故障的关键路径。以下关于故障树分析的描述，哪一项是不正确的？（）A.能够清晰展示系统故障的因果关系B.可以定量计算系统的故障概率C.无法考虑人为因素对系统可靠性的影响D.有助于制定针对性的维护和改进措施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、在热力学第一定律的应用中，对于一个封闭系统经历绝热过程时的能量变化，以下说法错误的是（）A.绝热过程中，系统与外界没有热量交换B.系统内能的变化等于外界对系统所做的功C.绝热压缩过程，系统内能减小D.绝热膨胀过程，系统内能增大6、在能源动力领域，能源的回收利用可以提高系统的整体效率。例如，在工业生产中利用余热发电。以下哪种余热回收方式的效率较高？（）A.直接利用余热加热B.利用余热产生蒸汽驱动汽轮机发电C.利用余热制冷D.以上效率相同7、在能源系统的优化与管理方面，对于综合能源系统的规划、运行和优化策略，以下关于考虑多种能源形式的互补、能源供需平衡以及经济性和环保性的描述，不准确的是（）A.综合能源系统应充分利用不同能源的特点实现优势互补B.实现能源供需平衡只需考虑能源的供应，无需考虑需求侧管理C.优化策略要同时兼顾经济性和环保性D.智能控制技术有助于提高综合能源系统的运行效率8、对于能源市场的运行机制和竞争格局，以下关于其特点和发展趋势，哪一个是恰当的？（）A.能源市场是完全竞争的，价格完全由市场供求决定，没有政府干预B.能源市场具有复杂性和特殊性，受到政策、技术、资源等多种因素的影响，竞争格局不断变化，呈现出多元化、市场化、国际化的发展趋势C.能源市场的发展趋势是垄断加剧，小企业难以生存D.能源市场的运行机制简单稳定，未来不会有太大的变化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热工测量中，热电偶是常用的温度测量元件。对于一个热电偶，其测量的温度范围主要取决于什么？（）A.热电偶材料B.热电偶长度C.测量环境D.以上都不是11、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.120J12、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13、在能源与动力工程的蒸汽发生器中，水在管内流动时的流动状态对传热效果有影响。为提高传热效果，应使水处于哪种流动状态？（）A.层流B.过渡流C.紊流D.以上都不是14、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15、在能源管理和节能技术中，能源审计是重要的手段之一。以下关于能源审计的内容和方法，不正确的是？（）A.包括对能源消耗的统计分析、设备效率评估和节能潜力挖掘B.可以通过现场测试、数据收集和分析来进行C.能源审计只关注企业的生产过程，不考虑办公和生活区域的能源使用D.审计结果可以为制定节能措施和能源管理策略提供依据16、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17、在能源与动力工程的安全管理中，风险评估和预防措施至关重要。以下关于能源系统风险评估方法和预防策略的描述，不正确的是？（）A.风险评估可以采用故障模式与影响分析（FMEA）等方法B.制定应急预案是应对突发事故的重要预防措施C.安全管理只需要关注设备的运行安全，人员的操作安全不重要D.定期的安全培训和检查可以降低事故发生的概率18、在核能发电中，核反应堆的安全运行是至关重要的。对于压水堆核电站，当发生冷却剂流失事故时，以下哪个系统会首先启动以保障反应堆的安全？（）A.应急堆芯冷却系统B.余热排出系统C.安全壳喷淋系统D.辅助给水系统19、关于能源与环境的关系，在能源开发和利用过程中，以下哪种措施能够有效降低对生态系统的破坏和环境污染，实现可持续发展？（）A.加强环境监管B.推广清洁生产技术C.进行生态修复D.以上措施均可20、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.以上都不是二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在能源领域，核能作为一种高效的能源形式，但其安全性一直备受关注。请详细阐述核电站的工作原理、可能存在的安全风险以及相应的防范措施。2、（本题5分）解释风力发电场的运维管理模式及挑战。3、（本题5分）分析能源与动力工程中的能源科技创新趋势及挑战。4、（本题5分）能源动力设备的故障诊断和预测维护对于保障设备可靠运行至关重要。论述故障诊断的方法（如基于振动监测、温度监测）、预测维护的技术以及在能源设备中的应用实例。5、（本题5分）阐述热工设备的节能运行策略及案例。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某地区推广使用太阳能热水器，但部分用户反映热水供应不稳定且效率不高。分析太阳能热水器的安装位置、集热器面积、水箱容量、辅助加热系统等因素，探讨影响热水供应稳定性和效率的原因，提出改进措施。2、（本题5分）某煤电企业在进行超低排放改造后，部分设备出现了运行不稳定的情况。分析可能的原因，如改造方案不完善、设备适应性问题、运行参数调整不当等，研究如何通过优化改造方案、加强设备调试和运行监测来确保设备稳定运行，达到超低排放要求。3、（本题5分）某化工厂的能源回收系统在运行过程中存在安全隐患。分析可能的安全隐患，如易燃易爆气体泄漏、高温高压环境、静电积聚等，并提出相应的安全防范措施。4、（本题5分）某火力发电厂在运行过程中出现了热效率下降的问题。分析可能导致热效率下降的原因，包括燃烧不完全、换热效率降低、设备老化等方面，并提出相应的改进措施。5、（本题5分）一家造纸厂的干燥部在生产过程中消耗大量蒸汽，且蒸汽品质要求高。分析如何通过优化蒸汽系统、采用节能干燥技术、余