信阳学院《工程热力及流体力学》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《工程热力及流体力学》2023-2024学年第二学期期末试卷院(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2、关于核反应堆的安全防护系统，以下哪种安全措施能够在发生事故时迅速采取行动，限制放射性物质的释放，保障公众和环境的安全？（）A.紧急停堆系统B.安全壳系统C.应急冷却系统D.以上安全措施均重要3、在能源与动力工程的换热器设计中，需要考虑传热系数的计算。对于管壳式换热器，以下哪个因素对传热系数的影响最大？（）A.管程流体流速B.壳程流体流速C.换热管的材质D.换热管的排列方式4、在能源与动力工程的数值模拟方法中，以下哪种算法能够高效求解复杂的流动、传热和燃烧问题，提高模拟的准确性和计算效率？（）A.有限差分法B.有限元法C.有限体积法D.以上算法均可5、在核能发电领域，反应堆的安全运行是至关重要的。对于压水堆核电站，以下哪种安全措施更能有效地应对可能发生的堆芯熔化事故？（）A.安装紧急冷却系统B.加强反应堆压力容器的强度C.优化燃料棒的设计D.提高操作人员的技能水平6、在风力发电场的选址中，需要综合考虑多种因素。以下哪个因素对风力发电场的年发电量影响最大？（）A.平均风速B.风功率密度C.风向分布D.地形地貌7、在能源与动力工程的研究中，热传递的强化技术可以提高设备的性能。对于管内强制对流换热，以下哪种方法不能有效强化换热？（）A.采用波纹管代替光滑管B.降低流体的流速C.插入螺旋线扰流元件D.对管内壁进行粗糙化处理8、在能源工程材料的选择中，需要考虑材料的耐高温、耐腐蚀等性能。对于一个在高温高压水蒸气环境中工作的部件，以下哪种材料最适合？（）A.不锈钢B.铝合金C.钛合金D.陶瓷材料9、在分布式能源系统的发展中，关于其特点和优势以及与集中式能源系统的互补关系，以下哪种描述是正确的？（）A.分布式能源系统规模小、效率低，与集中式能源系统相互竞争，无法互补B.分布式能源系统具有靠近用户、能源利用效率高、供电可靠性强等特点，能够与集中式能源系统形成优势互补，提高能源供应的灵活性和可靠性C.分布式能源系统的发展会破坏现有能源供应格局，带来诸多问题，应加以限制D.集中式能源系统能够完全满足未来能源需求，分布式能源系统没有发展的必要10、在能源与气候变化的研究中，碳排放核算方法多种多样。对于一个工业生产过程，采用基于活动水平的碳排放核算方法时，以下哪个数据的准确性对核算结果影响最大？（）A.能源消耗量B.能源的碳排放因子C.生产产品的产量D.生产设备的运行时间11、在能源存储技术的研究中，电池技术的发展备受关注。对于锂离子电池，以下哪个因素对于提高其能量密度和循环寿命起着最为关键的作用？（）A.电极材料的选择B.电解液的配方优化C.电池的封装工艺D.充电管理系统的设计12、在能源动力领域，换热器的污垢会降低传热效率。以下哪种方法可以有效地防止换热器污垢的形成？（）A.定期清洗B.采用耐腐蚀材料C.控制流体流速D.安装过滤装置13、在太阳能热利用系统中，集热器的效率是关键指标之一。对于平板集热器和真空管集热器，在相同的光照条件下，哪种集热器的效率通常更高？（）A.平板集热器B.真空管集热器C.两者相同D.取决于使用环境14、在能源存储技术中，液流电池具有可扩展性强的优点。以下哪种液流电池在大规模储能应用中具有较大的潜力？（）A.全钒液流电池B.锌溴液流电池C.铁铬液流电池D.钠硫液流电池15、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16、在能源与动力工程的热力学循环分析中，布雷顿循环常用于燃气轮机系统。以下关于布雷顿循环性能优化的描述，不正确的是？（）A.提高压气机的压比可以提高循环效率，但会增加功耗B.优化燃气轮机的回热器性能可以提高循环效率C.布雷顿循环的效率不受燃气初温的影响D.减少循环中的不可逆损失是提高性能的重要途径17、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18、在能源存储技术中，蓄电池是常见的储能设备之一。对于铅酸蓄电池，以下关于其特点的描述，哪一项不准确？（）A.具有成本低、可靠性高的优点B.充电和放电过程可逆，循环寿命较长C.能量密度相对较低，重量较大D.对环境有一定的污染，需要妥善处理废旧电池19、在燃料电池的研究中，质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有启动速度快、工作温度低等优点。但是，PEMFC在实际应用中也面临一些挑战，以下哪项是其主要挑战之一？（）A.催化剂成本高B.燃料存储困难C.膜的寿命短D.输出电压不稳定20、在能源与环境的关系研究中，以下哪种能源开发方式对生态系统的破坏最小？（）A.露天采煤B.海上风力发电C.水力发电D.石油开采二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在能源系统中，能源效率的国际比较和经验借鉴对于提升本国能源利用水平具有重要意义。分析不同国家能源效率的差异、影响因素以及可借鉴的国际经验和政策措施。2、（本题5分）对于燃料电池技术，阐述其工作原理和分类，分析其在交通、分布式能源等领域的应用潜力和面临的问题。3、（本题5分）解释核能发电站的核废料处理方法及面临的挑战。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某地区的生物质能供热项目，燃料供应季节性波动大，影响供热稳定性。分析燃料供应波动的原因，如生物质资源收集、储存方式、季节变化等，并制定应对策略。2、（本题5分）某地区的生物质发电项目面临着原料供应不稳定和成本较高的问题。分析如何通过建立稳定的原料收集渠道、优化原料预处理工艺等方式，降低生物质发电的成本，提高其市场竞争力。3、（本题5分）某大型商业综合体的空调系统能耗较高，考虑采用节能技术进行改造，如变频控制、热回收、地源热泵或冰蓄冷等。分析每种技术的适用条件和节能潜力，以及在实施过程中可能面临的技术和经济挑战。4、（本题5分）某地区推广地热能供暖，但在项目实施中遇到地热资源分布不均、回灌困难、系统运行不稳定等问题。分析这些问题产生的原因，探讨相应的解决办法，如精细的地质勘探、优化回灌技术和加强系统监控。5、（本题5分）某地区计划建设能源互联网示范项目，实现能源的高效优化配置。分析能源互联网的关键技术和架构，探讨项目实施过程中的挑战和解决方案，如信息通