天津农学院《内燃机CAE应用技术基础》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《内燃机CAE应用技术基础》2023-2024学年第二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2、在可再生能源的利用中，太阳能光伏发电的应用越来越广泛。对于大规模的太阳能电站，以下哪种光伏电池技术在成本和效率之间更能达到较好的平衡？（）A.单晶硅光伏电池B.多晶硅光伏电池C.薄膜光伏电池D.化合物光伏电池3、在燃料电池的研究中，质子交换膜燃料电池（PEMFC）受到广泛关注。对于PEMFC，以下关于其工作条件的描述，哪一项不准确？（）A.需要使用纯氢气作为燃料B.工作温度相对较低C.对燃料的纯度要求较高D.可以快速启动和响应负载变化4、在新能源汽车的动力系统中，电动汽车的续航里程是消费者关注的重点。对于提高电动汽车的续航里程，以下哪种技术途径更具有潜力？（）A.提高电池能量密度B.优化车辆的空气动力学设计C.采用高效的电机驱动系统D.以上技术综合应用5、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6、关于能源系统的风险评估与管理，对于自然灾害、市场波动和技术故障等风险因素的识别、评估方法和应对策略，表述不准确的是（）A.风险评估要考虑可能性和影响程度B.模糊综合评价法可用于风险评估C.风险应对策略只有风险规避和风险转移D.建立风险预警机制有助于及时应对风险7、对于能源存储系统的集成与管理，以下关于其在可再生能源并网中的作用和关键技术，哪一项是准确的？（）A.能源存储系统对可再生能源并网没有作用，关键技术也不成熟B.能源存储系统能够平抑可再生能源的波动性，提高电网对可再生能源的接纳能力，关键技术包括电池管理、能量控制、系统优化等C.能源存储系统的集成与管理简单易行，不需要复杂的技术和策略D.可再生能源并网不需要能源存储系统，依靠传统的调节手段即可8、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9、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10、在能源与动力工程的安全管理中，防止爆炸事故是重要的任务之一。对于一个可能存在可燃气体泄漏的场所，以下哪种措施不能有效降低爆炸风险？（）A.加强通风换气B.安装防爆电气设备C.提高场所内的温度D.定期检测可燃气体浓度11、在能源利用过程中，能源的品质对利用效率有很大影响。以下哪种能源的品质最高？（）A.热能B.电能C.化学能D.机械能12、关于能源经济与政策，对于能源市场的供求关系、价格形成机制以及政府的能源政策对能源产业的影响，理解错误的是（）A.能源需求受到经济增长和能源价格的影响B.能源价格完全由市场供求决定C.政府的补贴政策可以促进新能源的发展D.能源政策应兼顾能源安全和环境保护13、能源与动力工程中，燃烧过程的优化对于提高能源利用效率至关重要。对于一种特定的燃料，在燃烧过程中增加过量空气系数，以下哪种情况可能会发生？（）A.燃烧温度升高B.燃烧不完全损失减小C.排烟热损失增大D.以上都有可能14、在能源存储系统中，锂离子电池的安全性是一个重要问题。以下哪种情况可能导致锂离子电池发生安全事故？（）A.过充电B.低温环境使用C.频繁放电D.存储时间过长15、在能源系统的优化设计中，经济成本是一个重要的考虑因素。对于一个新建的分布式能源系统，以下哪种成本在长期运行中所占比例通常较大？（）A.设备购置成本B.燃料成本C.维护成本D.人工成本16、在燃气-蒸汽联合循环发电系统中，余热锅炉的性能对整个系统的效率有重要影响。以下哪个因素对余热锅炉的产汽量影响最大？（）A.燃气轮机排气温度B.燃气轮机排气流量C.余热锅炉的压力D.余热锅炉的给水温度17、在风力发电系统中，风速的变化会对发电功率产生显著影响。以下关于风速与风力发电功率关系的描述，不正确的是？（）A.风力发电功率与风速的三次方成正比B.当风速低于切入风速或高于切出风速时，风力机不发电C.风速的波动会导致发电功率的不稳定，但可以通过储能装置完全消除D.准确预测风速对于优化风力发电系统的运行和控制非常重要18、在能源动力工程中的燃烧优化控制，对于燃烧过程的监测参数、控制策略和燃烧效率的实时评估，以下说法不正确的是（）A.燃烧温度和氧气含量是重要的监测参数B.采用智能控制算法可以实现燃烧优化C.燃烧效率的实时评估不需要考虑燃料质量D.燃烧优化控制有助于降低污染物排放和提高能源利用效率19、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20、在研究新能源汽车的动力系统时，纯电动汽车和混合动力汽车各有优缺点。纯电动汽车面临的主要挑战之一是什么？（）A.续航里程短B.充电时间长C.电池成本高D.动力性能不足二、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数字化转型，包括数字化技术在能源系统中的应用和影响，分析如何推动能源系统的数字化发展。2、（本题5分）分析能源与环境的关系，探讨能源开发和利用对环境的影响及应对措施。3、（本题5分）在能源开发过程中，生态环境保护是不可忽视的问题。分析能源开发对生态系统的影响（如土地占用、生物多样性破坏）、评估方法以及生态修复的技术和措施。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个大型商业综合体的空调系统能耗过高，需要进行节能改造。分析空调系统的运行模式、设备选型、控制策略等方面的问题，研究节能改造的技术方案和实施步骤。2、（本题5分）某燃气轮机发电厂在夏季高温环境下，发电功率明显下降。分析环境温度对燃气轮机性能的影响，研究冷却系统的效果、进气过滤装置、燃气轮机的热保护机制等，提出在高温条件下保障发电功率的措施。3、（本题5分）一家热电厂的汽轮机在检修后启动时出现振动异常，无法正常运行。分析汽轮机的轴系平衡、动静部件间隙、润滑油系统、暖机过程等因素，研究振动异常的原因，提出解决启动问题的方案。4、（本题5分）某能源研究所正在研究一种新型的储能材料，但在材料合成和性能测试过程中遇到了困难。分析可能的原因，如合成工艺不完善、测试方法不准确、实验设备限制等，探讨如何改进合成工艺、优化测试方法和升级实验设备，推动研究进展。5、（本题5分）某能源企业在海外投资建设能源项目，面临文化差异、政策法规不同等