四川职业技术学院《工程热力学1》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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四川职业技术学院
《工程热力学1》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15个小题，每小题1分，共15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、在燃气轮机联合循环系统中，余热锅炉起着重要的作用。关于余热锅炉的工作原理，以下哪种描述是不正确的？（ ）
A. 利用燃气轮机排气的余热产生蒸汽，驱动蒸汽轮机做功
B. 余热锅炉的蒸汽参数取决于燃气轮机排气的温度和流量
C. 为了提高余热利用效率，可以采用多级余热回收
D. 余热锅炉产生的蒸汽只能用于发电，不能用于其他工业用途

2、对于太阳能光伏发电系统，以下哪种光伏电池材料具有较高的光电转换效率和稳定性，是当前研究和应用的热点之一？（ ）
A. 单晶硅
B. 多晶硅
C. 非晶硅
D. 碲化镉

3、在能源的梯级利用中，将高温能源首先用于发电，然后将余热用于供热，这种方式可以显著提高能源的综合利用效率。但是，在实际应用中，会受到哪些因素的限制？（ ）
A. 热用户需求 B. 设备投资成本 C. 能源品质差异 D. 以上都是

4、在能源存储技术中，飞轮储能具有响应速度快的优点。然而，飞轮储能系统的储能容量通常受到哪些因素的限制？（ ）
A. 飞轮材料 B. 飞轮转速 C. 飞轮体积 D. 以上都是

5、在能源系统的节能减排措施中，余热回收利用是重要的手段之一。对于一个工业窑炉，其排烟温度为 800°C，通过余热回收装置可将烟气温度降低到 200°C，若余热回收用于加热水，以下关于回收热量的计算，哪一项是正确的？（ ）
A. 根据烟气的质量和比热容计算 B. 根据烟气的体积和比热容计算 C. 根据烟气温度差和热交换效率计算 D. 根据窑炉的热效率和排烟量计算

6、对于能源消费行为和节能意识的研究，以下关于影响消费者能源选择的因素和促进节能的措施，哪一项是准确的？（ ）
A. 消费者的能源选择主要取决于价格，节能意识对能源消费行为没有影响
B. 影响消费者能源选择的因素包括价格、便利性、环保意识等，通过宣传教育、政策引导、技术创新等措施可以提高节能意识，促进能源节约
C. 消费者的能源消费行为难以改变，促进节能的措施效果有限
D. 能源消费行为完全由个人习惯决定，不受外部因素的影响

7、在能源存储系统中，超级电容器具有充放电速度快的优点，但也存在一些局限性。以下哪项是超级电容器的主要局限性？（ ）
A. 能量密度低
B. 功率密度低
C. 循环寿命短
D. 自放电率高

8、在能源经济分析中，生命周期成本分析（LCCA）是一种常用的方法。以下哪种能源技术在其生命周期内的成本主要由初始投资决定？（ ）
A. 太阳能光伏发电
B. 风力发电
C. 核能发电
D. 生物质发电

9、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

10、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

11、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

12、关于能源系统的智能化监控与管理，以下哪种技术能够实现对能源生产、传输和消费的实时监测、分析和优化控制，提高能源系统的运行效率和安全性？（ ）
A. 物联网技术
B. 大数据分析技术
C. 云计算技术
D. 以上技术均可

13、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

14、在内燃机的工作过程中，配气机构对发动机的性能有重要影响。对于一种顶置气门式内燃机，以下哪种设计变化不太可能提高其充气效率？（ ）
A. 增大进气门的直径
B. 增加进气门的开启持续时间
C. 提高进气歧管的长度
D. 优化气门的升程曲线

15、在研究内燃机的工作原理时，以下哪种技术措施可以有效地减少内燃机的尾气排放？（ ）
A. 涡轮增压
B. 废气再循环
C. 缸内直喷
D. 可变气门正时

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）在能源与动力工程中的能源系统集成优化，解释系统集成的原理和方法，分析如何实现不同能源子系统之间的协同优化。

2、（本题5分）在能源转化过程中，热机的效率受到多种因素限制。分析影响热机效率的热力学因素、实际运行中的损耗以及提高热机效率的新技术和发展趋势。

3、（本题5分）能源系统的优化规划对于满足能源需求和可持续发展至关重要。论述能源系统规划的目标、方法，以及考虑的主要因素和约束条件。

4、（本题5分）在能源利用过程中，工业炉的燃烧控制技术对能源效率和污染物排放有重要影响。分析工业炉燃烧控制的技术手段、控制策略，以及燃烧控制系统的设计和优化。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）探讨能源系统中的飞轮储能技术，论述其原理、优缺点和适用场景，以及在未来能源存储中的发展潜力。

2、（本题5分）论述能源系统的灵活性提升策略，分析包括储能、需求响应、可调节发电等手段在内的综合灵活性解决方案。

3、（本题5分）请全面论述能源与动力工程中的多联产技术，包括煤气化联合循环发电、煤基化学品联产等，分析其技术优势、经济可行性和环境效益。

4、（本题5分）分析能源与动力工程中的节能技术，包括工业节能、建筑节能等方面，阐述节能的重要意义。

5、（本题5分）论述能源与动力工程中的能源可持续发展的政策体系，分析政策体系对能源可持续发展的保障作用。

四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）某核电厂在运行过程中，需要对反应堆冷却剂系统进行定期维护和检修。分析该系统的结构特点、运行工况和可能出现的故障模式，探讨如何制定科学合理的维护计划、检修工艺和质量控制措施，确保反应堆冷却剂系统的安全可靠运行。

2、（本题10分）一家热电厂的除灰渣系统运行效率低下，影响了电厂的正常生产。分析除灰渣系统的工艺流程、设备状况、操作管理等方面的问题，研究提高系统效率的方法和措施。

3、（本题10分）某太阳能热电厂在不同天气条件下的发电效率差异较大。分析影响太阳能热电厂发电效率的因素，包括太阳辐射强度、集热系统性能、储能设备等，并提出提高效率的策略。

4、（本题10分）某工厂的压缩空气系统存在压力波动大、泄漏严重等问题，导致能源浪费和生产效率降低。分析这些问题的原因，如压缩机选型不合理、管道布置不当等，提出压缩空气系统的优化方案，包括设备更新、管道改造和泄漏检测与修复等。

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