衡水健康科技职业学院《能源动力与轮机工程概论》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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衡水健康科技职业学院《能源动力与轮机工程概论》
2023-2024学年第一学期期末试卷
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、在核能源的利用中，对于核电站的工作原理、核反应堆类型以及核安全与核废料处理问题，以下描述错误的是（ ）
A. 核电站通过核裂变反应产生能量 B. 不同类型的核反应堆具有不同的特点和风险 C. 核安全问题已经完全解决，无需担忧 D. 核废料的处理是一个长期而复杂的挑战

2、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

3、对于能源与动力工程中的燃烧优化控制，以下哪种传感器能够实时监测燃烧过程中的关键参数，为燃烧控制提供准确的反馈信息？（ ）
A. 氧传感器
B. 压力传感器
C. 温度传感器
D. 以上传感器均可

4、在能源工程中的多相流研究，对于气液两相流、气固两相流和液固两相流的流动特性、相分布和传热传质规律，以下说法不正确的是（ ）
A. 多相流的流动特性复杂多变 B. 相分布对传热传质有重要影响 C. 目前对多相流的研究已经非常完善 D. 多相流在能源领域有广泛应用

5、对于内燃机的涡轮增压技术，以下哪种涡轮增压系统能够在不同工况下提供更精确的增压控制，提高发动机的动力性和燃油经济性？（ ）
A. 可变截面涡轮增压
B. 废气旁通涡轮增压
C. 机械增压与涡轮增压复合系统
D. 以上涡轮增压系统均可

6、关于能源与气候变化的政策法规，对于国际和国内的相关法律法规、碳排放交易机制和能源补贴政策，描述不准确的是（ ）
A. 法律法规旨在推动能源转型和应对气候变化 B. 碳排放交易机制促进企业减少碳排放 C. 能源补贴政策总是有利于能源的可持续发展 D. 政策法规需要根据实际情况不断调整和完善

7、在能源与动力工程的研究中，燃烧稳定性的评价指标众多。对于一个燃烧器，以下哪个指标不能直接反映其燃烧稳定性？（ ）
A. 火焰传播速度
B. 燃烧噪声
C. 燃料消耗率
D. 熄火极限

8、对于太阳能热水器的集热效率提升，以下哪种措施能够在不增加成本的前提下，显著提高集热器的热性能涉及到集热器的结构和表面处理？（ ）
A. 增加集热器面积
B. 采用选择性吸收涂层
C. 优化集热器的管路连接
D. 以上措施均可

9、在太阳能热水器的设计中，集热器的效率是一个关键指标。以下哪种措施可以提高太阳能集热器的效率？（ ）
A. 增加集热器面积
B. 采用选择性吸收涂层
C. 提高集热器的安装高度
D. 减小集热器的管道直径

10、对于能源材料的研究进展，以下关于新型电池材料和储热材料的性能提升和应用前景，哪一个是恰当的？（ ）
A. 新型电池材料和储热材料的性能提升缓慢，应用前景不乐观
B. 新型电池材料和储热材料在性能上取得了显著突破，具有广阔的应用前景，将推动能源存储技术的快速发展
C. 能源材料的研究已经达到瓶颈，短期内不会有新的成果
D. 新型电池材料和储热材料的性能提升对能源领域的影响不大

11、在能源动力系统的优化设计中，多目标优化问题通常需要在多个相互冲突的目标之间进行权衡。例如，在提高系统效率的同时降低成本。以下哪种方法常用于解决这类权衡问题？（ ）
A. 折衷规划
B. 目标规划
C. 模糊优化
D. 以上都是

12、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

13、对于能源互联网的概念和特征，以下关于其架构和关键技术的发展，哪一项是恰当的？（ ）
A. 能源互联网是一个模糊的概念，没有实际的应用价值和发展前景
B. 能源互联网是一种新型的能源系统架构，具有分布式、智能化、互联互通等特征，关键技术包括智能传感器、大数据分析、能量管理系统等，正在快速发展和应用
C. 能源互联网的发展会受到技术和政策的限制，难以实现大规模推广
D. 能源互联网只是对现有能源系统的简单整合，不需要新的技术和理念

14、在燃料电池技术的发展中，质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有广阔的应用前景。对于提高 PEMFC 的性能，以下哪个方面的研究更具有挑战性和关键性？（ ）
A. 优化质子交换膜的性能 B. 改进电极催化剂的活性 C. 提高电池的工作温度 D. 增强电池的水管理能力

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

16、在可再生能源领域，太阳能光伏发电系统的效率受到多种因素的影响。对于一个安装在温带地区的固定角度光伏板，如果要提高其年发电量，以下哪种措施最为有效？（ ）
A. 增加光伏板的面积 B. 提高光伏板的转换效率 C. 安装跟踪系统，使光伏板始终朝向太阳 D. 加强光伏板的散热

17、在能源存储系统中，超级电容器具有快速充放电的特点。对于一个超级电容器，其电容值为 1000F，充电电压为 2.7V，放电至 1.5V，假设放电过程为线性，那么其释放的能量最接近以下哪个值？（ ）
A. 1000J B. 2000J C. 3000J D. 4000J

18、对于能源系统的集成与优化，以下关于多能源互补系统、分布式能源系统和能源互联网的概念、架构和优势，表述不准确的是（ ）
A. 多能源互补系统整合多种能源提高能源利用效率 B. 分布式能源系统靠近用户，减少能源传输损耗 C. 能源互联网实现能源的高效分配和智能管理 D. 能源系统的集成与优化不需要考虑成本和技术可行性

19、关于能源的分类与特点，对于可再生能源和不可再生能源，以下对于太阳能、风能、煤炭和石油等能源的分类及各自特性的表述，不正确的是（ ）
A. 太阳能和风能属于可再生能源，具有清洁、可持续的特点 B. 煤炭和石油是不可再生能源，储量有限且使用过程会造成环境污染 C. 可再生能源的能量密度一定高于不可再生能源 D. 不可再生能源的开采和使用需要更加谨慎和高效

20、关于能源动力设备的振动与噪声诊断，以下哪种信号处理方法能够有效地提取故障特征信息，准确判断设备的运行状态和故障类型？（ ）
A. 傅里叶变换
B. 小波变换
C. 希尔伯特变换
D. 以上方法均可

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）阐述燃气轮机的联合循环发电系统的组成及工作原理。

2、（本题5分）海洋能的开发利用面临诸多技术和环境挑战。分析海洋温差能、波浪能等海洋能形式的开发技术难点、环境影响，以及未来发展的趋势和方向。

3、（本题5分）阐述热工设备的节能减排潜力分析及评估方法。

三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某太阳能光热发电站，储热系统的热量损失较大，影响发电连续性。分析热量损失的可能原因，如保温材料性能、储热介质特性、系统散热等，并研究减少热量损失的办法。

2、（本题5分）一家印染企业的蒸汽定型机在运行中产生大量废热和废气。分析如何通过余热回收利用、废气净化处理、工艺优化等手段，实现节能减排和环境保护，同时降低企业生产成本。

3、（本题5分）某地区的能源市场存在着信息不对称的问题，导致能源交易不透明、价格不合理和资源配置效率低下。分析如何建立健全能源市场信息披露机制、完善价格形成机制和加强监管，促进能源市场的公平竞争和资源的有效配置。

4、（本题5分）某地区的分布式能源系统中，储能装置的容量配置不合理，导致部分时段出现电能过剩或短缺。分析如何根据负荷特性和可再生能源出力情况，精准计算储能装置的容量需求，提高系统的稳定性和经济性。

5、（本题5分）某钢铁厂的余热余压资源丰富，但回收利用水平较低。分析钢铁生产过程中的余热余压产生环节、特性和现有回收利用系统，探讨如何通过技术创新和系统集成，提高余热余压的回收利用率，降低钢铁厂的能源消耗和生产成本，实现节能减排。

四、论述题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）请全面论述能源与动力工程中的燃料电池系统，包括质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池，分析其工作原理、性能特点、应用场景和发展挑战。

2、（本题10分）分析能源系统中的金属空气电池技术，论述其工作原理、发展现状和面临的挑战，以及未来应用的可能性。

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