常州工學院《傳熱學》2022-2023學年第一學期期末試卷

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2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、新能源技術在建筑領域的應用越來越廣泛。當設計一個零能耗建筑時，以下哪種新能源技術的組合最有可能滿足建筑的能源需求？（）A.太陽能光伏發(fā)電與地源熱泵系統B.風力發(fā)電與生物質能供暖C.氫燃料電池與太陽能熱水器D.潮汐能發(fā)電與儲能電池2、新能源材料的研發(fā)對于新能源技術的進步起著關鍵作用。如高效的光伏材料、高性能的電池材料和新型的儲氫材料等。在研發(fā)一種新型的太陽能光伏材料時，如果要同時提高其光電轉換效率和穩(wěn)定性，以下哪種研究方向可能更具潛力？（）A.優(yōu)化材料的晶體結構B.改進材料的表面處理工藝C.摻雜不同的元素D.開發(fā)多層復合結構的材料3、在研究生物質能利用技術時，以下關于其分類和特點的描述，哪一種是正確的？（）A.生物質能包括生物質發(fā)電、生物質液體燃料（如生物柴油、乙醇）和生物質氣體燃料（如沼氣）等。生物質能具有來源廣泛、可再生、可儲存等特點，但也存在能量密度相對較低、收集和運輸成本較高、轉化效率有待提高等問題B.生物質能只有生物質發(fā)電一種形式，其特點是能量轉化效率極高，不受原料供應限制C.生物質能主要是指通過燃燒生物質獲取熱能，特點是污染嚴重，不可持續(xù)D.生物質能包括核聚變和核裂變產生的能量，具有高能量輸出，無環(huán)境影響的特點4、新能源技術的發(fā)展也帶來了一些環(huán)境和社會問題。例如，大規(guī)模風電場的建設可能會對當地的生態(tài)環(huán)境產生影響。以下關于風電場生態(tài)影響的說法，哪一項是準確的？（）A.風電場的建設會破壞當地的植被和土壤，影響野生動物的棲息地，但可以通過后期的生態(tài)修復措施完全恢復B.風電場的運行會產生噪音和電磁輻射，對周邊居民的健康造成嚴重威脅C.風電場的建設和運行對當地生態(tài)環(huán)境的影響可以忽略不計，其帶來的清潔能源效益遠遠超過了潛在的生態(tài)問題D.風電場的建設和運行可能會改變當地的氣候條件，導致干旱或洪澇等極端天氣的發(fā)生5、新能源技術的創(chuàng)新往往伴隨著商業(yè)模式的創(chuàng)新。假設一家新能源企業(yè)開發(fā)了一種創(chuàng)新的能源管理解決方案，以下哪種商業(yè)模式最有可能實現快速市場推廣和盈利？（）A.直接銷售產品和服務給終端用戶B.與能源供應商合作，共同推廣和分成C.采用租賃模式，按使用量收費D.以上商業(yè)模式的組合運用6、新能源的市場需求受到多種因素的影響。以下關于新能源市場需求的描述，不正確的是（）A.能源政策的調整、環(huán)保意識的提高、能源價格的波動等都會影響新能源的市場需求B.隨著技術進步和成本降低，新能源產品的性價比不斷提高，市場需求也會相應增加C.消費者對新能源產品的認知和接受程度對市場需求有著重要影響，但消費者的個人偏好對市場需求影響不大D.經濟發(fā)展水平和能源消費結構也會影響新能源的市場需求，一般來說，經濟發(fā)達地區(qū)對新能源的需求相對較高7、對于新能源在農業(yè)領域的應用，如太陽能驅動的灌溉系統和生物質能的利用，以下哪種應用方式在提高農業(yè)生產效率和可持續(xù)性方面具有最大潛力？（）A.安裝大規(guī)模的太陽能光伏板，為整個農場提供電力和驅動灌溉系統B.利用農業(yè)廢棄物進行生物質能發(fā)電，為農場提供部分能源C.結合太陽能和生物質能，實現能源的多元化供應和綜合利用D.引入智能能源管理系統，根據農作物生長需求優(yōu)化能源分配8、新能源技術的發(fā)展也帶來了一些新興的商業(yè)模式，如能源合同管理、分布式能源交易等。在一個分布式光伏發(fā)電項目中，如果采用能源合同管理模式，以下哪個方面的約定是最為核心的？（）A.項目的投資和建設責任B.發(fā)電收益的分配方式C.設備的維護和管理責任D.合同的期限和終止條件9、在新能源技術的成本分析中，包括設備投資、運營維護成本和燃料成本等多個方面。對于一個太陽能光伏發(fā)電項目，在其生命周期內，哪個階段的成本對于項目的經濟效益影響最大？（）A.初始設備投資B.運營維護期間的成本C.太陽能電池板的更換成本D.以上階段的成本都具有重要影響10、在研究新能源技術的成本效益分析時，以下關于其要點和作用的描述，哪一種是準確的？（）A.新能源技術的成本效益分析要點包括初始投資、運營維護成本、能源產出、環(huán)境效益、社會效益等。通過成本效益分析，可以評估新能源項目的經濟可行性，為投資決策提供依據，優(yōu)化項目設計和運營策略，促進資源的合理配置。同時，成本效益分析還可以幫助比較不同新能源技術的優(yōu)劣，推動技術創(chuàng)新和成本降低B.新能源技術的成本效益分析只考慮初始投資和能源產出，其他因素不重要C.新能源技術的成本效益分析方法簡單，結果不準確，沒有參考價值D.新能源技術的成本效益分析對決策沒有任何幫助，不需要進行11、在新能源電網的整合中，智能電網技術發(fā)揮著重要作用。假設要構建一個能夠有效整合多種新能源發(fā)電的智能電網，以下哪個方面的技術創(chuàng)新最為關鍵？（）A.先進的電力電子設備，實現電能的高效轉換和控制B.高效的能量管理系統，優(yōu)化電力分配和調度C.強大的通信和監(jiān)測系統，實時獲取電網運行數據D.分布式儲能系統的廣泛應用，平衡供需波動12、新能源技術的國際合作對于推動全球能源轉型具有重要意義。當多個國家共同開展一項新能源技術研發(fā)項目時，以下哪個方面最容易導致合作中的分歧和障礙？（）A.技術路線的選擇和主導權的爭奪B.研發(fā)資金的分配和使用方式C.知識產權的歸屬和保護D.不同國家的文化和工作方式差異13、在新能源技術的國際競爭中，知識產權保護至關重要。假設一家企業(yè)擁有一項關鍵的新能源技術專利，以下哪種策略最有助于保護其知識產權并實現商業(yè)價值最大化？（）A.嚴格保密專利技術，不進行任何授權和合作B.廣泛授權給其他企業(yè)，收取高額專利費C.與戰(zhàn)略合作伙伴進行專利交叉許可，共同發(fā)展D.主動公開專利技術，推動行業(yè)技術進步14、在新能源的開發(fā)利用中，政策和法規(guī)的引導作用至關重要。政府通過補貼政策、上網電價政策和排放標準等手段來推動新能源產業(yè)的發(fā)展。對于一個新能源企業(yè)，如果要在政策的支持下實現可持續(xù)發(fā)展，以下哪種策略是最為重要的？（）A.加大研發(fā)投入，提高技術水平B.擴大生產規(guī)模，降低成本C.優(yōu)化市場布局，拓展銷售渠道D.加強與政府的溝通，爭取更多政策支持15、新能源汽車的充電基礎設施建設是推廣新能源汽車的重要環(huán)節(jié)。以下關于充電基礎設施的描述，錯誤的是：（）A.快速充電樁能夠在短時間內為電動汽車充滿電，但對電網的負荷要求較高B.充電樁的分布密度和覆蓋范圍直接影響著新能源汽車用戶的充電便利性C.私人充電樁的安裝需要考慮小區(qū)電力容量、停車位等因素，存在一定的困難D.充電基礎設施的建設完全由政府主導，企業(yè)和社會資本參與度很低二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述海洋能的種類，如潮汐能、波浪能、海流能等，并分別說明它們的能量來源和轉換原理。分析海洋能開發(fā)利用所面臨的技術難題和環(huán)境挑戰(zhàn)，以及未來的發(fā)展前景。2、（本題5分）深入分析新能源技術在建筑領域的應用和節(jié)能效果評估。舉例說明新能源在建筑物中的利用方式（如太陽能光伏幕墻、地源熱泵系統），評估其對建筑能耗降低、室內環(huán)境改善和建筑可持續(xù)性的貢獻，分析在建筑設計和施工中推廣新能源技術的障礙和應對措施。3、（本題5分）分析新能源技術在農業(yè)領域的應用（如太陽能灌溉、生物質能發(fā)電用于農業(yè)生產）對農業(yè)現代化和可持續(xù)發(fā)展的推動作用，探討在農業(yè)應用中可能遇到的技術和經濟問題及解決方案。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某地區(qū)規(guī)劃建設一個40MW的風電場，選用3MW的風機，葉輪直徑為110m，切入風速為3.5m/s，額定風速為12m/s，切出風速為23m/s。該地區(qū)年平均風速分布符合Weibull分布，形狀參數k=2.1，尺度參數c=7.8。計算需要安裝的風機數量和年發(fā)電量。假設風機可用率為94%，尾流損失系數為6%，計算實際年發(fā)電量。2、（本題5分）一個新能源充電站，有10個快充樁，每個樁的功率為60kW，每天工作12小時，充電效率為90%。計算每天的總充電量。如果充電站的電價為1.5元/千瓦時，計算每天的充電收入。同時，考慮充電站的運營成本為每天2000元，計算每天的利潤。3、（本題5分）某生物質熱解氣化發(fā)電系統，每小時消耗生物質原料1.5噸，原料的熱值為17000kJ/kg，氣化效率為65%，燃氣輪機的發(fā)電效率為30%。計算該系統的發(fā)電功率。如果生物質原料的價格為550元/噸，上網電價為0.45元/度，計算每小時的燃料成本和發(fā)電收益。4、（本題5分）某地區(qū)計劃推廣太陽能熱水器，每臺熱水器的集熱面積為2平方米，年平均太陽輻射量為1600千瓦時/平方米，熱水器的效率為50%。一個家庭每天需要150升60℃的熱水，水的比熱容為4.2千焦/（千克·℃），初始水溫為15℃。計算該家庭需要安裝多少臺太陽能熱水器才能滿足需求？如果采用電加熱來補充不足的熱量，電價為0.6元/千瓦時，計算每年的電費支出。5、（本題5分）一個10MW的潮汐能發(fā)電站，潮差為6m，水庫面積為800000m2，發(fā)電效率為25%。計算電站的滿負荷發(fā)電功率和每天的發(fā)電量（假設每天漲落潮各兩次，每次發(fā)電5小時）。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述新能源技術在建筑節(jié)能中的應用，如太陽能光伏建筑一體化（BIPV）、地源熱泵空調系統、建筑儲能技術等。研究這些技術在建筑設計、施工和運營階段的整合和優(yōu)化方法，分析其對建筑能耗、室內環(huán)境質量和建筑成本的影響。探討如何通過技術創(chuàng)新和政策激勵，提高建筑領域對新能源技術的接受度和應用水平。2、（本題10分）新能源在智慧城市建設中發(fā)揮著重要作用，有助于實現城市的可持續(xù)發(fā)展和智能化管理。深入探討新能源在智慧城市中的應用場景，如智能交通系統中的電動汽車充電設施、智慧建筑中的能源管理和可再生能源利用、城市能源互聯網的構建等方面的技術實現和運營模式。分析新能源應用對智慧城市基礎設施建設、能源供應可靠性和城市生態(tài)環(huán)境的影響。研究智慧城市規(guī)劃中如何整合新