中國(guó)礦業(yè)大學(xué)《傳熱學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《傳熱學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、新能源技術(shù)的發(fā)展對(duì)能源存儲(chǔ)的需求日益增加，以下關(guān)于能源存儲(chǔ)的作用，說法不正確的是：（）A.能源存儲(chǔ)可以平衡新能源發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性B.能源存儲(chǔ)可以在用電低谷時(shí)儲(chǔ)存電能，在高峰時(shí)釋放，起到削峰填谷的作用，提高能源利用效率C.能源存儲(chǔ)能夠使新能源發(fā)電完全獨(dú)立于電網(wǎng)運(yùn)行，不需要與傳統(tǒng)能源進(jìn)行協(xié)同D.能源存儲(chǔ)可以為偏遠(yuǎn)地區(qū)和應(yīng)急情況下提供可靠的電力供應(yīng)2、新能源技術(shù)的創(chuàng)新不僅僅體現(xiàn)在硬件設(shè)備上，還包括軟件和算法的創(chuàng)新，以下關(guān)于新能源軟件和算法的說法，不正確的是：（）A.能源管理系統(tǒng)的軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源設(shè)備的智能監(jiān)控、調(diào)度和優(yōu)化運(yùn)行B.預(yù)測(cè)算法可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和天氣信息預(yù)測(cè)新能源的發(fā)電量，為電網(wǎng)調(diào)度提供依據(jù)C.數(shù)據(jù)分析算法可以挖掘新能源系統(tǒng)運(yùn)行中的潛在問題和優(yōu)化空間，提高系統(tǒng)效率D.新能源軟件和算法的創(chuàng)新不重要，主要依靠硬件設(shè)備的改進(jìn)來提高性能3、新能源產(chǎn)業(yè)的人才需求日益增長(zhǎng)。以下關(guān)于新能源人才的描述，不正確的是（）A.新能源領(lǐng)域需要具備跨學(xué)科知識(shí)和技能的復(fù)合型人才，如能源工程、材料科學(xué)、電子技術(shù)等B.高校和職業(yè)院校應(yīng)加強(qiáng)新能源相關(guān)專業(yè)的建設(shè)，培養(yǎng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的人才C.新能源企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)員工的培訓(xùn)和繼續(xù)教育，提高員工的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力D.新能源產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的需求不大，現(xiàn)有的人才儲(chǔ)備已經(jīng)能夠滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求4、新能源技術(shù)的應(yīng)用對(duì)能源政策的制定提出了新的要求。當(dāng)制定促進(jìn)新能源技術(shù)廣泛應(yīng)用的政策時(shí)，以下哪個(gè)政策工具最具有直接和有效的激勵(lì)作用？（）A.直接補(bǔ)貼新能源技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)B.設(shè)定強(qiáng)制性的新能源消費(fèi)比例目標(biāo)C.對(duì)傳統(tǒng)能源征收高額稅費(fèi)，提高其使用成本D.建立新能源技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證體系5、在新能源的開發(fā)利用中，能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化的效率是關(guān)鍵問題。關(guān)于熱化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，以下哪種描述是正確的？（）A.熱化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)具有能量密度高、存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但技術(shù)復(fù)雜，目前仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段B.熱化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)成熟，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用領(lǐng)域，是解決能源存儲(chǔ)問題的主要手段C.熱化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)存在嚴(yán)重的安全隱患，且成本高昂，不具備實(shí)際應(yīng)用的可能性D.熱化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的效率低下，無法與其他儲(chǔ)能技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，未來發(fā)展前景黯淡6、對(duì)于新能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，以下關(guān)于其形式和效益的描述，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.新能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電用于建筑供電、太陽(yáng)能熱水器提供熱水、地源熱泵用于供暖和制冷等。這些應(yīng)用可以降低建筑的能源消耗，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，降低運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)減少溫室氣體排放，提高建筑的環(huán)保性能和可持續(xù)性。但初期投資可能較高，需要綜合考慮長(zhǎng)期效益B.新能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用只有太陽(yáng)能光伏發(fā)電，效益不明顯，投資回報(bào)率低C.新能源在建筑領(lǐng)域應(yīng)用復(fù)雜，成本高，沒有任何效益D.新能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)破壞建筑結(jié)構(gòu)，不建議推廣7、在探討太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)時(shí)，以下關(guān)于其工作原理和主要組成部分的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.太陽(yáng)能光伏發(fā)電是基于光生伏特效應(yīng)，將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能。主要由太陽(yáng)能電池板、控制器、逆變器和蓄電池組成。太陽(yáng)能電池板由多個(gè)光伏電池串聯(lián)或并聯(lián)而成，將光能轉(zhuǎn)化為直流電；控制器用于控制電池板的充電和放電，保護(hù)蓄電池；逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以滿足家庭和工業(yè)用電需求；蓄電池用于存儲(chǔ)多余的電能，以備夜間或陰天使用B.太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要依靠熱能轉(zhuǎn)化為電能，其組成部分包括太陽(yáng)能集熱器、蒸汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)。通過太陽(yáng)能集熱器收集熱量產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電C.太陽(yáng)能光伏發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)，通過磁場(chǎng)的變化產(chǎn)生電流。主要組成有磁場(chǎng)發(fā)生器、線圈和變壓器D.太陽(yáng)能光伏發(fā)電是利用化學(xué)反應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，由反應(yīng)容器、催化劑和電極組成8、在新能源的政策和市場(chǎng)方面，各國(guó)政府采取了一系列措施來推動(dòng)其發(fā)展。以下說法錯(cuò)誤的是：（）A.政府通過制定補(bǔ)貼政策、稅收優(yōu)惠和可再生能源配額制等措施，鼓勵(lì)新能源的開發(fā)和利用B.隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模擴(kuò)大，新能源的成本逐漸降低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)，對(duì)傳統(tǒng)能源的替代速度加快C.新能源市場(chǎng)的發(fā)展主要取決于技術(shù)進(jìn)步，政策的作用相對(duì)較小D.國(guó)際能源合作在新能源領(lǐng)域日益重要，各國(guó)通過共同研發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓和項(xiàng)目合作等方式促進(jìn)新能源的發(fā)展9、在新能源的開發(fā)利用中，政策和法規(guī)的引導(dǎo)作用至關(guān)重要。政府通過補(bǔ)貼政策、上網(wǎng)電價(jià)政策和排放標(biāo)準(zhǔn)等手段來推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。對(duì)于一個(gè)新能源企業(yè)，如果要在政策的支持下實(shí)現(xiàn)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(shù)水平B.擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，降低成本C.優(yōu)化市場(chǎng)布局，拓展銷售渠道D.加強(qiáng)與政府的溝通，爭(zhēng)取更多政策支持10、當(dāng)探討新能源技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)，如工廠的屋頂光伏發(fā)電、余熱回收和能源管理系統(tǒng)等，為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能減排和能源效率提升，以下哪種新能源技術(shù)的集成應(yīng)用是最為有效的？（）A.太陽(yáng)能與儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)合B.余熱回收與分布式發(fā)電C.能源管理系統(tǒng)與智能電網(wǎng)接入D.以上技術(shù)的綜合集成11、在新能源領(lǐng)域，儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)。以下關(guān)于儲(chǔ)能技術(shù)挑戰(zhàn)的描述，不正確的是（）A.目前儲(chǔ)能技術(shù)的能量密度相對(duì)較低，難以滿足大規(guī)模儲(chǔ)能的需求B.儲(chǔ)能設(shè)備的成本較高，限制了其在一些場(chǎng)景中的廣泛應(yīng)用C.儲(chǔ)能技術(shù)的循環(huán)壽命有限，需要頻繁更換設(shè)備，增加了使用成本D.儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不存在任何技術(shù)難題和挑戰(zhàn)12、新能源技術(shù)的發(fā)展也帶來了一些環(huán)境和社會(huì)問題，需要引起關(guān)注和解決。以下關(guān)于新能源相關(guān)問題的描述，不正確的是：（）A.大規(guī)模建設(shè)太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電場(chǎng)可能會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成一定影響，如改變土地利用方式、影響鳥類遷徙等B.新能源設(shè)備的制造過程中可能會(huì)消耗大量的資源和產(chǎn)生一定的污染物排放，需要加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)的綠色制造和循環(huán)經(jīng)濟(jì)C.新能源的發(fā)展可能會(huì)導(dǎo)致部分傳統(tǒng)能源行業(yè)的就業(yè)崗位減少，但同時(shí)也會(huì)創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)，如新能源設(shè)備的安裝、維護(hù)和研發(fā)等D.新能源的普及和應(yīng)用不會(huì)對(duì)社會(huì)的能源消費(fèi)觀念和生活方式產(chǎn)生任何影響，人們可以保持原有的習(xí)慣13、對(duì)于新能源在通信領(lǐng)域的應(yīng)用，如基站的供電系統(tǒng)，以下哪種新能源解決方案在可靠性和成本方面具有最佳平衡？（）A.太陽(yáng)能與柴油發(fā)電機(jī)的混合供電系統(tǒng)B.風(fēng)能與蓄電池的組合供電系統(tǒng)C.氫燃料電池供電系統(tǒng)D.地?zé)崮芄╇娤到y(tǒng)14、假設(shè)我們正在研究新能源技術(shù)在偏遠(yuǎn)地區(qū)的應(yīng)用，如獨(dú)立的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)、小型生物質(zhì)能電站等。對(duì)于保障偏遠(yuǎn)地區(qū)能源供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性，以下哪種技術(shù)和管理措施是最為關(guān)鍵的？（）A.優(yōu)化能源系統(tǒng)的配置和儲(chǔ)能容量B.建立遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)C.培養(yǎng)當(dāng)?shù)氐哪茉催\(yùn)維技術(shù)人員D.以上措施的綜合實(shí)施15、在新能源技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)制定中，需要涵蓋技術(shù)性能、安全規(guī)范和環(huán)保要求等多個(gè)方面。為了促進(jìn)新能源技術(shù)的健康發(fā)展和國(guó)際間的互聯(lián)互通，以下哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定的原則是最為重要的？（）A.科學(xué)性和先進(jìn)性B.兼容性和開放性C.可操作性和可檢驗(yàn)性D.以上原則都需要兼顧二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）風(fēng)能作為一種重要的新能源，其發(fā)電技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。請(qǐng)深入探討風(fēng)力發(fā)電的基本原理，包括風(fēng)輪機(jī)如何將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，以及發(fā)電機(jī)如何將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。分析影響風(fēng)力發(fā)電效率的主要因素，如風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)等，并闡述在復(fù)雜地形和氣象條件下優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)布局的方法。2、（本題5分）深入探討新能源技術(shù)在能源市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。分析新能源企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、成本控制、市場(chǎng)份額等方面與傳統(tǒng)能源企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。探討新能源技術(shù)如何克服劣勢(shì)，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，提升在能源市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。3、（本題5分）深入探討新能源在工業(yè)廢棄物循環(huán)利用中的作用，如利用新能源技術(shù)處理工業(yè)廢渣、廢氣等。分析相關(guān)技術(shù)的原理、工藝流程和環(huán)境效益，以及在工業(yè)領(lǐng)域推廣的可行性和困難。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)氫燃料電池汽車加氫站，每天需要供應(yīng)100輛氫燃料電池汽車，每輛車的儲(chǔ)氫量為5千克，氫氣的能量密度為140兆焦/千克，車輛的平均能耗為1兆焦/千米。假設(shè)加氫站的氫氣儲(chǔ)存壓力為70兆帕，儲(chǔ)氫罐的容積為20立方米，氫氣在該壓力下的密度為38千克/立方米。計(jì)算加氫站需要配備多少個(gè)儲(chǔ)氫罐才能滿足一天的需求？同時(shí)，如果制氫成本為20元/千克，計(jì)算一天的氫氣供應(yīng)成本。2、（本題5分）某潮汐電站采用單庫(kù)單向發(fā)電方式，水庫(kù)面積為8平方千米，平均潮差為4米，漲潮時(shí)間為6小時(shí)，落潮時(shí)間為6小時(shí)，水輪機(jī)效率為75%。計(jì)算該電站的理論平均發(fā)電功率和日發(fā)電量。3、（本題5分）一個(gè)15MW的儲(chǔ)能電站采用液流電池儲(chǔ)能，電池組的充放電效率為80%，放電深度為85%，每天進(jìn)行一次充放電循環(huán)。計(jì)算該儲(chǔ)能電站每天能夠提供的電量。如果儲(chǔ)能電站的初始投資為1.2億元，電池壽命為12年，每年的運(yùn)維成本為300萬(wàn)元，電價(jià)差為0.35元/度，計(jì)算投資回收期。4、（本題5分）一家企業(yè)計(jì)劃安裝一套500kW的地源熱泵系統(tǒng)，夏季為辦公樓制冷，冬季供暖。夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度26℃，室外平均溫度32℃；冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度20℃，室外平均溫度0℃。熱泵機(jī)組夏季制冷性能系數(shù)（COP）5.0，冬季制熱性能系數(shù)（COP）4.0。計(jì)算該系統(tǒng)夏季制冷量和冬季制熱量，以及夏季和冬季的機(jī)組輸入功率。5、（本題5分）一個(gè)工業(yè)園區(qū)計(jì)劃建設(shè)分布式能源系統(tǒng)，包括10MW的太陽(yáng)能光伏發(fā)電、5MW的風(fēng)力發(fā)電和2MW的生物質(zhì)發(fā)電。太陽(yáng)能年發(fā)電小時(shí)數(shù)1200小時(shí)，風(fēng)力年發(fā)電小時(shí)數(shù)2000小時(shí)，生物質(zhì)年發(fā)電小時(shí)數(shù)6000小時(shí)。計(jì)算該分布式能源系統(tǒng)的年總發(fā)電量。如果園區(qū)年用電量為2000萬(wàn)度，自供比例為60%，上網(wǎng)電價(jià)0.5元/度，自用電價(jià)0.8元/度，計(jì)算系統(tǒng)的年收益。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）生物質(zhì)能具有豐富的來源和多樣的利用方式。請(qǐng)深入研究生物質(zhì)氣化技術(shù)的原理和工藝流程，包括原料預(yù)處理、氣化反應(yīng)、氣體凈化和合成等環(huán)節(jié)。分析生物質(zhì)氣化在分布式能源供應(yīng)、農(nóng)村能源轉(zhuǎn)型和工業(yè)供熱等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力和實(shí)際案例。探討生物質(zhì)氣化過程中可能產(chǎn)生的污染物排放問題以及相應(yīng)的環(huán)保處理措施。此外，研究如何提高生物質(zhì)氣化的能源轉(zhuǎn)化效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性。2、（本題10分）全面闡述新能源技術(shù)在應(yīng)急救援領(lǐng)域的應(yīng)用，如便攜式新能源電源、新能源應(yīng)急照明和通信設(shè)備以及基于新能源的救援車輛。分析新能源技術(shù)