武漢生物工程學(xué)院《能源安全》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)武漢生物工程學(xué)院《能源安全》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(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、在能源與動(dòng)力工程的能源效率評(píng)估中，能源強(qiáng)度是一個(gè)常用的指標(biāo)。能源強(qiáng)度的降低意味著什么？（）A.能源利用效率提高B.能源消耗減少C.經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)能源的依賴降低D.以上都是2、在能源與環(huán)境的關(guān)系研究中，以下哪種能源開發(fā)方式對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞最??？（）A.露天采煤B.海上風(fēng)力發(fā)電C.水力發(fā)電D.石油開采3、在能源動(dòng)力領(lǐng)域，能源的回收利用可以提高系統(tǒng)的整體效率。例如，在工業(yè)生產(chǎn)中利用余熱發(fā)電。以下哪種余熱回收方式的效率較高？（）A.直接利用余熱加熱B.利用余熱產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電C.利用余熱制冷D.以上效率相同4、在能源系統(tǒng)的可靠性評(píng)估中，需要考慮設(shè)備故障、能源供應(yīng)中斷等多種不確定性因素。以下關(guān)于可靠性評(píng)估指標(biāo)和方法的描述，不正確的是？（）A.常用的指標(biāo)有可靠度、可用度和平均故障間隔時(shí)間B.故障樹分析和蒙特卡羅模擬是常用的可靠性評(píng)估方法C.可靠性評(píng)估只關(guān)注系統(tǒng)的硬件設(shè)備，不考慮人為操作和管理因素D.提高系統(tǒng)的冗余度和備用容量可以增強(qiáng)可靠性5、對(duì)于火力發(fā)電站中，提高蒸汽輪機(jī)效率的關(guān)鍵措施之一是提高蒸汽的初溫與初壓。那么，在實(shí)際操作中，過度提高蒸汽初壓可能會(huì)帶來(lái)以下哪種問題？（）A.材料強(qiáng)度要求過高B.蒸汽流量減小C.熱效率提升不明顯D.設(shè)備成本大幅增加6、在風(fēng)能利用中，風(fēng)力機(jī)的性能直接影響風(fēng)能的轉(zhuǎn)化效率。以下關(guān)于風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)和空氣動(dòng)力學(xué)原理的描述，不準(zhǔn)確的是？（）A.葉片的形狀和翼型決定了風(fēng)力機(jī)的捕獲風(fēng)能能力B.升力和阻力是葉片受到的主要?dú)鈩?dòng)力C.葉片的轉(zhuǎn)速和槳距角對(duì)風(fēng)能捕獲效率沒有影響D.優(yōu)化葉片設(shè)計(jì)可以提高風(fēng)力機(jī)在不同風(fēng)速下的性能7、在能源與動(dòng)力工程的傳熱學(xué)研究中，強(qiáng)化傳熱技術(shù)可以提高換熱設(shè)備的性能。對(duì)于管殼式換熱器，以下哪種強(qiáng)化傳熱方法更能顯著提高傳熱系數(shù)？（）A.內(nèi)插螺旋線B.增加管程數(shù)C.選用波紋管D.提高流體流速8、在內(nèi)燃機(jī)的工作過程中，配氣機(jī)構(gòu)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有重要影響。對(duì)于一種頂置氣門式內(nèi)燃機(jī)，以下哪種設(shè)計(jì)變化不太可能提高其充氣效率？（）A.增大進(jìn)氣門的直徑B.增加進(jìn)氣門的開啟持續(xù)時(shí)間C.提高進(jìn)氣歧管的長(zhǎng)度D.優(yōu)化氣門的升程曲線9、在能源與動(dòng)力工程的燃?xì)廨啓C(jī)葉片冷卻技術(shù)中，采用氣膜冷卻可以提高葉片的工作可靠性。氣膜冷卻效果主要取決于什么？（）A.冷卻氣體流量B.冷卻氣體溫度C.氣膜孔的形狀和分布D.以上都是10、關(guān)于能源系統(tǒng)的建模與仿真，對(duì)于建立能源系統(tǒng)模型的目的、方法和模型驗(yàn)證的重要性，描述不準(zhǔn)確的是（）A.模型用于預(yù)測(cè)能源系統(tǒng)的性能和行為B.可以采用數(shù)學(xué)模型和物理模型相結(jié)合的方法C.模型無(wú)需驗(yàn)證，只要理論合理就行D.模型驗(yàn)證確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性11、對(duì)于燃料電池的水熱管理，以下哪種措施能夠保持燃料電池內(nèi)部的水平衡和溫度均勻，避免水淹和干膜現(xiàn)象，提高電池性能和穩(wěn)定性？（）A.優(yōu)化氣體流道設(shè)計(jì)B.合理控制加濕程度C.采用高效的熱交換器D.以上措施均可12、對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓技術(shù)，以下哪種渦輪增壓系統(tǒng)能夠在不同工況下提供更精確的增壓控制，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性？（）A.可變截面渦輪增壓B.廢氣旁通渦輪增壓C.機(jī)械增壓與渦輪增壓復(fù)合系統(tǒng)D.以上渦輪增壓系統(tǒng)均可13、在燃?xì)廨啓C(jī)的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中，余熱鍋爐的設(shè)計(jì)和運(yùn)行對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的效率有重要影響。對(duì)于一個(gè)高效率的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，以下哪種余熱鍋爐的參數(shù)選擇更能優(yōu)化系統(tǒng)性能？（）A.蒸汽壓力和溫度B.鍋爐的受熱面積C.煙氣流速D.鍋爐的材質(zhì)14、關(guān)于能源的儲(chǔ)存技術(shù)，在大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用中，以下哪種儲(chǔ)能方式具有能量密度高、充放電次數(shù)多、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于電網(wǎng)調(diào)峰等場(chǎng)景？（）A.鋰離子電池儲(chǔ)能B.液流電池儲(chǔ)能C.超級(jí)電容器儲(chǔ)能D.飛輪儲(chǔ)能15、在能源存儲(chǔ)技術(shù)中，液流電池具有可擴(kuò)展性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于全釩液流電池，以下關(guān)于其工作特點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)不準(zhǔn)確？（）A.正負(fù)極電解液分別存儲(chǔ)，安全性高B.能量密度和功率密度都較高C.電解液可以循環(huán)使用，壽命長(zhǎng)D.響應(yīng)速度相對(duì)較慢，適用于大規(guī)模儲(chǔ)能二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）氫能燃料電池在交通領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸受到關(guān)注。請(qǐng)?jiān)敿?xì)說明氫能燃料電池的工作原理、類型（如質(zhì)子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池）以及在汽車中的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。2、（本題5分）對(duì)于能源與動(dòng)力工程中的能源科技創(chuàng)新政策，闡述政策的支持方向和措施，分析如何促進(jìn)能源科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化。3、（本題5分）解釋風(fēng)力發(fā)電的原理及影響風(fēng)力發(fā)電效率的因素。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）闡述核能發(fā)電的安全性、可靠性及發(fā)展趨勢(shì)，分析核廢料處理等關(guān)鍵問題及解決方案。2、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述地?zé)崮艿拈_發(fā)利用形式（如地?zé)岚l(fā)電、地?zé)峁┡?，分析地?zé)崮芾玫募夹g(shù)難點(diǎn)、環(huán)境影響和可持續(xù)發(fā)展策略。3、（本題5分）分析能源系統(tǒng)中的鉛碳電池技術(shù)，論述其工作原理、性能特點(diǎn)和在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。4、（本題5分）論述能源與動(dòng)力工程中的能源儲(chǔ)存技術(shù)在可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用，分析儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)可再生能源發(fā)展的支撐作用。5、（本題5分）分析能源系統(tǒng)中的鉀離子電池技術(shù)，論述其研究進(jìn)展、性能特點(diǎn)和與其他電池技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，以及未來(lái)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)葉片在運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)表面損傷和疲勞裂紋。分析葉片的材料特性、制造工藝、風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)況、運(yùn)行維護(hù)策略等因素，研究葉片損傷和裂紋產(chǎn)生的機(jī)制，提出延長(zhǎng)葉片使用壽命的方法。2、（本題10分）某地區(qū)的能源