自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁煙臺理工學院

《熱交換原理與設備》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在新能源汽車的技術領域，關于電動汽車的動力系統和續航里程的關鍵因素，以下哪種說法是正確的？（）A.電動汽車的動力系統主要取決于電池容量，與電機和電控系統無關，續航里程主要受電池技術限制B.電動汽車的動力系統由電池、電機、電控系統協同工作，續航里程受到電池能量密度、車輛重量、行駛工況等多種因素的綜合影響C.電動汽車的續航里程可以無限增加，只要不斷加大電池的體積和重量D.電動汽車的動力性能和續航里程與車輛的設計和制造工藝無關，主要取決于用戶的駕駛習慣2、在風力發電系統中，葉片的設計對于風能的捕獲效率至關重要。如果葉片的長度增加，在相同風速下，風力機的輸出功率會如何變化？（）A.大幅增加B.小幅增加C.基本不變D.可能增加也可能減小3、在燃氣輪機工作過程中，壓氣機的作用至關重要。以下關于壓氣機性能的影響因素，不準確的是？（）A.葉輪的幾何形狀和葉片設計B.進氣溫度和壓力C.燃氣輪機的輸出功率D.空氣的濕度和雜質含量4、在能源與動力工程的研究中，燃燒穩定性的評價指標眾多。對于一個燃燒器，以下哪個指標不能直接反映其燃燒穩定性？（）A.火焰傳播速度B.燃燒噪聲C.燃料消耗率D.熄火極限5、在能源系統的優化運行中，需要考慮負荷的變化和能源供應的不確定性。以下哪種方法可以有效地應對負荷的隨機波動？（）A.儲能系統B.需求響應C.備用電源D.以上都是6、在能源存儲技術中，液流電池具有可擴展性強的優點。對于全釩液流電池，以下關于其工作特點的描述，哪一項不準確？（）A.正負極電解液分別存儲，安全性高B.能量密度和功率密度都較高C.電解液可以循環使用，壽命長D.響應速度相對較慢，適用于大規模儲能7、在燃氣輪機的運行中，壓氣機是提高空氣壓力的關鍵部件。關于壓氣機的工作過程，以下哪種描述是不準確的？（）A.壓氣機通過旋轉的葉片對空氣做功，使其壓力升高B.壓氣機的效率受到葉片形狀、轉速和空氣流量等因素的影響C.為了提高壓氣機的性能，可以采用多級壓縮，并在級間進行冷卻D.壓氣機壓縮空氣的過程是一個等熵過程，沒有任何能量損失8、在燃氣輪機聯合循環中，系統的性能和效率受到多個因素的影響。以下關于聯合循環中余熱鍋爐的作用和特點，不正確的是？（）A.回收燃氣輪機排氣中的余熱，產生蒸汽B.余熱鍋爐的蒸汽參數對聯合循環效率有重要影響C.余熱鍋爐的結構簡單，與常規鍋爐沒有區別D.合理設計余熱鍋爐可以提高整個聯合循環的經濟性9、在研究能源系統的可靠性時，需要考慮設備故障、能源供應中斷等多種因素。以下哪種方法常用于評估能源系統的可靠性？（）A.故障樹分析B.敏感性分析C.蒙特卡羅模擬D.層次分析法10、在能源管理和優化中，系統的熱力學分析是重要的手段。對于一個復雜的能源供應系統，以下哪種熱力學分析方法更能準確地評估系統的性能和潛在的節能空間？（）A.能量平衡分析B.?分析C.熵分析D.熱效率分析11、在能源與動力工程的水輪機選型中，需要根據水頭和流量等參數選擇合適的機型。對于高水頭小流量的水電站，通常選用哪種類型的水輪機？（）A.混流式水輪機B.軸流式水輪機C.沖擊式水輪機D.以上都不是12、在能源存儲系統的可靠性設計中，冗余設計是提高系統可靠性的重要手段。對于一個關鍵的儲能裝置，以下哪種冗余方式更能有效地避免單點故障，提高系統的可用率？（）A.部件冗余B.系統冗余C.線路冗余D.控制冗余13、對于內燃機的可變氣門正時技術，以下哪種控制策略能夠根據不同工況優化氣門開閉時刻，實現更好的進氣和排氣效果，提高發動機性能？（）A.基于轉速的控制B.基于負荷的控制C.基于工況的綜合控制D.以上控制策略均可14、在動力機械中，內燃機的工作過程包括進氣、壓縮、做功和排氣四個沖程。對于一臺四沖程汽油機，若其壓縮比為10:1，進氣壓力為100kPa，進氣溫度為300K，假設為理想氣體且比熱容為定值，那么壓縮沖程結束時缸內氣體的溫度最接近以下哪個值？（）A.600KB.700KC.800KD.900K15、在能源與動力工程的數值計算方法中，有限元法和有限差分法是常用的求解偏微分方程的方法。以下關于這兩種方法的比較，不準確的是？（）A.有限元法在處理復雜幾何形狀和邊界條件時更具優勢B.有限差分法的編程實現相對簡單C.有限元法的計算精度總是高于有限差分法D.選擇哪種方法取決于具體問題的特點和計算要求16、在能源與動力工程的蒸汽發生器中，水在管內流動時的流動狀態對傳熱效果有影響。為提高傳熱效果，應使水處于哪種流動狀態？（）A.層流B.過渡流C.紊流D.以上都不是17、在能源與動力工程的風力發電系統中，葉片的材料選擇對性能和成本有重要影響。目前常用的葉片材料有哪些？（）A.玻璃纖維增強復合材料B.碳纖維增強復合材料C.木材D.以上都是18、在能源動力工程中，蒸汽輪機的葉片材料需要具備良好的高溫性能。以下哪種材料常用于制造蒸汽輪機的葉片？（）A.不銹鋼B.鈦合金C.高溫合金D.鋁合金19、在風力發電系統中，葉片的設計直接關系到風能的捕獲效率。對于大型風力發電機組，以下哪種葉片形狀和材料的組合更能提高風能利用系數？（）A.細長型葉片，碳纖維復合材料B.寬短型葉片，玻璃纖維復合材料C.扭曲型葉片，鋁合金材料D.對稱型葉片，鋼材料20、在能源系統的優化設計中，經濟成本是一個重要的考慮因素。對于一個新建的分布式能源系統，以下哪種成本在長期運行中所占比例通常較大？（）A.設備購置成本B.燃料成本C.維護成本D.人工成本21、在能源動力工程中的熱力學第二定律應用，對于熵的概念、熵增原理以及在熱機和制冷循環中的體現，以下說法錯誤的是（）A.熵是系統混亂程度的度量B.熵增原理表明孤立系統的熵總是增加的C.熱機效率可以達到100%D.制冷循環的熵變小于零22、在能源存儲技術中，飛輪儲能系統的能量存儲能力主要取決于以下哪個因素？（）A.飛輪的質量B.飛輪的轉速C.飛輪的材料D.電機的效率23、在能源與動力工程的熱工測量中，熱電偶是常用的溫度測量元件。對于一個熱電偶，其測量的溫度范圍主要取決于什么？（）A.熱電偶材料B.熱電偶長度C.測量環境D.以上都不是24、在能源與動力工程的流體力學研究中，湍流現象是復雜而又常見的。對于管道內的湍流流動，以下哪種湍流模型更能準確地預測流體的流動特性和阻力損失？（）A.k-epsilon模型B.大渦模擬C.直接數值模擬D.雷諾平均模型25、在能源系統的可靠性評估中，故障模式與影響分析（FMEA）是一種常用的方法。FMEA主要用于分析以下哪個方面？（）A.系統可能的故障模式及其影響B.系統的可靠性指標C.系統的維修策略D.系統的故障概率分布二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）能源動力工程中的熱工測量技術對于系統運行監測和控制至關重要。分析熱工參數的測量方法、測量儀器的選擇和使用，以及測量誤差的分析和處理。2、（本題5分）在能源存儲中，壓縮空氣儲能技術具有一定的優勢和應用場景。論述壓縮空氣儲能系統的工作原理、組成部分以及其在電網調峰中的作用和面臨的挑戰。3、（本題5分）在能源存儲領域，新型電池技術（如鋰硫電池、鈉離子電池）的研究進展迅速。論述這些新型電池的工作原理、性能特點以及在大規模儲能應用中的前景和面臨的技術難題。4、（本題5分）微能源系統在微型設備和特殊應用場景中具有潛在應用價值。探討微能源系統的特點、構成以及在微型傳感器、可穿戴設備中的應用前景和面臨的技術挑戰。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某地區推廣地源熱泵系統用于建筑供暖和制冷，但部分用戶反映系統運行效果不理想，能耗較高。分析可能的原因，如地質條件差異、系統設計不合理、運行管理不善等，探討如何根據當地地質特點優化系統設計，加強運行管理，提高系統能效。2、（本題5分）某地區的農業廢棄物（如秸稈、畜禽糞便）資源豐富，但未得到充分利用。分析如何通過厭氧發酵等技術將這些廢棄物轉化為生物天然氣或生物肥料，實現農業廢棄物的能源化和資源化利用，促進農業可持續發展。3、（本題5分）某煤礦企業為提高煤炭的利用效率，考慮建設坑口電廠，將煤炭就地轉化為電能。分析在項目規劃和建設中需要考慮的因素，如煤炭質量和供應穩定性、電廠規模和技術選型、環境影響評價以及電力輸送等，并評估項目的經濟效益和社會效益。4、（本題5分）某燃油汽車發動機制造企業，面對日益嚴格的排放標準和燃油消耗限制，考慮研發高效的混合動力或純電動發動機。分析技術研發的重點和難點，如電池技術、電機控制、動力耦合等，并探討市場推廣和用戶接受度方面的問題。5、（本題5分）某城市的區域供熱系統在冬季出現部分區域供熱不足，而部分區域過熱的現象。探討供熱管網的布局、流量分配、熱源的調控能力、用戶端的散熱設備等因素，分析造成供熱不均衡的原因，提出優化供熱系統運行的措施