站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁江漢大學《工程熱力學D》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、對于生物質能的利用方式和發展前景，以下關于其特點和制約因素，哪一個是正確的？（）A.生物質能來源廣泛、可再生，但能量密度低、收集運輸成本高，發展前景不明朗B.生物質能的利用方式單一，主要是直接燃燒，技術難度大，難以大規模應用C.生物質能是一種理想的清潔能源，沒有任何缺點和制約因素，應大力發展D.生物質能的發展完全取決于政府的補貼政策，缺乏市場競爭力2、在能源與動力工程中，流體力學的知識應用廣泛。以下關于流體在管道中流動時阻力損失的分類和計算，不準確的是？（）A.阻力損失分為沿程阻力損失和局部阻力損失B.沿程阻力損失與管道長度、管徑和流體流速有關C.局部阻力損失可以通過經驗公式準確計算，不受管道布置和管件類型的影響D.減小阻力損失可以通過優化管道設計和選擇合適的流體流速來實現3、在能源轉換技術的研究中，關于燃料電池的工作原理和應用領域，以下哪種說法是恰當的？（）A.燃料電池通過燃燒燃料產生電能，工作原理與內燃機相似，應用領域有限B.燃料電池是一種將化學能直接轉化為電能的裝置，具有效率高、無污染等優點，可應用于交通運輸、分布式發電等領域C.燃料電池技術不成熟，成本高，短期內無法實現商業化應用D.燃料電池的性能和壽命不受運行條件和燃料質量的影響4、在能源與動力工程的流體測量技術中，流量計的選擇和應用需要考慮多種因素。以下關于流量計性能特點和適用范圍的描述，不準確的是？（）A.渦輪流量計適用于測量低粘度液體的流量B.電磁流量計對被測流體的電導率有要求C.差壓式流量計在測量大流量時精度較高D.任何一種流量計都可以適用于所有的流體測量場合5、在能源與動力工程的熱力系統中，蒸汽的品質對設備的安全運行和效率有重要影響。蒸汽中含有雜質會導致哪些問題？（）A.管道腐蝕B.設備結垢C.蒸汽輪機葉片磨損D.以上都是6、在能源與動力工程的熱力學循環分析中，布雷頓循環常用于燃氣輪機系統。以下關于布雷頓循環性能優化的描述，不正確的是？（）A.提高壓氣機的壓比可以提高循環效率，但會增加功耗B.優化燃氣輪機的回熱器性能可以提高循環效率C.布雷頓循環的效率不受燃氣初溫的影響D.減少循環中的不可逆損失是提高性能的重要途徑7、在可再生能源的利用中，太陽能光伏發電系統具有廣泛的應用前景。以下關于光伏發電系統中光伏電池效率的影響因素，不準確的是？（）A.光照強度和光譜分布B.電池的溫度C.光伏電池的材料和結構D.電網的電壓穩定性8、在能源與動力工程的熱力學定律應用中，熵增原理對于分析系統的不可逆性具有重要意義。對于一個絕熱的熱力過程，以下哪種情況更能說明系統的熵增？（）A.有摩擦的膨脹過程B.無摩擦的壓縮過程C.等熵的傳熱過程D.理想的絕熱自由膨脹過程9、在能源系統的優化設計中，需要綜合考慮能源供應的可靠性和經濟性。對于一個偏遠地區的獨立能源系統，同時具備風力發電、太陽能發電和柴油發電機，在不同季節和天氣條件下，以下哪種能源組合方式能夠最大程度地保證供電可靠性并降低成本？（）A.主要依靠風力發電，太陽能發電作為補充，柴油發電機備用B.主要依靠太陽能發電，風力發電作為補充，柴油發電機備用C.根據季節和天氣靈活調整風力、太陽能和柴油發電機的使用比例D.始終以柴油發電機為主，風力和太陽能發電作為輔助10、在蒸汽發生器中，水在加熱過程中會產生蒸汽。對于水的沸騰過程，以下哪種說法是不準確的？（）A.水的沸騰溫度與壓力有關，壓力越高，沸騰溫度越高B.核態沸騰階段的傳熱系數通常高于膜態沸騰階段C.在沸騰過程中，水的溫度始終保持不變D.增加加熱表面的粗糙度可以降低水的沸騰起始溫度11、在能源與動力工程的能源系統評估中，生命周期評價（LCA）是一種全面的方法。LCA主要考慮能源系統的哪些階段？（）A.開采、加工、運輸B.生產、使用、回收C.以上都是D.以上都不是12、在能源與動力工程的燃燒過程中，氮氧化物（NOx）的生成和控制是環保要求的重點。對于降低燃燒過程中NOx的排放，以下哪種燃燒技術更具有效性？（）A.低氮燃燒器B.分級燃燒C.濃淡燃燒D.以上技術組合使用13、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14、在熱力循環分析中，卡諾循環是一種理想的循環。實際的熱力循環效率通常低于卡諾循環效率，主要原因是什么？（）A.存在不可逆損失B.工作物質的性質不理想C.循環過程的控制不夠精確D.系統的散熱損失較大15、在蒸汽動力循環中，采用再熱循環可以提高蒸汽輪機的排汽干度。那么，再熱壓力越高，循環的熱效率就一定會越高嗎？（）A.一定B.不一定C.一定不會D.無法確定16、在能源與動力工程的熱力學分析中，熵的概念具有重要意義。對于一個絕熱不可逆過程，系統的熵會如何變化？（）A.增加B.減少C.不變D.可能增加也可能減少17、關于核反應堆的核燃料循環，以下哪種核燃料循環方式能夠提高核燃料的利用率，減少核廢料的產生，同時降低核擴散風險？（）A.一次通過式B.閉式燃料循環C.先進燃料循環D.以上燃料循環方式均可18、關于核反應堆的工作原理，以下哪種反應堆類型具有固有安全性高、燃料利用率高、產生的放射性廢物少等優點，是未來核能發展的重要方向之一？（）A.壓水堆B.沸水堆C.快中子反應堆D.高溫氣冷堆19、在能源與動力工程領域，熱力循環是重要的研究內容。對于一個理想的卡諾循環，其熱效率取決于高溫熱源和低溫熱源的溫度。那么，在保持高溫熱源溫度不變的情況下，降低低溫熱源溫度，卡諾循環的熱效率會如何變化？（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低20、在能源的梯級利用中，將高溫能源首先用于發電，然后將余熱用于供熱，這種方式可以顯著提高能源的綜合利用效率。但是，在實際應用中，會受到哪些因素的限制？（）A.熱用戶需求B.設備投資成本C.能源品質差異D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）能源動力工程中的能源系統優化算法（如遺傳算法、粒子群優化算法）在系統設計和運行中發揮著重要作用。論述這些優化算法的原理、應用場景以及在能源領域的具體應用案例。2、（本題5分）海洋能的開發利用面臨諸多技術和環境挑戰。分析海洋溫差能、波浪能等海洋能形式的開發技術難點、環境影響，以及未來發展的趨勢和方向。3、（本題5分）太陽能聚光技術能夠提高太陽能的利用密度。論述太陽能聚光器的類型（如拋物面槽式聚光器、塔式聚光器）、工作原理以及在太陽能熱發電中的應用和優化。4、（本題5分）能源動力工程中的壓縮空氣儲能技術具有一定的應用前景。闡述壓縮空氣儲能的工作原理、系統組成，以及其在大規模儲能中的優勢和限制因素。5、（本題5分）簡述核能發電的原理及安全性問題，討論核能在未來能源中的地位。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某地區的分布式能源系統中，儲能裝置的容量配置不合理，影響系統的穩定性和經濟性。分析儲能裝置在分布式能源系統中的作用和需求特點，研究如何通過合理的容量規劃、選型和控制策略優化儲能裝置的配置，提高分布式能源系統的性能。2、（本題5分）某地區的智能微電網示范項目，在運行中出現電源與負荷匹配不合理、儲能系統調度困難、電能質量不穩定等問題。分析原因，如預測精度低、控制策略不完善、設備性能不穩定等，提出優化措施，包括提高預測技術、完善控制算法和加強設備檢測維護。3、（本題5分）一家酒店的照明系統能耗較大，且照明效果不佳。考慮對照明系統進行節能改造，分析酒店的照明需求、現有照明設備和照明控制方式，探討如何選擇高效節能的照明燈具、采用智能照明控制系統和合理的照明布局，降低照明能耗，提高照明質量，營造舒適的環境。4、（本題5分）某風力發電場的遠程監控系統數據傳輸延遲，影響運行管理效率。分析數據傳輸延遲的原因，如通信網絡帶寬、數據處理能力、信號干擾等，并提出改進措施。5、（本題5分）某工廠的余熱鍋爐，受熱面結垢嚴重，影響傳熱效率和設備安全。分析結垢產生的原因，如水質、運行溫度