青岛科技大学《燃料及燃烧学》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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青岛科技大学《燃料及燃烧学》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在能源系统分析的方法中，关于能源供需平衡模型的构建和作用，以下哪种描述是准确的？（ ）
A. 能源供需平衡模型简单直观，无需考虑多种因素的影响，对能源规划的作用有限
B. 构建能源供需平衡模型需要综合考虑能源生产、消费、进出口等因素，能够为能源政策的制定和能源系统的优化提供重要依据
C. 能源供需平衡模型过于复杂，难以实际应用，在能源研究中没有实际意义
D. 能源供需平衡只与能源的生产能力有关，与消费模式和政策导向无关

2、在能源与动力工程的节能技术中，余热回收利用是一个重要的方向。对于工业生产中的高温废气，采用哪种余热回收方式可以获得较高的能量回收效率？（ ）
A. 直接热交换 B. 余热发电 C. 热泵回收 D. 以上都不是

3、在燃气轮机的运行中，压气机是提高空气压力的关键部件。关于压气机的工作过程，以下哪种描述是不准确的？（ ）
A. 压气机通过旋转的叶片对空气做功，使其压力升高
B. 压气机的效率受到叶片形状、转速和空气流量等因素的影响
C. 为了提高压气机的性能，可以采用多级压缩，并在级间进行冷却
D. 压气机压缩空气的过程是一个等熵过程，没有任何能量损失

4、在燃气轮机的联合循环发电系统中，余热锅炉的设计和运行对整个系统的效率有重要影响。对于一个高效率的联合循环系统，以下哪种余热锅炉的参数选择更能优化系统性能？（ ）
A. 蒸汽压力和温度 B. 锅炉的受热面积 C. 烟气流速 D. 锅炉的材质

5、在能源系统的建模与仿真中，以下哪种模型能够准确描述能源系统的动态特性和多能互补关系，为能源系统的规划和运行提供有效的决策支持？（ ）
A. 物理模型
B. 数学模型
C. 混合模型
D. 以上模型均可

6、对于可再生能源的分布式发电系统，以下关于太阳能光伏分布式发电、风力分布式发电和生物质能分布式发电的特点、接入电网的方式和面临的挑战，表述不正确的是（ ）
A. 分布式发电系统靠近用户，供电灵活 B. 接入电网需要考虑电能质量和稳定性 C. 风力分布式发电不受地域和气候限制 D. 分布式发电系统的成本和可靠性是需要解决的问题

7、关于核反应堆的核燃料循环，以下哪种核燃料循环方式能够提高核燃料的利用率，减少核废料的产生，同时降低核扩散风险？（ ）
A. 一次通过式
B. 闭式燃料循环
C. 先进燃料循环
D. 以上燃料循环方式均可

8、对于能源与动力工程中的多相流问题，以下哪种研究方法能够深入揭示气液、气固等多相流动的规律和特性，为相关设备的设计和优化提供理论支持？（ ）
A. 实验研究
B. 理论分析
C. 数值模拟
D. 以上方法均可

9、在能源存储技术的研究中，电池技术的发展备受关注。对于锂离子电池，以下哪个因素对于提高其能量密度和循环寿命起着最为关键的作用？（ ）
A. 电极材料的选择 B. 电解液的配方优化 C. 电池的封装工艺 D. 充电管理系统的设计

10、在能源与动力工程的数值计算方法中，有限元法和有限差分法是常用的求解偏微分方程的方法。以下关于这两种方法的比较，不准确的是？（ ）
A. 有限元法在处理复杂几何形状和边界条件时更具优势 B. 有限差分法的编程实现相对简单 C. 有限元法的计算精度总是高于有限差分法 D. 选择哪种方法取决于具体问题的特点和计算要求

11、在新能源汽车的动力系统中，电动汽车的续航里程是消费者关注的重点。对于提高电动汽车的续航里程，以下哪种技术途径更具有潜力？（ ）
A. 提高电池能量密度 B. 优化车辆的空气动力学设计 C. 采用高效的电机驱动系统 D. 以上技术综合应用

12、在蒸汽动力装置中，蒸汽轮机是将热能转化为机械能的关键设备。对于蒸汽轮机的工作原理，以下哪种说法是不正确的？（ ）
A. 蒸汽在轮机叶片上膨胀做功，推动叶片旋转
B. 蒸汽轮机的输出功率与蒸汽的流量、压力和温度等参数密切相关
C. 为了提高蒸汽轮机的效率，可以采用多级膨胀的方式，让蒸汽在多个级中依次做功
D. 蒸汽轮机工作时，蒸汽的能量全部转化为机械能，没有任何能量损失

13、在能源转换设备中，对于换热器、压缩机和膨胀机的工作原理、结构类型和性能评价指标，以下说法不正确的是（ ）
A. 换热器用于实现不同流体之间的热量交换 B. 压缩机通过压缩气体提高其压力 C. 膨胀机的效率与进出口压力差无关 D. 性能评价指标包括传热系数、压缩比和膨胀比

14、在能源系统的分析与评估中，能源效率是一个关键指标。以下关于能源效率的定义和计算方法，不准确的是？（ ）
A. 能源效率是指有用能量输出与输入能量的比值 B. 可以通过热力学第一定律和第二定律来计算 C. 仅考虑能量的数量，不考虑能量的质量 D. 不同的能源转换过程可能有不同的能源效率计算方法

15、在能源与动力工程中，流体力学的知识应用广泛。以下关于流体在管道中流动时阻力损失的分类和计算，不准确的是？（ ）
A. 阻力损失分为沿程阻力损失和局部阻力损失 B. 沿程阻力损失与管道长度、管径和流体流速有关 C. 局部阻力损失可以通过经验公式准确计算，不受管道布置和管件类型的影响 D. 减小阻力损失可以通过优化管道设计和选择合适的流体流速来实现

16、在燃烧学的研究中，燃料的燃烧特性对燃烧过程的稳定性和污染物排放有重要影响。对于一种新型的清洁燃料，以下哪个燃烧特性参数更能决定其在燃烧设备中的适用性？（ ）
A. 着火点 B. 燃烧速度 C. 热值 D. 燃烧产物的毒性

17、在能源系统的可靠性评估中，需要考虑设备故障、能源供应中断等多种不确定性因素。以下关于可靠性评估指标和方法的描述，不正确的是？（ ）
A. 常用的指标有可靠度、可用度和平均故障间隔时间 B. 故障树分析和蒙特卡罗模拟是常用的可靠性评估方法 C. 可靠性评估只关注系统的硬件设备，不考虑人为操作和管理因素 D. 提高系统的冗余度和备用容量可以增强可靠性

18、在燃气轮机的运行中，为了提高其可靠性和寿命，需要对关键部件进行定期检测和维护。以下哪个部件的故障对燃气轮机的运行影响最大？（ ）
A. 压气机叶片
B. 燃烧室
C. 涡轮叶片
D. 回热器

19、在燃气轮机的进气系统中，空气滤清器的作用是过滤空气中的杂质。如果空气滤清器堵塞，会对燃气轮机的性能产生怎样的影响？（ ）
A. 功率下降 B. 油耗增加 C. 排放恶化 D. 以上都是

20、在能源动力系统的优化设计中，需要考虑多个目标函数，如效率、成本和环境影响等。以下哪种优化算法常用于解决这类多目标优化问题？（ ）
A. 遗传算法
B. 线性规划
C. 动态规划
D. 贪心算法

21、在新能源汽车的动力系统中，以下哪种驱动方式能够在不同行驶工况下实现高效的能量转换和动力输出，提高车辆的续航里程和性能？（ ）
A. 纯电动驱动
B. 混合动力驱动
C. 燃料电池驱动
D. 以上驱动方式均可

22、在能源系统的多能互补研究中，不同能源之间的协同优化是实现高效能源供应的关键。对于一个包含风光储氢的能源系统，以下哪种协同控制策略更能提高系统的稳定性和经济性？（ ）
A. 基于规则的控制 B. 模型预测控制 C. 模糊逻辑控制 D. 自适应控制

23、关于能源系统的建模与仿真，对于建立能源系统模型的目的、方法和模型验证的重要性，描述不准确的是（ ）
A. 模型用于预测能源系统的性能和行为 B. 可以采用数学模型和物理模型相结合的方法 C. 模型无需验证，只要理论合理就行 D. 模型验证确保结果的准确性和可靠性

24、在研究内燃机的燃烧过程中，以下哪种燃烧方式可以在提高燃烧效率的同时，显著降低氮氧化物和颗粒物的排放，满足日益严格的环保要求？（ ）
A. 均质压燃
B. 分层燃烧
C. 稀薄燃烧
D. 以上燃烧方式均可

25、在蒸汽动力循环中，提高蒸汽初温可以提高循环热效率。假设某蒸汽动力循环的初始参数不变，仅将蒸汽初温从 500°C 提高到 600°C，以下关于循环热效率变化的描述，哪一项是正确的？（ ）
A. 热效率显著提高 B. 热效率略有提高 C. 热效率基本不变 D. 热效率可能降低

26、关于核反应堆的工作原理，以下哪种反应堆类型具有固有安全性高、燃料利用率高、产生的放射性废物少等优点，是未来核能发展的重要方向之一？（ ）
A. 压水堆
B. 沸水堆
C. 快中子反应堆
D. 高温气冷堆

27、关于能源的储存技术，在大规模储能应用中，以下哪种储能方式具有能量密度高、充放电次数多、寿命长等优点，适用于电网调峰等场景？（ ）
A. 锂离子电池储能
B. 液流电池储能
C. 超级电容器储能
D. 飞轮储能

28、在风力发电系统中，风电机组的叶片设计对发电效率有重要影响。叶片的长度增加通常会带来以下哪种结果？（ ）
A. 启动风速降低
B. 发电功率增加
C. 运行噪音减小
D. 维护成本降低

29、对于能源系统的集成与优化，以下关于多能源互补系统、分布式能源系统和能源互联网的概念、架构和优势，表述不准确的是（ ）
A. 多能源互补系统整合多种能源提高能源利用效率 B. 分布式能源系统靠近用户，减少能源传输损耗 C. 能源互联网实现能源的高效分配和智能管理 D. 能源系统的集成与优化不需要考虑成本和技术可行性

30、在能源传输与分配系统中，为了减少能量损耗和提高输电效率，以下哪种输电方式适用于长距离、大容量的电力输送，具有较低的线路损耗？（ ）
A. 交流输电
B. 直流输电
C. 特高压输电
D. 以上输电方式均可

二、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）探讨燃气轮机在能源动力领域的应用和发展，分析其工作原理、性能优化和在联合循环发电、航空推进等方面的最新进展及面临的挑战。

2、（本题5分）在能源系统的环境影响评价中，论述如何评估能源项目（如发电厂、炼油厂）对生态环境、空气质量、水资源等方面的影响，以及相应的环保措施和监管要求。

3、（本题5分）论述能源与动力工程中的能源互联网的关键技术，分析能源互联网建设面临的技术挑战。

4、（本题5分）结合能源市场的需求侧管理，分析需求响应机制、能效管理项目、负荷调控策略，以及如何通过需求侧管理实现能源供需平衡和系统优化。

5、（本题5分）请全面论述能源与动力工程中的流体机械（如泵、风机、压缩机）的工作原理、性能参数、设计优化，以及在能源系统中的应用。

三、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）对于新能源汽车的充电设施建设，详细说明充电设施的类型和布局原则，分析如何满足新能源汽车快速增长的充电需求。

2、（本题5分）能源动力设备的噪声和振动控制对于改善工作环境和设备性能至关重要。阐述噪声和振动的产生机理、控制方法以及在能源设备中的应用实例。

3、（本题5分）分析蒸汽轮机的叶片损坏原因及预防措施。

4、（本题5分）解释能源与动力工程中的能源综合利用技术及案例。

5、（本题5分）能源存储系统的性能评估和寿命预测是其应用中的重要问题。分析能源存储系统性能评估的指标体系、寿命预测的方法以及如何根据评估和预测结果进行系统优化和维护。

四、案例分析题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）某生物质气化发电项目在运行中出现了气化效率低、气体净化困难和灰渣处理问题。探讨如何通过技术改进和工艺优化，提高生物质气化发电的效率和环保性能，降低运行成本。

2、（本题10分）一个太阳能光伏发电系统的成本效益分析。分析某一具体太阳能光伏发电系统的成本和效益，包括初始投资、运营成本、发电量、补贴收入等方面，并讨论其经济可行性。

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