2025年大二（新能源科学与工程）风能利用技术考核题.doc

2025年大二（新能源科学与工程）风能利用技术考核题

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3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. 以下哪种不是风力发电机组的主要组成部分？
A. 叶片
B. 发电机
C. 齿轮箱
D. 光伏板

2. 风力发电机组的叶片设计主要考虑的因素不包括以下哪项？
A. 空气动力学性能
B. 材料强度
C. 外观美观度
D. 疲劳寿命

3. 风电场选址时，不需要重点考虑的因素是？
A. 风速
B. 风向稳定性
C. 地形地貌
D. 当地人口密度

4. 风力发电机组的功率调节方式中，哪种方式效率相对较低？
A. 定桨距调节
B. 变桨距调节
C. 主动失速调节
D. 变速恒频调节

5. 以下关于风力发电机组齿轮箱的说法，错误的是？
A. 用于增加转速
B. 是易损部件
C. 不需要定期维护
D. 起到传递动力的作用

6. 风电场中，提高风能利用率的关键技术不包括？
A. 优化叶片设计
B. 采用先进的控制策略
C. 增加机组数量
D. 提高传动效率

7. 风力发电机组的发电机类型中，应用最广泛的是？
A. 直流发电机
B. 同步发电机
C. 异步发电机
D. 永磁发电机

8. 风电场对周边环境的影响主要体现在以下哪个方面？
A. 噪音污染
B. 水污染
C. 土壤污染
D. 空气污染

9. 以下哪种风况对风力发电机组的运行最为有利？
A. 阵风
B. 紊流风
C. 稳定均匀风
D. 切变风

10. 风力发电机组的偏航系统作用是？
A. 调整叶片角度
B. 使机组对准风向
C. 控制发电机输出
D. 调节机舱温度

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共15分）
答题要求：本大题共5小题，每空1分。请将正确答案填写在相应的横线上。

1. 风力发电机组的风能转换过程主要包括风能转换为_____能，再转换为电能。
2. 叶片的翼型设计决定了其_____性能。
3. 风电场的输出功率与风速的_____次方成正比。
4. 齿轮箱的润滑方式主要有_____润滑和飞溅润滑。
5. 风力发电机组的控制系统主要包括_____控制和功率控制。

三、简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每题5分。简要回答问题，要求语言简洁、准确。

1. 简述风力发电机组叶片的作用。
2. 说明风电场选址需要考虑的主要因素。
3. 风力发电机组的功率调节有哪些方式？各有什么特点？
4. 解释风力发电机组的失速调节原理。

四、材料分析题（共15分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。

材料：某风电场在建设过程中，对周边生态环境进行了评估。发现该地区鸟类迁徙路线经过风电场区域，且风电场附近有一些珍稀植物。同时，风电场运行后，周边居民反映有噪音问题。

问题1：针对鸟类迁徙问题，风电场可以采取哪些措施？（5分）
问题2：如何解决风电场的噪音问题？（5分）
问题3：对于风电场附近的珍稀植物，应该如何保护？（5分）

五、论述题（共20分）
答题要求：本大题共1小题。请结合所学知识，论述提高风力发电机组风能利用率的方法和意义。要求论述条理清晰，观点明确，字数在300字左右。

1. 请结合所学知识，论述提高风力发电机组风能利用率的方法和意义。

答案：
第I卷答案
1. D
2. C
3. D
4. A
5. C
6. C
7. C
8. A
9. C
10. B

第II卷答案
二、填空题答案
1. 机械
2. 空气动力
3. 三
4. 压力
5. 转速

三、简答题答案
1. 叶片是风力发电机组捕获风能的关键部件，其作用是将风能转换为机械能，通过旋转带动发电机发电。同时，叶片还需具备良好的空气动力学性能，以提高风能转换效率。
2. 风电场选址需考虑风速、风向稳定性、地形地貌、地质条件、交通运输、环境影响等因素。风速大且稳定的区域有利于提高发电效率；合适的地形地貌可减少建设成本；良好的地质条件保障机组安全；便利的交通利于设备运输和维护；同时要充分评估对周边环境的影响。
3. 功率调节方式有定桨距调节、变桨距调节、主动失速调节和变速恒频调节。定桨距调节结构简单但效率低；变桨距调节灵活高效但成本高；主动失速调节利用叶片失速特性调节功率；变速恒频调节可实现最佳风能利用效率，适应不同风速。
4. 失速调节原理是当风速增加，叶片攻角增大，当攻角超过临界值时，叶片表面气流分离，升力系数下降，阻力系数增加，使叶片受到的气动转矩减小，从而限制机组功率增加，实现功率调节。

四、材料分析题答案
问题1：可以在风电场周边设置鸟类警示标识，提醒鸟类注意。优化机组运行策略，在鸟类迁徙高峰期适当降低机组功率或停机。还可与相关科研机构合作，研究鸟类飞行规律，调整机组布局。
问题2：选用低噪音的风力发电机组设备。合理规划风电场布局，使机组远离居民区。对机组采取隔音降噪措施，如安装隔音罩等。加强设备维护，确保机组运行平稳，减少异常噪音。
问题3：划定珍稀植物保护区域，设置明显标识，禁止无关人员进入。对珍稀植物进行登记和监测，掌握其生长状况。在风电场建设和运营过程中，采取避让、移栽等措施，尽量减少对珍稀植物的破坏。

五、论述题答案
提高风力发电机组风能利用率的方法主要有优化叶片设计，采用先进的翼型和外形，提高空气动力学性能；运用智能控制策略，根据风速等实时调整机组运行参数；提升传动效率，减少能量损失。其意义重大，能增加风电场发电量，降低发电成本，提高经济效益。还可减少对传统能源的依赖，促进能源结构优化，降低碳排放，助力可持续发展。同时，提高风能利用率能提升风电场竞争力，推动新能源产业进步。