2025年大學(xué)新能源發(fā)電工程（風(fēng)力發(fā)電技術(shù)）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)能利用系數(shù)主要取決于（）A.葉片形狀B.風(fēng)速大小C.發(fā)電機(jī)效率D.齒輪箱傳動效率2.以下哪種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片材料具有較高的強(qiáng)度和較好的耐腐蝕性（）A.木質(zhì)B.玻璃纖維增強(qiáng)塑料C.鋁合金D.碳纖維3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)主要作用是（）A.調(diào)整葉片角度B.使機(jī)艙對準(zhǔn)風(fēng)向C.控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速D.保護(hù)機(jī)組安全4.風(fēng)電場選址時，一般要求年平均風(fēng)速不低于（）A.3m/sB.4m/sC.5m/sD.6m/s5.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制動系統(tǒng)不包括以下哪種（）A.機(jī)械制動B.電氣制動C.液壓制動D.氣動制動6.隨著風(fēng)速的增加，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率（）A.一直增大B.先增大后減小C.一直減小D.先減小后增大第II卷（非選擇題共70分）一、填空題（共10分）答題要求：本大題共5空，每空2分。請將正確答案填在橫線上。1.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由______、______、______、______和______等部分組成。2.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)主要有______發(fā)電機(jī)和______發(fā)電機(jī)兩種類型。二、簡答題（共20分）答題要求：本大題共2題，每題10分。簡要回答問題，內(nèi)容準(zhǔn)確、有條理。1.簡述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片的設(shè)計要點。2.說明風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱的作用及常見故障。三、計算題（共20分）答題要求：本大題共1題，20分。寫出詳細(xì)的計算過程和答案。已知某風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)輪直徑為100m，在風(fēng)速為8m/s時，風(fēng)能利用系數(shù)為0.4，空氣密度為1.2kg/m3，求該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組此時的風(fēng)能捕獲功率。四、材料分析題（共15分）答題要求：本大題共1題，15分。閱讀以下材料，回答問題。材料：近年來，隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷發(fā)展，我國風(fēng)電場建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。但在風(fēng)電場運行過程中，也出現(xiàn)了一些問題，如部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱頻繁出現(xiàn)故障，導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)維修，影響了風(fēng)電場的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益。問題：分析齒輪箱頻繁出現(xiàn)故障的可能原因，并提出相應(yīng)的解決措施。五、論述題（共5分）答題要求：本大題共1題，5分。結(jié)合所學(xué)知識，論述風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在未來能源發(fā)展中的地位和作用。答案：第I卷：1.A2.B3.B4.C5.C6.B第II卷：一、1.風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、偏航系統(tǒng)、控制系統(tǒng)2.異步、同步二、1.葉片設(shè)計要點包括：空氣動力學(xué)外形設(shè)計以提高風(fēng)能利用系數(shù)；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計確保承受載荷；材料選擇考慮性能與成本；工藝設(shè)計保證制造質(zhì)量。2.齒輪箱作用是將風(fēng)輪轉(zhuǎn)速提升后傳遞給發(fā)電機(jī)。常見故障有齒輪磨損、疲勞斷裂、潤滑不良等。三、風(fēng)輪掃掠面積S=π(D/2)2=π×(100/2)2=2500πm2，風(fēng)能捕獲功率P=1/2ρSv3×Cp=1/2×1.2×2500π×83×0.4≈2.41×10^6W=2.41MW。四、可能原因：設(shè)計不合理、制造質(zhì)量問題、潤滑維護(hù)不當(dāng)、運行工況復(fù)雜。解決措施：優(yōu)化設(shè)計，提高制造精度，加強(qiáng)潤滑管理，定期監(jiān)測維護(hù)，合理規(guī)劃運行。五、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在未來能源發(fā)展中地位重要，是可再生能源的重