能源与环境系统工程概论复习导向

能源与环境系统工程概论复习导向第一章能源与环境系统工程基础1、系统定义、特点和分类。

系统：由相互作用和相互依赖的若干组成部分按一定规律结合而成的、具有特定功能的有机整体，而且这个系统本身又是它所属的一个更大的系统的组成部分。

特点：①整体性②关联性③目的性④环境适应性⑤有序性⑥动态性分类：自然系统与人工系统、实体系统与概念系统、开放系统与孤立系统、静态系统与动态系统、可控系统与不可控系统2、系统工程学的定义和特点。

系统工程学：对系统进行合理规划、研究、设计和运行管理的思想、步骤、组织和技巧的总称。

特点：①研究方法的总体性②处理问题的综合性③组织管理上的科学化和现代化3、系统方法是什么（定义）。

把系统工程思考问题和处理问题的方法称为系统方法4、系统工程的三维结构是什么，跟系统方法是什么关系。

三维结构：时间维、逻辑维、知识维关系：提供了一个统一的思考方法，概括了系统工程的工作步骤和阶段，以及它所涉及的各种专业知识5、环境的定义和分类（构成环境因素和根源），以及各类环境之间的关系。

环境：《中华人民共和国环境保护法》规定，环境指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、自然遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。

根据环境成因分类：自然环境、人工环境和社会环境关系：自然环境、人工环境和社会环境相互联系、相互影响、相互依存，共同组成人类的生态环境。

自然环境支撑、调节、涵养人工环境和社会环境，以适应人类生活和生产的需要。

自然环境的恶化会破坏人工环境和社会环境，以致造成难以弥补的损失。

自然环境有赖于人工环境的美化、衬托、补充，使之更利于人类的生活和生产。

但是，人工环境的不适当地建造和发展，也会损害自然生态，直接或间接地损害人类的生存和发展。

根据根源分类：环境问题：狭义上，由于人类的生产和生活活动，使自然生态失去平衡，反过来影响人类生存和发展的一切问题。

广义上，自然力或人力引起生态平衡遭到破坏，最后直接或间接影响人类生存和发展的一切客观问题。

||从引起环境问题的根源将其分为①第一环境问题，由自然力引起的环境问题，亦称原生环境问题，②第二环境问题，由于人类因素所引起的环境问题，亦称次生环境问题。

6、可持续发展战略的应用有哪些，简要介绍一下这些应用，并说明它们之间有何关系。

清洁生产：(企业层次)对生产过程与产品采取整体预防性的环境策略，以减少其对人类及环境可能的危害。

生态工业：(企业群落层次)按生态经济原理和知识经济规律组织起来的基于生态系统承载能力、具有高效的经济过程及和谐的生态功能的网络型进化型工业，它通过两个或两个以上的生产体系或环节之间的系统融合使物质和能量多级利用，高效产出或持续利用。

循环经济：(国民经济层次)对物质闭环流动性经济的简称，增长模式是资源→产品→再生资源。

7、能源和环境系统工程的定义和任务是什么。

定义：分析现有的能源与环境系统，通过对能源与环境实行最优设计、最有规划和最优管理，来创建满足经济发展和环境所需要的系统。

任务：能源与环境系统工程可以为世界、国家、地区、企业等能源与环境系统作预测、分析、规划、管理和评价等工作，具体说包括：1) 能源需求预测2) 能源供应预测3) 能源发展规划4) 能源的合理分配和使用5) 能源利用率的提高和环境污染的控制6) 能源与环境系统分析第二章能源的开发利用1、根据来源，能源可以分为哪几类（具有两个分类标准，请都列举出来，分别是可以分为4类和3类），它们的来源或成因分别是什么？分为四类：1）太阳能 2）地热 3)核能 4）潮汐能分为三类：1）来自地球以为的能量 2）地球本身蕴藏的能量 3）地球与其他天体相互作用而产生的能量2、解释和区别一次能源与二次能源、可再生能源和非再生能源、常规能源和新能源、燃料能源和非燃料能源、清洁能源和非清洁能源（每一种不超过30个字）。

一次能源与二次能源：使用时要不要经过加工转换可再生能源和非再生能源：能不能不断地再生并有规律地得到补充常规能源和新能源：人类所利用的时间长久以及现有技术的掌握程度燃料能源和非燃料能源：能不能直接通过燃烧获得能量清洁能源和非清洁能源：使用时对环境的影响3、能源效率和节能的区别，简要解释能源效率的第一定律效率和第二定律效率的定义。

区别：能源效率是指终端用户使用能源得到的有效能量与消耗的能量自闭；节能是指不必要的能耗能源效率的第一定律效率和第二定律效率的定义：第二定律表示的含义类似于火用（）。

●第一定律效率热力学第一定律表述为能量既不能产生也不会消失，只会由一种形式转变为另一种形式。

据此，能源效率＝能量收益／能量消耗●第二定律效率热力学第二定律表述为系统中的熵总是增加的，也就是说，能量在转换过程中损失了它的“品位”，或者做某种作业的能力。

因此，转换效率既要考虑数量又要考虑“品位”的损失。

能源效率＝做功能力收益／做功能力消耗4、清洁煤技术包括哪些。

煤炭加工技术有哪些，简要概括解释这几种加工技术（每一种技术不超过60个字）。

洁净煤技术是高效、洁净的煤炭开发、加工、燃烧、转化和污染控制技术的总称。

• 煤炭加工技术：1) 煤炭洗选技术2) 粉煤成型技术3) 动力配煤技术4) 水煤浆技术5、煤炭高效洁净燃烧技术有哪些，请简要概括解释（每一种技术不超过60个字）。

• 煤炭高效洁净燃烧技术：1）循环流化床燃烧技术2) 高效低污染的粉煤燃烧技术6、煤炭转化技术有哪些，请简要概括解释（每一种技术不超过60个字）。

• 煤炭转化技术：1）煤炭的干馏技术2) 煤炭气化技术3) 煤炭的地下气化4) 煤炭的直接液化5) 煤炭的间接液化6) 整体气化联合循环发电技术7) 燃料电池8)煤的多联产7、石油的元素组成和蒸馏组成（即在不同温度下常压和减压蒸馏的产物是什么）。

如何评价汽油好坏（即评价指标），解释一下每个评价指标（每个评价指标不要超过60个字）常压产物：汽油以及各种芳烃减压产物：柴油、石油焦和燃料油等评价指标：汽油的馏分组分和辛烷值8、解释抽水蓄能电站的原理和种类，其综合效率系数是什么意思。

原理：利用电网中负荷低谷时的电力，把下水库的水抽到上水库蓄能，待电网高峰负荷时，再放水到下水库进行发电。

综合效率系数：抽水时有的电量与放水时产生的电量之比9、核电技术有几种，简要讲述一下其各自原理（每种原理不超过30字）和所使用的原料。

讲述一下核裂变反应堆的结构组成和各自作用（不超过100字）。

快堆为何叫做增殖堆，解释原因核电技术种类：核裂变反应堆、核聚变装置热堆：热中子反应堆。

包括轻水堆和重水堆，前者以普通水做冷却剂兼减速剂，以浓缩铀为燃料；后者以重水做冷却剂和减速剂，使用天然铀为燃料。

快堆：快中子增殖堆。

只有冷却剂，没有减速剂，直接利用核裂变产生的高速运动的中子来维持链式裂变反应的进行。

显著特点是产生比它自身消耗还要多的核燃料。

10、太阳能的主要利用技术有哪几种以及各子类（总共不超过100字）太阳能的光利用分为几方面。

太阳能热发电系统分为哪四类（根据构造），简要介绍（每种不超过50字）利用技术：：太阳能——热能交换技术（太阳能热发电技术、太阳能制冷技术、太阳能热水系统）、太阳能——光电转换技术、太阳能——化学能转化技术、、、、、、、、、发电系统：塔式电站、碟式电站、槽式电站和烟囱发电11、简要解释一下生物质和生物质能的概念。

列举出生物质利用的主要技术。

列举生物质热化学和化学转换技术所包含的方法或技术。

概念:生物质是指有机物中除化石燃料外的所有来源于动、植物再生的物质。

生物质能是指直接或间接地通过绿色植物的光合作用把太阳能转化为化学能后固定和储藏在生物体内的能量。

主要技术：1）热化学转换 2)物理转换 3）生物转化生物质热化学转换的方法：燃烧、液化、汽化、热解生物质生物化学转换技术：生物质制氢、生物柴油、微生物制取酒精12、列举风力发电系统的种类，并简要解释其区别。

风能产生三种力以驱动发电机工作，分别为轴向力、径向力和切向力。

当气流经过风翼型叶片表面时，气体在叶片迎风面压力小于背风面，由此产生提升力，导致转子绕中心轴旋转，带动发电机发电。

13、列举海洋能利用的种类，并做简要介绍。

种类：潮汐能发电、波浪能发电、温差能发电、盐差能发电14、列举地热能的来源和种类。

来源：地球的熔融岩浆加热作用和放射性物质的衰变种类：水热性、低压地热能、干热岩地热能、岩浆热能15、可燃冰是什么，解释一下可燃冰的来源（存在位置）、成分、形成条件（共不超过100字）。

可燃冰：主要成分是甲烷水合物，是在高压低温条件下，由气体或挥发性液体与水相互作用过程中形成的白色固态结晶物质，外观像冰。

来源：主要存在海洋底部某些部位条件：高压低温且有气源第三章制冷技术与能源环境1、制冷的定义、分类以及与低温的区别。

定义：用人工的方法，在一定空间和实践范围内，将某种物质或者流体冷却，使其温度降到环境温度以下，并保持这个状态的过程。

分类：原理，压缩式、热电式、吸收式、离心式制冷等。

用途：家用、商用、工业、车用制冷等。

按方法：天然、人工制冷。

区别：制冷一般指环境温度到120K温度范围的冷却，低温一般指低于120K 范围的冷却。

2、讲述常规制冷机（即压缩式制冷机）的工作原理。

讲述吸收式、吸附式制冷剂的种类和工作原理。

比较这三种制冷剂的优缺点。

原理：工质通过节流阀降温降压进入蒸发器，向室内吸热，达到制冷的目的，然后进入压缩机由低压转换成高温高压，在流向冷凝器，降温降压，向室外放热，工质再流进节流阀，如此反复循环达到制冷的目的。

吸收式制冷剂的种类有：以水为制冷剂的工质对、以氨为制冷剂的工质对、以醇为制冷剂的工质对、以氟利昂为制冷剂的工质对。

吸附式制冷机的种类有：金属氢化物-氢、沸石分子筛-一氧化二氮、活性炭-氮气、POC-氧气制冷机。

吸收式制冷机是以热能为动力，利用工质的特性完成工作循环而获得冷量的装置。

吸附式制冷机是某些固体在一定温度和压力下能吸附某些气体或水蒸气，在另外温度和压力下释放出来，以此循环而获得冷量的装置。

与蒸汽式压缩机相比，吸附式制冷机结构简单，一次投资少，运行费用低，使用寿命长，无噪声，能有效利用一些低品位热源等一系列有点，与吸收式制冷机相比，吸附式制冷机不存在结晶问题和分馏问题，且能够用于震动、倾颠、旋转场合。

3、建筑能耗可以分为几类，分别有哪些。

建筑物的得热量和空调的冷负荷是什么意思，二者有什么区别和联系。

建筑能耗分为两大类：消耗电能的设备，有泵、风机和制冷机等。

消耗热能的设备，有溴化锂吸收式制冷机组等。

得热量：显得热和潜得热之和，潜得热是由于进入室内湿空气的得热量。

显得热是指由于传导、对流、辐射进入室内的能量。

冷负荷：为了维持室内设定的温度，在某一时刻必须由空调系统从房间带走的热量。