带缝金属腔体内包含非线性组件的耦合效应分析

目的对带缝金属腔体内连接非线性组件的系统级耦合效应进行分析。方法在外界电磁激励源的作用下,采用全波混合算法解决腔体内部场强分布问题,并利用高阶FDTD方法求解线缆上的感应电压和电流,得到流入非线性组件的信号,然后建立非线性组件的频域黑箱模型,结合S-参数,得到非线性组件端口的功率响应,最后通过仿真实验验证方法的有效性。结果通过系统耦合效应分析建模,建立仿真模型,得到了非线性组件的响应曲线。结论该系统级的耦合效应分析方法可以分析得到非线性组件作为二端口或多端口时的输出功率响应,对系统级的耦合研究具有重要意义。     

海洋油田水下集输-立管内两相流冲击力预测模型

目的分析两相流引起的冲击力与管道固有频率的流固耦合特性。方法针对海洋油田水下集输-立管系统内严重段塞流这一不稳定流动,通过构建气液两相流固耦合预测模型,分析管内段塞频率、管外涡街频率等流动特性与管道固有频率的关系,获取严重段塞流不同阶段对管道的冲击力特性。结果在水平方向上,管道所受冲击力最大部位为水平管与下倾管连接处,约为703.3 N;在垂直方向上,管道所受冲击力最大部位为下倾管底部与立管连接处,约为-993.5 N。管道所受冲击力与管内两相流引发的压力波动存在明显的一致性,在液塞喷发阶段,会引起整个管道冲击力的剧增。结论严重段塞流同一周期内,不同流动阶段所引发的管道振动特性不同,且不可忽视,在实际海管设计及使用过程中,需要结合管道运行工况对海管振动特性进行综合评估。     

身管内膛热化学-机械烧蚀磨损数值计算

目的探究身管烧蚀和机械磨损的作用机理,完善身管热化学–机械烧蚀磨损模型,指导身管寿命预测和结构设计。方法以弹炮耦合系统摩擦行为为切入点,提出一种计及摩擦热的热化学烧蚀材料退化模型。基于Archard磨损理论和动压润滑原理,以动压润滑摩擦替换传统弹炮耦合过程采用的干摩擦,提出一种身管机械磨损材料退化模型。结果身管内膛烧蚀磨损主要集中在坡膛和炮口位置,500发射击后坡膛位置最大径向、周向烧蚀量分别为1.3、0.8 mm,炮口位置最大径向、周向机械磨损量分别为0.32、0.26 mm。结论材料退化模型能够较为准确地描述弹炮耦合系统中身管内膛的烧蚀磨损特性。数值模拟结果与实际膛线烧蚀磨损具备较好的一致性。     

原位渗透管式气体监测预处理装置的研制及应用

针对现有工业过程气体在线测量预处理方式存在的系统复杂、维护量大、测量延时等问题,基于微孔陶瓷物理特性及空气动力学原理研制了原位渗透管式预处理装置。该预处理装置主要包括光学端和渗透管腔体,当待测气体流经渗透管时,由于绕流作用在来流方向壁面前后形成压差,在压差作用下,气体经过渗透管过滤后进入管内进行激光测量。首先采用CFD数值模拟方法对气体管道和微孔陶瓷渗透管耦合流域进行了流场模拟,发现在单一变量条件下,气体更新速率随着流速和内径的增大而提升,随着外径的增大而降低;然后搭建实验装置进行了实验验证,与流场模拟结果一致;最后进行了原位渗透管式预处理装置研制及现场应用,并采用便携式分析仪进行了对比,发现二者误差<2%。与现有预处理装置相比,渗透管腔体安装于管道内,测量环境与管道工况一致,且取样路径短,可以实现工业过程气体高保真快速在线监测。     

基于流、固两相流模型的海洋平台基础冲刷数值模拟研究

海洋平台的冲刷本质为流、固两相流的相互作用问题,采用两相流模型模拟这一相互作用过程可以准确反映其物理机制。本文基于两相流模型SedFOAM,建立海洋平台基础的三维两相流冲刷数值模型,对桩基局部冲刷坑演变过程和桩柱上、下游的最大冲刷深度进行了研究,分析了桩基局部冲刷的主要影响因素。结果表明,在单向水流作用下,桩柱上游出现半圆形的冲刷坑,最大无量纲冲刷深度（约为0.65）出现在桩柱上游;冲刷过程中桩柱下游出现斜向发展的淤积带;受下潜水流的影响,桩前最大冲刷深度可达平衡深度的80%。本文的研究成果可为实际海洋平台的冲刷预测和基础保护提供科学依据。     

起伏地形清管过程中管内流动状态研究

目的以中原丘陵地带某天然气管道清管过程为依据,针对起伏地形清管过程中的管内流动状态变化,明确天然气清管过程中的管内流型变化,并根据积液量提出清管时间。方法通过OLGA软件揭示清管过程中管内流动参数的变化过程,并提出相应的清管周期。结果清管器在上行过程中会导致入口处的压力和温度略有增大,而越过高点时,速度迅速增大,引起入口压力和温度迅速下降,当达到最低点时,清管器前积液量达到最大值。同时出口处出液速率与清管器运行时间呈幂指数增大,通过积分可得出总出液量为333m~3,与实际结果相吻合。对于天然气管线来说,对管内积液量影响最大的因素为气相流速,其次为起伏角度,最后为液相流速。结论由于清管后天然气稳定运行60天后管内积液量达到最大值,因此建议在20天积液量为100 m~3时进行清管,同时设计末端容器体积裕量为1.2。     

重力法海冰固态自脱盐的姿态效应

量化定义了海冰脱盐姿态角β和卤管倾斜角α,设计并完成了单层海冰重力固态自脱盐实验,考察了自然条件下海冰固态自脱盐的姿态效应,同时分析了脱盐过程对气温变化的响应.结果表明:气温是影响重力脱盐效果的主要因素,0℃以下气温时有利海冰固态脱盐.低温时,海冰脱盐姿态效应比较明显;但高温时,为气温的影响所弱化.总体而言,海冰为自然生长方向或小角度码放,脱盐效果明显.因此,实际淡化生产时可以通过某种控温机制,动态调控环境温度处于合理温程(-6～0℃),并在设计上尽量保证海冰按自然生长方向码放,以实现高效快速固态排盐.     

铭记阿尔法钻井平台大爆炸

7月6日是阿尔法(Piper Alpha)石油钻井平台大爆炸25周年纪念日。阿尔法钻井平台位于英国北海海域中部,离苏格兰阿伯丁约有110英里(相当于180公里)。1988年7月6日,一系列的灾难性爆炸和大火吞噬了整个平台。事故发生时,有226人正在平台上,其中165人死亡,另外还有2名应急响应人员在抢险过程中死亡。平台最终被彻底毁坏。     

碳交易政策对工业碳生产率的影响及传导机制

以2005~2017年30个省市面板数据为研究样本,采用双重差分、动态效应检验和三重差分等方法,考察了碳交易政策对工业碳生产率的影响效果及异质性,同时利用多重中介效应模型,解析碳交易对工业碳生产率的实现机制.结果表明,碳交易政策显著提升了工业碳生产率,实现了"降碳促经"效果,且该效果保持逐年上升趋势;异质性检验表明,各试点地区对政策的响应程度存在一定差异,北京、天津、上海、湖北工业碳生产率的提升效果较为显著,而广东、重庆未能对政策做出充分响应;机制分析发现,碳交易政策能够有效激励环境治理效应、结构优化效应和技术革新效应,进而影响工业碳生产率提升,其中结构优化效应是响应政策最为充分的机制.本文研究结果可为中国未来碳市场运行提供一定参考.     

波流耦合作用下的海底管道溢油水下运动扩散规律研究

海流和海浪是水下溢油扩散的主要动力。基于数值模拟方法构建二维水槽模型分析了纯流、纯浪和波流耦合作用下原油从水底漂移扩散至水面的过程。结果表明波流耦合作用时溢油扩散具有纯流和纯浪影响下油粒子的运动特征,油粒子随水质点振荡的同时朝水流方向扩散。油粒子受水体的摩擦及掺混作用随其升高而变强,在油粒子上升到倾斜变化转折点时,溢油轨迹开始朝水流方向倾斜。另外,溢油量越大,引起的卷吸效应越显著,油粒子在横向和竖向上的扩散程度加剧。研究结果可为溢油事故应急处理提供参考依据。     

2006~2009年工业COD和SO2减排分解研究

通过运用分解模型,将工业COD和工业SO2减排分解为规模效应、结构效应、清洁技术效应和污染治理效应,并根据模型测算了2006~2009年各种效应的大小.结果表明:规模效应值为58.68%,即经济规模扩张增加工业COD和工业SO2排放,结构效应、清洁技术效应和污染治理效应效应值分别为-0.63%、-49.34%和-29.79%,即促进工业COD和工业SO2减排;分行业来看,农副食品加工业和非金属矿物制品业发展迅速,需要严格控制其发展速度;化学纤维制造业的COD产生强度和电力、热力的生产和供应业、有色金属矿采选业、石油加工、炼焦及核燃料加工业的SO2产生强度升高,需要加强清洁生产控制;燃气生产和供应业、皮革毛皮羽毛(绒)及其制品业的COD去除率和非金属矿采选业、非金属矿物制品业和燃气生产和供应业的SO2去除率降低,需要加强污染治理控制.     

黄土高原小流域退耕还林还草的生态水文效应与可持续性

黄土高原实施退耕还林还草工程20余年,区域生态环境发生巨大变化,过度植被恢复产生的负效应也逐步显现,有关黄土高原高强度植被恢复的可持续性问题引起讨论。当前,黄土高原植被恢复已进入一个节点性时期,但植被重建的终极目标并不十分明确。未来50—100 a,黄土高原退耕还林还草工程的环境效应与可持续性如何,目前缺乏前瞻性的科学认识。鉴于这一问题,本文对黄土高原近20 a大规模植被恢复和重建产生的生态、水文、侵蚀和气候效应进行了回顾,并对在甘肃庆阳南小河沟长期退耕还林和还草小流域持续开展近10 a的观测研究成果进行了总结分析,探讨长期自然和人为植被恢复背景下小流域的生态水文效应,最后从小流域视角对黄土高原退耕还林还草的可持续性进行了探讨。针对当前黄土高原退耕还林还草工程取得的成绩和面临的挑战,提出了退耕还林还草的两阶段论。第一阶段为退耕还林还草实施至今20 a,主要目标是增绿、控蚀、减泥沙,目前这一目标已基本实现;第二阶段为未来20—30 a,目标是稳绿、增水、促发展,当前工作的重点是需要针对第二阶段的目标开展规划和研究工作,提高黄土高原生态质量的持久性和区域人地关系的协调。     

中国工业能源消费强度的影响因素研究——基于省域工业数据的实证分析

基于分解方法,把中国各省域1985-2008年间不同时期的工业能源消费强度变化分解为规模效应、结构效应和技术效应。结果表明:规模效应、技术效应和结构效应在不同省域及不同的时段内,强度和方向都有所不同。规模效应在1985-1995、1995-2004年间两个时期都是工业能源消费增长的主导因素,且随着时间推进,作用强度也在显著增加;同时规模效应强度的区域差异并不显著;而在2004-2008年间,规模效应则出现明显分异,增长能源与节约能源两种效应同时并存。技术效应在1995-2004、2004-2008年两个时期都是朝着节约工业能源的方向发展,表明随着时间的推进,技术效应在各个省域的作用在逐步显现,但其大小对不同区域来说有所不同;在1985-1995年时期内,技术效应的大小和方向都不一。总体来看,技术进步的节能效应在一些省域有待提高,这样才有助于"积极主动"地促进工业能源消费降低。结构效应在三个时期方向不一,仅在少数地区表现为节能作用;且较之以上两种效应,结构效应的作用强度较小;结构效应与各地区工业发展阶段密切相关,其节能潜力仍需充分挖掘。     

Biological effects of indoor sunlight in ruraldweling houses

ＢｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｄｏｏｒｓｕｎｌｉｇｈｔｉｎｒｕｒａｌｄｗｅｌｉｎｇｈｏｕｓｅｓＣｈｅｎＧｕｉｆｕ，ＱｉｕＳｈｉｃｏｎｇ（ＷａｎｎａｎＭｅｄｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｗｕｈｕ２４１００１，Ｃｈｉｎａ）Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆ...     

中国能源消费增长的分解——基于投入产出方法

能源是当前中国快速工业化和城市化进程中面临的重要问题,分析其消费增长各个环节的能耗效应是制定节能措施的基础。论文利用投入产出表将1990～1995、1997～2002年中国能源消费增长分解为中间需求效应、技术效应和最终需求效应。研究结果表明,技术效应是减少能源消费的关键因素,在1997～2002年间,技术效应的作用更加明显。中间需求效应与技术效应具有明显的负相关性,有可能通过替代效应对技术效应做出反应,因此,行业之间全面的技术进步很重要,尤其是对那些中间需求调整敏感的行业而言。从单个行业来看,对耗能大户和最终需求量增加快的行业应重点加强技术进步。此外,最终需求效应与国际贸易结构密不可分,应该依据产品附加值和产品能耗对进出口结构进行调整以减少能源消费。     

哒嗪硫磷在液相中的光化学降解

以高压汞灯为光源,研究了哒嗪硫磷在液相中的光化学降解及影响因素.结果表明,哒嗪硫磷浓度为5mg·L-1时,在纯水中光解半衰期为9.82h,哒嗪硫磷在不同有机溶剂中的光解速率大小依次为正己烷>乙酸乙酯>甲醇>乙腈,在碱性溶液中比中性和酸性溶液中光解快.在2～20mg·L-1浓度范围内,哒嗪硫磷在水与甲醇中光解速率均随初始浓度的增加而降低.硝酸盐对哒嗪硫磷水中光解有一定的光敏化作用,而表面活性剂(SDS)则表现出显著的光猝灭作用,且猝灭作用与剂量比正相关.Fe3+和Fe2+对哒嗪硫磷水中光解有极强的光敏作用,并且光敏效应随着离子浓度的提高表现出先增加后减小的现象.光解产物的HPLC-MS检测表明,哒嗪硫磷在水中光解主要的途径是发生光氧化和光异构化作用.     

基于灰色关联度的污染物排放主导因素研究——以苏州市为例

应用灰色关联度理论对1991～2007年间影响苏州市工业污染物排放的主导因素进行分析。初步研究结果表明,在分析时段内,规模效应、结构效应以及广义技术效应对苏州工业污染物的排放影响都比较大。对于每一种污染物排放,不同效应影响程度不同。总体上看,分析时段苏州地区工业污染物排放受万元污染物排放系数(技术减排效应)影响最大,GDP总量(规模效应影响)次之,第二产业比例(产业结构效应)最弱。1991～2007经济规模增长对污染增加的贡献十分明显,产业结构调整因素还未产生明显的环境效益。技术进步的作用显著。综合起来,污染排放增加量与GDP增加相比较为缓和。苏州必须充分挖掘技术效应在污染削减中的作用,有效地实施产业结构优化和升级,以确保节能减排任务的实现。     

服务业对资源枯竭城市转型的经济增长效应——基于23座地级市的面板数据

实现经济平稳健康增长是当前资源枯竭城市转型的重要目标之一,以服务业为驱动的发展模式对于提高经济增长、促进就业具有重要意义。基于2001—2018年中国23座资源枯竭城市面板数据,运用固定效应模型、门槛模型等探究服务业对资源枯竭城市转型的经济增长效应。结果表明：（1）服务业在不同时期对城市转型的经济效应存在差异,随发展水平提升呈现“促进—抑制—促进”变化趋势;（2）生产性服务业在不同时期对城市转型的经济效应存在“负向—正向—负向”演变趋势,生活性服务业随发展水平提升呈现“抑制—促进—抑制”的效应变动;（3）交通运输等传统服务业部门对城市转型的经济效应为负向,信息传输等高端服务业部门的效应为正向;（4）服务业对煤炭型和森工型城市转型的经济效应显著为正。     

粉煤灰对酸性矿井水处理的研究

粉煤灰是火力发电厂的主要废弃物,能够污染地下水,造成严重的环境问题,而酸性矿井水也是工业污染和地下水资源损失的重要因素.用粉煤灰直接与模拟酸性矿井水作用,探讨作用过程中体系pH,总硬度以及总铁浓度的变化,说明混合灰水作用既有中和又有吸附和絮凝等协同作用.     

卫星元器件抗辐射指标优化分析

目的在航天器设计中对选用的电子元器件提出了抗辐射指标要求。随着航天器设计寿命增加,对元器件提出的抗辐射指标越来越高,因此需要优化对元器件的抗辐射指标要求,以降低因辐射指标不满足而限制元器件的选择范围。方法通过对国内外抗辐射指标体系的对比分析和典型轨道、典型器件的数据分析,探讨总剂量指标的优化方法。对在轨翻转概率的影响因素进行分析,并采用典型数据的单粒子翻转概率评估,明确采用单一LET阈值指标的局限。结果总剂量效应和单粒子效应指标均有优化的方法和空间。结论通过对辐射环境的细化分析,降低辐射设计裕度,可降低总剂量的辐射指标要求。结合单粒子效应的应用需求以及防护设计,降低对器件LET阈值要求。