有限元动态模型的修正方法综述

结构在进行有限元仿真分析时,对比计算结果与实际测试数据,往往存在一定的偏离。针对有限元动态模型,基于实际测试获取的少量数据,采用一定的修正算法,从而减小模型修正后的仿真结果与实测响应数据的误差。通过文献调研,对有限元模型修正的一般方法及其发展进行了归纳和总结。     

中国工业碳排放达峰的情景预测与减排潜力评估

实现2030年碳排放达峰不仅是中国为应对全球气候变化向国际社会做出的郑重承诺,也是中国未来经济结构转型与可持续发展的必然选择。基于中国实现2030年碳排放达到峰值的宏观目标为背景,本文以中国碳排放的主要行业工业为研究对象,首先运用拓展的STIRPAT模型对工业及其9个细分行业的碳排放达峰进行了情景预测,然后基于公平和效率的双重视角对工业细分行业的减排潜力进行评估。研究表明:(1)仅有低碳情景和抑制排放情景2可以实现中国碳排放2030年达峰,低碳情景是实现中国工业碳排放达峰的最佳发展模式,达峰时间最早(2030年),峰值最低(140.43亿t)。激进排放情景则是最差的发展模式,达峰时间最晚(2036年),峰值也最高(150.09亿t)。(2)工业内部各细分行业碳排放的最优达峰情景差别较大。建材和纺织制造业能够实现提前达峰,可以在这类行业率先实施达峰管理措施,使其带动其他行业陆续达峰。(3)最具减排潜力的行业是石油制造业,其次是电力行业,这些减排潜力较大的行业应该成为国家节能减排的重点对象。(4)基于工业各细分行业在减排公平性和效率性上的差异将工业9个细分行业分为四类。其中,石油、钢铁制造业和电力行业属于"高效高公平行业";化工、建材制造业属于"低效高公平行业";采掘业属于"高效不公平行业";纺织、轻工和机电制造业属于"低效不公平行业"。中国应针对不同类型的行业制定出相应的减排战略,将减排重点放在各行业最具潜力的方面。最后,文章对实现中国工业碳排放达峰管理提出了几点政策建议。     

金融深化对绿色发展的门槛效应分析

在绿色发展的过程中,金融作为现代经济体系中必不可少的一环正扮演着越来越重要的角色。从一般的理论认知和实践而言,可从金融的深化和广化两个角度来看待金融发展。相对金融广化而言,金融深化更能体现金融对于资本的配置功能和金融体系不断完善的过程,它通过引导投资边际收益率促进绿色发展的效率,进而影响整个绿色经济系统的全要素生产率。本文通过构建一个经济内生增长模型来检验金融深化对绿色发展的影响效应,以2003—2014年中国280个地级单元的面板数据为样本,采用面板门槛模型分析其内在作用的非对称性。结果表明:(1)模型推导发现,金融深化作用在不同生产部门所占份额的配置未达到最优时,金融深化对绿色发展存在门槛效应,即金融深化对绿色发展作用存在可能的非对称性;否则,二者以近似对数函数的关系相互作用。(2)实证发现,金融深化对绿色发展在中国地级层面存在一重门槛效应,似然比检验结果表明该门槛效应在1%的临界值下显著,并且其门槛值大小为0.635 5,门限回归结果显示金融深化对绿色发展在门限值前后的偏效应系数分别为-0.056 8和0.129 9,说明中国金融深化与绿色发展的关系呈现库兹涅茨曲线的倒U形形状。(3)稳健性检验发现,控制变量对金融深化导致的绿色发展门槛效应的扰动仅体现在P值的变化范围之内且变化幅度较小,门限值的大小及置信区间不会发生明显变化,反映中国金融深化与绿色发展的关系结构依然稳健。显然,应当大力推进金融深化过程,突破"门槛效应"的制约,充分发挥金融深化对资本的配置效应,从而推动中国绿色发展进程。     

中部地区资源型城市城市化与生态环境动态耦合关系

通过构建城市化与生态环境耦合模型,利用中部地区37个资源型城市2005—2014年城市化系统和生态环境系统的30个指标数据,对城市化与生态环境耦合关系动态变化进行测度,并比较分析不同类型资源型城市城市化水平、生态环境水平及其二者耦合协调度的变化。结果表明:(1)2005以来人口城市化对资源型地区城市化综合水平的影响力减弱,社会城市化的影响力逐渐加大并趋于比较重要的地位。尽管资源条件对资源型城市的生态环境综合水平影响最大,但生态环境治理水平对资源型地区生态环境综合水平的影响力正变得日益重要。(2)各城市间城市化综合水平差异较大,而生态环境综合水平差异较小。自2005年以来城市化发展综合水平的城际差异无较大改变,但生态环境发展水平的城际差异正变得日趋缩小。位于山西省的资源型城市城市化综合水平和生态环境综合水平的变动较之其他省份更为显著。(3)中部地区资源型城市的协调类型处于勉强协调、初级协调和中级协调,并以初级协调型为主。2005以来中部地区多数资源型城市城市化与生态环境关系保持不变,关系恶化的资源型城市主要分布在安徽、江西和湖南,关系更为协调的资源型城市主要位于山西。(4)不同类型资源型城市的城市化综合水平差异显著,而生态环境综合水平差异并不明显。再生型和衰退型城市的耦合协调度水平较高,成熟型城市的耦合协调度较低。(5)城市化滞后仍是资源型城市城市化与生态环境关系不协调发展的主要原因。     

新常态下中国能源需求预测预警研究CSSCI

考虑能源—经济—环境大系统的协调作用,构建中国能源需求预测预警的系统动力学模型,运用情景模拟方法模拟新常态下经济增速、产业结构、能源政策不同的三种情景,分别预测"十三五"期间中国能源需求量、需求结构、CO2排放量和能源预警指标。研究发现:新常态下,能源需求总量增速由高速增长变为中高速增长;当经济增速为6.5%时,加快产业结构转型,加大能源调控力度,到2020年时我国能源需求量达到50.78亿t标准煤,非化石能源需求比例为16.1%,CO2排放量将达到103亿t,能源自给率为82.7%,该指标处于预警区域。本研究为新常态下中国能源规划提供理论依据与决策支持。     

絮团粘性分维数的概念及其分析模型

水处理中的絮团具有复杂的形态结构,分维数是描述这种结构的有力工具。通过分析固液体系的粘度与絮团分维数之间的关系,提出了絮团粘性分维数的新概念及粘性分维数测定的数学物理模型,并进行了实验验证。与常用的质量分维数、边界分维数、面积分维数、体积分维数、表面积分维数等相比,絮团的粘性分维数及其测定模型具有易于测量、可同时表征不同类型絮团、可定量分析絮凝产品组成等特点,从而为絮团形态结构的定性及定量研究开辟了新的途径。     

循环水养殖系统中流化床水处理性能及硝化动力学分析

为综合评价流化床生物滤器的水处理性能,选用玻璃珠和石英砂为生物填料,将两滤器应用于罗非鱼循环水养殖系统,探讨了其对养殖水体中营养盐和有机物的去除效果。结果表明,两滤器经过4周的流水挂膜后,生物膜稳定成熟,通过扫描电镜观察填料表面,发现挂膜前后载体表面发生了显著的变化。在优化工况下,以玻璃珠为填料的滤器对TAN的平均去除负荷达到了(346.8±150.5)g/(m3·d),显著高于以石英砂为填料的滤器,但两滤器对COD、BOD5和PO3-4-P的去除率无显著差别,去除率稳定于20%~21.4%、50.1%~58.4%和7.9%~31.9%之间,显示出较好的水处理性能,出水水质符合罗非鱼生长要求。最后,基于Monod方程,拟合了实际工况下以玻璃珠为填料流化床生物滤器的硝化动力学方程,为该滤器在循环水养殖系统中的高效运行和应用提供一定的技术支撑。     

KOH活化花生壳生物质炭对亚甲基蓝吸附性能研究

以花生壳生物质炭(P-BC)为原料,KOH为活化剂,采用化学活化法制得活化生物质炭(K-BC),通过考察对亚甲基蓝的吸附性能,研究了花生壳生物质炭的最佳活化条件,并利用N2吸附-脱附实验、SEM等对最佳活化条件下的生物质炭进行表征。结果表明,K-BC活化的最佳条件为碱炭比为1.5∶1,活化温度为800℃,活化时间为90 min,此时K-BC的比表面积达到597.93 m2/g,总孔容达到0.76 cm3/g。并考察了亚甲基蓝初始浓度、pH等对K-BC吸附亚甲基蓝的影响,随着初始浓度的增加,吸附平衡时间显著延长,亚甲基蓝去除率显著降低;当pH=6时,K-BC对亚甲基蓝的吸附量最大;K-BC对亚甲基蓝的吸附动力学曲线符合伪二阶动力学模型,吸附平衡时K-BC对亚甲基蓝的吸附能力为80~149.95 mg/g。     

锰铜铈氧化物催化剂氧化NO性能及动力学研究

实验以TiO2为载体采用浸渍法制备CuOx/TiO2、CeOx/TiO2、CuCeOx/TiO2和MnCuCeOx/TiO2催化剂,考察这些催化剂氧化NO活性,探究Cu、Ce摩尔比和添加Mn元素对CuCeOx/TiO2催化剂氧化NO活性的影响,使用扫描电镜观察催化剂表面结构。研究发现,Cu、Ce元素配合后的CuCeOx/TiO2催化剂氧化活性明显好于单独含Cu、Ce的催化剂,当Cu、Ce摩尔比为Cu:Ce=1∶2时,CuCeOx/TiO2催化剂氧化活性最好,在NO浓度500×10-6,O210%,空速为24 000 h-1,350℃时,NO氧化度为0.62;添加Mn元素可以提高CuCeOx/TiO2催化剂低温氧化活性,250℃时,MnCuCe/Ti-3和MnCuCe/Ti-5催化剂氧化度为0.53和0.69,300℃时,MnCuCe/Ti-3和MnCuCe/Ti-5催化剂氧化度均为0.76;此外,实验还研究了NO在MnCuCe/Ti-3催化剂上反应的动力学方程。     

RPB-O3/H2O2法处理硝基苯模拟废水

在超重力场中,研究了硝基苯模拟废水的臭氧/双氧水(O3/H2O2)法处理效果,考察了超重力因子β、H2O2浓度、初始p H、液体流量及处理时间等因素对硝基苯去除率的影响。结果表明,硝基苯去除率随超重力因子β和处理时间的增加而增大,而随H2O2浓度、初始p H和液体流量的增加呈先增大后降低的趋势。当硝基苯初始浓度300 mg/L,工艺条件β=80、p H=10.0、臭氧质量浓度约为40 mg/L、H2O2浓度为4.9 mmol/L、液体流量为120 L/h时,循环处理35 min硝基苯去除率可达96.7%。处理时间60 min后,废水中硝基苯含量1.4 mg/L,COD为39 mg/L,达国家一级排放标准(GB 8978-1996)。在此条件下,硝基苯的降解过程符合准一级反应动力学。