空间站应用系统电子设备热设计研究

目的针对以往载人航天应用系统中电子设备热设计的仿真分析方法不准确的问题,提出一种基于热平衡试验测量发热元器件温度数据验证热仿真分析结果的电子设备热设计方法。方法通过对应用系统电子设备在轨实际热工况条件的深入分析,结合电子设备的物理特性、电气特性及其技术特点,利用计算机应用技术和数字仿真技术建立电子设备热模型,并进行热仿真分析,再将仿真计算得到的发热元器件壳温与实际热平衡试验测量得到的元器件真实壳温比对,检验热仿真分析结果的准确性。结果某电子设备在真空度为1.0×10~(-4) Pa,温度为45℃条件下开展热平衡试验,实测得到的发热元器件温度值与热仿真分析温度值之差小于1℃。热平衡试验过程中,切换电子设备的不同工作模式时,通过器件的工作电流和电压计算出其热负荷指标与仿真得到的热耗值之差低于0.1 W。结论基于热平衡试验的发热元器件实测温度数据,验证了热仿真分析结果的电子设备热设计方法科学有效,有助于后续空间站应用系统电子设备热设计工作。     

浙江省制鞋行业挥发性有机物污染特征及其排放系数

为探明浙江省制鞋行业挥发性有机物(VOCs)的治理情况、污染特征及其排放系数.本研究以2015年浙江省490家制鞋企业调查数据为基础,分析当前浙江制鞋行业污染治理现状;并进一步筛选178家重点企业,以分析制鞋行业污染特征并核算制鞋企业及其重点工段的VOCs排放系数.结果表明,当前浙江95%以上的制鞋企业并未能有效地处理VOCs,且大部分(约90%左右)仍使用溶剂型原辅材料;其主要污染因子为甲乙酮、甲苯、丙酮、环己酮、乙酸乙酯等10种VOCs.另外,全省制鞋行业VOCs平均排放系数为29.5 g·双~(-1),其中注塑工艺为23.8 g·双~(-1),胶粘工艺为35.9 g·双~(-1);污染工段主要为刷胶复底,其排放系数为20.8 g·双~(-1).     

甘南地区草畜平衡动态评估

过度放牧是导致草原退化和沙化的重要原因之一,草畜平衡管理是保障草原牧区可持续发展的关键。基于多时相遥感和畜牧业统计数据,以甘南地区为研究区,构建逐月草畜平衡动态评估的核算方法,探讨畜牧业生产管理过程中优化时空布局的必要性。主要结论如下：（1）基于产草量—饲草需求量—饲草存量动态关系的逐月核算方法实现了季节性的草畜平衡动态评估;（2）甘南地区的草畜平衡矛盾主要表现为家畜对牧草的稳定需求与天然牧草供给的季节性波动,逐月逐乡镇的饲草缺口核算为精准补饲提供科学依据;（3）州—县—乡尺度的草畜平衡状态表明甘南地区全域草量富富有余但部分县乡超载,揭示了跨行政边界的轮牧措施可以缓解因局地的季节性过载造成的草地退化。     

电石法聚氯乙烯行业履约的成本效益分析

构建汞物质平衡模型以识别高汞触媒及低汞触媒电石法聚氯乙烯(CCPVC)企业中汞的产生、转化和排放过程.进一步针对典型企业开展成本效益分析,比较通过低汞触媒替代来履行《关于汞的水俣公约》要求的各种方案.结果表明,案例企业将在履约的情况下,使废气和废水汞排放量分别减少25%和85.7%~98.9%,净效益增加50.7%~55.4%.案例企业最有利的选择将是在厂内回收废触媒并改进汞减排设施,但含汞固体废物的环境风险不可忽视.原因是《关于汞的水俣公约》侧重于CCPVC行业的汞输入而非汞排放.此外,目前的汞环境税率低于最优税率,无法为CCPVC企业提供足够的激励以控制汞排放.因此,为了提高《关于汞的水俣公约》的政策效力,有必要推动我国CCPVC行业汞物质平衡的构建,加强对含汞固体废物堆存的监管力度,提高汞排放的环境税率,并将所含的环境风险物质量作为固体废物的计税依据.     

A2O缺氧池添加天然碳源玉米芯的脱氮特征

基于低碳源污水易硝化难反硝化的问题,构建了在A²O缺氧池添加天然碳源玉米芯的中试系统,采用物料衡算、反硝化速率测定和微生物群落分析等方法,研究了该系统的脱氮效能和反硝化体系特征.结果表明,TN去除率提升13%,出水从16.2降至10.0mg/L;同时不会造成出水氨氮和色度超标的风险.物料衡算表明,COD碳源的氧化消耗量和出水排放量降低,更多的碳源用于反硝化和污泥增殖,从而提升了氮素的去除量,其中反硝化的提升贡献更大.缺氧池形成了悬浮污泥加生物膜的复合型脱氮体系:在污水自身碳源存在时,生物膜和悬浮污泥的反硝化速率分别为24.89和32.42mg/(L∙h),可实现快速脱氮;当自身碳源消耗殆尽,二者的反硝化速率分别是4.71和1.73mg/(L×h),单位生物量反硝化速率分别是1.58和59.1mg NO₃^--N/(g VSS×h),表明玉米芯主要被生物膜利用以维持反硝化进行.该体系的主要反硝化菌属为Azospira,此外在生物膜表面还富集了能够附着生长的Iamia和Haliangium,以及能够降解玉米芯木质素的Sulfuritalea等反硝化菌属.     

太阳能光合生物连续制氢系统的能量平衡研究

介绍太阳能光合生物连续制氢系统的组成结构和基本工作原理,依据能量守恒定律提出光合生物连续制氢系统的能量平衡模型及其分析方法,指出该系统的能量有效利用率小于17.5%,进一步从太阳能辐射的光谱耦合技术、高表面积比的光合生物反应器结构、迅速搅拌技术、均匀分散光照技术、光合细菌和藻类生物混合培养技术和微生物浓度优化等方面探索了提高光合生物连续制氢系统能量利用率和节能减耗途径,为推进光合生物制氢技术应用的工业化进程提供科学参考.     

鸭河口水库水体浮游植物预测研究

考虑浮游植物的增长和沉降等因素,采有质量平衡模型,选择合适的预测参数,对鸭河口水库水体浮游植物浓度进行了预测研究,揭示了本浮游植物浓度随时间变化规律,为鸭河口水库富营养化防治奠定基础。     

水耕植物过滤法去除氮磷的影响因素及途径

采用水耕植物过滤法(hydroponic bio-filter method,HBFM)净化富营养化地表水的试验表明,在水力负荷为3.0 m³/(m²·d)的条件下,TN、TP年平均去除率分别为16.8%、30.8%,年平均去除速率分别为1.0、0.1 g/(m²·d)．通过底泥沉积去除的氮、磷分别占系统氮、磷总去除量的62.2%和75.9%,是TN、TP最主要的去除途径．HBFM的最佳水力负荷为3.0～4.0 m³/(m²·d).西洋菜收割时的剪割强度影响其氮磷吸收速率,每次剪割长度不得超过10　cm.收割频率为1次/月时不会影响HBFM的氮磷去除效果.     

上海市民用建筑能耗的估算与分析

建筑能耗是重要的社会能源消耗主体。采用宏观能源统计方法,利用综合能源平衡表估算上海市1999-2009年住宅能耗和公共建筑运行能耗的变化及其特征。结果表明,上海市民用建筑总能耗由1999年的687.82万tce增加到2009年的1 774.91万tce,平均年增长率为4.68%;住宅建筑能耗呈上升趋势,而单位面积能耗逐年下降,单位面积住宅建筑能耗均值比公共建筑低35.30 kgce/(m2.a);公共建筑单位建筑面积能耗变化呈略增态势,2009年单位建筑能耗比1999年高9.64 kgce/(m2.a)。研究结果可为建筑节能减排政策的制定提供决策参考和数据支持。     

Effects of building aspect ratio, diurnal heating scenario, and wind speed on reactive pollutant dispersion in urban street canyons

A photochemistry coupled computational fluid dynamics (CFD) based numerical model has been developed to model the reactive pollutant dispersion within urban street canyons, particularly integrating the interrelationship among diurnal heating scenario (solar radiation affections in nighttime, daytime, and sun-rise/set), wind speed, building aspect ratio (building-height-to-street-width), and dispersion of reactive gases, specifically nitric oxide (NO), nitrogen dioxide (NO₂) and ozone (O₃) such that a higher standard of air quality in metropolitan cities can be achieved. Validation has been done with both experimental and numerical results on flow and temperature fields in a street canyon with bottom heating, which justifies the accuracy of the current model. The model was applied to idealized street canyons of different aspect ratios from 0.5 to 8 with two different ambient wind speeds under different diurnal heating scenarios to estimate the influences of different aforementioned parameters on the chemical evolution of NO, NO₂ and O₃. Detailed analyses of vertical profiles of pollutant concentrations showed that different diurnal heating scenarios could substantially affect the reactive gases exchange between the street canyon and air aloft, followed by respective dispersion and reaction. Higher building aspect ratio and stronger ambient wind speed were revealed to be, in general, responsible for enhanced entrainment of O₃ concentrations into the street canyons along windward walls under all diurnal heating scenarios. Comparatively, particular attention can be paid on the windward wall heating and nighttime uniform surface heating scenarios.