基于改进灰色模型的能源消费预测研究

为提高灰色模型的预测精度,在一次累加生成序列呈指数增长趋势的前提下,利用预估-校正技术对灰色模型的背景值进行了改进.数值实验表明,改进模型有效地改善了模型的预测精度,并拓展了模型的适用范围.最后,结合等维递补技术,利用提出的改进模型,对到2015年中国能源消费需求进行了预测.预测结果表明,到2010年和2015年,中国能源需求总量将高达31.9和36.3亿吨标准煤,这将为中国能源供应安全带来巨大挑战.

中国各地域能源消费及SO_2、NO_x、CO_2排放量估计与预测

估算了巨大都市、大都市、中小城市及农村(其他地区)的能源消费情况.建立了各地区人口及GDP预测模型.根据各地区人口和GDP增长率及由CGEn模型预测的2种计算方案下的各部门各燃料类别的能源消费量,对4个地域2030年前的能源消费量进行了估计.同时,在考虑燃料性质及大气污染防治对策动向的条件下,估算了现况及到2030年的SO2、NOx和CO2的排放情况.结果表明,未来的30a中国将大大加快都市化特别是中小都市化的发展进程.从各地区能源消费量及SO2、NOx和CO2的排放量构成来看,都市主要集中于电力、钢铁、水泥等能源消费密集型企业.农作物秸秆及薪柴是中国农村的主要能源和废气排放源.

内燃机工作过程优化计算方法的研究

摘要本文以某大功率柴油机为计算实例,对适合于内燃机工作过程性能优化的三种计算方法进行了较为详细的理论探讨与研究,得出如下结论:①序列线性优化法适合于内燃机工作过程性能优化的粗略计算;②序列无约速极小化法适合于变量较少的内燃机工作过程性能优化的精细计算;③正交网格优化法的适应性较强,但计算时间较长,较适合于多变量内燃机工作过程性能优化的精细计算.

柴油机零维、准维工作过程优化的对比研究

分析了柴油机零维、准维燃烧模型的基本原理和假设；在此基础上为了讨论两种模型的功能和适用范围，对同一柴油机，在同一优化模型、同一优化精度的条件下进行了性能优化计算．分析了两个模型的优化计算结果．发现：零维燃烧模型的计算时间较短，但它无法考虑柴油机喷油系统和燃烧过程的耦合关系，所以只能用于柴油机改型设计的粗略计算．准维燃烧模型的计算时间较长，但在一般微机所能承受的范围之内；它能够考虑喷油系统与燃烧过程的耦合关系，是目前柴油机性能预测与优化计算的最佳可选方案．

柴油机工作过程优化的理论与应用研究(1)——一个适于优化计算的柴油机工作过程数学模型

本文讨论了适用于优化计算的柴油机工作过程数学模型所应满足的一些要求,认为至少要具有真实性、包容性和可实现性这3个基本原则。以此为基础。对于考虑排放限制条件的优化问题,通过分析柴油机中工质所经历的各热力状态,从热力学的观点。将整个系统划分为由若干子系统组成的串并联系统。进而由守恒方程、子系统间的相容条件及状态方程,建立一个准维柴油机工作过程数学模型。以一中速大功率柴油机为例,对该模型进行了检验。

柴油机燃烧系统最优化动态辩识

本文提出一种工程上可实现柴油机最佳放热规律的研究方法。即以零维工作过程计算为基础，将柴油机整个工作过程当成一个动态的热力学系统，由整个动态系统的最优匹配来辩识燃烧子系统的最优动态响应，获得柴油机的最佳放热率及最佳经济性与动力性，从而为现有机型的改进潜力找到一种全新的判断方式。同时，应用这种方法，对某一中速大功率柴油机进行了实例优化计算。

柴油机工作过程优化的理论与应用研究(2)——柴油机工作过程优化计算

本文利用已建立的准维柴油机工作过程数学模型及计算程序,对柴油机A进行了性能优化的实例计算,得出了在一定限制条件下柴油机的最佳经济性及柴油机运行参数与喷油系统设计参数的最佳匹配,并提出了确定喷射系统优化变量限界的准则与方法。

燃油喷射系统变参数研究及正交试验计算

本文以准维燃烧模型为基础，通过缸内各燃烧区的燃料质量、浓度分布、喷雾贯穿度及喷雾锥角计算公式，讨论了喷射系统设计参数与燃烧过程的耦合关系。同时，结合某中速大功率柴油机，进行了喷射系统的变参数研究及正交试验计算，得出了各参数对性能指标的影响情况和影响程度。

基于LMDI分解方法的中国特大城市客运能源消耗研究

城市客运交通能源消耗受城镇人口增长、居民出行特征变化等因素的制约。定量分解分析以上各个因素的综合影响,将有助于了解影响城市交通能源消耗变化的主导因素,以及各个因素的影响程度,即贡献率。作者根据LMDI方法,构建分析我国特大城市客运能源消耗的分解模型,并应用北京、上海和广州的数据实证分析。结果表明:多数因素都不同程度导致了城市客运交通能耗的增长。

大连区域海陆风环流的数值模拟

基于海陆风环流的形成机制,在研究分析海陆风环流形成的物理模型基础上,建立了海陆风环流的数学模型。以大连地区海陆风环流为计算实例,模拟了海陆风形成的压力场、速度场、温度场和湍流动能场的日变化及太阳辐射日变化过程中地面能量变化及导致的湍流动能变化,预测出海陆风环流的水平湍流扩散系数和动量、温度和湍流动能的垂直湍流扩散系数,为求解海陆风中的污染物扩散浓度以进行环境污染损失评价提供参考。应用此模型,对大连地区的海陆风环流进行了数值模拟,定性与定量地给出了海陆风场中的速度、压力、温度及湍流动能分布情况和主要参数值。结果表明:海陆风环流的大气压力场局地日变化较小,温度场变化较明显。在中午前后,动量、温度和湍流动能的垂直扩散系数达到了最大值。模拟结果与其他文献模拟结果的对比表明,本文建立的模型模拟与实验结果相符,但预测精度仍需要进一步检验。

亚洲地区能源-经济-环境系统模型研究

以中国及周边国家日本、印度尼西亚、马来西亚、新加坡、泰国、菲律宾为主要研究对象,将世界其他地区作为一个地域来考虑,建立了时间跨度为1995～2050年的亚洲能源-经济-环境系统综合评价CGE模型。模型通过对各个地域中各个部门能源生产、输送、消耗的平衡关系进行优化分析,得到了未来经济发展情景下的能源需求预测方案及能源系统费用最小的能源供应方案。在考虑环境税引入的3种情景下,考察及对比分析3种环境税情景下我国SO2排放量及未来能源消费结构的情况。模拟结果表明,当环境税为152USD/t时,对SO2排放的控制效果比较明显,且对整体经济影响不大。

正交网格优化法在柴油机性能优化中的应用研究

正交网格优化法是求解柴油机性能优化问题的一种比较有效的方法．对这种优化方法进行了较详细的理论分析，给出了优化变量域的一种收缩方法和计算收敛准则．采用这种方法，结合某中速大功率柴油机，进行了不同优化变量水平数的多方案单目标优化实例计算，得到了一些规律性认识；指出了在综合考虑优化计算精度与计算时间的前提下，优化变量水平数选取９。

中国电力行业CDM潜力分析

构建了一种能够评估我国清洁发展机制(clean development mechanism,CDM)项目潜力的分析评价模型,该模型由两个主要模型"能源环境系统的综合评价模型"和"CDM项目潜力最优分析模型"组成。以此模型为基础,分析评价了我国电力行业CDM的实施潜力。结果表明,我国电力行业未来CDM项目的潜力巨大,且对节能的效果也非常显著。

我国能源相关二氧化碳排放的影响因素贡献度分析

文章基于完全分解分析模型和比例偏差模型建立一个混合模型,并应用该模型研究了我国二氧化碳排放相关影响因素的发展趋势。我们得出以下结论:(1)排放系数对我国碳排放的影响比较稳定;(2)虽然在1996～2005年间,能源强度是驱动我国二氧化碳减排的最主要因素,但是它对减排的影响贡献度呈降低趋势;(3)从长远来看,产业结构变化对碳减排的影响强度将持续增加;(4)经济活动水平对碳排放影响的增长强度是最大的。

大连碧流河水库及河流典型抗生素污染和分布特征研究

采用固相萃取和LC-MS/MS方法分析了23种抗生素在碧流河水库及其入库河流水体和沉积物中的污染和分布特征.结果表明,碧流河水库及其入库河流均存在抗生素污染.碧流河水库及其入库河流水体中共检出10种抗生素,检出率1%~22%,平均浓度0.046~6.1 ng·L^-1.依诺沙星、氯霉素、氟苯尼考是水体中的优势污染物.沉积物中共检出9种抗生素,检出率1.5%~32%,平均浓度0.014~7.1 ng·g^-1.磺胺嘧啶、磺胺甲噁唑和林可霉素是沉积物中的优势污染物.与国内外其他饮用水源相比,碧流河水库及其入库河流的抗生素浓度检出水平较低.碧流河、卧龙泉河是碧流河水库抗生素污染的主要来源.抗生素的浓度分布特征与流域人口分布、季节变化呈现相关性.生态风险评价结果显示,依诺沙星处于高风险,是该区域水环境中抗生素生态风险首要来源.

2维、3维可压缩流体分支流场的数值模拟

本文提出了一种分析质量、动量和能量传输问题的ＴＧ有限元法。该法保留了空间的３阶精度，隐含了流线迎风的耗散作用，可很好地用于高Ｒｅｙｎｏｌｄｓ和高Ｐｅｃｌｅｃｔ数的流动中，采用了压力修正法，使计算格式同时适应可压缩流体和不可压缩流体。为了适应现有计算条件，将内存和速度进行了均衡选择，提出了相应的算法和贮存方式。最后给出了２维、３维分支流场的计算结果。

我国能源消费与经济增长的灰色关联分析

根据近几年我国能源消费总量、国内生产总值(GDP)以及国民经济中各产业的能源消费量等数据,应用灰色关联理论的关联度分析了我国能源消费、国内生产总值(GDP)的增长与各产业的相关关系。由分析结果进而提出了发展低能耗、高附加值的高新技术产业,大力发展第三产业、新兴第一产业,大力降低第二产业单位能耗的对策建议。

中国1990～2007年节能因素分解分析

主要考虑节能的3个影响因子—结构节能、技术节能及生活节能,对我国1990～2007年社会总节能量进行了因素分析,以此为基础建立了总节能量与因素之间的评价模型。结果表明,技术节能是促进中国近年节能的主要驱动力;结构节能与总节能量呈现负相关关系,说明我国产业结构存在不合理性,未来中国节能应重点加强产业结构调整。

节能奖励机制研究

节能属于市场机制部分"失灵"的领域,从事节能活动的个人和集体无法从节能市场中获得全部的收益,导致节能活动的主观积极性较低、节能技术水平不高。解决这些问题的关键是建立高效的节能奖励制度,这样既有利于节能激励长期化、规范化,也有利于政府节能工作的开展,进而从整体上提高社会节能潜力。提供一套适合各个行业企业定量计算节能奖励资金的方法,并且对节能奖励制度的建立提出了相关的政策建议。

提高清水压裂人工裂缝导流能力新技术研究——以乌兰花凹陷兰5井为例

在分析清水压裂技术特点及以往研究结论基础上,建立以岩石矿物胶结特征、岩矿分析及电镜扫描等地质描述及岩石杨氏模量力学工程分析结合的清水压裂评价方法,并利用韦伯函数分析了闭合应力、杨氏模量等对清水压裂导流能力的影响程度。进行非均匀闭合提高清水压裂导流的酸与岩石反应试验,提出了在较高应力条件下实现清水压裂技术的酸与清水结合的复合改造技术。经兰5井现场试验获得成功,降低作业成本40%,对提高清水压裂的适应范围及改造效果起到推动作用,更有利于未来低渗透中浅层低成本、高效改造目的。