基于能量均衡的非均匀分簇调度算法

针对无线传感器网络节点能量有限且不可充电的问题,本文提出基于能量均衡的非均匀分簇调度算法(EBNC_CHES)延长网络寿命。EBNC_CHES在麻雀搜索算法的基础上,引入时间竞争机制减少冗余信息获取和能耗传递的同时,采取K-means非均匀分簇均衡簇间网络能量消耗,引入改进的麻雀搜索在簇头选举中均衡簇内能耗。仿真结果表明:该算法与LEACH、EECHS_ISSADE和EESSTBRP相比,冗余信息降低了81%、80%、55%,能耗利用率提高了133%、50%、11.4%,寿命延长了52.8%、43.5%、12.2%。此算法能减少冗余信息,降低网络能耗、延长网络寿命。

寒冷地区近零能耗建筑参数优化研究

针对寒冷地区近零能耗建筑的围护结构在夏季会增加室内制冷能耗的问题,提出在夏季和过渡季采用空调与自然通风系统相结合的节能方法,运用EnergyPlus软件模拟研究窗墙面积比、外窗太阳得热因数、窗户传热系数、外墙传热系数、外遮阳悬挑梁长度等5个参数对建筑能耗的影响,通过正交试验确定最优因素水平组合.研究结果显示,优化建筑与既有建筑相比,全年供暖制冷综合能耗可节约43.7%.

基于TRNSYS的太阳能耦合污水源热泵系统性能分析

以徐州市某地区某污水处理站为研究对象,为响应节能减排,寻求改造方案。为与建筑一体化,在其屋顶布置平板式太阳能集热器,可直接提供热能,或为污水源热泵机组提供低温热工质,提高热泵机组蒸发器进口温度,进而提高制热效率。基于TRNSYS搭建太阳能耦合污水源热泵系统运行模型,研究表明系统能耗为15.3 MW,系统COP值为4.0,性能较为优越。与污水源热泵系统相比,耦合系统运行较为稳定,系统性能得到较大提升,节能效果明显。耦合系统较污水源热泵系统COP值提高10.5%,能耗降低11.1%。耦合系统评价因子为0.983 2,是最优的制热方案,系统保证制热稳定的同时,兼顾其经济节能性、可靠安全性。

中国城镇污水处理厂运行能耗影响因素研究

采用描述统计方法,对我国1 441座城镇污水处理厂2011年的处理工艺和处理规模等进行了统计分析。对污水处理厂进、出水浓度,污染物去除量等进行统计分析,并且对污水处理工艺类型、处理规模等显著影响能耗的因素进行了分析。探讨现阶段我国城镇污水处理厂在进出水状况、处理量、能耗等方面的总体情况。

不同流速下杂交鲟幼鱼游泳状态与活动代谢研究

为研究水流速度对杂交鲟幼鱼行为和代谢的影响,探讨游泳状态与活动代谢及相关游泳运动参数之间的关系,在26℃水温下,使用特制的鱼类游泳行为和活动代谢同步测定装置,测定了杂交鲟幼鱼在0.1、0.3、0.5 m/s三种流速和静水条件下的游泳状态、趋流率、摆尾频率和耗氧率。结果表明:随着流速的增大,杂交鲟幼鱼逆流前进和逆流静止游泳状态所占时间比例显著减少,而逆流后退所占时间比例显著增加,顺流而下时间比例有所上升。在0.0—0.3 m/s的流速范围内,杂交鲟幼鱼各个时段的平均趋流率、摆尾频率和耗氧率均随着流速的增加而增大,在0.3 m/s流速下分别达到100%﹑(2.53±0.34)Hz和(490.99±164.59)mg O2/(kg.h)。当流速增加至0.5 m/s时,在趋流率仍保持100%的情况下,其耗氧率相比0.3 m/s增加了21.86%,而摆尾频率却减小了6.70%。实验过程杂交鲟幼鱼趋流率与摆尾频率呈显著线性正相关,而摆尾频率与耗氧率在大部分时段却无相关性。随着时间的延长,各流速组杂交鲟幼鱼趋流率、摆尾频率和耗氧率呈现不同的变化趋势,其趋流率均相对稳定;但摆尾频率均随时间延长呈下降趋势,而耗氧率则在实验前9h随时间延长逐渐增加,随后趋于稳定。研究结果提示:杂交鲟幼鱼游泳状态的变化与流速有关,而反映运动强度大小的摆尾频率与活动代谢率的关系受到游泳状态的显著影响,同时也与运动代谢特征的时间变化有关。

基于DP-ECMS的插电式混合动力城市客车能量管理策略研究

以一款气-电型插电式混合动力城市客车(PHEV)为研究对象,针对能量管理中的最小能耗问题分别应用电量消耗-电量维持(CD-CS)策略、动态规划(DP)、等效能耗最小化策略(ECMS)和自适应等效能耗最小化策略(A-ECMS)进行中国典型城市工况仿真。在对上述几种能量管理策略仿真结果分析的基础上,提出一种将动态规划与等效能耗最小化策略相结合的DP-ECMS策略。结果表明:DP-ECMS的能耗特性接近动态规划,同时具有等效能耗最小化策略的实时性特点,为PHEV的能量管理提供了参考。

不同栽培条件下旱地麦田土壤水分变化规律

旱地冬小麦能利用较深层次的土壤水分，土壤水分亏缺程度不同，冬小麦利用土壤水分的深度不同。大田自然栽培条件下能较好地利用到深达２１０ｃｍ的土壤水分，而在防雨池栽条件下只能利用到１６０ｃｍ深的土壤水分。拔节至挑旗期间的日耗水量最大，土壤吸力迅速加大。结果表明在本地区旱地麦田应充分考虑利用较深层的土壤水分及加强拔节至挑期间土壤水分供应的重要性。

长三角城市居民体育消费结构研究

采用文献资料调研、问卷调查和逻辑分析等方法,分析长三角城市居民体育消费结构现状,运用霍华德-谢思体育消费行为模型,层析长三角城市居民体育消费的影响因素,并探讨体育消费结构存在的问题。研究发现,三角城市居民消费者的样本特征明显,在体育消费结构中,以实物性体育消费为主,服务性体育消费滞后,体育消费结构存在失衡问题。问题的主要原因:收入水平不高,闲暇时间欠缺;消费需求不足,消费动机欠缺;消费环境不佳,相关群体影响;产品满意度低,购买后有冲突,以此提出长三角城市居民体育消费结构的优化建议。

不同耕作措施对小麦水分利用的影响及机制

为探明在旱作雨养农业条件下不同耕作措施对小麦水分利用机制的影响，依托长期定位大田试验，于2012年比较研究了传统耕作（T）、免耕（NT）、免耕秸秆覆盖（NTS）和免耕地膜覆盖（NTP）条件下春小麦的阶段耗水量、抽穗期和灌浆期7：00时旗叶水势和各土壤层次的水分含量随不同生育期的变化及其对水分利用效率的影响．结果表明：免耕秸秆处理（NTS）相对于传统耕作处理（T）能提高全生育期0～30cm的土壤含水量和全生育期的作物耗水量（较传统耕作（T）提高5．45％），免耕秸秆覆盖（NTS）处理的抽穗期和灌浆期的7：00时旗叶水势相对于传统耕作（T）增加6．2％和4．6％，水分利用效率和籽粒产量高于传统耕作（T）处理11．2％和17．3％．采用免耕秸秆覆盖在增加作物耗水量的同时也提高了作物产量，所以免耕秸秆覆盖处理的水分利用效率最高．因此，在本试验条件下实施免耕秸秆覆盖的保护性耕作措施，有利于作物对有限降水的高效合理利用，提高作物产量．

再生粗骨料混凝土配合比简易设计方法

目的研究再生混凝土的配合比,提出科学的再生混凝土的配合比设计方法,为大力推广再生骨料和再生混凝土的生产与应用.方法通过分析再生粗骨料混凝土用水量的复杂性,系统研究再生粗骨料的品质和取代率等因素对再生粗骨料混凝土工作性能、力学性能的影响规律,以及不同用水量和水胶质量比在配合比设计时所带来的影响大小.结果再生粗骨料混凝土的各个用水量与再生粗骨料的品质和取代率均呈现出较好的线性关系,其强度与各胶水质量比之间也均呈现出较好的线性关系,但其工作性能和力学性能受再生粗骨料品质和取代率的影响存在着较大的差别.结论所提出的再生粗骨料混凝土配合比简易设计方法采用有效用水量原则和绝对水胶质量比原则,具有很好的工程适用性和推广性,可为推动再生混凝土及其制品应用提供坚实地理论基础.

办公建筑围护结构节能措施对空调能耗的影响及经济性分析

针对天津地区一幢5层办公建筑,应用eQUEST能耗模拟软件建立模型,通过改变建筑围护结构参数,模拟计算了建筑全年供冷、供暖能耗及总能耗;分析了增加外墙、屋面保温层厚度和改变外窗玻璃类型等节能措施对空调系统能耗的影响及其经济效益;单因素敏感度分析结果表明,改变外窗玻璃类型、增加外墙保温层厚度、增加屋面保温层厚度这3项节能措施的节能潜力与经济效益依次递减。

三釜凝聚工艺在顺丁橡胶生产中的应用

介绍了顺丁橡胶生产装置中两釜凝聚和三釜凝聚工艺的特点以及后者所具有的优势,比较了中国石化北京燕山分公司橡胶一厂顺丁橡胶装置凝聚系统改造前后蒸汽消耗和橡胶中溶剂残留量的变化,结果表明三釜凝聚系统相对于两釜凝聚可节省蒸汽25%以上,同时至少能降低橡胶中50%的溶剂残留量。对三釜凝聚工艺进行优化的结果表明其最佳操作参数为1号釜釜底温度85℃,釜顶压力48 kPa;2号釜釜底温度102℃,釜顶压力90 kPa;3号釜釜顶压力10 kPa。此外,指出了此次改造过程中的不足之处,并对今后的同类工作提出了建议。

中国和世界典型国家能源消费碳排放因素分解研究

基于扩展的Kaya恒等式,应用迪氏对数指数分解法(LMDI)建立因素分解模型,对美国、印度、日本、德国4个典型国家和中国的化石能源消费引起的碳排放进行因素分解,定量分析经济增长、能源强度、能源结构、人口规模对能源消费碳排放的影响。在此基础上,为分析家庭户数量对中国碳排放的影响,引入家庭户规模对模型进行修正。结果表明,全球、中国及几个典型国家的经济增长效应和人口规模效应为碳排放增长的促进因素,对全球和印度,人口效应略强;对其他几个典型国家,经济增长为主导促进因素。能源强度为碳排放增长的抑制因素,其中美国和德国强度效应较强,抵消了经济增长效应。能源结构效应对美国能源消费碳排放量增长表现为微弱的促进作用,对全球及其他几个典型国家则表现为微弱的抑制作用。修正的模型表明,居民消费模式对碳排放贡献以家庭模式为主,中国的家庭户数量效应大于人口规模效应。

基于离散单元法的螺旋输送机数值模拟与分析

为探究螺旋转速、填充率、螺旋直径以及螺距对颗粒物料运动速度、螺旋输送机输送量和功率消耗的影响,减少今后螺旋输送机设计选型的困难,基于离散单元法,对螺旋输送机进行数值模拟,再以输送单位质量物料所消耗的功率(功率消耗/输送量)作为评价螺旋输送机输送性能的指标。结果表明:螺旋转速和填充率影响最显著,且在其他条件一定的情况下,螺旋转速和填充率分别为200r/min和20%时,螺旋输送机输送单位质量物料所耗功率最小;当在螺旋转速和填充率一定的情况下,螺旋直径与螺距的比值约为0.9时,输送机输送单位质量物料所耗功率最小。

煤基发电系统燃烧前后氨水吸收CO_2的对比

对氨水脱碳用于燃烧前(整体煤气化联合循环,即IGCC)和燃烧后(直接燃煤电厂)发电系统进行了对比研究,结果表明在燃烧前脱碳时,氨损失及净化气氨含量都较小,与其用于燃烧前脱碳相比,氨法用于燃烧后脱碳损失的水量约是燃烧前系统的300～400倍,损失氨量从200～500倍不等(与吸收采用的氨水浓度有关)。还将氨法脱碳与其它化学脱碳方式用于燃烧前脱碳进行了对比,结果表明,氨法脱碳是一种很有优势的方法,相比于MEA,可使脱碳热耗下降近两个百分点,并且其可以带压再生,对后续进一步压缩处理更为有利。

预拌混凝土绿色评价

结合生命周期评价分析方法(LCA),对预拌混凝土全过程包括生产、施工、使用及回收利用等阶段进行绿色度评价。采用定量及定性指标结合,以及科学的权重分配方法,分别确定了预拌混凝土绿色评价三级指标体系和各级指标评价分数。根据绿色评价指标体系,对北京、武汉、成都、天津等不同地区多家预拌混凝土搅拌站进行绿色度评价,结果表明该指标体系科学、合理,可操作性强。

基于TOF的海潮高度在线测量系统设计

为提高现有的潮汐及水位仪器(如浮子式、超声波式、雷达式水位计)在线测量的实时性和稳定性,减小仪器的体积、成本和功耗,设计了一种基于TOF(Time of Flight,即飞行时间法)三维成像测距并结合XBEE MESH技术的无线网络测量系统。传感节点使用准直的850 nm红外LED发射光源,采用ARM+CPLD控制和提取EPC610 TOF成像芯片的有效测量数据并进行实时校正和计算,单个测量节点能实现1 m^7 m范围内误差±1.25 cm,测量速率为500次/秒的高速测量,其尺寸只有2.5 cm×2.5 cm大小。无线网络部分采用Peer-to-Peer MESH自组织网络结构,采用无线模块主动唤醒传感器,同步和异步休眠相结合的控制形式大大降低了功耗。

水资源生态足迹消费账户及其计算模型——以西安市为例

依据目前对水资源功能和水资源生态足迹理论的认识,把水污染消费纳入水资源消费账户,建立水资源生态足迹框架体系及其计算模型。应用模型对西安市2001—2007年的水资源生态足迹进行计算,并采用规模、结构和比较方法对计算结果进行分析。结果表明,西安市对废水污染较酸雨污染的治理力度大;废水污染、农业用水和酸雨污染在水资源生态足迹中所占比例较大,是各年的主要贡献者,而对水资源生态足迹整体下降量贡献最多的是废水污染(0.548 9hm^2/人)和农业用水(0.031 9 hm^2/人);除个别年份外,水产品消费所占比例整体呈增大态势,生活用水、生产用水和其他用水所占比例变化较小。针对分析结果,提出了支持西安市可持续发展的水资源对策,包括调整水资源管理重点,拓宽和加大废水治理范围和深度,严格执行节能减排政策以及提高工农业用水效率等。

中国老年人储蓄对家庭消费的影响——基于CHARLS面板数据的分析

在我国快速老龄化和居民储蓄率居高不下的背景下,结合老年人储蓄偏好和消费特点,构建家庭消费计量分析模型,文章利用CHARLS2011、2013、2015年微观跟踪调查数据,采用工具变量—随机效应模型划分年龄层次和消费类别逐级估计,重点考察老年人储蓄对其家庭消费的影响。研究表明,老年人储蓄水平越高,对家庭消费的促进能力就越强;分城乡来看,农村老年人储蓄对家庭消费的贡献更大;按年龄组别来看,中、低龄老年人储蓄对家庭消费的影响显著,高龄老年人储蓄对家庭消费的影响不显著;按消费类别看,老年人储蓄偏重于家庭基本生活、教育文化、健康等刚性消费支出,城镇和农村老年人储蓄对不同消费类别影响的差异主要表现在日常支出、医疗保健和耐用消费品等方面。此外,研究还发现,老年人拥有房产对家庭消费具有非常明显的提振作用,家庭收入和老年人借贷对家庭消费的贡献显著。

LCA法在木本生物柴油清洁生产评估方面的应用研究

生命周期评价(LCA)作为一种能全程评估产业链和产品环境影响、资源消耗、净能效率的重要方法,近年来得到了越来越多的关注,也开始被用于生物柴油清洁生产领域,能为产业可持续提供决策依据。对木本生物柴油的LCA体系、评估模型与方法、国内外木本生物柴油LCA研究现状进行了综述。结果显示:木本生物柴油在燃烧阶段相比石化柴油具有清洁排放的优点,但整个生命周期的排放未必清洁,主要与我国燃煤发电、化肥和辅料生产排放有关;木本生物柴油产业作为低碳产业,温室效应和能源消耗均低于石化柴油,整个生命周期中以种植和生产阶段的排放和消耗最大并针对性提出改进措施;未来我国木本生物柴油生命周期评价应通过建设产业标准数据库、更多注重不同原料不同工艺的对比评估、兼顾经济性和生态服务功能的评估进一步拓展木本生物柴油研究的深度和广度。