中国区域绿色创新系统内部耦合协调分析

构建区域绿色创新系统,对实现可持续发展至关重要,而绿色创新系统内部耦合协调程度是系统能否有序持续发展的关键。文章将区域绿色创新系统划分为创新投入子系统、创新效益子系统和绿色效益子系统,利用熵值法、综合评价方法、耦合度模型和协调度模型对中国30个省、市、自治区绿色创新内部耦合性和协调性发展情况进行定量评估。结果表明中国省域创新绿色系统整体处于低耦合、低协调发展阶段,结合耦合度和协调度划分全国省市自治区可分为三个区域—拮抗耦合中度协调地区、低度耦合中度协调地区、低度耦合低度协调地区。在此基础上,针对各区域提出了相应对策建议。

粤港澳大湾区创新生态系统内部耦合时空演化及空间收敛分析

在构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局下,高效协同的区域创新体系有助于将粤港澳大湾区三地建设成为具有全球影响力的科技创新中心。通过构建创新生态系统综合评价指标体系,采用耦合协调模型和空间计量模型,实证检验大湾区10个城市2007-2019年创新生态系统内部耦合协调水平、时空跃迁特征以及收敛性。研究发现,大湾区整体及各城市耦合协调度呈上升趋势,基本实现从失调衰退区到协调过渡区的转化,具体可划分为4个等级层次;大湾区创新生态系统协调耦合度存在显著的绝对β与条件β收敛趋势,即最终收敛于同一稳态水平,且城市间差距逐渐缩小。其中,经济发展水平、对外交流水平、人力资本水平对创新生态系统协调耦合度起显著正向作用。

考虑内部耦合的模块化多电平换流器建模与控制方法

模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)控制方法由传统的两电平电压源逆变器发展而来,但是现有的大多数控制方法在控制的过程中忽略了内部一些耦合因素,这会导致系统控制效果变差,影响系统动态性能等。为减小控制器设计难度,提高模块化多电平换流器运行性能,分析了交流侧电流与内部不平衡电流以及子模块电容电压之间的耦合关系。在三相静止坐标系下提出一种基于补偿的解耦策略,消除内部不平衡电流控制以及子模块电容电压的影响,在旋转坐标系下消除d轴和q轴电流的交叉耦合项,实现有功功率和无功功率的完全解耦。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证了所提出控制策略的有效性。

内部耦合:城镇化研究的新视角及其科学意义

城镇化是我国当前可持续发展进程和现代化建设中的重要议题和焦点所在。基于对城镇化内涵及已有文献的系统梳理认为,内部耦合是城镇化的本质所在,也是国家新型城镇化战略落实的进一步具体化。为此,从"系统-结构""系统-区域"和"速度-规模"3个层面系统梳理和构建了城镇化内部耦合的概念与内涵及其科学问题和价值意义,为进一步认知城镇化的本质属性、开展城镇化质量评价、剖析中国城镇化演进的时空特征及其影响因素与作用机理、比较中国城镇化与西方等发达国家城镇化的异同等提供了一个新的研究视角和分析思路,也为国家和地区制定城镇化健康营运(尤其是城镇化扩内需、促增长与国家新型城镇化战略落实)的战略措施和空间落实提供了参考借鉴。

内部耦合、空间溢出与中国政府科技投入的省际配置效率

文章基于中国1998-2016年的省际面板数据,在考虑政府科技投入内部耦合效应和外部溢出效应的基础上,研究了政府科技投入的错配程度。结果表明:政府科技投入不仅会对当地的经济增长带来差异化的耦合作用,还会对邻近省份引致有别的空间外溢效果。总体而言,大多数省份的正向"涓滴效应"大于负向的"极化效应",从而引致良性的空间外溢效应。应当不同程度地降低北京、上海、湖北、四川和陕西五省份的政府科技投入量,将其优化分配至其余24个省份,从而将差异极大的政府科技投入边际产出调整至同一水平,使得全国的GDP增速上升一个百分点。中国整体的政府科技投入错配程度呈现了上升趋势,至于各省份的政府科技投入错配程度则形态各异。虽然各省份政府科技投入错配程度的变化轨迹局部有反复,特别是上海、湖南、江苏、安徽和甘肃的政府科技投入存在着相对过量和相对不足的转换状态,但各省份的错配程度总体趋于马太效应。

利益相关者理论视角下算力生态系统的内部耦合机制研究

本文以盒马鲜生为研究对象,以其内部的利益相关者为基本出发点,从“三台”理论架构引申至企业智能体系,构建了该理论视角下算力生态系统的内部耦合机制,提出了促进企业算力生态系统科学发展的内部耦合路径,对大数据时代企业算力的“突破”之路有借鉴指导意义。

金融生态系统内部耦合的区域差异研究

借鉴自然生态构建金融生态系统,采用耦合模型和Dagum基尼系数,实证检验了2006~2019年中国31个省市金融生态系统内部耦合水平的区域差异。研究表明:(1)中国金融生态系统内部耦合水平整体较低,多处于磨合耦合阶段,这说明金融生态内部协调发展能力较弱,金融运行质量不高。(2)中国金融生态系统内部耦合水平存在一定的区域差异,呈“东-中-西”阶梯式递减;区域间的差距是其内部耦合差距的主要来源,且呈扩大趋势;但整体、区域间及区域内的基尼系数较小,这说明区域间金融生态系统内部耦合质量与区域金融风险的关联度不大。

京津冀区域创新生态系统内部耦合机理综述

基于在当今时代推动京津冀区域协同发展,核心在于构建内部耦合的区域创新生态系统的认知,本文对区域创新生态系统的内涵、要素和耦合三方面进行文献梳理,并就区域创新生态系统的内部耦合机理进行分析,最后对京津冀区域创新生态系统的未来发展提出若干政策建议。

数字经济及其内部耦合协调发展对区域经济韧性的影响研究

基于2011~2020年中国省级数据,从数字产业化与产业数字化两个方面测度数字经济发展指数,考察数字经济及其内部耦合协调发展与区域经济韧性的复杂关系。研究发现:数字经济及其内部两大系统均对区域经济韧性发挥显著的积极影响,且产业数字化的促进作用更大;“梅特卡夫法则”在数字经济与区域经济韧性的关系中仍然适用,且仅当数字经济内部耦合协调程度达到一定高度时,其有利影响才得以彰显;数字经济能够对区域经济韧性施加积极的空间效应,且短期外溢影响更为强烈。鉴于此,应持续推进数字经济发展战略,构建区域协同数字网络,实现数字产业化与产业数字化的良性互动,以提高区域经济韧性。

内部热耦合-上置隔壁塔的设计与优化

为了提高化工分离过程的节能效果、扩展内部热耦合精馏塔以及隔壁塔的运用,提出了内部热耦合-上置隔壁塔(ITC-TDWC)的新结构。以甲醇-乙醇-正丙醇三元混合物系作为研究对象,选用进料比例为0.5、0.25、0.25,以上置隔壁塔(TDWC)的结构为基础并结合发展内部热耦合(ITC)来设计ITC-TDWC的最优化结构。在最终确定ITC-TDWC的最优结构后,将该结构的回收年限、能耗等数据与TDWC进行了对比分析,结果表明,ITC-TDWC在达到三元混合物分离要求的同时,回收年限会略有增加,但节能效果显著,比TDWC的分离过程节能约30%。

内部热耦合中间隔壁塔的设计与控制

虽然隔离壁精馏塔(DWC)与多个常规精馏塔组成的常规分离序列相比具有明显的节能潜力,但是通过引入内部热耦合技术,仍然具有进一步强化设计的空间。以进料位置为界,可将DWC分为上、下两部分,上部包含公共精馏段和进料上端的隔离壁两侧,下部包含进料下端的隔离壁两侧和公共提馏段,在两部分之间设置内部热耦合,得到一种新型内部热耦合中间隔壁塔(IHIMDWC)。在进料上、下两端的隔离壁一侧或两侧设置内部热耦合可以得到4种不同的IHIMDWC拓扑结构。以甲醇、乙醇与正丙醇三元物系的分离为例,通过启发式搜索法对4种IHIMDWC拓扑结构进行稳态设计,并提出了一种分散温度控制系统以验证它们的可控性。仿真结果表明,与DWC相比,IHIMDWC不但可以显著降低能量消耗,而且所设计的分散温度控制系统可以有效地抑制干扰。

内部热耦合精馏塔的操作性能与模拟

对同轴式内部热耦合精馏塔的操作性能和节能效果进行了研究,考察了全回流操作条件下,压缩比对回流量、冷凝器负荷和再沸器负荷的影响。结果表明,随着压缩比的增大,回流量、冷凝器负荷和再沸器负荷均降低。通过实验数据计算得到了该塔的理论板数和两塔间的传热量,精馏段为9块理论板,提馏段为4块理论板,当压缩比为2.2∶1时,两塔间传热量为9.98k W。连续操作条件下,对内部热耦合精馏塔的节能效果进行了分析,通过与常规精馏塔的比较,内部热耦合精馏塔可节约52.3%的冷量,输入的再沸器和压缩机总负荷可节约20.34%。另外,基于实验数据,对该内部热耦合精馏塔进行了动态模拟,经连续操作下的实验验证,该内部热耦合精馏塔可在2h后达到稳定操作。

基于多重网格的地表水文与二维水动力动态双向耦合模型研究

针对流域洪涝模拟模型的计算精度、格式稳定性及计算效率等问题,本文提出基于多重网格技术的地表水文与二维水动力动态双向耦合模型(M-DBCM)。地表水文模型采用非线性水库法模拟降雨产流和径流;二维水动力模型采用浅水方程模拟洪水演进过程。采用不同分辨率的网格划分计算区域,在粗网格区域采用地表水文模型模拟降雨径流过程;在细网格区域采用二维水动力模型模拟洪涝积水区的水流运动。地表水文和二维水动力模型通过内部耦合移动界面(Coupling Moving Interface,CMI)实现无缝连接,保证通过CMI的水量和动量等通量守恒,提高模型的模拟精度。采用时间显式格式同时求解地表水文和水动力模型,在不同区域采用不同的计算时间步长,以提高模型的计算效率。通过典型案例验证本文构建的耦合模型的性能,结果表明本文提出的动态双向耦合模型能够在保证模拟精度的同时提高计算效率。

内部热耦合反应精馏塔塔构型的研究

以乙酸甲酯水解为例,利用模拟软件Aspen Plus建立了内部热耦合反应精馏塔模型,研究了内部热耦合反应精馏塔各种可能塔构型的节能效果,并且在相同的产品要求和最小传热温差下对内部热耦合反应精馏塔各构型的能耗进行了对比。结果表明,塔构型对乙酸甲酯水解的内部热耦合反应精馏流程的操作性能有重要的影响,并且存在最佳构型。其最佳构型的特征为,反应段全部在内部热耦合反应精馏塔的精馏塔内且精馏塔与提馏塔中理论板均参与传热的塔构型。

内部热耦合精馏塔的传热及优化

为研究同轴式内部热耦合精馏塔(HIDiC)在不同压缩比下的传热量和传热系数,以乙醇-水为分离物系,在自制中试装置中进行了实验研究。建立了同轴式HIDiC的传热模型即利用闪蒸罐代替塔板,计算进出闪蒸罐物流的焓值差,从而得到精馏段与提馏段板间换热量,并通过划分区域的方法计算了传热系数。以年度总费用(TAC)作为优化指标研究了实现外回流为零时所需的外部换热器的个数。结果表明:当压缩比为2.2时,塔间传热量最大,冷凝器和再沸器的负荷最低,且压缩比与传热系数的关系为负相关;随着精馏段与提馏段板间最小换热温差的增大,所需外部换热器个数不断减少,TAC呈现降低的趋势,当外部换热器个数为1,即热量耦合位置为精馏段第一块板与提馏段第一块板时,TAC最低。

内部热耦合塔的热力学分析和节能研究

提出了一种运用熵法对内部热耦合塔可逆性进行分析的方法。以乙醇-水体系为例证明了热耦合塔相比于传统塔较优的节能优势,并确定了该塔的最佳操作范围。本文根据热力学第二定律,对热耦合塔的热力学效率以及熵增的公式进行推导,从理论上证明了热耦合塔在节能方面优于传统塔,又结合实验数据分别对其进行了详细计算。结果表明:为实现两塔段间较优的传热推动力,将该塔的可操作压缩比初步缩小到1.8～2.6;压缩比为2.2时塔顶塔釜能耗最低;压缩比为2.5时,全塔热力学效率最高;操作压缩比操作范围在2.2～2.5时,全塔的熵增优于全部操作范围内的平均值,认为在该范围内热耦合塔的可逆性更高,节能效果更优。综合考虑能耗、热力学效率及熵增等各项参数,压缩比2.2～2.5为该塔的最佳操作范围。

内部热耦合空分塔的建模与操作分析

建立了内部热耦合空分精馏塔(ITCASC)的数学模型,采用高斯-牛顿法迭代求解,选用液相组成作为迭代变量,氧、氮、氩三元物系的物性计算采用PR状态方程。仿真结果表明,在保证分离效果不下降的条件下,ITCASC高压塔的塔压可以从传统空分塔的680 kPa降低到500 kPa,能耗降低约26.47%;操作分析为以后的理论研究和实际应用提供了定性和定量分析。该模型可以用于进一步的流程设计、优化和控制。

内部热耦合空分塔混合建模

空分是国民经济发展不可或缺的行业,其能耗是该行业发展的瓶颈。内部热耦合空分塔(ITCASC)改变了传统空分塔结构,可达到良好的节能效果,是空分节能控制研究的前沿。本文提出了一种ITCASC混合建模方法,用液相组成、压强和相平衡温度的PCA-CGA-RBF统计模型,代替传统机理建模中泡点法计算温度的过程,可以显著提高模型求解效率。研究结果表明,混合模型求解时间从机理模型的31.06 s减少为11.18 s,减少了64.01%,而模型精度基本不变,有助于进一步的优化控制研究。

内部热耦合塔的传热研究

以中试规模的内部热耦合塔为研究对象、乙醇-水为待分离物系,计算了该塔传热过程中两塔段间实际的传热量;通过分析实际传热量随压缩比的变化,确定了该塔的最佳压缩比。通过实验数据得出,两塔段内的温度及塔间对应位置间的温差均随压缩比的增大不断增加。为了实现较优的正向传热推动力,将该塔的可操作压缩比范围缩小到1.8~2.6。将通过传热模型计算得到的传热量带入Aspen Plus软件中进行模拟,得到精馏段的内回流量和提馏段的蒸汽增量随压缩比的增大不断增大。精馏段塔壁上的液膜逐渐增厚及提馏段汽化量的不断增加,在一定程度上阻碍了热量传递。综合考虑各因素,当压缩比小于2.0时,实际传热量随压缩比的增大明显增大,节能明显;压缩比大于2.0后,传热量趋于不变,节能优势减弱;最佳操作压缩比定为2.0。

内部热耦合精馏系统节能研究

针对传统精馏塔系统和内部热耦合精馏塔系统两种不同的精馏系统,以苯―甲苯物系和丙烯―丙烷物系两种理想的二组分物系分别作为研究对象,以系统的热力学效率、公用工程费用和节能百分率作为研究评价基准,模拟并研究分析压缩比、进料热状态等参数对传统精馏塔和内部热耦合精馏塔节能效果的影响,两种不同的理想物系下内部热耦合精馏系统之间的差异,并分析内部热耦合精馏节能的影响因素,为内部热耦合精馏塔内部节能研究提供参考。