低速压气机静叶非定常Clocking效应数值模拟

采用三维粘性非定常数值模拟方法研究了重复级低速压气机内部非定常流动,其中包括静叶Clocking(时序)效应以及尾迹-边界层、尾迹-尾迹和尾迹-泄漏流的相互作用。对静叶时序效应的结果分析显示,当两级静叶相对周向位置改变时最大效率变化只有0.1%,表明低速压气机中静叶时序效应不明显。另外,非定常结果流动图画显示,在非定常环境下上游周期性尾迹的通过对下游叶片边界层、尾迹以及叶尖泄漏流的发展都有一定影响。

小轴向间隙下直、弯静叶Clocking效应的实验研究

实验研究了采用直、弯静叶的某低速重复级压气机的Clocking效应在小轴向间隙下的变化情况,探讨了Clocking效应在小轴向间隙下影响压气机内部流动状况的机理。结果表明,当动、静叶间轴向间隙减小到原型间隙的67%时,压气机整体效率较原型有所提高,且采用正弯静叶时压气机效率提高的幅度要大于采用直静叶时。综合不同叶型和Clocking效应带来的效率收益,在设计工况下最多提高1.8%～1.9%,最大流量工况下则可达到2.8%。设计工况下最高效率点发生在一级静叶尾迹与二级静叶尾迹相重合时,最低效率则对应于一级静叶尾迹位于二级静叶流道中央时。

压气机动叶CLOCKING效应对叶片气动负荷的影响

为研究某型燃气轮机中间三级轴流压气机第二级动叶片的CLOCKING效应及其对静叶片气动负荷的影响,采用基于谐函数(harmonic)的非定常计算方法对三级压气机进行数值模拟,分析流场尾迹输运以及叶片非定常气动负荷.计算结果表明,动叶片处于不同CLOCKING位置时,非定常流场具有截然不同的熵输运特点,因而在不同的气流激振力作用下各列叶片气动负荷差别较大.在CLK2位置上,静叶片气动力始终为正值,且波动幅值明显比其它位置小,气动力方向角波动范围最小,且气动力矩波动幅值和方向改变次数最少,具有最稳定的气动负荷.

压气机动叶CLOCKING效应对叶片可靠性影响的数值研究

采用基于谐函数(harmonic)的非定常计算方法,数值模拟了某型燃气轮机中间三级轴流压气机流场,研究第二级动叶CLOCKING效应对中间级静叶片气动负荷的影响。通过对各列叶片非定常气动力和气动力矩进行时域分析,指出不同CLOCKING位置对应的气流激振力对叶片的气动负荷造成了明显的影响。进行了中间级动叶和静叶的振动可靠性分析。计算结果表明,该压气机的3组静叶片避开共振区的程度各不相同。R2转子叶片处于不同的CLOCKING位置会引起下游S2静叶片气流激振力发生显著变化,导致S2叶片产生比较强烈的共振。

低速压气机中静叶Clocking效应的二维和三维数值模拟与实验结果验证

本文采用二维和三维非定常数值模拟的方法研究了低速压气机的静叶时宁效应。与实验结果进行对比分析后发现,二维和三维数值模拟均捕捉到了较明显的静叶Clocking效应:二维计算得到的效率变化幅度为0.51%,三维计算的结果为0.42%,均低于实验结果(1.1%)。二维计算很好的验证了Clocking效率曲线的走势,但三维计算的结果则存在相位上的偏差。文中应用负射流理论解释三维计算中较大的数值粘性带来的尾迹偏移现象。

轴向间距改变对压气机clocking效应影响的数值模拟

采用一种新型的环面叶栅计算方法对两级低速压气机中径处的非定常流动情况进行了数值模拟,针对第二排静叶在一个栅距内的8个不同的时序位置下,同时移动动叶在轴向相对位置,通过数值计算结果表明:在两级静叶间轴向间距不变的情况下,动叶的轴向位置对上游静叶尾迹输运过程有显著影响,在三个CASE计算中,动叶后移时,压气机效率整体最高。轴向间距的缩短对提高整机效率有益。此外环面叶栅计算结果跟平面叶栅结果总体上趋于一致,最高、最低时序位置也相同,但流场信息更为丰富合理;相对于通常的单流道计算,环面叶栅方法更能全面反映全流道周向流动情况,从而为叶轮机械设计及前后叶排间相互干涉研究提供理论依据。

基于环面叶栅的压气机clocking效应数值模拟

本文采用环面形叶栅方法计算两级低速压气机50%径处的非定常流动情况进行了数值计算,针对NO2级静叶在一个栅距内的8个不同的时序位置进行了详细地流场计算。计算结果表明:环面形叶栅计算结果与二维单通叶栅结果总体上趋于一致,最高、最低时序位置相同,流场信息丰富、细致;相对于常见的单流道计算,环面叶栅模拟计算更能综合反映全流道周向所有流道的丰富流动情况,为叶轮机械设计的前后相邻叶排间干涉研究提供计算依据。

多级压气机动叶不同CLOCKING位置下尾迹/附面层干扰分析

采用harmonic非定常计算方法模拟了某型燃气轮机中间三级轴流压气机流场,研究第二级动叶处于不同CLOCKING位置下尾迹输运机理,指出在非定常条件下,叶片排之间干扰主要来自于尾迹和势流对叶片排的交替作用。在CLK0位置,上游尾迹的输运主要表现为单个尾迹向下游的传播过程。在CLK2位置,上游动、静叶片尾迹掺混发生显著不同,上游尾迹的输运呈现多个尾迹的传播过程,进而导致下游叶片非定常气动负荷的波动幅值出现显著差异。

基于康达效应的高速气流推力矢量喷管

基于康达效应设计了一种高速气流推力矢量喷管,利用其对流体的偏转作用实现主流方向控制。喷管由主通道以及外侧八个独立气室和出口处的康达壁面组成,可通过气室外部的开合情况来实现八个偏转方向的控制。本文对所设计的高速气流推力矢量喷管进行了仿真计算,研究了主流速度、气室开合情况及康达壁面曲率三个参数对主流偏转效果的影响。数值模拟结果表明:(1)主流速度在50~160 m/s时,不同的开合组合的偏转效果有较为显著的差异。(2)气室打开数量为奇数时,偏转效果优于偶数。只有一个气室开口时,偏转效果最优。(3)计算得到三维喷管最优康达壁面的曲率是55.26。本文设计的高速气流推力矢量喷管能够达到较好的偏转控制效果,最大偏转角度可达到85.91°。

基于无人机果树冠层卷吸效应的窄弧扇形防漂移喷嘴设计

针对植保无人机对果树冠层喷洒易产生的药液漂移问题,结合植保无人机对果树喷洒时产生的卷吸效应和扇形喷嘴雾化原理,设计了一种窄弧扇形喷嘴结构,并通过对不同冠层压力损失系数下的喷洒过程进行仿真分析,得到最佳防漂移的窄弧扇形喷嘴结构参数。研究结果表明:喷嘴内径增大,液膜与液带结构趋于稳定,液滴分布均匀,沉积率呈先降后升趋势;冠层压力损失系数降低,粒径频谱宽度减小,但沉积率总体提高;对较厚冠层果树植保时,选择内径1.3 mm、狭缝宽度0.15 mm的喷嘴,防漂移性能较好;对较薄冠层果树植保时,选择内径1.03 mm、狭缝宽度0.2 mm的喷嘴,防漂移性能较好;采用窄弧扇形喷嘴的液滴频谱宽度>0.7,沉积率>94.1%。

γ能谱级联符合相加效应校正技术研究进展

使用γ谱仪近距离测量具有级联衰变关系的放射性核素时会不可避免地发生级联符合相加效应。级联符合相加效应会导致能谱中的全能峰计数变化,并产生干扰能谱分析的加和峰,从而影响γ能谱分析的准确性和效率,为此,国内外研究机构建立了多种方法和技术用于γ能谱级联符合相加效应的校正。本文在详细总结级联符合相加效应校正技术发展历程的基础上,对级联符合相加效应的产生机制、校正算法、校正软件、技术应用等进行了综述,并对不同校正算法和软件进行了比较。结合发展现状,对级联符合相加效应校正技术今后的研究方向提出了建议。

数字化转型赋能企业绿色创新:监督效应与激励效应的分析

数字化转型是新一轮产业革命驱动下企业的战略选择,为企业绿色创新提供了新动能。以2011—2020年沪深两市A股上市公司为样本,理论分析并实证检验了数字化转型赋能企业绿色创新的作用机制。研究发现:数字化转型可以显著促进企业的绿色创新。该结论在经过一系列稳健性检验后依然成立。机制分析表明,数字化转型驱动企业实施绿色创新主要通过监督效应和激励效应两条路径实现。异质性分析表明,在内部控制质量较好、所处地区市场化水平较高、国有和重点排污企业中,数字化转型产生的绿色创新驱动效应更大。此外,数字化转型推进企业同时开展绿色独立和联合创新、同时积累绿色发明专利和实用新型专利。研究结论明确了数字化转型赋能企业绿色创新的作用机理,为促进企业绿色创新、助力企业高质量发展提供了政策启示。

数字金融、创业效应与实体经济高质量发展

基于2011—2021年中国省域面板数据,从五个维度对实体经济高质量发展指标体系进行构建,利用空间杜宾模型检验数字金融对实体经济高质量发展的影响。结果显示:第一,数字金融能显著促进实体经济高质量发展且存在正向空间溢出效应,发展数字金融对本省份和邻近省份实体经济高质量发展均有推动作用。第二,创业效应在数字金融助力实体经济高质量发展的过程中存在显著的传导作用,提升创业效应水平是数字金融赋能实体经济高质量发展的重要机制。第三,门槛模型检验发现,数字金融对实体经济高质量发展的积极影响呈现“边际效应递增”的非线性特点,且创业效应在其中发挥调节作用,能够增强数字金融对实体经济高质量发展的影响效果。据此提出全面建设中国数字金融体系,加强数字金融对企业创业创新活动的引导扶持,充分重视并利用数字金融的空间外溢效应,深度赋能实体经济高质量发展等政策建议。

数字经济、农业产业结构升级对农民增收的效应

【目的】数字经济作为我国经济发展的新动能,对农民增收具有重要作用。研究两者之间的关系及其作用机制,可以丰富数字经济与农民收入的研究内容,充实经济高质量发展的经验证据,为加快数字乡村战略的实施进程提供启示。【方法】基于农业产业结构升级视角,运用2012—2021年全国31个省份的面板数据,构建数字经济评价指标体系,采用熵值法测算数字经济发展水平,借助固定效应模型和最小二乘法(OLS)探究数字经济对农民增收的影响及其作用机制,并运用面板门槛模型分析数字经济对农民增收的非线性溢出特征,最后借助分位数回归等方法分析数字经济对农民增收的异质性。【结果】(1)数字经济能够促进农民增收,经过工具变量法、改变样本容量等一系列检验后,结论依然成立。其中数字经济对农民的家庭经营性收入、工资性收入、财产性收入产生显著促进效应,对农民转移性收入的影响不显著。(2)数字经济的发展提升了农业产业结构的合理化以及高级化水平,助推农业产业结构的升级,从而促进农民收入的增长。(3)数字经济的增收效应具有非线性特征,且该效应在农业产业结构合理化的调节作用下得到进一步强化。(4)数字经济会长期带动农民收入增长;数字经济对不同收入水平农民增收的影响效应呈“倒U型”,其中中等收入阶层是数字经济发展的最大受益者;数字经济发展对中、西部农民增收的推动力明显强于东部地区。【结论】数字经济、农业产业结构升级是提高农民收入水平的关键要素,基于此,提出加强数字经济建设力度、创新数字经济和农业产业结构融合发展机制、完善数字经济发展的利益分配机制以及促进区域数字经济与农业产业结构统筹联动等对策建议。

土壤中微塑料:类型、载体效应、迁移行为和潜在风险综述

微塑料(microplastics,MPs)作为一种新兴污染物,广泛存在于土壤中,并不断迁移转化,对土壤生态系统和生物多样性产生潜在风险。为了全面评估土壤MPs的环境风险,加强MPs污染的风险管控,讨论了土壤环境中MPs的类型,系统阐述了土壤MPs的载体效应和迁移行为,并从微生物、植物、动物以及人类四个方面综述了土壤MPs的潜在风险。土壤中MPs并不是单独存在的,MPs的潜在风险一方面来自其本身(颗粒和添加剂)的生物毒性,另一方面是其对共存污染物(有机污染物、重金属和致病菌等)的载体效应。在非生物(淋溶、重力)和生物等作用下,土壤中的MPs时刻都在经历着复杂的迁移过程,从而加剧了其对土壤生态系统的影响。由于粒径小,MPs很容易进入食物链并层层传递,从而对不同营养级生物的正常生理活动产生不利影响,包括影响土壤动植物的新陈代谢,生长,发育和繁殖。此外,MPs不仅在环境中存在,而且也在人体中被发现。MPs可通过饮食、呼吸或皮肤接触等途径进入人体,从而对人体可能产生一系列不良反应。虽然目前仍没有足够的证据证明MPs对人体的直接危害,但其潜在风险仍不容忽视。探讨了土壤MPs污染治理的策略,并对未来土壤微塑料污染的研究方向和重点进行了展望。研究将有助于加深人们对土壤微塑料污染的认识,并为更好地开展微塑料的毒理效应研究和风险评估提供科学线索和理论参考。

煤储层含气性深度效应与成藏过程耦合关系

埋深是影响煤层气富集程度的综合要素,理解含气性深度效应是认识深浅部煤层气赋存状态与聚集机制的重要基础。基于煤层气勘探现状,在剖析鄂尔多斯盆地东缘煤层气探井资料的基础上,综合常规-非常规油气成藏地质学理论,探讨了煤层含气量、饱和吸附量、含气饱和度深度效应及其与成藏过程的耦合关系。煤层气成藏是构造沉降阶段生烃供气和回返抬升阶段相态转化、逸散的耦合结果,体现为自封闭成藏和浮力成藏的深度耦合,含气性变化存在饱和吸附量转折和游离气滞留两个关键深度界限,且二者不具备绝对同步性:(1)饱和吸附气量是煤在特定温压条件下的固有属性,不受保存条件的严格限制,其随深度的演化过程是控制相态转换的基础,压力梯度和变质程度补偿效应会引起现今区域饱和吸附量转折深度(带)的明显滞后。(2)游离气的运聚成藏与改造定型受控于地层回返抬升阶段的遮盖条件,涉及埋深-构造-水动力场三元耦合效应及浮力、储盖层毛管力的综合影响,抬升幅度小且改造强度弱时方可具备游离气滞留保存条件,滞留深度以浅地层封闭性降低,游离气普遍散失。鄂尔多斯盆地东缘柳林-延川南一带煤层总含气量随埋深增大近乎线性增高,深部收敛趋势不明显,不同变质程度煤理论饱和吸附量转折深度为1600~2200 m,但煤阶的区域分异致使原位饱和吸附量随埋深持续增大;大宁-吉县区块游离气滞留临界深度约2000 m,2500 m处含气饱和度平均约120%,3000 m处含气饱和度预计可达136%。不同地区煤层气成藏背景和地质条件存在差异,含气性深度效应需具体分析,分析重点应聚焦于甲烷相态转换、地层封闭条件的时空演化对现今气、水分布的综合影响,以实现深部煤层气的分区分带评价和高效开发设计。

绿色技术创新对碳排放的影响效应——非线性中介效应与调节效应分析

绿色技术创新是解决环境污染和实现碳减排目标的重要手段。基于2011—2021年中国内地271个地级及以上城市面板数据,使用参数与非参数方法检验绿色技术创新对碳排放的非线性影响,分析能源消费结构及产业结构的中介作用,同时探讨环境规制、科创支持、市场化程度和公众关注的调节作用。研究发现:①基准回归结果表明,绿色技术创新与碳排放呈显著倒“U”型关系;②异质性检验结果表明,倒“U”型关系仅在非资源型城市、低碳试点城市和高质量绿色技术创新体现明显;③中介效应检验结果表明,绿色技术创新既能通过优化能源消费结构降低碳排放,又会通过阻碍产业结构升级增加碳排放;④调节效应分析结果表明,公众关注、科创支持和市场化程度对绿色技术创新与碳排放倒“U”型关系起正向调节作用,使倒“U”型曲线更陡峭,而环境规制对绿色技术创新与碳排放倒“U”型关系起负向调节作用,使倒“U”型曲线更平缓。据此,提出提升绿色技术创新能力、推动清洁能源发展、加强政策配套支持、完善市场机制、构建政府公众共治体系等建议。

数字经济赋能中国工业绿色发展的效应与机制

基于2013—2020年中国30个省份的面板数据,分别构建基准模型、门槛模型、中介效应模型和空间计量模型,实证考察数字经济对我国工业绿色发展的影响效应及可能的影响机制。结果表明:(1)从全国层面来看,研究期间数字经济能够显著提升工业绿色发展水平,是工业实现绿色化转型的重要驱动力;(2)从分地区维度来看,数字经济对工业绿色发展的影响效应具有区域异质性,就效应大小来看“中部>东部>西部”;(3)目前数字经济主要作用于工业资源利用和工业增长质量方面,对工业环境质量的提升作用尚不显著;(4)数字经济对工业绿色发展的影响存在技术门槛特征,当工业技术发展水平跨越门槛值后,数字经济对工业绿色发展的正向效应会更为强劲;(5)数字经济会通过影响人力资本水平、能源消费结构和市场化水平来对工业绿色发展产生影响。因此,要因地制宜以人力资本、能源结构、市场化水平为路径发挥数字经济的引擎作用,同时着力提升工业技术水平以更好实现数字经济的绿色效应。

数字经济对生态效率的非线性影响--基于门槛效应的检验

数字经济与生态环境是关乎中国式现代化发展的重要议题。本文从数字产业化与产业数字化两个维度,运用熵权法对中国30个省(区、市)2011—2021年数字经济发展水平进行测度,并利用双向固定效应、门槛效应等方法实证分析了数字经济对生态效率的影响。研究发现:数字经济显著促进了生态效率的提升,且这一结论通过了工具变量法、调整样本期和改变模型设定等稳健性检验;数字经济对生态效率的促进效应具有非线性关系,存在以数字经济、环境规制强度为门槛变量的单一门槛效应;进一步的异质性分析表明,数字经济对生态效率的促进效应、单一门槛效应以及“边际效应”递增的非线性特征在南方地区和不同数字经济维度下显著。最后,根据研究结论就如何发展数字经济提升生态效率的路径提出政策建议。

基于网络效应与行动者效应的专利转让及受让行为研究

专利交易是技术创新扩散的主要渠道,是实现科技成果转化的有效途径。研究专利转让与受让行为可以识别影响专利交易的主要因素,为政府制定技术交易政策提供科学依据。以2002—2019年中国集成电路产业专利转让记录作为数据源,利用Siena模型,结合网络效应和行动者效应,对专利转让与受让行为影响因素进行实证检验。研究发现:①专利技术交易以单向交易为主,随着集成电路产业从萌芽阶段步入成长阶段,产业内技术交易主体增加,网络规模扩大,网络信息传输效率有所提升,但仍处于较低水平;②网络初期产生的锁定效应明显得以缓解,技术交易网络内组织社团化特征明显,技术交易社团规模呈扩张态势且社团内紧密程度不断提高;③网络效应方面,转让者更倾向于与技术交易伙伴进行交易,频繁发生受让行为的企业会吸引更多新的交易伙伴,企业间不存在明显的互惠交易;④行动者效应方面,随着产业进入成长阶段,成熟企业更倾向于专利转让行为,初创企业更倾向于专利受让行为,占据高结构洞位置的企业更倾向于专利转让行为。企业间技术创新能力差距越小越容易发生技术交易,企业倾向于选择同一国别或同一企业集团内伙伴进行交易。