钢铁企业物质流与能量流及其相互关系

把大型钢铁企业的生产系统分解为相互关联的物质流动和能量流动过程两部分.针对其中的物质流动过程,构造从天然铁矿石(或废钢)到钢铁产品生产过程的物质流图,并建立含铁物料流动过程的铁流模型;针对能量流动过程,构造从一次能源到二次能源产品的生产、转换和使用直至废气排放的能量流图,并建立钢铁企业能量流模型;考虑物质流和能量流的相互关联和制约,建立两者的耦合模型.基于模型,讨论了钢铁生产过程中物质流变化、能量流变化及其相互作用对企业能耗及资源效率、能源效率的影响,指出了提高资源效率、能源效率的努力方向.     

大系统中物质流、能量流与信息流的基本特征

把大系统中物质、能量和信息的流动综合起来考虑,引入势和阻的概念来分析大系统中物质流、能量流和信息流在流动过程中的基本特征,并从协同学和熵的角度给出了物质流、能量流和信息流子系统的协同结构,使各个子系统相互协调、配合、制约、促进,从而形成3个子系统在时间尺度和空间尺度上的有序结构,最终使得由其组成的大系统达到全局最优,对大系统的综合优化、节能减排、降低物流成本、提高用能效率有指导意义.     

SKS炼铅物质流变化对能耗的影响

构建SKS炼铅生产流程的基准物质流图,以某SKS炼铅法企业生产数据为依据,分别绘制该企业生产流程的实际物质流图和基准物质流图,并分析含铅物料在实际生产流程中偏离基准物质流图时对铅能耗的影响。从物质流和工序的角度分析可知:增大外加物质流、减小循环物质流和排放物质流会降低铅能耗,而且越是靠后的工序发生以上3种物质流对铅能耗的影响越大。     

黄土高原家庭农业生态系统的能量流特征

以能量生态学为基础，分析了黄土高原19个家庭农业生态系统的能量流特征.研究结果表明：农牧型、农林型、农副型、综合型家庭农业生态系统能量流可分为系统外输入能量、系统内子系统之间流动的生物能、输出到系统外的生物能；农牧型、农林型、农副型、综合型家庭农业生态系统农田子系统无机能投入具有较高水平，带有石油农业特征；畜禽子系统的饲料能决定畜禽子系统投入能量的水平.     

钢铁智能制造背景下物质流和能量流协同方法

钢铁企业面临库存增加、产能过剩、盈利艰难等问题,迫切需要通过绿色化和智能化的发展来应对当前的严峻形势.基于钢铁企业制造流程特点,通过分析企业以铁素流为核心的物质流和相应能量流网络特征,针对企业现有信息化系统在物质流和能量流协同方面存在的问题,提出钢铁制造过程的物质流和能量流的协同方法,明确物质流和能量流的耦合应从钢铁制造的单元工位设备与整体流程网络两个层面进行规划、设计和实施,并且指出可从完善信息监控、进行计划协同和调度协同三个方面来实现协同优化.构想基于现有信息系统架构,通过增加相应企业资源计划系统、制造执行系统、能源管理系统等信息系统的功能,以及建立物质流和能量流协同优化信息子系统的方式,以钢铁制造过程的物质流和能量流相关信息的数字化及模型化为支撑,实现制造流程的物质流和能量流协同优化,达成生产优化、资源优化和能源优化的效果.     

物质流、能量流与信息流协同的探讨及应用

根据反映生产设备与环节特性的数学模型及能量与生产管理信息系统，对物质流、能量流与信息流的协同进行了探讨，并针对一个一般的工业企业建立了其数学模型。通过实际系统与仿真系统结合形成闭环的信息结构，在每个时间周期根据该时刻的信息流（已知的与预测的）对物质流、能量流进行最优协调，该方法能有助于企业合理使用能量与最优安排生产。     

基于镍铁冶炼工艺流程中物质流和能量流的模型与软件

通过对镍铁冶炼生产工艺中物质流和能量流平衡过程研究,获得了镍铁冶炼工艺中各个环节热量的利用率和损耗情况,以及红土矿、还原剂和熔剂在各部分中反应率,并分析了红土矿和镍铁合金中Ni含量对炉渣中镍铁成分的影响.构建针对镍铁冶炼工艺系统的总体物质流和能量流计算模型,在保证系统总体计算模型的前提下,又具有协同各子工艺系统的物质流和能量流计算模型的功能.依据各子工艺系统中物质流和能量流的关联性,计算烟气和炉气的利用率及热量损失,并利用VB软件对冶炼工艺流程计算软件进行开发.     

物质流分析的跟踪观察法

流动，是物质（如铜、铝等）流动和流体流动二者所具有的基本特征，基于这个论点，简要地回顾了流体力学中研究流体流动的两种方法，即拉格朗日法和欧拉法；相应地提出了物质流分析的两种方法，即跟踪观察法和定点观察法。由于前者在文献中未见报道，因此对它进行了重点说明。强调了物质流的跟踪观察法既适用于稳态物质流（产品产量不变），也适用于非稳态物质流（产品产量增长或下降）。以钢铁产品生命周期的铁流图为例，说明了物质流的跟踪模型。在引入了物质流的非稳度后，提出了物质流各项指标的计算式，以及它们之间的相互关系。以瑞典铅酸电池系统为对象，计算了其中铅流的各项指标，并进行了必要的分析。     

人工林采伐作业物质流分析

为合理确定森林生态采伐作业方式,将物质 流的分析方法应用到人工林采伐作业系统中。在国内外物质流研究的基础上,分析了森林生态系统物质流;依据伐区木材生产工艺,绘制了木材生 产作业物质流程图;根据人工林生产作业的特点,提出了定点观察法分析人工林生产作业物质流,并且提供了可参考的分析指标。人工林物质流分 析的方法和指标可用于指导在伐区生产采用清洁化技术,研究林区物质减量化模式及进行人工林采伐系统生命周期评价。     

非跨夹点流股的混合对用水网络用能变化的影响

运用夹点分析法,针对用水网络中非跨夹点混合,研究了流股混合引起的系统用能变化与系统夹点位置之间的关系。对于非跨夹点流股,夹点下热流股与夹点上冷流股之间的混合,不会给系统带来能量惩罚;而非跨夹点流股的其他混合形式,不会给系统带来节能效果;非跨夹点热流股间以及冷流股间的混合均不会减少系统换热的热负荷。这些结论可作为用水网络的设计及已建水网络调优的理论依据。     

基于物质流分析的公共工程项目评价

公共工程项目与私人工程项目的不同点决定了其相关评价要素的特殊性．本文运用物质流分析方法对公共工程项目的物质投入、利用及损耗情况进行跟踪分析，得到相应的物质结算公式，在此基础上，建立相关的物质流管理指标，旨在为公共工程项目的可持续发展提供借鉴．     

基于三维物质投入产出表的区域物质流分析模型

为解决物质流分析方法(EW-MFA)通常不考虑经济系统的内在结构,而难以处理其内部物质分配、使用和转换的问题,采取以EW-MFA为框架,结合投入产出分析对经济系统结构进行概化的方法,建立了基于三维物质投入产出表(PIOT)的区域物质流分析模型。模型由一系列二维PIOT(总表、分表和附表)整合构成,对包括非质量单位物质流在内的所有原材料、产品和废物流进行描述。基于模型及其平衡关系,进一步提出结合产业结构、技术进步及社会经济等因素进行区域物质流分析的方法及指标。所建模型及其分析方法、指标,能用于识别区域经济系统的物质代谢过程与结构特征,对资源、能源消耗与废物排放作调控分析,并为区域经济发展模式的转型决策提供技术支持。     

受限空间内水平风作用下热分层流流场结构的POD分析

对不同水平剪切强度下受限空间内热分层流的流场进行了PIV测量.应用特征正交分解(POD)方法分析了受限空间内热分层流的流场结构.结果表明,没有水平强迫气流时,低阶POD模态占总能量的比重较高,表明水平方向的宏观流动为主流运动;水平强迫剪切气流会造成能量向高阶POD模态耗散转移.而且,水平强迫剪切气流造成不同阶数的POD模态中竖向动能与水平方向动能的比值均比没有水平强迫气流时高,表明水平强迫剪切气流降低热分层流的稳定性并促进竖向质量交换.     

集成物流、能流和流分析的造纸过程通用建模

针对目前造纸过程用能分析和仿真中未能有效集成物流、能流和流分析的缺点,采用物流、能流和流衡算方法,给出了造纸过程的通用建模方法和基本模型,建立了造纸过程物流、能流和流各自的基本抽象单元模型,给出了多物料通用能量和量计算的数学模型以及单元分析参数集,建立了水和水蒸气、干空气等的相关物性数据库,构建了集成物流、能流和分析的造纸过程通用的基本功能模块——混合模块和分离模块,为实现造纸企业全厂能量系统基于能流和物流的集成建模提供了技术和实现基础.     

玻璃纤维增强聚丙烯片材挤压流动行为研究

本文使用挤压流动技术研究了玻璃纤维毡增强聚丙烯片材（GMT）的各向异性流动行为。GMT的增强材料是采用干法制造的连续纤维针刺毡。实验中GMTOP圆片试样放在平行模板间，在200℃下进行轴对称等温挤压流动研究，由试验机自动记录挤压过程中挤压力与合模速度和位移的关系。最后，通过两种简单的数学模型来模拟挤压流动：纯拉伸流动和纯剪切流动。研究结果表明：GMT挤压流动过程中拉伸流动为主导流动，剪切应力的影响较小，可以应用拉伸流动模型来预测压力的大小。     

江苏省区域系统物质代谢与物系管理

通过区域系统物质代谢的方法研究了江苏省食物、能量、水、物质和废弃物的输入与输出。在研究期限内,固体废弃物输出的增长率高于固体物质输入增长率;废气排放的增长率高于化石燃料输入的增长率;废水输出的增长率低于淡水输入的增长率。各种物质输出与输入总量之间存在着正相关关系。江苏省区域代谢的趋势是上升的,尽管各种物质与能量的利用效率提高了,但是还不足以降低其对陆地、水体和大气环境的压力。通过建立物系管理体系、物质投入减量化等方法可降低区域代谢的脆弱性,提高代谢效率。     

钢铁绿色制造系统物料资源与环境影响关联模型研究

物料资源是钢铁制造系统产生环境影响的根源,揭示钢铁制造系统物料资源输入和环境排放之间的关联性是钢铁企业实施绿色制造的重要技术基础.建立钢铁制造过程输入输出框架模型,提出一种对钢铁制造过程物料资源消耗和环境排放进行关联性分析的方法.通过某炼钢工艺过程的应用实例,验证了上述模型和方法的有效性和可行性.