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.     

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.     

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.     

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.     

木材采运系统物质流与能量流模式的分析

在木材采运系统中,物质流可分为木质流、生物质流、养分流、土壤流和水分流,能量流推动物质流的流动和转换。用输入、排放、输出3股物质流组成的木质流图,反映出木材采运系统各工序内部和工序之间的物质流动,可分析系统的立木资源效率和环境负荷。采用输入、输出、加入、损失、回收他用5股能量流组成的能量流图,反映出系统各工序内部和工序之间的能量流动,可用于分析单位能耗和能量效率。对原木采集生产过程进行分析,得出采集系统中各物质流之间的相互关系以及物质流与能量流的耦合关系。     

海绵钛还原过程的物质流和能量流分析

在分析海绵钛还原过程中物理化学变化的基础上,采用物质流分析法对还原过程的钛素流和镁素流进行了分析,并且从热力学第一定律的角度分析了还原过程的能量流。     

宇宙、物质与能量

从现代物理学出发,对现代宇宙学的新观点进行了系统分析,并从科学与哲学的角度研究了宇宙,物质与能量之问的关系。     

物质流分析模型的应用研究

物质流分析作为循环经济理论中的一个重要工具,正在日益得到广泛应用.以物质流分析理论为基础建立了物质流分析模型.选取1997-2005年的数据,对四平市的资源投入和污染排放的总量、结构、强度与人均规模的变化进行了分析.结果表明:四平市的社会经济发展主要依赖本地资源,本地资源消耗以生物量为主;经济发展中农业所占比例较大,第二、第三产业发展相对滞后;城市生态环境压力较大,"高资源投入,高污染排放"的粗放型线性经济发展模式没有得到根本改变.发展循环经济是四平市实现可持续发展的根本途径.     

粤西沿岸流和物质输移模型研究及应用

本文通过建立FVCOM三维数值模型模拟广东沿岸海流,分析了粤西沿岸海流特征,研究结果表明,粤西沿岸海流主要为西南向流,只有在夏季西南季风较大时才会有东北向流。在海流模拟基础上建立物质输移扩散模型,模拟粤西沿岸的物质输移状况,模型结果显示,粤西沿岸的物质扩散以西向为主,只有夏季季风较大时物质才向东扩散,且扩散速度较小,琼州海峡的物质扩散终年向西。     

材料与环境间的物质和能量交换

在材料科学中最关键的问题是探讨材料的结构——性能——环境三者之间的关系及其规律,了解和认识它,从而可为材料的设计、制造和使用服务。以系统论的观点,首先分析材料结构与环境间存在的物质、能量的交换过程,从理论进行了探索,并从热力学方面给出了这一过程中能量变化的数学公式,从中阐明了自己的论点。     

Fluid flow field synergy principle and its application to drag reduction

The concept of field synergy for fluid flow is introduced, which refers to the synergy of the velocity field and the velocity gradient field in an entire flow domain. Analyses show that the flow drag depends not only on the velocity and the velocity gradient fields but also on their synergy. The principle of minimum dissipation of mechanical energy is developed, which may be stated as follows： the worse the synergy between the velocity and velocity gradient fields is, the smaller the resistance becomes. Furthermore, based on the principle of minimum dissipation of mechanical energy together with conservation equations, a field synergy equation with a set of specified constraints has been established for optimizing flow processes. The optimal flow field can be obtained by solving the field synergy equation, which leads to the minimum resistance to fluid flow in the fixed flow domain. Finally, as an example, the field synergy analysis for duct flow with two parallel branches is presented. The optimized velocity distributor nearby the fork, which was designed based on the principle of minimum dissipation of mechanical energy, may reduce the drag of duct flow with two parallel branches.     

分布式物资调运指挥系统流程设计研究

以龙滩水电工程物资调运为背景,在分析其供应组织管理体系和业务流程的基础上,提出了该类分布式物资调运指挥系统的信息工作流程,对类似大型物资调运指挥系统的构造具有借鉴意义。     

能源转型背景下的中国镍动态物质流分析

 基于动态物质流分析方法,构建了镍的全生命周期物质流分析框架,核算并分析了2000—2020年中国镍金属物质流各阶段格局变化情况。结果表明：（1）生产视角下,能源转型下镍矿需求出现回升; 2020年镍回收率已达20.4%;（2）消费视角下,加工阶段,电池行业已超越电镀行业成为第二耗镍部门;制造阶段,工业机械部门耗镍占比下滑至2019年的28.9%,新能源汽车耗镍量由2015年的4275 t连续上升至2020年1.6万t;（3）贸易视角下,近年来中国制造和加工阶段为净出口状态,开采和冶炼加工阶段皆为净进口状态,其中镍铁产品净进口量飞速增长,由2000年的105.7 t增长到2020年的41.3万t;不锈钢净出口量由2016年的21.3万t连续下降至2020年的10.9万t;（4）存量视角下,终端消费品在用存量变化主要由运输业和建筑与基础设施两大部门驱动,新能源汽车在用存量5年增加了131倍。     

用于信息流分析的信息流树结构

在根据系统源代码进行隐通道搜索的分析方法基础上,针对目前隐通道搜索方法仍然采用人工分析系统中的语句信息流所带来的工作量巨大问题,将已提出的较为简单的高级语言语句信息流规则加以扩展,依据扩展得到的语句信息流规则,构造出一种可以描述并记录语句信息流且易于实现的二叉树结构——信息流树,给出自动分析信息流的遍历信息流树算法,并以自行开发的VISTA空间数据库系统中的一段源代码为例,通过构造并遍历其信息流树,说明用信息流树描述信息流并进行信息流分析的有效性和正确性．     

基于多Agent技术的物流管理系统模型研究

为了提高制造业物流管理系统的智能性和高效性，对现代物流系统的特点和现状以及多Agent技术的特点进行了分析，并阐述了如何利用多A gent技术建立物流系统模型，提出了以库存管理为中心的物流管理模型，同时利用Interet/Intranet技术和多Agent技术建立物流系统模型，以此模型为依据，将物流管理系统和生产管理信息系统结合起来，建立了一个基于多Agent技术的物流管理信息系统，并在实践中得到了成功应用。     

中国锂元素动态物质流及关键驱动因素分析

 构建了基于全生命周期的中国锂元素物质流分析框架,核算并分析了新能源汽车驱动下的中国2000—2020年锂元素的流量、存量和供需格局的演变情况。研究显示：（1）在流量视角下,2000—2020年间,锂供给以锂矿石供应为主,一次资源（34.9万t）的使用量增幅较大,二次资源（0.8万t）的供应较小;各类锂产品的加工和使用量从传统锂工业产品和3C产品（手机、平板、笔记本电脑）驱动向新能源汽车驱动转变。（2）在存量视角下,锂产品在用存量都有不同程度的增长,其中动力电池产品的增速位列首位（20年间增长7.2万t）,回收潜力较大（目前不足5%）。（3）在供需格局视角下,中国的锂矿石对外依存度较高（75%以上）,并将持续保持高位,中国主要从南美发展中国家进口工业级碳酸锂,然后向日本、韩国、美国等发达国家出口电池级氢氧化锂。