开展产品的低碳认证是指导企业开展产品低碳设计、推动低碳消费和实现国家减排计划任务的重要基础性工作。目前,对于具有设计款式多样、制造产业链长、使用情况多变、回收不确定度大等特点的家电产品,核算情况复杂、核算难度大,缺乏相应的低碳认证基础理论的支撑。文章在全生命周期分析的框架下,提出了基于商空间理论的碳排放静态计算方法和基于多情景分析的碳排放关键因素识别方法;在考虑到碳排放核算过程可操作性和核算结果普适性问题的基础上,识别出产品生命周期碳排放的主要阶段和关键因素;最后以空调产品为例,对其进行了生命周期碳排放核算,论证了该方法的可行性和有效性。

针对当前低碳产品创新设计难以在设计早期识别进化潜力空间的不足,提出一种应用潜力分析与发明问题解决理论的产品低碳创新设计方法。构建功能—结构—特征的碳排放递归解算模型,并对低碳设计特征表达进行了研究。分析低碳产品演化需求类型及表达方式,基于环境化质量功能配置和粗糙集进行需求映射,通过进化潜力值提取低碳进化设计特征,并将其与发明问题解决理论创新法则、进化路线及设计知识相关联,给出产品低碳设计的进化方向和策略,从而支持面向产品更新换代的低碳设计。通过洗碗机产品的设计案例验证了所提方法的可行性。

针对合川电站超超临界锅炉储水罐调节阀出现的严重汽蚀现象,基于两相空化流动方程和FLUENT流场数值模拟方法,对该调节阀及其管配系统的流场特性进行分析。将模拟结果与实际失效结果相比较并提出优化方案。结果表明:基于FLUENT的空化模型模拟结果与实际工程失效情况比较吻合,加长出口管道至4m后,在三通底板处速度降低71.4%,含汽量降低84.9%。该分析方法对储水罐调节阀设计有较好的指导作用,对促进其国产化进程也有积极意义。

针对超（超）临界电站锅炉调节阀在国产化进程中汽蚀失效问题，结合某电站调节阀出现的阀门管配系统底板汽蚀击穿现象，基于两相空化流动控制方程和Fluent流场数值模拟手段，展开对该调节阀及其管配系统流场特性分析并进行了结构优化。模拟结果表明，原锥压式调节阀在开度较小的情况下介质发生了严重的汽化现象，气化率达90％以上，介质速度高，以至于底板被冲击至击穿。根据电站锅炉用给水泵流量结构特性，提出一种笼罩式调节阀，优化结构在喉口区域含汽量减少了32．75％，盲板附近的速度降低79．03％，管配系统安全。模拟结果较好的展现了阀门流场的分布规律，为该类调节阀结构设计与优化提供了理论指导，对该类阀门国产化起到积极的意义。