一种新颖的太阳自动跟踪装置

采用双轴光电跟踪方式,以传感电路作太阳方位角和高度角的检测电路,以直流电机作为驱动机构,设计了一种新颖的太阳自动跟踪装置。阴天及夜晚自动停止工作,既节省了电能,又减小了机械磨损;装有西限位开关,使跟踪装置在傍晚光线变暗时自动返回到初始状态,便于次日凌晨重新对太阳进行跟踪;机械结构简单,便于安装及维护。跟踪精度高,成本却很低。经实际测试可提高太阳电池发电效率约30%,有一定的推广价值。     

低纬度地区太阳运动轨迹的研究

利用美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据研究了低纬度地区太阳方位角、高度角的变化规律,提出了与文献中不同的符合低纬度地区太阳方位角、高度角变化规律的计算公式,模拟得到低纬度地区太阳的运动轨迹,并验证了结果的正确性。     

基于单片机的太阳自动跟踪装置的设计与制作

为了充分、高效地利用太阳能, 人们普遍采用跟踪太阳的方式来实现.设计并制作了一种以单片机为核心的新型太阳自动跟踪装置.装置根据地理纬度、太阳赤纬和太阳时角,计算太阳的高度角和方位角,从而控制步进电机,通过传动机构实现太阳能电池板自动跟踪太阳的目的.从装置的原理、结构和应用效果等方面,对系统各部分进行了介绍.     

不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算

根据天空散射辐射各向异性的Hay模型，计算倾斜面上辐射量，推导得到了冬半年朝向赤道倾斜面最佳角的数学表达式。对我国一些地区不同方位角的倾斜面上月平均日辐射量及最佳倾角进行了计算和分析。结果表明，除了直接辐射量占总辐射量比例较大的地区以外，一般全年最佳倾角总小于当地纬度。当方位角增大时，倾斜面上辐射量要减少，这在高纬度地区尤其明显，因此，必须选择合适的倾角，以尽量减少太阳辐射量的损失。结果还发现，倾斜面方位角与全年最佳倾角的关系曲线和太阳电池的I-V特性曲线形状相似。     

昆明地区南墙面上小时太阳辐射量的计算

以昆明地区的南向墙面为例,模拟计算了两分、两至日的小时太阳辐射量随时间的变化关系.经计算机辅助计算得:四个典型日的最大负荷都出现在中午十二点附近.其中,春分日的最大瞬时辐射量为1.84 MJ/m2;夏至日的最大瞬时辐射量为0.59 MJ/m2;秋分日和冬至日的辐射量分别为1.81 MJ/m2和2.05 MJ/m2.     

太阳影子定位模型

以2015年全国大学生数学建模竞赛A题的附件1和附件4为对象.通过建立太阳影子定位的模型,分析确定影子对应物体所在的经纬度以及拍摄时间.在问题1中,利用直角三角形的性质,建立物体影子长度关于太阳赤纬、观测点纬度、真太阳时和物体高度变化模型,在MATLAB环境下绘制影子长度与各参数的三维相关图,得到其变化规律;在问题2中,基于问题1中建立的影子长度变化模型,结合真太阳时与观测点经度的关系,建立影子长度关于观测点纬度和观测点经度关系模型,通过非线性拟合估计观测点经纬度;在问题3中,将视频数据进行转化,获取太阳影子顶点坐标数据,基于问题2中建立的影子长度变化模型,结合日期与太阳赤纬的关系,通过非线性拟合估计视频拍摄的可能地点.     

关于长直圆筒面上电场和磁场的定量计算

用库仑定律和毕奥萨伐尔定律定量的计算出了无限长直圆筒载有电荷和电流时空间的电场分布和磁场分布 ,并给出了筒面上即电荷和电流所在处的电场强度和磁场强度     

应用太阳法实现CTL-713C型天气雷达天线波束指向自动定标

针对CTL-713C型天气雷达传统的天线波束指向定标方法中存在的技术落后、操作烦琐、自动化水平低等问题,提出应用更为先进的太阳法进行雷达天线波束指向定标.在分析利用太阳辐射能量标校该型雷达可行性的基础上,论述了结合经纬度信息、赤纬角和时角的太阳位置算法,介绍了太阳法标定软件的设计原理、实现方法、测试应用情况及使用中的注...     

基于太阳运动及辐射理论的跟踪装置评价系统研究

以地球运动规律、太阳辐射理论以及数学归纳法为基础,通过MATLAB软件的图形用户接口开发环境,对基于太阳跟踪装置设计和安装的太阳跟踪评价系统进行开发。所开发的太阳跟踪评价系统能够快速分析拟设计太阳跟踪装置的太阳高度角和方位角运动范围、太阳光到达地面的总辐射量、太阳跟踪装置的最优安装间距,以及对当地安装太阳跟踪装置的必要性进行评级,为太阳跟踪装置的设计和安装提供参考。     

纱条与固定假捻器之间摩擦力的计算

本文应用微分几何的原理详细论述了假捻产生的条件及摩擦力的变化规律，推导出纱条扭矩的简化计算公式。     

永定河流域太阳辐射逐时过程模拟

针对太阳辐射在不同区域地形条件下的差异,通过建立任意倾角和坡面方位角下的太阳辐射逐时模型,模拟了永定河流域1951—2018年的太阳辐射,并分析了该流域太阳辐射在不同倾角和坡面方位角下的变化特征.结果 表明:永定河流域1951—2018年逐年太阳辐射总体呈现减小趋势.任意倾角下,同一站点太阳辐射时变化形态基本一致,均呈...     

坡角对坡间挡土墙稳定性影响的数值模拟分析

以205国道某坡间挡土墙为例,运用数值模拟方法,对车辆荷载作用下坡角对挡土墙稳定性的影响进行了分析.结果表明,坡角对挡土墙变形破坏具有非常敏感的影响.随着坡角的增加,挡土墙水平变形量增加,塑性区范围扩大,而且坡面滑移造成墙体附加变形.因此,坡间挡土墙的建造应充分考虑边坡坡角的影响,对路基、墙体和坡体实施有针对性的整体加固方案.     

冬季寡照条件对寒地日光温室气象因子的影响

日光温室中部气温条件较好,东部上午低下午高,西部相反。北、中、南三个部位温度变化规律与东、中、西的类似。中部和北部气温始终高于南部,日照条件好时,中部气温升高幅度大于南、北。阴雨天空气相对湿度一直处于近饱和状态,揭帘子与放帘子对其影响不大;日照条件较好时,揭帘子后空气相对湿度迅速下降;室内气温达最高,空气相对湿度达最低,之后迅速升高,放帘子后1.5h空气湿度上升到近最大值,之后变化平缓。日光温室后墙具有广泛的利用前景,其光照条件可以满足植株生长发育要求。     

马兰庄铁矿沙河山采区边坡稳定性

研究了马兰庄铁矿沙河山采山区边坡稳定性，对包括岩体结构面调查分析，岩石力学试验分析以及边坡稳定性等进行综合分析，最后得出了新的最终边坡角。若按此最终边坡角重新圈定采场境界，可获得显著的经济效益，环境效益和社会效益。     

坡面形态和含水率对三维细砂边坡失稳影响的模型试验研究

受周围土体约束的空间效应,边坡破坏常呈现三维特征。采用模型试验对顶部压载下三维边坡的破坏机制和滑动面特征进行研究。试验考虑了坡面形态(平、凸、凹)和坡体初始含水率的影响,通过坡顶加载分力板,触发边坡模型失稳破坏。采用位移计和土压力盒分别记录坡顶位移和坡内土压力的变化。利用白砂层测量方法找到临界滑动面位置,获取滑面立体形态,分析了边坡破坏的产生、发展、失稳。试验结果表明:坡面形态对滑动特性影响很大,相同坡角下凹坡能承受最大的顶部荷载,平坡次之,凸坡最小。边坡均为浅层破坏,凹坡滑面深度最浅,平坡最大,破坏有明显的三维效应。含水率高的边坡承受的顶部荷载和滑面深度均小于含水率低的边坡。     

不同方位角上太阳能集热器最佳倾角的确定

综合考虑太阳辐射量和热负荷的变化,以福州地区为例,分别以年最大得热量和年需最小辅助加热量为目标,计算得到不同方位角所对应的集热器最佳倾角.结果表明,正南朝向下,相较于以年最大得热量为目标确定的集热器最佳倾角,以年需最小辅助加热量为目标确定的集热器最佳倾角可节约11.7%的辅助加热量.方位角对集热器最佳倾角也有较大影响.当方位角的绝对值较大时,应采用较小的集热器倾角.     

降雨作用下堆积体岸坡变形破坏模式模型试验研究

为了进一步探究降雨作用下堆积体岸坡变形破坏模式,自主设计制作了物理模型试验系统,通过三峡库区某堆积体滑坡现场取样,在测定土样基本物理力学参数后,开展了降雨作用下不同坡角的堆积体岸坡模型试验,主要分析了不同坡角下岸坡模型的变形破坏特征及破坏模式。结果表明：坡度对岸坡变形破坏特征影响显著,坡角较大(60°与50°)时,坡体易出现浅层滑动破坏,坡角较缓(40°)时,容易出现深层滑动,35°及更小坡角时,未出现明显的变形破坏;浅层滑动破坏规模较小,变形自下而上牵引,演化发生所需的时间较短,而深层滑动破坏规模较大,变形自上而下推移,所需时间更长;降雨作用下堆积体岸坡变形破坏可分为软化剥蚀—蠕动变形—明显滑动三个阶段,变形破坏模式表现为雨水入渗→表层饱和→土体软化→饱和区扩大→土体沉降→坡顶裂隙出现→坡脚变形/坡体整体变形→浅层滑面/深层滑面→浅层破坏/深层破坏。     

基于能量原理的均质土坡临界坡高计算

针对黏聚力较小的均质黏性土坡有可能产生沿直线滑裂面及沿对数螺旋滑裂面滑动的情况,利用能量原理和土坡极限分析的上限定理,推导了坡顶倾斜的土坡沿直线滑裂面滑动的临界坡高,得到黏聚力较小的黏性土均质边坡产生沿直线滑裂面的破坏,其临界坡高与坡顶面倾角α无关,只与土体的抗剪强度c,ψ及密度ρ和坡体倾角β相关的结论.将该结果与同类...