测量低压汞灯254nm辐通量的Keitz方法

介绍了测量紫外灯辐通量的2种方法.提出通过测量低压汞灯254 nm辐照度,可用Keitz公式计算出辐通量.实验测试和讨论了Keitz公式与线光源、柱光源近似的差别,证实在辐射功率计探头与灯之间的距离为灯长度的2.5～4倍的条件下,Keitz公式计算和分布辐射度计法得到的紫外辐通量的误差1%.并测得外径16 mm,长0.8 m,功率120W的低压汞灯的254 nm辐射效率约为40%.     

水下光场及其影响机制的水槽模拟实验研究

测定了水下光合有效辐射(PAR)、光谱成分及悬浮物、叶绿素a等参数,分析了水下PAR变化及光谱分布、光衰减系数的光谱分布、辐照度比的变化、水下光场的数值拟合.结果表明,PAR的垂直分布主要取决于水体中的物质组成,从静止到小水流、大水流状态,PAR的衰减显著增大,分别由1增大到2m-1,再到4m-1;表面辐照度最大值一般在560nm左右,随着深度增加最大值出现波段向红光波段移动,水下光谱在蓝光波段衰减最强烈,其次是绿光、红光;光衰减系数随着波长的增加大致呈下降趋势,向下辐照度衰减系数在静止、小水流、大水流3种状态的值分别在0.75～2.56,2.30～4.66,3.51～10.34 m-1间变化;辐照度比最小值出现在蓝紫光波段,但在580和700nm附近出现两个峰值;在通过对光学参数与主要影响因子进行数值拟合以及计算叶绿素a对衰减系数的贡献率发现,水流变化引起的悬浮物浓度增加是造成水下光衰减的主要因素.     

流化床光反应器中光强波动信号的测量

针对流化床光反应器中光强的测量问题,研制了一种高灵敏度的光导纤维光强传感系统,并对外部平行光源平板流化床光反应器中光强的分布及其波动规律进行了研究。结果表明:在外部平行光源照射下平板流化床中光沿径向呈指数衰减;液-固流化床与三相流化床中光强信号的波动规律不同,三相流化床中光强信号的功率谱密度图在5~12 Hz处出现谱峰。该测量系统结构简单,操作方便,适合各种流态化光反应器床层内部光强信号的测量。     

不同光催化反应器降解有机物的性能比较

在苯系污染物的光催化降解研究中 ,采用了三种反应器 :间歇式平板反应器 ,连续流平板反应器及三相流化床反应器 .连续流平板反应器可利用太阳光源 ,Ti O2 /砂子催化剂用量 0 .1 1 g/cm2 反应器 ,在一个日照的条件下 ,较低浓度的苯酚溶液可达到 72 %的去除率 ;三相流化床反应器内设 2 0 w紫外光灯一支 ,使用 Ti O2 /GAC催化剂 ,在一定的气、液上升流速下可以形成充分发展的流化床 ,反应效率高 ,可以全天候运行 ,运行容积负荷 9.45 mg苯酚 /L·h.     

固定化包埋细胞颗粒填充床光生物制氢反应器内的多相传输模型

包埋细胞颗粒填充床光生物制氢反应器内是带有气液两相流动、底物及产物扩散、颗粒内生化反应的复杂生化反应体系．文中建立了包埋细胞颗粒填充床内含生化反应的多元多相流动及传输特性的多相混合模型,并发展了包埋细胞颗粒光生物制氢反应器底物降解和光合产氢的理论计算方法．模型的理论预测值与填充床反应器底物降解和光合产氢特性实验结果基本符合．     

基于探测器法的光辐射源光谱辐射照度检测

黑体辐射器法和辐射探测器法是目前检测光辐射源光谱辐照度的常用方法,由于其检测系统庞大、操作要求高,从而限制了光辐射技术在工程应用中的发展。为此,提出采用探测器进行量值传递标定光辐射源光谱辐照度的方法。以黑体辐射理论为基础,采用辐照度测量方法标定P3207型红外探测器,并利用该探测器检测由PY12-20型卤钨灯构成的光辐射源。实验搭建了由光辐射源、快门及光阑组件和探测器组件组成的光辐射源测量装置。     

面曝光快速成形系统中紫外光辐照度分布研究

为了提高面曝光快速成形系统的零件制作精度,研究视图平面上的紫外光辐照度分布规律.采用最小二乘法,对实验数据进行拟合,建立了紫外光辐照度随视图平面位置坐标和灰度值变化的关系模型.并利用该模型对视图平面上紫外光分布进行了均匀化处理.处理结果表明,通过灰度调制可以得到比较均匀的辐照度分布.     

一种新型一体式膜生物反应器的设计

针对目前一体式膜生物反应器在应用过程中存在能耗高、氧利用率低以及膜污染严重、通量下降等一系列问题,利用无泡曝气膜生物反应器的优点和反冲洗原理,对一体式膜生物反应器进行了改进,设计了一种新型反应器,并对这种反应器的优点进行了详细的分析说明.分析发现该反应器不但具有无泡曝气膜生物反应器的全部优点:氧利用率高、能耗低、出水好;同时在运行中具有低的膜阻力、保持高的膜通量,在延缓、防治膜污染方面具有独特的优势.     

箭型排布的矩形微槽平板上液膜流动特性

光滑平板降膜受表面张力和接触角的影响易收缩成溪流,导致传热表面出现干斑,为解决这一问题,提出箭型排布的矩形微槽平板。通过可靠的computational fluid dynamics（CFD）计算模拟两相流理论,建立三维非稳态平板降膜数学模型,研究了箭型排布的矩形微槽平板上的液膜流动特性,并探究了微槽宽度、深度及箭型夹角对液膜在平板上铺展效果的影响。结果表明：箭型排布的矩形微槽可有效增大液膜在平板横向的铺展面积,使液膜润湿面积增大,减少平板表面干斑;在120°箭型结构下,矩形微槽最优参数为宽0.5 mm,深0.3 mm,此时可将比湿面积由光板表面的62%~89%提高到84%~94%;低雷诺数时,120°箭型结构对液膜横向铺展引导效果显著,雷诺数增大时,90°箭型结构引导效果更好。     

新型平板反应器内光暗周期的仿真优化

利用Fluent软件,对加入扰流柱的新型平板光生物反应器内的微藻细胞运动轨迹进行仿真,基于Cornet模型计算微藻细胞经历的光暗周期. 根据藻液浓度变化,优化入射光强,以保证在不同藻液浓度下藻细胞平均光暗周期始终保持最小,约4.25s. 根据仿真结果,对不同藻液浓度下达到最优平均光暗周期所需的入射光强进行拟合,相关系数（R²）达到0.9994,为平板反应器的进一步优化设计提供了新的思路.     

中国云南地区地面紫外辐射观测

 在云南丽江(26°52′N,100°13′E)和勐腊(21°29′N,101°34′E)两地分别对以254nm和297nm为中心波长的太阳紫外辐射作了地面观测.观测时间为1999年7月～2000年5月.本文分析了两地紫外辐射的时空变化并初步讨论了与云量、臭氧总量的相关关系.研究结果表明:297nm波段的紫外辐射夏季强,冬季弱,具有明显的季节变化.丽江地区的紫外辐射在同一云量条件下高于勐腊地区,这可能是由海拔高度的差异引起.云量对两地的紫外辐射变化有强烈的影响,而当剔除云量、季节和随机变化等影响因素后,紫外辐射和臭氧总量呈现出了负的相关关系.     

红外辐射对比度概念的探讨

为了更方便理解红外辐射对比度的含义,针对目前红外辐射对比度计算使用的物理量和公式比较混乱的情况,从红外探测的实现方法出发,分析指出对比度衡量的标准物理量应该为在探测器处的红外辐射照度。当目标与背景不在同一位置且与探测器相距较远时,用辐射亮度、辐射出射度计算对比度分析探测效果是不恰当的。相对对比度应该使用目标与背景在探测器处的红外辐射照度差值的绝对值除以目标与背景的红外辐射照度平均值作计算。     

昆明冬季地面生物有效紫外辐照度的理论与实测研究(Ⅰ)

依据已建立的昆明紫外辐射传输方案,计算并讨论了直接太阳紫外辐射漫透射率、漫反射率和单次散射反照率随垂直高度及波长的变化情况.研究结果表明在考虑臭氧吸收和空气分子散射的情况下,对漫透射率而言,臭氧的吸收作用是主要的,同时分子散射也有较大影响.而漫反射率受到低层分子散射的作用更为明显.此外,波长较短的紫外辐射更易受到大气的消减.     

HSG-99型红外瞬变光源光谱测试系统

介绍一种光谱辐照度动态测量系统，它适用于对光管等瞬变光源的红外光谱区辐射情况进行动态分析，系统可获得瞬变光源点烯过程中任意时刻的光谱辐照度，给定波段的辐照度及其随时间的变化，以及峰值波长随时间的变化，系统测试软件采用下拉菜单，操作非常简便。     

THE SECOND LAW ANALYSIS OF GLOBAL IRRADIANCE BASED ON OBSERVED SPECTRAL DISTRIBUTIONS

There have emerged ample literature about the Second Law analysis of extraterrestrial and terrestrial solar radiation consequent to the pioneer works by R. Petela and D. C. Spanner, of which most are irrelevant to the frequency distribution of solar radiation. Since the Second Law analysis was introduced to the fields like photovoltaic and photosynthesis, rendering a need for a method closely related to solar radiation spectrum, some authors created wavelength dependent dilute factots to take the various influence of atmosphere on the frequency distribution into consideration. Because of the complexity of the influence on different frequency, it is not convenient and accurate enough to practically apply the present exergy theories of diluted solar radiation to real solar exergy systems at the surface of the earth. This paper shows a numerical method of Second Law analysis in dealing with the cases of diluted solar irradiance on the earth, based on the observed spectra of global direct and diffuse radiat     

喷雾冷却沸腾传热强化试验

随喷雾流量及过热度增加,热流密度增大,但热表面中心干涸区变大、液膜覆盖区减小,表面利用率降低,传热性能有提升空间。基于此,通过改变单喷嘴高度、设计微孔阵列喷嘴两种途径,探讨热表面液膜均匀性和喷雾冲击强度对传热的影响规律。结果表明单喷嘴高度存在最佳值(4 mm),此时热表面无干涸区,喷雾冷却沸腾传热性能最强;与喷嘴高度6 mm相比,在喷雾流量为50 mL/min、过热度为20 K时,热流密度提高了13%;微孔阵列喷嘴形成的液膜分布更均匀,使得表面温度也较均匀,当过热度大于10 K,微孔阵列喷雾传热性能更优,比上述工况下单喷嘴的热流密度提高16%。强烈冲击的均匀薄液膜是决定喷雾冷却沸腾传热的关键,为进一步强化喷雾冷却沸腾传热提供了可行的方向。     

脉冲加热下微尺度表面流动沸腾

利用微机电系统(MEMS)加工技术,在梯形微通道内集成特定形状(60 μm×100 μm)的Pt微加热器,通过改变脉冲加热电压及水的流速,采用高速摄像机观察并记录微加热器表面的流动沸腾现象,根据脉冲宽度2 ms下不同流速及热流时微加热器表面的核态沸腾及膜态沸腾现象得到了沸腾流型图.结果表明：在一定流速条件下,随着微加热器的热流增加,核态沸腾及膜态沸腾相继出现在微加热器表面,且核态沸腾开始向膜态沸腾转变;同时,增加水的流速,可使微加热器上发生核态沸腾及膜态沸腾所需的热流量增大.     

制备条件对梯形聚硅氧烷取向层光取向行为的影响

选用侧链含有双元光敏基团的梯形聚硅氧烷材料作为光取向材料,采用偏光显微镜(POM)及晶体旋转法,研究了梯形聚硅氧烷光取向层的制备条件,包括取向剂浓度、紫外光辐照度及光照时间对光取向层的取向行为的影响.结果表明,取向剂浓度越大,光敏基团更易于组装成垂直取向状态,进而诱导液晶分子形成垂直取向的分子排列方式.在一定的紫外光辐照度范围内可以有效地引起偶氮苯光敏基团的面内、面外异构化及再取向,有利于取向层诱导液晶分子形成平面取向的分子排列方式.紫外光光照时间的增加有利于取向层诱导液晶分子形成平面取向的分子排列方式.     

太阳模拟器光源离焦对光斑的影响分析

针对聚焦型太阳模拟器光源离焦量与光斑辐照度的关系开展了研究,以聚焦型太阳模拟器光学系统为研究对象,根据某型号的短弧氙灯及其椭球聚光镜进行模拟计算,依据氙灯能量分布图及其配光曲线,将发光体简化为两端不发射光线、侧面发射光线的柱形发光体。在光学模拟软件TracePro中将简化的发光体及其椭球聚光镜进行建模,主要模拟光源轴向及其径向离焦对光斑的影响。结果表明,光源离焦对光斑辐照度平均值影响不大,但是对光斑辐照度的最大值、光斑辐照度分布形式、光斑面积有很大的影响。依据以上分析结果可以为太阳模拟器调焦系统方面的设计提供理论上的数据参考,对该类型的太阳模拟器装调也具有指导意义。     

用部分相干光成像理论计算刀口法中的光强分布

利用部分相干光成像理论,推出Ｆｏｕｃａｕｌｔ刀口相位检测时非相干入射情况下的像面光强分布．分析表明,在一定条件下,可得到输入物函数相位变化率分布的信息．