塔式光热电镜场布置方案的研究

主要是通过MATLAB进行仿真研究,来为塔式光热电站镜场的布置提供一个参考方案。塔式光热电镜场的布置主要受到以下几种因素的影响:余弦损失、大气衰减损失、中心点距离效率、遮挡损失、地理纬度等。将余弦效率、大气衰减损失、中心点距离效率的乘积定义为镜场光学利用效率,用做镜场布置的参考。研究主要考虑纬度对镜场布置的影响,通过绘制纬度为15°、30°和40°的塔式光热电站镜场,从而对不同纬度下镜场布置做出分析。理论分析的结果表明:纬度越低,镜场达到相同功率输出时所需要的定日镜数量越少;反之纬度越高,镜场达到相同功率输出所需要的定日镜数量越多。     

三运动复合线性菲涅耳反射式太阳聚光系统的性能研究

为改善线性菲涅耳反射式聚光系统的余弦损失对系统聚光效率的影响,提出了一种运动式线性菲涅耳反射聚光系统,该聚光系统依靠镜场与太阳保持反向运动来减小余弦损失.通过在广西柳州(北纬24°03')搭建的实验台架对系统的可行性和效率增加进行了验证.实验结果表明该新型系统对太阳光的聚光效率比固定式菲涅耳系统提高9%左右,与理论计算值相当.文中亦利用光学仿真分析对系统布置的优化进行了探讨.分析结果表明在现有系统参数的基础上,适当降低接收器高度可进一步减小余弦损失;在二次聚光器接收允许的范围内适当增大镜元间距还可减小镜场遮挡损失,继续提高系统聚光集热效率.      

塔式太阳能定日镜控制系统综述

概述塔式太阳能发电系统中定日镜硬件设计及控制方式研究现状。通过对镜场控制系统分析,论述定日镜场控制方案优缺点,指出现有定日镜控制中,最大难点在于通过何种方式使定日镜实现对太阳实时、有效跟踪,诸如镜场中定日镜以何种方式排列、不同天气情况下如何控制定日镜等;提出以可编程控制器(Programm able Logic Controller,PLC)为主体的定日镜控制整体思路,并对未来塔式太阳能定日镜控制系统研究发展做出展望。     

定日镜群风荷载干扰效应的数值模拟

定日镜通常以群的形式出现,在气流流过时,各个单体之间会出现干扰效应,影响到它们的风压分布以及流场特性。为了研究这种干扰效应,建立数值风洞模型,编制相应的UDF程序,模拟B类地貌下大气边界层风场入口条件,选用标准k-ε模型模拟计算不利工况、常用工况、停放工况下的两定日镜前后径向布置的干扰效应和四定日镜辐射状布置的干扰效应,计算风力干扰因子,给出其流场分布图,分析不同工况、不同距离、不同布置形式等因素对定日镜表面风压的影响。计算中通过选用混合网格强制内部非结构化网格向外部结构化网格过渡,使用Gambit软件中的Size Function功能,在确保网格精度的同时大大减小了计算量。研究结果表明:在径向布置定日镜中,后方定日镜处于前方定日镜的尾流区,其表面风压减小较为明显,仰角为0°时对距离影响最为敏感;辐射状布置的定日镜受到斜侧前方定日镜干扰,表面风压呈现增长趋势。     

蜗壳截面形状对液力透平性能的影响

在液力透平中,蜗壳的水力损失大小对透平的性能起着至关重要的影响.针对国内外液力透平的研究现状以及其效率较低等问题,对一单级单吸液力透平的蜗壳截面形状进行研究,借助ANSYS软件得出液力透平在不同蜗壳截面形状下的压力场、速度场、性能曲线和水力损失.研究发现:在选择的矩形截面、梯形截面和圆形截面中,透平蜗壳截面是梯形截面时的效率最高,适合本文研究的模型;在同一流量下,流体在圆形截面蜗壳内的水力损失最小,但是在叶轮中损失最大,因此蜗壳截面是圆形的透平效率不是很高.     

风场作用下的定日镜轻量化设计

针对传统优化方法在定日镜轻量化设计中表现出的灵敏度依赖性和计算低效性等缺陷,提出将响应面模型与序列二次规划算法相结合的方法。该方法在保证定日镜强度、刚度和动态性能等要求的基础上,对风场作用下产生非线性响应的定日镜结构进行轻量化设计。通过数值风洞试验和Davenport谱得到作用在定日镜上的静态风荷载和脉动风频率,利用拉丁超立方试验设计得到的空间样本点进行数值仿真,建立各响应值关于15个设计变量的二阶响应面模型,并采用序列二次规划算法进行定日镜轻量化设计。研究结果表明:在保证定日镜满足许用挠度、应力和一阶固有频率的前提下,定日镜总质量减少了198 kg,减重率达12.31%,轻量化效果显著。同时该方法快速、高效、可靠,具有较强的工程实用性。     

一种改进的余弦窗及其DSP实现

提出了一种减少频谱泄漏,而又易于实现的改进的余弦窗,其核心思想是对一般的余弦窗函数施加一个指数m,根据对频率分辨率和幅值精度、旁瓣抑制的侧重不同,改变m的值,得到不同性能的改进余弦窗.在DSP中软件实现时,针对不同的m值,进行不同次数的循环来实现.仿真结果表明,这是一种效果比较好的加窗方法.     

基于仿真技术的车间布置方案评价与优化

为提高车间布置设计与实际生产环境的契合度,将系统布置设计与仿真技术相结合。采用系统布置设计方法得出初始布置方案,并对其进行物料搬运分析以确定物料流动路线与搬运方式。进而设计生产、搬运与存储规则,对不同布置方案分别进行仿真分析。根据仿真输出结果对方案进行综合评价与针对性的调整。实验结果表明:经过仿真技术评价与优化后得出的车间布置方案更加真实有效,可以改善车间生产过程中在制品堆积,物料搬运低效无序,不同作业区域生产能力不均等问题。     

汽轮机中压缸气动设计中的损失分析

运用计算流体力学(CFD)方法对300 MW汽轮机中压缸的3种反动式改型方案的内部流场进行了数值模拟.根据计算结果分析了不同方案下的流动特性和参数变化,给出了多级效率,并分析了引起级内损失的原因.计算结果表明,反动式与冲动式两种设计方法得到的叶片效率相近;而后部加载叶型能有效抑制二次流,从而降低叶栅损失;叶片的前缘直径及弯曲角度对流场中涡结构有明显的影响.     

基于MIDAS/Gen的槽式聚光器结构模态分析

针对槽式聚光器结构优化问题,根据张家港试验基地槽式聚光器实体装置,基于MIDAS/Gen建立槽式聚光器三维有限元模型,采用Lanczos模态计算方法,进行各角度工况下模态分析,得到槽式聚光器在不同工况下的结构模态特征.对槽式聚光器装置进行动力特性测试,测点布置在结构的多个位置,传感器主要布置在聚光镜的镜面中心位置.现场实测过程中选用优泰公司的软件和设备——动态信号采集系统、传感器以及采集仪等试验设备和装置,获取各测点的有效数据,通过优泰软件对原始数据进行处理,得到槽式聚光器装置的动力特性.将数值计算结果与原型实测结果进行对比验证,验证结果表明:本文建立的槽式聚光器三维有限元模型能够较好地模拟现有槽式聚光器结构,能够用于槽式聚光器的静态分析及结构优化分析研究,可以为进一步提高槽式聚光镜组的聚光效果和降低成本提供参考.     

基于图像分割的云层测速方法

为了解决塔式太阳能电站镜场上空的云层遮挡问题,提出一种对镜场上空移动云层进行预测的测速方法。首先利用固定摄像机对云层图像进行采集,然后提取不同帧数的图像,并进行伽马变换、遗传算法图像分割、云层目标检测、运动云层匹配等处理,最后根据匹配得到的像素坐标计算云层的移动速度和方向。实验测试结果表明:与光流法的数据进行比较,显示图像分割方法计算量少,位置预测误差小。可见运用图像分割方法进行云测速是可行的,为塔式太阳能电站的云监测中云遮挡预判提供理论依据。     

斜煤井天然采光初步研究

我们在一条700米长斜煤井上进行了天然采光试验研究工作.选矿井为试验基地,主要是把它作为窄长型地下建筑空间的代表,取得初步经验再推广到同类型的建筑空间中使用.主要采光手段是工程定日镜,研制成一台2.4米有效口径大型工程定日镜.另外还设计出几种型号的工程定日镜,并作了工艺试验,它们适宜批量生产供各类地下建筑天然采光使用.对矿井巷道内照明结果和理论估算值作了对照.还存在着光场、流场、温度场、介质消光和光谱分布变化方面一些问题,本文一一作了分析,简介了采取的部分措施.     

一种低成本高亮度的太阳能仿真器的设计与实现

为了研究熔盐的遇光的融化和光线的吸收,设计了一种低成本高亮度的太阳能仿真器,使用了7盏1500W的金属卤灯（用在体育馆照明的灯）来模拟太阳能光源,配合聚光器件组合,能产生高强度光斑．实验效果显示太阳能仿真器能良好地模仿自然太阳的光能曲线．     

船舶管路综合布局优化

一艘完整的船舶就像一个人体,管路就像人体中的血管,承载着连接系统,输送工作介质等多项功能,有了它,才能使船上各系统的功能得以正常连接和发挥作用。管路设计是船舶设计中重要的设计内容与组成部分,同时,管路布局的好坏直接决定着一艘船舶的质量与经济成本。同一艘船舶,同一个舱室,同样的系统原理,不同的设计人员做出的管路布局往往差别很大。排除违反系统原理及违反各规范要求的情况,合情合理的管路布局仍然千差万别,这就要求管路布局设计人员从多方面优化当前设计。     

非文本区域优先的版面分析方法

版面分析目前已成为提高汉字识别系统效率的关键技术之一。针对中文版面较为复杂的特点,本文提出一种非文本区域优先的版面分析方法。该方法提取文档图像中所有连通域,根据连通域的大小进行聚类,从而可以得到文字连通域和非文字连通域,以达到分割版面的目的。实验结果表明,这种方法能够对比较规范的中文版面进行分析,具有较高的效率和较好的适应性。     

多个太阳矢量磁像仪数据计算的电流螺度对比分析

从20世纪90年代开始,太阳光球电流螺度研究已经取得了重大进展.大样本的统计结果揭示了电流螺度分布的一个重要趋势:太阳表面的活动区,在北半球的螺度符号主要为负值,在南半球的螺度符号主要为正值.虽然不同仪器观测的矢量磁场计算得到的电流螺度符号具有基本的一致性,但它们之间还存在着一些差异.本文中,利用不同矢量磁像仪观测的矢量磁场数据,我们分析了电流螺度随磁场强度的变化,探讨了不同仪器之间差异的原因.我们将纵向磁场和总磁场按强度划分成6个区间,计算了每个区间内电流螺度密度的平均值h_c.统计结果显示:当纵向磁场小于600 G时,由不同仪器数据计算的h_c具有很好的一致性,并且遵守螺度半球符号法则;当纵向磁场大于600 G时,不同仪器之间的差异增大,并且在有的磁场区间内,电流螺度不遵守半球螺度符号法则;南半球的电流螺度更好地符合半球螺度符号法则.电流螺度随总磁场的变化趋势与纵场的相似.利用同样的方法,对个别活动区进行研究,分析磁光效应对电流螺度的影响.通过上述分析,我们得出当纵向磁场小于600 G时,计算得到的电流螺度基本可信.当纵向磁场大于600 G时,造成不同仪器之间差异的真实原因需进一步研究.     

多结叠层太阳电池中隧穿结的性能优化

提高太阳电池的转换效率是人类利用和发展太阳能技术的主要追求目标,目前有望大幅度提高转换效率的一个最直接手段就是采用多结叠层太阳电池.开发研制电学和光学损耗极小的隧穿结,是提高多结叠层太阳电池性能的有效途径.从材料、掺杂剂和掺杂浓度的选择以及结构的优化等诸多方面,阐述了改善隧穿结性能的理论方法和技术措施.对优化隧穿结的沉...     

碟式聚光太阳能热发电系统用腔式吸热器热性能分析

对集热系统中的平顶锥形腔式吸热器进行热性能分析及实验研究．计算给出了在各种温度下各项热损失所占的比重及吸热器的总体热效率、实验得出了加热功率与腔式吸热器热效率的关系，表明平顶锥形腔式吸热器具有较好的热性能。     

四种交叉V型吸热板-底板太阳能空气集热器热性能的数值模拟对比分析

作为最常用的一类平板型空气集热器,V型波纹吸热板空气集热器近年来被广泛应用和研究.采用相同几何尺寸(长2m,宽1m)的波形板,构成四种不同流道的交叉V型吸热板-底板太阳能空气集热器,应用太阳载荷模型,利用FLUENT软件,对集热器在倾角为30°,入口空气流量为60m3/h的工况进行了三维数值模拟,得到集热器不同位置的温度场、吸热板中心宽度0.5m处的平均努赛尔数和瞬时效率,并对其进行了对比分析,得出空气集热器的V型吸热板横向放置、底板纵向放置结构的瞬时效率最高.