聚光集热苦咸水蒸馏装置中含吸光颗粒水体的光吸收特性

传统太阳能蒸馏装置存在传热热阻大,传热换热环节多等缺陷,导致太阳能蒸馏装置热能利用效率低和淡水产量小,鉴于此,该文设计一种新型基于聚光集热的苦咸水蒸馏装置,利用抛物碟式聚光器将入射太阳光汇聚并直接在含有大量黑色多孔颗粒苦咸水体内完成光热转化,克服了传统太阳能蒸馏器光传输方向与热传输方向相反的缺点,减少了装置传热换热环节,使得聚光直接加热苦咸水蒸馏产水得以实现,该文对于装置中实现光热直接转化的水体光吸收特性展开试验测试和理论分析,借助光学积分箱对影响水体模拟受热温升阶段和沸腾蒸发阶段光吸收特性的吸光颗粒粒径、颗粒丰度及光程等因素展开研究。结果表明,含较小粒径吸光颗粒的水体光吸收特性较好,在模拟受热温升过程中,含粒径为0.5 mm颗粒的水体最大光吸收比比含有粒径为1.0 mm颗粒的水体增加9.0%,模拟受热沸腾过程中,丰度为6.7 g/L水体光吸收比是丰度为0.75 g/L水体的4.94倍,且水体光吸收比随沸腾程度呈指数函数变化规律。该研究结果为太阳能苦咸水蒸馏技术的热能高效利用提供参考。     

聚光回热式太阳能土壤灭虫除菌装置光热性能

该文针对传统设施农业土壤灭虫除菌过程使用化学消毒法所带来的环境污染和农作物药物残留等问题,提出了新型聚光回热式太阳能土壤灭虫除菌装置,利用太阳能聚光集热技术加热空气进而对农业种植土壤进行高温消毒,同时将土壤所含有机物加热挥发,实现对农业种植土壤的修复,同时处理后的热土壤对进料空气进行预热,提高了装置的热能利用效率。该文介绍了聚光回热式太阳能土壤灭虫除菌装置的工作原理,利用光学仿真软件对装置中复合多曲面聚光器的光学效率进行了计算,基于光学计算结果,对聚光回热式太阳能土壤灭虫除菌装置的光热性能进行了室外试验,测试了装置的空气加热温度和集热效率。结果表明,用于土壤灭虫除菌的热空气在聚光比为3.6,流动速度为1.075 m/s时,装置的集热效率最高,加热后空气温度最高达到了88℃左右,集热效率为65%左右,能够满足农业土壤灭虫除菌所需的温度需求。     

聚光蒸发式太阳能苦咸水淡化系统水体光热性能分析

针对太阳能苦咸水淡化系统中太阳能集热系统在高温段时效率低,而苦咸水淡化系统在低温段时效率低的结构性不匹配问题,提出了聚光蒸发式太阳能苦咸水淡化系统。为了提高苦咸水对入射太阳光的吸收作用,对太阳能集热系统中的苦咸水进行功能化处理,并对功能化苦咸水的透射率进行了光学性能分析,在实际天气条件下,对功能化苦咸水的热能利用效率进行了试验研究。结果表明,功能化苦咸水的透射率随粒子丰度增加而减小,随粒径减小而降低;粒子丰度由6.25增加为50.0 mg/L时,含有粒径为0.72 mm粒子的功能化水体的热能利用效率增加了41.3%;功能化苦咸水热利用效率计算结果与光学性能测试结果变化趋势一致。该研究为提高太阳能苦咸水淡化系统热利用效率提供了参考。     

无量山蚂蚁种类及其分布

为查明无量山的蚂蚁物种资源,采用样地调查法调查无量山4个垂直带21块样地105个样方的蚂蚁资源。共采集蚂蚁标本2 113号,鉴定蚂蚁物种共91种,分属于6亚科30属,样地中平均每平方米有蚂蚁20.1头。种类最多的蚁亚科有11属37种,占总物种数的40.7%;其次是切叶蚁亚科9属35种,占总物种数的38.5%;大头蚁属和弓背蚁属种类最多,均有10种,单种属有13属;巴瑞弓背蚁分布最广,在9块样地中有分布,其次是横纹齿猛蚁和中华大头蚁,在7块样地中有分布,仅在1块样地中出现的蚂蚁有38种;个体数低于10头的蚂蚁有43种,其中12种蚂蚁只有1头个体。结果表明,无量山蚂蚁资源十分丰富,具有较大的保护和利用价值。     

太阳能干燥装置槽式复合抛物面聚光器热性能分析

直接式太阳能干燥系统在运行过程中,存在物料表面受热易硬化而阻碍其内部水分蒸发的问题,鉴于此,该文设计一种新型槽式复合抛物面聚光集热太阳能干燥系统,其由槽式复合抛物面聚光集热器、物料托盘、风机、空气管、控制系统等组成。利用光学仿真软件对系统中槽式复合抛物面聚光器进行光线追迹,计算分析不同入射偏角对聚光器光学效率、聚光效率等的影响机理。在此基础上,搭建太阳能槽式复合抛物面聚光集热干燥性能测试系统,在实际天气条件下,对聚光集热单元性能展开测试研究。结果表明,当入射光径向偏角为10?时,聚光器理论光学效率可达到70.38%,晴天太阳光正入射运行、空气流速为6.5 m/s时,接收体出口空气温度最高为37.2℃,比径向入射偏角为10?时提高了7.8%;加装玻璃盖板可有效提高聚光器光热转换效率,晴天时其最大转换效率为55%左右,比无玻璃盖板时最大效率提高了约120%。研究结果可为主动式太阳能聚光集热干燥系统的进一步应用提供了参考。     

利用多余光照光伏发电的温室透明覆盖材料的研制

针对高于光饱和点的多余光照对植物生长没有意义的问题,该文研究了一种可利用多余光照实施光伏发电的新型实体复合抛物面聚光(compound parabolic concentrate)温室透明覆盖材料。利用光学仿真软件对不同入射角的太阳光进行追踪,并对该透明覆盖材料在实际天气下的透过率和发电功率进行试验研究。仿真结果与试验输出功率以及覆盖材料实际透过率的趋势相吻合,在正午阳光强烈时覆盖材料透过率低,最低时只有32%;而上、下午透过率相对较高,在60%左右。研究表明此新型温室覆盖材料可以较好地调节光照,使温室内的光照度更加均匀,进而改善温室内光热环境,同时利用多余光照发电,实现太阳能综合利用。     

无量山猎蝽种类及其群落多样性

调查了无量山4个垂直带21个样地7种植被类型的猎蝽群落多样性,共采集猎蝽标本168号,分属于7亚科22属32种,其中种类最多的真猎蝽亚科有13属20种,丽勺猎蝽和彩纹猎蝽数量最多、分布最广;有4亚科为单属单种,另有8种猎蝽仅在1个样地中出现,7种猎蝽只发现1头个体.整体上无量山猎蝽各项群落指标南段与北段、东坡与西坡的差异不大,属中等相似水平;不同植被类型中却表现为云南松林、针阔叶混交林、季风常绿阔叶林和思茅松林的群落多样性明显优于其他植被类型;不同海拔高度上的群落指标也表现为2000m和1 750 m群落多样性优于其他海拔高度,具有明显的垂直地带性规律.     

无量山垂直带蚂蚁群落多样性研究

调查了无量山4个垂直地带21个样地7种植被类型的蚂蚁群落多样性,有5亚科19属41种蚂蚁在样地中表现为优势种,其中举腹蚁属为优势种最多的属,共有7个优势种,优势性最好的物种是巴瑞弓背蚁,分别在4块样地中都表现为优势种.总体上,无量山西坡的蚂蚁群落多样性明显优于东坡,北段的蚂蚁群落多样性优于南段;西坡与东坡、南段与北段的蚂蚁群落都属于中等不相似水平;各项重要群落指标在不同海拔高度上表现为明显“中部优、两头差”的垂直地带性分布规律,即海拔1 750 m样地最优,并在1 750m基础上随海拔的升高和降低都逐渐变差;各项重要群落指标在不同植被类型中呈现思茅松林最优、河谷稀疏灌木草丛最差的特点.     

添加黑色粒子降低太阳能苦咸水淡化系统中水体通光性能

针对太阳能苦咸水淡化系统中太阳能集热系统在高温段时(≥100℃)效率低,而苦咸水淡化系统在低温段时效率低的结构性不匹配问题,提出了聚光直接加热式太阳能苦咸水淡化系统,为了提高苦咸水的吸光能力,将黑色粒子投入到透明玻璃蒸发器内的苦咸水中,实现了苦咸水的功能化,从光学角度对功能化苦咸水的通光性能展开研究,给出沸腾状功能化水体的通光性能变化规律,并对非沸腾状苦咸水的通光率进行了理论计算。结果表明,功能化苦咸水的通光率随粒子丰度增大在特定点前快速减小而后减小缓慢,其中在测试范围内,含有粒径为0.63 mm粒子的功能化水体的通光率最小,水体通光率最大可减小60.09%;且理论计算变化曲线与试验测量变化曲线趋势一样,理论计算结果与试验测试结果吻合较好,2个测试水体的决定系数R2分别为0.98694和0.96641。该文为提高苦咸水吸光能力的研究提供了有价值的参考。     

太阳能装配式蒙古包供能用多曲面聚光器性能

严寒寒冷地区装配式蒙古包冬季供能多采用生物质燃烧、电加热等方式，无法满足分布式绿色低碳可持续供能的要求。为解决上述问题，该文提出一种用于装配式蒙古包的新型太阳能多曲面聚光集热供能技术，其具有太阳辐射"接力"供能、热输运阻力小、集热装置与蒙古包围护合而为一、正浮力梯度传热等特点，介绍了技术运行原理及所用多曲面聚光器结构参数，利用光学仿真软件TracePro对聚光器光学性能随时间的变化规律进行了分析，对比研究了实际天气条件下正浮力梯度传热与负浮力梯度传热对聚光器内空气进出口温度、集热量等热性能的影响。结果表明，当径向入射偏角为15°时，聚光器光线接收率约为89.50%，当轴向入射偏角为30°时，聚光器光线接收率为83.47%，相邻不同朝向聚光器在10:30和13:30左右聚光效率复合；在冬季晴天，采用正浮力梯度传热方式的聚光器最大出口温度与最大集热量分别为21.3 ℃和787.29 W，分别比采用负浮力梯度传热方式的聚光器提升了9.3 ℃和59.30%。此外，聚光器采用正浮力梯度传热与负浮力梯度传热时的光热转化效率分别为46.81%和35.71%，研究结果可以为装配式蒙古包供能用聚光器集成提供参考。