积灰和光照强度对光伏组件输出功率的影响

针对农业光伏设备积灰严重导致发电量降低的问题,该文采用人工布灰的室内试验方式,利用太阳能全自动模拟跟踪装置,研究灰尘粒径、积灰密度和光照强度对光伏组件输出功率的影响规律,建立了输出功率减小率预测模型,并在室外自然光照下进行模型验证。结果表明:光伏组件输出功率减少率随积灰密度的增大而增大,但增长速度逐渐变缓;当积灰密度相同时,光伏组件输出功率减小率随灰尘粒径的增大而减小,当光照强度为18 300 lux、积灰密度为10 g/m2时,0～38、38～75、75～110和110～150μm粒径组对应输出功率减小率分别为15.96%、12.51%、8.16%和5.39%。双因素方差分析结果表明,灰尘粒径、积灰密度及两者交互作用对输出功率减小率影响显著,光照强度对输出功率减小率影响不显著。通过理论分析,提出了基于遮挡效果相同的不同颗粒级配灰尘的等效粒径的概念和计算公式,进一步利用多项式拟合,建立了光伏组件输出功率减小率随积灰密度和等效粒径变化的计算模型(R2=0.986)。利用太阳能水肥一体化装置对计算模型进行验证,误差绝对值均小于1.5%,表明模型具有很好的实际应用价值。该模型可为光伏农业设备中供电系统的优化配置提供设计依据。     

考虑光伏组件发电性能的自动除尘系统运行时间优化

该文针对自动除尘系统运行过程中动态遮挡对光伏组件输出特性影响规律和系统运行后除尘效果进行了研究分析,进而指导光伏组件自动除尘系统运行开启时刻与持续时间的设置,以实现最优化的除尘效果。结果表明：系统在横向（清扫毛刷运行过程平行于水平面）和纵向（清扫毛刷运行过程倾角等于光伏组件安装倾角）各运行周期中,清扫毛刷每经过一排电池组均会使光伏组件输出参数按V型规律变化,自动除尘系统上行时清扫装置对光伏组件的动态遮挡面积相对下行过程增加1.6150%后光伏组件输出功率低谷值下降40%左右;自动除尘系统运行效果随积灰量呈正相关变化;各类光伏组件的除尘过程应避开光伏组件有功率输出的时间段进行,根据地区与季节的不同定在日出之前10 min开始运行,可实现最优的除尘效果。     

湖南武水流域泥沙颗粒特性及分形规律研究

流域土壤流失的泥沙颗粒及其分布与流域土壤有关,影响流域土地质量和输沙过程。以武水流域天然河道的53次降雨径流输沙过程实测资料为基础,运用R-R(Rosln-Rammler)粒径分布函数法分析了泥沙颗粒级配特性及其分形规律。结果表明,流域多年均悬移质泥沙颗粒组成为粘粒11%、粉粒51%、细砂粒32%和粗砂粒6%,以粉粒和细砂粒为主体,占83%。1981年以后,悬移质泥沙颗粒中粘粒和粉粒含量相对减少,悬移质泥沙颗粒呈变粗的趋势。悬移质泥沙颗粒组成具有分形特征,分形维数D与小于0.005 mm粉粒及粘粒含量呈较显著相关,与中值粒径相关性较差。流域推移质泥沙颗粒中值粒径平均为0.874 mm,推移质泥沙以砂、石砾为主。推移质泥沙颗粒组成具有分形特征,分形维数D与小于0.3 mm细砂及粉粒含量呈显著相关。流域泥沙级配及其变化,有利于分析泥沙来源,采取相应的治理措施,控制泥沙。     

不同粒径近地表大气尘元素分配规律研究——以成都经济区为例

将不同地貌单元和城市不同功能区的近地表大气尘机械筛分,分析其粒度组成和化学组成特征及其相互关系,以探讨元素在不同粒径大气尘颗粒中的分配规律。研究结果表明：近地表大气尘颗粒粒径主要集中在300-400目（38.5-54μm）,其中城市和丘陵地区质量分数最高,达56.596%-68.493%。化学组成上,人为扰动重金属元素,除Pb本底值比较高外,总体上城市高于丘陵和山区;Al2O3、Na2O、SiO2、Ti、Zr等稳定元素总体上,随粒径的减小,元素含量逐渐增大;Mn、P、S等元素,总体上随粒径的减小,元素含量逐渐减小。Pb、Zn、Cr等人为扰动元素,大粒径近地表大气尘元素含量稍大于小粒径元素含量,但小粒径元素含量总体上仍呈现随粒径的减小而逐渐增大的趋势。     

咸阳市区街道灰尘粒度特征分析

对2008年4月咸阳市区采集的街道灰尘样品进行了粒度分析.结果表明,咸阳市街道灰尘粒度呈双峰分布特征,第一众数为35～75μm,第二众数为280～500μm,平均粒径为80μm;峰态较宽而且比较对称,分选性较好,与黄土和现代尘暴降尘的粒度分布模式相似.街道灰尘样品粒度由北西至南东无明显规律变化.街道灰尘沉积是由于大气环流对远、近不同距离粗细颗粒物的混合搬运的结果,应是风积作用的继续.在适当的大气动力条件下,咸阳市街道灰尘颗粒大约有56.7%可以进入大气悬浮搬运.     

基于人工神经网络的数据处理和多目标群方法用土壤传递函数(PTFs)估算保水性

Pedotransfer functions(PTFs) have been developed to estimate soil water retention curves(SWRC) by various techniques.In this study PTFs were developed to estimate the parameters(θ s,θ r,α and λ) of the Brooks and Corey model from a data set of 148 samples.Particle and aggregate size distribution fractal parameters(PSDFPs and ASDFPs,respectively) were computed from three fractal models for either particle or aggregate size distribution.The most effective model in each group was determined by sensitivity analysis.Along with the other variables,the selected fractal parameters were employed to estimate SWRC using multi-objective group method of data handling(mGMDH) and different topologies of artificial neural networks(ANNs).The architecture of ANNs for parametric PTFs was different regarding the type of ANN,output layer transfer functions and the number of hidden neurons.Each parameter was estimated using four PTFs by the hierarchical entering of input variables in the PTFs.The inclusion of PSDFPs in the list of inputs improved the accuracy and reliability of parametric PTFs with the exception of θ s.The textural fraction variables in PTF1 for the estimation of α were replaced with PSDFPs in PTF3.The use of ASDFPs as inputs significantly improved α estimates in the model.This result highlights the importance of ASDFPs in developing parametric PTFs.The mGMDH technique performed significantly better than ANNs in most PTFs.     

额济纳盆地戈壁纵剖面沉积物粒度参数分析

以额济纳荒漠戈壁为研究对象,通过野外实地调查与室内实验相结合的方法,采用平均粒径、分选系数、偏度、峰度等粒度参数对戈壁纵剖面沉积物粒度特征进行了分析。研究表明:在纵剖面,除冲积扇上部外,其余采样点均沿垂直方向从上至下沉积物粒度组成由石块变为砂粒;除冲积扇上部外,颗粒平均粒径沿垂直方向呈细化趋势,平均粒径由粗变细;戈壁不同剖面层沉积物颗粒分选系数整体呈分选差或较差,仅东居延海岸边浅滩和东居延海湖岸分选较好或中等;偏度除冲积扇上部呈负偏、极负偏外,其他各点偏度沿垂直方向由上至下趋于近对称、正偏分布;在冲积扇上部和中部,峰态以宽平为主,在冲积扇下部到东居沿海湖岸沉积物沿垂直方向由下至上峰态由宽平、很宽平变成尖窄分布。总之,戈壁纵剖面沉积物的粒度特征整体呈平均粒径由粗变细,分选差或较差,偏度呈近对称、正偏分布,峰态宽平的特点,反映了不同层次颗粒的沉积环境、地貌特征、侵蚀与堆积方式,可为戈壁类型划分提供依据。     

土壤中硫磺氧化的影响因素

通过综述影响硫磺氧化的土壤性质、肥料性质两部分内容,为进一步解决硫磺在土壤中氧化率低的问题,同时也为高效硫肥的研制提供理论依据。植物对于硫的需求日益增高,硫是作物必须的营养元素,被用来合成许多蛋白质和氨基酸,对植物的产量和品质有极大的影响,同时也在防治害虫、改良土壤性质方面发挥着巨大的作用。由于大气沉降、径流损失以及大量元素肥的过量施用导致硫元素附带输入减少和作物移除量的增加,土壤中硫含量供需不平衡,因此,硫肥添加成为未来的主流趋势。现有硫肥里的硫主要由两种形态组成,分别为单质态的硫磺和化合态的硫酸盐。硫磺廉价易得,在氧化过程中可以产生酸,改良碱性土壤pH,为更加科学地进行硫肥的研发设计,现需对硫磺在土壤里的主要氧化因素(微生物、pH、温度、湿度、粒径)进行系统的梳理。得到以下主要结论:微生物活性对硫磺的氧化作用要远大于数量,因此,影响微生物活性的土壤pH、温度、湿度等是极为重要的因素,微生物的种类在其中发挥的作用比重尚无绝对的定论。大多数研究表明,硫磺的氧化速率随土壤pH的降低而降低,在30～40℃且土壤含水量接近田间持水量时硫磺氧化速率最快。而硫磺粒径与氧化速率呈反比是确定的,其本质是微生物定殖于肥料颗粒的表面积起主导作用,并且受在土壤里的扩散影响,粉状硫磺相对于颗粒状硫磺更易于氧化。     

不同母质类型发育土壤颗粒组成分形特征

为探讨母质类型对土壤粒径分布非均匀性和土壤结构异质性的影响,采用激光粒度分析方法和分形理论,研究了冲积物﹑花岗岩残积物﹑第四纪红黏土及浅海沉积物四种母质类型发育土壤的颗粒组成﹑分形特征及土壤理化性质对颗粒组成及分形参数的影响。结果表明:(1)花岗岩残积物以及浅海沉积物发育的土壤粒径分布范围大,大颗粒含量高,非均匀性较小。冲积物和第四纪红黏土发育的土壤颗粒集中分布在2～200μm的细颗粒区域,异质性较大。(2)从土壤颗粒体积单分形维数(D值)看,母质类型对不同发生层颗粒组成的均匀性影响有所差异。冲积物和花岗岩残积物发育的土壤颗粒分布的不均匀性从A层向C层递减,浅海沉积物发育的土壤从A层向C层,颗粒分布的不均匀性递增,第四纪红黏土发育的土壤三个发生层颗粒分布的均匀性相近;从D0值看,母质类型对不同发生层颗粒组成的分布范围影响较小。(3)不同母质类型土壤的pH﹑CEC﹑游离氧化物﹑蛭石及高岭石含量等与土壤粒径分布的异质性和分布范围表现出的差异一致(P<0.05)。以上结论表明,母质类型对土壤粒径分布及分形特征影响显著。     

Beeinflusst Magnetit Wassergehaltsmessungen mit time domain reflectometry (TDR)?

Does magnetite have an influence on measurements of water contents by time domain reflectometry (TDR)? An experiment was carried out to investigate an assumed influence of magnetite on TDR pulses. Sand was enriched with three different magnetite concentrations and six different volumetric water contents. The results of this sand standard experiment showed that magnetite up to a concentration of 6% (w/w) has no distinct influence on TDR measurements. Significantly higher water contents measured by TDR in the treatment with 6% magnetite compared to those with 0, 0.5 and 2% magnetite can be explained by the effect of the heavy clay-size magnetite (<2 μm, ρ = 5.1 g cm⁻³) on soil texture and bulk density. This was confirmed by a comparative investigation of three sandy topsoils. Measurements with vertical vs horizonal TDR-probe position gave the same results.     

Measurements of atmospheric particulate carbon in Lithuania

During 1985–1989 particulate carbon concentrations were determined at suburban and rural sites in Lithuania. The main part of the continuous measurements was conducted at Preila background station (Curonian spit). Daily samples of airborne particulate matter were collected on glass fiber filters or by impactors and analysed for total carbon (TC), benzene extractable organic carbon (BEOC) and elemental carbon (EC) using combustion and optical techniques. Monthly median concentrations of total particulate carbon varied in the range 2–22 g/m³ during the period of measurements. For all the forms of particulate carbon the strong seasonal dependence was observed. The very regular seasonal cycle is characteristic for the ratio EC/TC: 0.10–0.15 and 0.30–0.35 for warm and cold periods respectively. Size distribution measurements shows that the main part of TC is in the sub-micron particle fraction — about 80–90 % in summer and even 92–98 % in winter. The concentrations of TC in size fraction <1.2>m have sharp winter peaks and summer minima. Very low concentrations and summer maxima for TC in the fraction >3.5 m have been observed. The concentrations of EC in precipitation varied from 0.02 to 0.7 mg/l and average wet deposition flux of EC was 5–7 and maximum 15–20 mg/m² per month.     

土壤颗粒分布体积分形维数与数量分形维数之间的关系

土壤的体积颗粒分布(PSD)可用于同时确定数量分形维数(DN)和体积分形维数(DV)。以往的试验和理论研究均未直接比较DV和DN的关系。为建立DV和DN的关系并分析其参数的敏感程度,在中国各地取了12种不同质地土壤,利用激光粒度仪进行了测定。提出了含3个参数Rupper(颗粒半径的上限),Ri(第i个半径)和Rlower(半径下限)的DV-DN理论关系,该关系可说明为什么DN可能大于3。在未调整的幂定律范围内(PLR),DV的幂定律半径为38.6～85.8μm,DN的幂定律半径为53.2～358μm,估算的DV值(2.18～2.69)比DN值(2.38～3.19)小。调整后的PLR比未调整的窄。在调整的PLRs范围内,估算的DV值变化范围为2.11～2.56,而DN变化范围为2.28～3.02。调整和未调整PLRs得出的DV和DN的差异说明,Rupper,Rlower,Ri和Rlower/Rupper均可能影响DV与DN关系,有必要进行参数的敏感性分析。进行敏感性分析可基于敏感系数(C)来鉴别DV-DN关系中各参数改变所引起的DV和DN相对变化,从而找出对该关系影响最大的参数。就不同情况下计算的C值而言,Rupper是影响DN值的最重要参数,小的Rupper值可能导致估算DN的准确度降低。PLR范围越大,DN的估算越准确。根据DV估算DN的相对误差的绝对值在12%范围内,说明得出的DV-DN理论关系是正确的。