摘要：针对固定式光伏装置在光伏水泵提水系统应用中存在太阳能利用率低的问题,该研究提出了一种基于水位变化调节光伏板倾角的追日策略,并开发出适于光伏提水系统的三点支撑型追日装置。通过理论推导、模型计算和试验测试等,对装置的浮球驱动、恒流进水、虹吸泄水和二次补水调节等组成单元的关键技术参数进行了设计与试验验证。研究结果表明:采用三点支撑结构及浮球浮力可保证光伏板的自东向西平稳追日,虹吸效应可实现光伏板的自动复位,二次补水调节可保证该装置对各种天气类型的适用性;与固定式光伏板相比,在晴天工况下,本装置全天太阳辐射的接收量同比提高28.56%,水泵提水量增幅为34.74%;在多云工况下,二次调节补水装置补充水箱水量,保证光伏板追日的连续性,全天辐射接收量同比提高32.56%,水泵提水量增幅为40.82%。该研究实现了光伏提水与光伏板追日相结合,为提高光伏板发电效率提供新思路。

摘要：针对不同级配含沙水和灌水器类型的叠片过滤器结构选型问题,该研究选取常用叠片过滤器,通过组合不同叠片数量改变相邻叠片间孔径,设计了多种不同泥沙处理能力的过滤器。对5种泥沙粒径级配条件下5种孔径叠片过滤器的性能开展试验研究,根据不同工况下叠片过滤器运行周期内的水头损失、堵塞时段水头损失增长速率、过滤器的堵塞均匀度以及灌水器流量偏差率等指标,采用模糊数学综合评价方法,构建综合考虑灌溉含沙水、叠片过滤器和滴灌灌水器的多目标评价模型。结果表明:基于叠片孔径可调的过滤器可以实现拦截不同粒径范围泥沙的目标,5种孔径过滤器拦截泥沙粒径(拦截率大于90%的沙粒段中最小粒径级配的中值粒径)分别为49、82、100、127和150μm;随着过滤器孔径减小,粒径越细小的含沙水对水头损失增大作用越显著。不同级配含沙水和灌水器类型条件下叠片过滤器性能综合评价结果与试验结果相符,通过对综合评价指标值排序,筛选出灌溉含沙水、过滤器、灌水器三者最优的匹配方式,能够同时实现灌水器堵塞程度轻微和过滤器性能稳定。提出的叠片过滤器结构参数配置决策方案,可为叠片过滤器的合理配置和使用提供参考。

摘要：为解决配备空气源热泵的温室在冬季加热时温度调控不稳定等问题,该研究在对温室热传递原理进行分析的基础上,通过实测数据分别计算了温室卷被闭合与揭开两种状态下的综合传热系数、空气源热泵系统工作性能参数和雾化喷淋工作性能参数。根据温室热量平衡方程,建立了调控设备控制时间与温室环境参数间的数学关系,并以此提出了温度控制策略,系统运行时利用传感器实时采集环境数据作为输入,输出设备所需工作时间,并据此控制设备启停。经试验验证,基于热量平衡方程的控制方法能有效控制温度在目标值附近,且温度变化稳定、波动幅度小。在外部天气状况相近条件下,该控制方法的单日耗电量比基于上下限阈值控制的方法节约9.06kW·h,占其当日耗电量的10.95%。在控制策略研究的基础上,利用典型物联网结构设计并实现远程自动控制,研究结果可直接应用于实践。

摘要：为实现Senninger i-Wob2型喷头的喷灌流量精准变量调节,在喷头前安装V型流量调节阀作为执行机构,通过阀体水力性能试验,建立阀前压力、阀体开度和喷头流量之间的数学关系,据此设计变量喷灌控制系统,实现喷灌流量的精准调节。研究结果表明:确定压力-开度-流量的数学模型特征流量系数KL为20.40,阀后压力预测系数KP为0.97,流量预测系数Kφ为7.08;喷头射程和流量在相对开度为60%前,随阀体开度变化较为明显;而在相对开度为60%后,射程与流量随相对开度的变化幅度越来越小;调节阀流量调节的稳态相对偏差不超过6.67%,调节时间不超过42 s,测量精度在96%以上。该研究实现了基于流量调节阀喷灌流量的精准控制,为流量调节阀在变量灌溉中的应用提供了数据支持。

摘要：通过总结国内外设计锚杆测力仪的经验 ,在大量实验的基础上 ,利用动摩擦的原理 ,开发了一种便携式锚杆预紧力测试仪 。

摘要：设计了一种圆环-矩形金属纳米复合孔阵列折射率传感器.采用时域有限差分法进行数值计算,讨论了复合结构的周期、旋转角度、圆环内径以及矩形长和宽等参数对光透射特性的影响,并分析复合纳米孔狭缝宽度对灵敏度的影响.结果表明,经过参数优化后,可获得的最佳光透射率高达84.4%,灵敏度达(2613±75)nm/RIU。该研究为设计和实现下一代高灵敏度金属纳米等离子体生化传感器提供理论依据。