南昌地区太阳辐射资源分析

利用太阳监测系统监测的数据分析南昌地区季节、月、日太阳辐射的变化和规律。结果表明:南昌地区夏、秋、冬季节太阳直射总辐射强度每小时均值最大为1 026 W/m2;该地区冬季受阴雨天气影响导致冬季的日照时间极短;从都为晴朗天气的太阳辐射情况比较来看,冬季的直射总辐射强度与夏季其实差异不大,但因冬季的全天日照时间低于夏季的原因,直射总辐射量冬季时仍然会低于夏季时。分析南昌太阳直射总辐射强度频数分布可知,超过100 W/m2的太阳直射辐射强度占到太阳直射总辐射强度的59.31%,而且分布比较稳定。     

南太湖地区紫外辐射强度及影响因子分析

利用2014年1月至2017年12月湖州国家基本气象站的紫外线观测资料、地面常规观测资料以及大气成分观测资料,分析南太湖地区太阳紫外辐射的变化特征,并检验与其他气象要素的相关性。结果表明:紫外辐射日变化基本呈抛物线型,12:00～13:00达到全天最高。夏季的紫外辐射最高,春季次之,秋季比冬季略高,春夏季明显高于秋冬季。全年7月份紫外线最强,极大值一般出现在8月份。紫外辐射强度与总云量、低云量、最小相对湿度为负相关,与日最高温度、最高地温呈正相关。晴天时,紫外辐射强度与颗粒物浓度PM10、PM2.5、PM1三者相关性基本一致,均为春、秋和冬季呈负相关,夏天呈正相关。     

拉萨太阳辐射的一日定量测试

测试日期:1982年8月25日气候情况:全天晴,无云,微风。测试仪器:北京市太阳能研究所生产的袖珍式太阳辐射仪,该仪器经过标准仪器校定。测试情况:早晨7∶53日出,太阳直射辐射强度即为480W/m~2;晚上19∶51日落前一分钟,太阳直射辐射强度亦为480W/m~2,其余数据以每隔15分钟测一次,结果见下表。分析:由测得数据可描绘成如图1的曲线。1. 拉萨从日升7∶53到日落19∶52,该天有效日照时数达12小时。2. 太阳辐射值高于800W/m~2的持续时间约为10小时50分钟(8∶34～19∶24) 。     

南京地区不同季节水泥下垫面辐射特征的对比分析

利用2005年夏季与2006年冬季在南京进行的城市边界层外场观测资料,初步分析了水泥下垫面的辐射特性.结果表明:①由于城市上空大气透明度小于郊区,因此太阳总日射辐照度的夏季观测值表现为城区观测值比郊区小约8%;②水泥地表的反照率明显大于草地,而且随着太阳高度角的季节变化,水泥地表反照率也略有差异,夏季平均值为0.34,冬季为0.31;③夏、冬两季水泥下垫面净辐照度白天差异较大,通常约有100W·m-2,但峰值差异较小;在夜间净辐照度均为负值,且夏季观测值略大于冬季观测值,表明夏季夜间净辐照度对地表和大气的冷却作用小于冬季.     

不同燃烧方式下甲烷与空气火焰光谱特性研究

为研究不同燃烧方式下甲烷燃烧火焰光谱特性,利用高速光纤光谱仪分别对预混和扩散燃烧方式下甲烷与空气燃烧火焰光谱进行采集,对比分析了不同燃烧工况中火焰辐射光谱特点,结果表明:在可见光波长范围内,扩散燃烧方式下的光谱强度明显高于预混燃烧;随着空气流量增加, C_2~*辐射强度呈先增加后下降的趋势,其余三种自由基辐射强度均呈小幅增加趋势,且扩散燃烧火焰中C_2~*辐射强度峰值明显高于预混燃烧;随着甲烷流量增加,在两种燃烧方式下各自由基辐射强度均呈减少趋势;根据C_2~*、OH~*辐射强度大小与可见光波长范围内连续光谱强度可以判断火焰燃烧方式。     

CO_2/SiH_4气体流量比对氢化硅氧(SiO_x:H)薄膜微结构和光学特性的影响

采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法,以不同的二氧化碳与硅烷气体流量比(R_C=[CO_2]/[Si H_4]=0、0.5、1、2)和不同的衬底温度(200和250℃)在高气压(220 Pa)和高功率密度(1 W/cm~2)条件下制备了一系列的氢化硅氧(SiO_x∶H)薄膜。运用Raman谱、XRD和紫外-可见光透射谱(UV-VIS)对材料的微结构和光学特性进行测试与分析。实验发现,薄膜沉积速率高达0.60 nm/s;同时,随着掺入气体CO_2流量增加,薄膜由微晶+非晶两相结构逐渐转化为非晶相;在500~750 nm波长范围内,氧的掺入使薄膜折射率下降(从3.67到2.65)、光学带隙增大(从1.52~2.26 eV)。     

Zr掺杂Bi_2O_3的共沉淀法制备及光催化性能评价

以Bi(NO_3)_3·5H_2O、ZrO(NO_3)2·2H_2O为原料,NH_3·H_2O为沉淀剂,采用反相滴定化学共沉淀工艺制备Zr掺杂Bi_2O_3基光催化材料。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射(UV-VIS)等分析方法对样品进行表征,并以甲基橙溶液模拟有机染料废水在可见光下评价其光催化降解能力。实验结果表明:与未掺杂Bi_2O_3纯相比,Zr掺杂Bi_2O_3仍为β-Bi_2O_3相组成,晶粒尺寸减小,颗粒大小约20nm。共沉淀合成使Zr组分均匀进入Bi_2O_3晶格形成固溶体。随Zr掺杂量增加,晶格畸变使样品紫外-可见吸收峰红移,带隙能减小,光催化性能增强,其中以Zr与Bi物质的量之比为20∶80的样品光催化性能最好。该样品在可见光下照射1h对甲基橙降解率达96%,降解速率为16.74mg/(h·g),是商品P25型纳米TiO_2的41倍。Zr掺杂Bi_2O_3对甲基橙的降解以光生空穴直接氧化为主,光生电子与氧反应生成·OH的氧化为必要的补充。     

320m气象塔太阳辐射梯度观测

该文介绍了利用北京320m气象塔进行太阳辐射梯度测量的仪器装置和初步观测结果。实验表明，自行设计制造的太阳辐射自动观测系统(包括自动太阳跟踪器和数据采集系统)运行可靠，可满足观测要求。初步实验观测结果表明，地面与320m高度之间的辐射衰减明显，在极晴好天气下太阳直接辐射在中午时段相差仅。10W／m^2左右，而在近地面污染严重的条件下其相对差值最大可达140W／m^2左右。在晴好天气下总紫外辐射高空与地面相对差值很小；在大气能见度差时总紫外辐射值减少，但是高空与地面的差值相对加大。     

黄河源区高寒湿地近地面辐射收支特征初步分析

利用2014年6月1日～2015年5月15日黄河源区麻多陆面过程观测试验近地面辐射收支观测资料,分析高寒湿地下垫面辐射收支和反射率的时间变化特征。结果表明:黄河源区高寒湿地向下太阳短波辐射、地面向上短波辐射和地面向上长波辐射有明显日变化特征,大气向下长波辐射的日变化不明显。年平均日总量,地面长波向上辐射(26.784 MJ/m~2)最大,大气长波向下辐射次之(20.390 MJ/m~2),其次是向下太阳短波辐射(17.539 MJ/m~2),地面向上短波辐射(3.888 MJ/m~2)最小。以上各分量均为冬季最小,前2个分量春季最大,后2个分量夏季最大。典型晴天地表反射率日变化和季节变化特征均为"U"形,全年平均地表反射率为0.18。地面长波有效辐射日变化趋势明显,春季、秋季和冬季地面长波有效辐射日平均相差不大,而夏季略小。不同季节日间地表吸热值较大,数值差异也较大,而夜间放热值小且数值差异小,但维持时间较长(12～15 h),总的来说该地区为一个强热源。     

纳米Fe2O3/Fe3O4光催化法处理造纸废水的研究

以纳米Fe_2O_3/Fe_3O_4为催化剂,用光催化氧化法处理造纸废水。研究结果表明:该催化剂能有效、快速地降低废水中的COD_(Cr),催化剂用量、H_2O_2用量、pH值、反应时间等各因素对处理效果的影响大小依次为:光照时间>H_2O_2用量>催化剂用量>溶液pH值;室温下最佳反应条件为:催化剂用量0.5g·L~(-1)、30%的H_2O_2用量为5‰(V/V)、pH=3.0,300W高压汞灯光照4h,废水的COD_(Cr)值从800 mg·L~(-1)降到48mg·L~(-1),去除率达到94%。实验进一步考察了太阳光照射下催化剂对废水的降解效果,表明太阳光光照下催化剂对废水也有较好的处理效果。Fe_3O_4的存在使催化剂具有一定磁性,可利用磁分离法将催化剂从体系中分离。     

从辐射强度变化分析深圳太阳辐射气象条件

计算太阳辐射典型年,对与到达地面太阳辐射强度变化密切相关的气象和环境因素进行分析研究,总结出深圳太阳辐射气象条件,运用典型天气进行验证。结果发现:1)温度、相对湿度、降水量、云量、最大风速的风向、沿海站的极大风速和大气气溶胶均与到达地面太阳辐射强度有不同程度的关联,云量与直接辐射呈显著的负相关;2)一天中深圳太阳总辐射最大值出现在11:00～12:00,太阳有效辐射时间为05:00～18:00;月总辐射和直接辐射最大值均出现在每年中的6～7月份;3)辐射强度与空气质量指数(AQI)相关性明显,大气污染物对直接辐射起到较明显的削弱作用,其中O3与辐射关联度较大,其次PM2.5、PM10等在傍晚时对辐射具有一定的削弱作用;4)前汛期云量和水汽、降雨等对辐射的影响作用大。     

煤气化发电与电解水制氢联产干冰工艺路线设想

推荐煤气化发电与电解水制氢联产干冰的工艺路线。该工艺以煤炭、空气和水为原料,干粉煤纯氧高温(1700℃)气化全部转化成合成气(CO+H_2),用脱硫后的纯合成气CO含63%以上的部分合成气作电解水制氢的循环介质,可使制氢的电耗由4.76k W·h/m~3 H_2(标准状态)降到1.67k W·h/m3 H_2(标准状态)。同时CO在水电解阳极同水中的氧变换成CO_2(或CO_2+O_2)。阳极排出的CO_2浓度可调节成79%CO_2+21%O_2,用于燃气轮机发电助燃剂,排出的烟气为高温纯CO_2,进入废锅产高压蒸汽用于发电后经冷却节流膨胀成雪花状固体CO_2干冰,可用作植物肥料。水电解阴极取得纯H_2产品,可用于合成气中配H_2,用于合成甲醇。于是电解水槽成为用电能分解水和合成气用于发电和生产化工产品原料气的转化调节核心装置,其调整负荷控制在40%以内,成为调节电力与化工产品生产的经济可行的创新技术。     

中国微藻生物柴油生产潜力分布特征分析

结合中国不同地区(除港澳台地区)的气候特征及水资源条件,评价中国利用户外开放式跑道池培养微藻生产生物柴油的潜力。结果表明:中国微藻平均生长率在冬季和夏季分别为9.1和15.6 g/(m~2·d);在中国中部大部地区微藻生物柴油年产量为3000~4000 L/(hm~2·a);在南方沿海地区,年产量为4100~4600 L/(hm~2·a);中国东北及北方大部分地区的微藻生物柴油年产量为零。结合当地水资源可获取能力(Wa),中国最适合发展微藻生物柴油的地区为东南及南方沿海地区。     

聚光器焦区辐射强度测量计的研制及应用

目前,聚光式太阳能集热器性能试验均采用平板式集热器热性能测试方法,所得到的效率特性综合反映了聚光器和吸热器二部分特性的最终结果,以致不能将聚光器效率和吸热器效率从总效率中分离出来。直接测量聚光器焦区的辐射强度,不仅可以获得焦区辐射强度分布特性曲线、焦区形状和面积,以及聚光器效率等参数,而且还可以指导吸热器的设计。测量焦区辐射强度分布的仪器有以下要求:(1)测量范围尽可能大,最好能达到100卡/厘米~2·秒(相当于聚光器的能量聚光比在4000以上);(2)测量与光谱性质无关;(3)产生的信号无需     

基于微通道热管和天空辐射制冷技术新型散热方式的试验研究

为防止电子元件因发热造成的异常运行,设计一套集微槽道热管、天空辐射制冷技术为一体新型的散热系统。为测试该系统的散热效果,制作3种不同类型的辐射板,分别为铝板表面涂覆丙烯酸树脂的辐射板(A)、铝板表面贴有聚四氟乙烯薄膜的辐射板(B)和裸铝板的辐射板(C)。经过2 d的试验测试,结果表明:1)辐射板A和B的全波长半球向发射比分别在0.9和0.7以上,其中在大气窗口波段内的发射比分别为0.916和0.842;2)采用辐射板A散热的电子元件平均温度比采用辐射板B和C散热分别低0.9和5.1℃;3)辐射板A和B的等效辐射散热系数分别为4～8、4.0～8.0 W/(m~2·K)和3.5～6.5 W/(m~2·K)。因此,所设计的散热系统可较好地提高电子元件的散热能力,减少一定的散热能耗。     

CdSe QDs-TiO_2复合光催化剂的制备及其光催化降解苯酚性能

以CdCl_2·2.5H_2O为镉源,硒粉为硒源,在水相中合成CdSe量子点,直接用巯基丙酸为连接剂制备出CdSe-TiO_2复合光催化剂。通过X射线衍射、透射电子显微镜、电化学交流阻抗和紫外漫反射光谱等表征方法证实合成的CdSe量子点结构特征,CdSe-TiO_2复合光催化剂具有良好的可见光吸收和光电性能。以CdSe-TiO_2为催化剂,研究CdSe量子点在TiO_2上的负载量、苯酚浓度、催化剂用量以及双氧水用量对催化降解苯酚的影响,在优化的工艺条件下,经可见光照射4 h,苯酚降解率达到87.4%。·O_2~-、·OH和空穴为光催化反应的主要活性中间体,用草酸铵、苯醌和叔丁醇分别作为空穴、·O_2~-和·OH的捕获剂研究3种活性中间体的影响,它们在CdSe QDs-TiO_2光降解苯酚体系中活性大小依次为·O_2~-·OH空穴。     

固定式光伏方阵最佳倾角的计算与分析

利用太阳辐射量和天空散射各向异性的模型,分析固定式光伏方阵最佳倾角,计算出7种不同倾角下的各月日总辐射量和平均日辐射量。在确定最佳倾角时,以夏半年和冬半年方阵面上接收到的平均日辐射量H_1和H_2为依据,呈现出H_1和H_2随倾角变化的曲线。结果表明,夏半年平均日辐射量H_1随倾角的增大逐渐减小,冬半年的平均日辐射量H_2随着倾角的增大呈现出先增后减的趋势,并在某个倾角处出现最大值。分别以张掖、拉萨、广州为例,计算上述地区不同倾斜面上的平均日辐射量,经过分析比较最终确定张掖、拉萨、广州地区的最佳倾角。     

O2/H2O气氛下煤粉燃烧SO2生成特性

为了研究煤粉在O_2/H_2O气氛下SO_2的生成特性,选取3种特定含硫量和Ca/S摩尔比的煤粉,在沉降炉燃烧系统上对其在O_2/N_2、O_2/CO_2和O_2/H_2O 3种不同气氛下SO_2生成与煤灰自固硫特性进行研究。结果表明:神华煤SO_2排放质量浓度分别为120、125和129 mg/m~3、自固硫效率为26%、26.01%和25.29%,霍林河煤为153、145和160 mg/m~3以及35.65%、36.18%和35.43%,平顶山煤为1 007、1 071和1 064 mg/m~3以及18.54%、19.69%和19.6%,煤燃烧产生的SO_2以及煤灰的自固硫特性与燃烧气氛基本无关,与煤中硫的质量分数有关;含硫量越高的煤,SO_2排放越多;煤灰的自固硫作用并不随Ca/S摩尔比的增加而增加。     

原子层沉积Al_2O_3钝化膜在太阳电池上的应用研究

通过原子层沉积(ALD)法制备晶体硅钝化发射极背面接触(PERC)太阳电池中的Al_2O_3钝化膜,研究ALD工艺三甲基铝(TMA)流量、H_2O流量对Al_2O_3沉积速率的影响。采用不同厚度的Al_2O_3钝化膜制备晶体硅PERC太阳电池,结果显示电池效率随Al_2O_3膜厚的增加呈先升后降趋势,Al_2O_3厚度为7 nm时电池效率最高,达到了19.15%。     

用Lowtran 7进行分光辐射的计算研究(Ⅱ)——UVB测量仪的校准方法及影响UVB的环境因子

太阳的紫外光辐射能量随波长变化极大，与室内紫外标准灯的光谱存在着相当大的差异，如何将室内紫外标准光源标定出的工波段紫外辐射表灵敏度校正到太阳到紫外辐射的灵敏度，是观测和标定工作中必须解决的问题。该文提出了通过太阳紫外光谱测量与模式计算相结合的方法，并利用Lowtran7模式软件所能提供的计算参数，分别计算了3个紫外波段（UV－A，UV－B和UV－C）的辐照度，研究了不同太阳高度角，不同气溶胶，不同海拔高度以及大气中不同水汽和气溶胶含量对3个紫外波辐照度的影响；并以Eppley实验室制造的TUVR宽带紫外辐射表测量的紫外辐照度为例，证明了此类辐射表的测量值，并非就是紫外辐射的总量，而是其中的一部分，其所占比例随大气条件变化而改变。此外通过，证实了在紫外辐射中以散射辐射为主的情况。