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该文定量研究电子和质子辐射对太阳电池输出特性的影响。首先,证实作者前期工作得到的太阳电池输出电流-电压(I-V)模型仍适用于高能粒子辐射后的太阳电池;其次,由太阳电池输出电流-电压特征量定义一个等效电阻(R eq )。采用最小二乘方曲线拟合方法,找到能够定量描述太阳电池能量转化效率(PCE)与等效电阻(R eq )的关系,并且定量解释了经历电子和质子辐照的太阳电池的等效电阻(R eq )同辐照剂量的关系。最后,扩展这个模型用于定量描述太阳电池外量子效率(EQE )与入射光子能量(hν )的关系,经拟合验证,该模型与实验数据十分吻合,理论同实验结果的相关系数R 大于0.98,平均相对误差(ARE )小于3%。 相似文献
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沿海风电场滩涂软土含水率高,压缩性大,必须对其加固才能进行风电基础施工。为研究硫氧镁水泥固化滩涂软土的加固机理及微观特性,开展了硫氧镁水泥复合固化剂加固滩涂软土的XRD试验以及不同初始含水量(w )、固化剂掺量(W g )和龄期(T )下固化滩涂软土的扫描电镜(SEM)试验,利用图像处理技术研究固化滩涂软土微观孔隙、微观颗粒形态以及接触面积率(R CA )受W g 、 w 和T 影响的规律。研究结果发现,固化滩涂软土主要由石英、5Mg(OH)2·MgSO4·7H2O相(简称5·1·7相)、白云石、叶腊石、M-F-A-S凝胶相以及少许CaO和MgO构成,固化机理包括改性硫氧镁水泥的水解和水化反应、离子交换及填充作用和碳酸化作用,固化滩涂软土微观孔隙可分为凝胶、接触和骨架3种类型,固体颗粒呈叶片状、颗粒状和凝块状3种形态。微观结构参数(R CA )与宏观力学参数,即初始切线模量E i 和强度指标(c 和φ )均随w 的增加而减小,随着W g 和T 的增加而增大。最后建立了固化滩涂软土的R CA 与E i 、 c 、 φ 之间的函数关系。 相似文献
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设计一种太阳能热泵联合风电蓄热系统,并建立系统动态模型。为获得最大太阳辐照量和最小生命周期成本,使用4种不同优化算法对集热器倾角(CTA )、集热器方位角(CAA )、集热器面积(CA )、水箱容积(T V 1 、 T V 2 )、热泵功率(H P 1 、H P 2 )和电锅炉功率(BP )等关键参数进行优化。以乌鲁木齐某单位行政楼的供暖系统为对象进行算例分析。结果表明:Hooke-Jeeves方法优化效果最佳,CTA 为(φ - 6 ° )(φ 为当地纬度)、CAA 为( α - 2.5 ° ) (α = 0 ° 为正南朝向)时,可使系统获得最大采暖季辐照量;T V 2 / BP 为69.8 L/kW,T V 1 / CA 为86.4 L/m2,(H P 1 + H P 2 )/CA 为125.6 W/m2,系统生命周期成本最低,相比优化前,参数优化后的系统生命周期成本节省11.8%。 相似文献
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利用中国5个气候区59个气象台站1981——2010年的日值气象数据,对比分析8个散总比和3个散射系数直散分离模型在中国不同气候区的适用性。采用判定系数(R 2 )、均方根误差(RMSE )、平均绝对误差(MABE )、平均误差(MBE )和全局性能系数(GPI )5个误差评价指标,确定各气候区最适宜的模型形式。以该模型为基础,建立适用于中国不同气候区的散总比和散射系数逐日直散分离通用模型。结果表明,除线性形式散射系数模型精度较差外,其他模型计算精度均较高,散总比和散射系数模型平均R 2 分别为0.85和0.62;基于晴空指数-日照百分率的二次多项式散总比模型和基于日照百分率三次多项式散射系数模型在不同气候区精度均最高;以该模型为基础建立中国不同气候区散总比和散射系数逐日直散分离通用模型,其平均R 2 分别为0.89和0.70。 相似文献
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该文介绍一种卫星太阳翼在轨功率输出预测方法,由单体太阳电池根据固体物理理论推导出来直流理论分析模型获得其等效电路,通过对单体太阳电池串、并联后组成的太阳翼电气电路,获得太阳翼等效电路,并根据该等效电路推导出太阳翼的直流分析模型。将太阳翼的直流分析模型转化为由单片太阳电池片开路电压V oc 、短路电流I sc 、最大功率点电压V mp 、最大功率点电流I mp 这4个参数决定的太阳翼工程应用方程。同时,通过地面试验获得单体太阳电池的电压和电流衰降系数,获取太阳翼实际在轨不同时刻的开路电压V Aoc 、短路电流I Asc 、最大功率点电压V Amp 、最大功率点电流I Amp ,并通过计算获取太阳翼工作点电压、电流,得到太阳翼的在轨预测工作输出功率。通过将该文模型预测值与太阳翼实际在轨输出电流、电压遥测值进行比较,验证该预测模型的有效性。该预测模型可通过单体太阳电池的4个工程参数,获得整个太阳翼的直流分析模型,便于太阳翼设计阶段建模分析的工程化应用。 相似文献
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针对建筑物群内风能应用问题,采用CFD方法,对建筑密度分别为26%、20%、18%、16%、14%的5种建筑物群周围风速和湍流强度特征开展研究,分析建筑密度对建筑物群内风力机合理安装位置的影响方式。结果表明:在低于1.5 H 高度范围内,建筑物群的建筑密度越大,同一安装高度上适合于安装风力机的区域就越大,即越有利于建筑物群内风能的应用;在高度高于1.5 H 后,建筑密度对建筑物群内风力机安装位置的影响消失;无论建筑密度大小,在低于1.2 H 的高度范围内,建筑物群内不适合安装风力机;在高度高于1.45 H 后,可优先考虑将风力机安装于建筑物群内中间一排建筑物顶面,在建筑物顶面可优先将风力机安装于拐角位置;5种建筑密度的建筑物群内只考虑风速要求即可确定风力机的合理安装位置。 相似文献
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采用k-ω SST湍流模型,研究加三角翼涡流发生器(VGs)的DU91-W2-250翼段的动态失速过程,从升阻力系数、表面压力系数、流场、VGs脱落涡发展过程等方面,分析VGs弦向位置(x / c )对动态失速抑制作用的影响规律。结果表明x / c 对翼型动态失速过程中的增升效果影响较大,VGs增大了翼型的失速攻角。升阻力及压力结果显示,x / c = 0.25 时增升效果最佳,翼段上表面压力系数C p 较大;x / c = 0.20 ~ 0.25 时尾缘附着流动较好;从涡量峰值变化看,x / c 过大、过小时对分离涡的抑制作用有所减弱;从VGs脱落涡的变化看,x / c = 0.20 ~ 0.25 时VGs下游脱落涡强相对较大,旋涡耗散速度较慢。总而言之,VGs在x / c = 0.20 ~ 0.25 时对翼段气动性能提升效果最佳。 相似文献
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为了增强风电机组偏航系统自适应水平,提升风能利用率,提出一种基于K 近邻聚类(KNN)算法风电机组偏航控制参数优化方法。为准确描述风向变化,建立改进Weibull概率分布建立风向评估模型,即以风向波动的幅值(A )和波动持续时间(T )作为风况的数据标签来描述风向。对比风电机组不同偏航参数下的运行数据确定聚类中心(已知风况下的最佳偏航参数),通过基于KNN算法的风电机组偏航控制参数优化模型,得到不同风况下风电机组最佳的偏航参数。通过对风电机组运行数据进行算例分析表明,该方法高风速时可提升风电机组发电效率,并在低风速时减少偏航启动次数。 相似文献
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以近海风电伞式吸力锚基础为研究对象,进行室内水槽试验和数值模拟,研究波浪作用下伞式吸力锚基础周围冲刷演变机制,分别基于Raaijmakers和Myrhaug模型,提出随机波浪小Keulegan-Carpenter数(KC)情况下伞式吸力锚基础周围平衡冲刷深度预测模型。结果表明:随机波浪下,波峰时形成的旋涡体系主导冲刷过程,此时基础上游逆压梯度最大,这有利于波浪边界层充分分离,形成马蹄形旋涡,马蹄形旋涡和桩侧流线压缩导致筒裙上游两侧约45°圆心角位置剪切流速最大,筒裙和锚枝的设置保护了该位置床面土体,使得最大冲刷深度位置位于锚枝之间。当KC 采用K C s , p ,且K C s , p < 8 时,修正Raaijmakers模型预测的平衡冲刷深度S eq ' 与计算值具有较好的一致性,当K C s , p > 8 时,预测值与试验值之间的误差变大,修正Raaijmakers模型过分估计了平衡冲刷深度。当K C rms , a < 4 ,n = 10 时,修正Myrhaug平衡冲刷深度预测模型预测效果最好。 相似文献
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为了更有效地辨识永磁风力发电机组的故障特征,从叶轮扫掠面内的实际风况出发,综合考虑风剪切、塔影效应产生的风速时空分布差异,并研究该差异对永磁风力发电机组故障特征的影响。首先介绍考虑风速时空分布差异后的风速模型(等效风速模型),然后基于该模型对永磁风力发电机组常见的电气和机械故障特性进行理论分析,分别推导得出考虑风速时空分布后绕组不对称故障、叶轮不平衡故障以及这2种故障复合作用下的定子电流表达式;最后利用Matlab/Simulink平台进行仿真验证。研究结果表明,与现有的基于轮毂处平均风速的故障特征相比,考虑风速时空分布差异后,永磁风力发电机绕组不对称故障特征中含有3kP(k为整数,P为叶轮转频)为主的调制频率;叶轮不平衡故障特征频率除P和3kP外,还出现了P与3kP的耦合调制;复合故障下频率成分会更复杂。 相似文献
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为减轻涡激运动对系泊结构的疲劳破坏,提出一种波纹柱体结构,探讨其涡激运动特性及抑制机理。结构与流体的非线性耦合作用通过用户自定义函数(UDF)和动网格技术实现,运动微分方程采用四阶龙格-库塔法求解。研究发现,波纹柱体与裸圆柱结构的涡激运动特性明显不同。裸圆柱随折合速度的增加呈明显的锁定特性,而波纹柱体结构的涡激响应特性与波纹高度H w / D 相关。当波纹高度H w / D = 0.01 和0.05时亦会发生锁定现象,但锁定区间较裸圆柱小,当波纹高度H w / D = 0.02 ~ 0.04 时结构不再发生锁定问题。结果表明,波纹结构对柱体的涡激运动有明显抑制作用。 相似文献
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电网发生不对称故障时,会导致储能变流器(PCS)运行性能不满足要求,进而影响并网系统的可靠运行。针对上述问题,提出一种PCS多变量协同保护策略。该策略在柔性控制策略的基础上,以无功支撑为首要目标,PCS运行性能为约束条件,构建无功功率关于柔性控制参数k的一元函数和有功功率安全运行区域。进一步可解得满足要求的k取值范围,随后根据系统的要求选取合适的k值和此k值对应的功率参考值进行控制。仿真结果验证了所提策略的有效性,能根据电压跌落程度向电网提供相应无功支撑,在保障系统安全的基础上充分利用了PCS容量,还能在解得的k取值范围内灵活控制PCS。 相似文献
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针对含裂纹损伤风力机在运行过程中产生的失效现象,将切变来流作为入口条件,基于流固耦合原理,分析含不同形式裂纹损伤的风力机叶片应力分布规律。通过无人机现场实验得知,裂纹主要集中于叶根(r/R=0.10截面)和叶中(r/R=0.50截面)后缘部位。单叶片在30°方位角时应力最大,额定风速下分布于叶根的裂纹受力最大,为33.34 MPa。强风风速下分布于叶中的裂纹受力最大,为44.31 MPa。重力载荷主要影响叶根部位的受力,气动载荷则主要作用于叶中,风速越大,叶中部位的裂纹越容易产生扩展。同时,沿弦向分布的裂纹,其扩展趋势最强。对于叶根处裂纹而言,若使叶片产生失效,裂纹长度需达到弦长的1/2、深度需达到叶片厚度的1/2;对于叶中处裂纹而言,若使叶片产生失效,裂纹长度需达到弦长的3/8、深度需达到叶片厚度的1/3。 相似文献
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研究不同时间氢等离子体处理(HPT)氢化非晶硅a-Si:H(i)钝化层对高效晶硅异质结太阳电池(效率>23%)性能的影响。发现适当时间的HPT可改善钝化效果提升电池性能,但过长时间的HPT可导致薄膜钝化效果变差,有效少数载流子寿命降低。分析认为HPT时间过长,H原子进入到a-Si:H(i)薄膜层中,导致薄膜内部SiH2增多,微结构因子(R)增大,薄膜质量变差。并且,适当时间的HPT改善太阳电池性能的幅度有限,而过长时间的HPT导致电池性能下降却很明显。因此,针对高效率的晶硅异质结太阳电池,应对钝化层沉积之后的HPT工艺进行谨慎控制。 相似文献