基于双轴跟踪槽式太阳能系统对比实验平台,通过理论分析和实验测试的方法研究了积尘对槽式太阳能系统光热性能的影响。引入积尘反射因子和采集因子修正系数来量化积尘对系统光热性能的影响程度。研究结果表明聚光器镜面积尘对焦面聚光特性有明显影响,积尘分布的不均匀性造成散射辐射较为严重,随着积尘量的增加,一定尺寸内的焦面获得的能量减少,焦面中心能流密度减小,小尺寸开口接收器对焦面可采集能量的变化更为敏感。若要保证实验中的槽式聚光镜采集因子修正系数大于0.90,积尘反射因子需小于4.3%;建立了一种积尘对槽式太阳能系统集热性能影响的预测模型,通过实验测试进行了验证,该模型预测值与实验值的相对误差小于5.07%,两者的吻合度较高。该预测方法具有较好的普适性,可为工程实际应用提供理论指导。

基于双轴跟踪槽式聚光系统设计了焦面能流密度测试装置,采用理论分析和实验测试的方法对由接收器的定位误差和跟踪误差引起的聚焦损失进行研究,并通过采集因子量化光学损失,从而揭示出各种误差影响的规律。结果表明:随着定位误差的增大,焦面宽度增加,焦面能流密度降低且趋于均匀;随着跟踪误差角的增大,焦面中心偏移量和光学损失增加。对于实验使用的双轴跟踪槽式聚光系统,当接收器光孔宽度为50 mm时,若要保证采集因子大于90%,接收器的定位误差需保证在455 mm的±1.1%之间且跟踪误差角小于0.111°,此时采集因子可达95%。采集因子对跟踪误差角的变化更为敏感,实验研究结果与理论分析结果吻合,验证了测试设备和方法的可靠性,实验拟合的函数关系可为工程应用提供了理论指导。

热稳定性直接影响牛乳的加工与感官特性, 准确判断牛乳的热稳定性对优化液态乳制品的加工条件具有重要意义。 然而, 当前液态奶的稳定性评价主要是通过加速实验后肉眼观察分层、 沉淀等情况, 以及动态光散射等手段, 尚无快速可靠以及量化的评价标准, 严重制约了热处理工艺的选择效率。 Turbiscan多重光技术在测试流体的稳定性时, 无需对样品进行前处理, 可实时检测样品的背向散射光和透射光的强度, 计算出体系内部颗粒的迁移速率、 沉淀层的厚度、 体系的不稳定指数等参数, 因此是评价流体物理特性的有效手段。 研究以动态光散射测试结果为对照, 利用Turbiscan多重光技术测定了脱脂乳经过80 ℃条件下加热30 min后, 分别在pH值6.3, 6.5, 6.7和6.9, CaCl2的浓度在0, 20, 40, 60和80 mmol·L-1条件下的热稳定性。 结果表明, 当CaCl2添加量为20, 40, 60和80 mmol·L-1时, 脱脂乳的z-平均直径从152.7增加到1 284.4 nm, 20 h后的不稳定指数值从0.98增加到17.04, 样品顶端的背散射光强变化值从-4.3降低到-37.4, 底端的背散射光强变化值从2.2增加到14.7; 当样品的pH值分别为6.3, 6.5, 6.7和6.9时, 脱脂乳的z-平均直径分别为148.1, 152.7, 132.4和122.4 nm, 20 h后的不稳定指数值分别为1.32, 1.02, 0.98和1.41, 样品顶端的背散射光强变化值分别为-3.1, -4.7, -4.2和-5.6, 底端的背散射光强变化值分别为5.7, 3.4, 4.1和6.8。 结果表明, 随着CaCl2添加量的增加, 脱脂乳的热稳定性显著降低, pH值对脱脂乳热稳定性的影响较小。 同时发现, 与动态光散射技术相比, Turbiscan多重光散射技术可更精确、 方便、 快捷地获得热处理后的牛乳背散射光强值和体系不稳定指数等牛乳稳定性指标, 从而明确热处理导致的乳蛋白分散体系的不稳定性发生的机理。 Turbiscan多重光散射技术比动态光散射技术测定更方便快捷, 该研究对优化乳制品加工工艺具有重要指导意义。

针对远程设备管理(Remote Device Management, RDM)传输方案难以提供可靠数据包传输的问题, 提出了两种基于光照控制网络的数据重传方案, 分别是基于序列的重传方案和基于定时器的重传方案。在基于序列的方案中, 使用了应答数据包的事务编号(Transaction Number, TN), 只有当TN的顺序出现丢失或错误时, 才执行数据包重传。在基于定时器的方案中, 使用了应答数据包的TN与临时缓冲。其中, 控制器将数据包存储在缓冲区中, 并通过DMX512数据链路发送该数据包。然后, 控制器为传输的请求数据包激活重传定时器, 并等待应答数据包, 根据应答数据包决定后续操作。仿真结果表明, 与RDM和E1.45方案相比, 所提方案可靠性更高, 可对高丢包率网络中的丢失数据包进行有效恢复。