基于LED反光杯系统的优化研究 被引量：2

1

作者 吴铭扬 张巧芬 +2 位作者 王桂棠 吴黎明 邓耀华 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第2期329-336,共8页

在照明系统设计中,接收面的均匀照明以及光能的充分利用一直是光源设计急需解决的问题。目前在LED光源设计领域中,通常采用斯派罗法则分析和微分方程计算的方式进行照明效果优化,这些方式的优化层面较单一,周期长且误差较大。为了加强LE... 在照明系统设计中,接收面的均匀照明以及光能的充分利用一直是光源设计急需解决的问题。目前在LED光源设计领域中,通常采用斯派罗法则分析和微分方程计算的方式进行照明效果优化,这些方式的优化层面较单一,周期长且误差较大。为了加强LED光源系统优化效率,同步提高光源系统的光照均匀度和能量利用率,论文提出了基于光照均匀度评价函数、能量利用率评价函数和综合性评价函数的优化设计算法。运用数值分析方法对单光源系统的反光杯第二面圆锥常数K与曲率半径R进行优化调整,实现整个反光杯光源系统的光照均匀度和能量利用率的同步优化。研究结果表明:利用该文算法优化后的系统比未优化的光源系统光照均匀度提高了14.2%,能量利用率提高了16.75%,与理想值的接近度提升了14.42%,验证了优化方法的可行性。在此基础上,论文进一步研究多光源系统阵列间距对系统光照均匀度和能量利用率的影响,得出光源阵列系统的最优阵列间距,在此间距下的光照均匀度与理想值的接近度为44.84%,能量利用率为88.84%,最终实现了光照均匀度和能量利用率均较好的矩形阵列光源系统。 展开更多

关键词 LED光源 反光杯 照明均匀度 能量利用率 综合评价函数

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基于色散渐减光纤的自相似子激光器优化设计

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作者 陈楚浜 张巧芬 +3 位作者 吴铭扬 王桂棠 吴黎明 邓耀华 《激光技术》 北大核心 2025年第1期98-105,共8页

为了提高自相似子激光器可容忍的最高增益饱和能量,基于脉冲在色散渐减光纤(DDF)中进行自相似演化时具有较强抗光波分裂特性的原理,采用DDF替代自相似子激光器中的单模光纤(SMF)的方法,进行了理论分析和仿真验证。结果表明,DDF替代SMF后... 为了提高自相似子激光器可容忍的最高增益饱和能量,基于脉冲在色散渐减光纤(DDF)中进行自相似演化时具有较强抗光波分裂特性的原理,采用DDF替代自相似子激光器中的单模光纤(SMF)的方法,进行了理论分析和仿真验证。结果表明,DDF替代SMF后,激光器可容忍的最高增益饱和能量增大33.3%,激光器的输出脉冲能量提高109.2%,脉冲峰值功率提高20.6%,脉宽缩短23.1%,自相似评价因子从0.077降低到0.065;在自相似子激光器中利用DDF替代SMF进行脉冲演化可有效提高激光器的最大增益饱和能量,进而使激光器的输出自相似脉冲的脉冲能量更大、脉冲峰值功率更高、脉宽更窄、脉冲质量更高。此研究对获取高功率自相似脉冲具有一定参考价值。 展开更多

关键词 激光器 非线性光学 自相似脉冲 增益饱和能量

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考虑可变俯仰角的垂直轴风力机翼型优化设计方法

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作者 印四华 朱成就 +3 位作者 莫抒志 张明康 汪泉 陈戈 《可再生能源》 北大核心 2025年第1期54-60,共7页

针对设计垂直轴风力机翼型时普遍将俯仰角(θ_(p))设定为固定值,导致不能很好地发挥翼型的气动性能的问题,文章首先提出了一种考虑可变θ_(p)的垂直轴风力机设计方法,并将其应用于翼型优化;然后,基于制动圆柱理论不断迭代计算其功率系数... 针对设计垂直轴风力机翼型时普遍将俯仰角(θ_(p))设定为固定值,导致不能很好地发挥翼型的气动性能的问题,文章首先提出了一种考虑可变θ_(p)的垂直轴风力机设计方法,并将其应用于翼型优化;然后,基于制动圆柱理论不断迭代计算其功率系数(C_p),以极大功率系数直接作为目标函数,利用遗传算法耦合RFOIL软件优化翼型廓线与θ_(p)分布;最后,优化得到垂直轴风力机新翼型VAWT250。与参考翼型AIR001相比,无论是光滑条件,还是粗糙条件,新翼型的气动性能具有明显提升,尤其是粗糙条件,其最大升力系数与升阻比分别提升了16.1%和17.1%;在粗糙条件下,考虑俯仰角时,风力机的最大C_(p)提高了6.81%。该结果对垂直轴风力机翼型的优化设计具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 垂直轴风力机 翼型 俯仰角 制动圆柱理论 功率系数

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室内可见光异步定位系统光学边界研究 被引量：1

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作者 陈颖聪 文尚胜 +2 位作者 关伟鹏 邓智聪 向昌明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期124-129,共6页

为了研究室内可见光ID定位系统中可见光分布对定位功能实现的关系,搭建可见光通信异步ID定位系统,通过模拟仿真与实验相结合的方法,得出定位系统的定位范围和传输误码率分布。实验结果表明:利用Matlab可以近似地模拟实际模型的空间光分... 为了研究室内可见光ID定位系统中可见光分布对定位功能实现的关系,搭建可见光通信异步ID定位系统,通过模拟仿真与实验相结合的方法,得出定位系统的定位范围和传输误码率分布。实验结果表明:利用Matlab可以近似地模拟实际模型的空间光分布,在光分布的三维分布图中找出定位系统光学边界,准确地调节定位系统的定位阈值。进一步搭建了50 cm×50 cm×50 cm的定位系统原型,在光学边界范围内实现无误码率的异步通信和定位功能,而在定位边界上,信号传输的误码率迅速上升,当信噪比为25 d B时,在光学边界上会出现8 cm的信号盲区,适当增加系统的信噪比,将有效降低信号盲区的大小。 展开更多

关键词 旋转特性 大气湍流 相位屏 数值模拟

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基于LabVIEW的现场数控专机监测系统设计 被引量：5

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作者 李志鹏 杨海东 叶剑锋 《机床与液压》 北大核心 2019年第2期162-166,共5页

设计一套基于Lab VIEW的现场数控专机监测系统,详细介绍了系统的总体设计、硬件构成和软件功能模块开发中的关键技术。该系统以安装Lab VIEW平台的工控机为上位机,以控制机床加工的HNC-808M数控装置和采集机位数据的PLC组件为下位机。... 设计一套基于Lab VIEW的现场数控专机监测系统,详细介绍了系统的总体设计、硬件构成和软件功能模块开发中的关键技术。该系统以安装Lab VIEW平台的工控机为上位机,以控制机床加工的HNC-808M数控装置和采集机位数据的PLC组件为下位机。实验验证:该系统运行稳定,能够实现专机安装调试和加工过程的数据通信和实时监测。 展开更多

关键词 数控系统 远程监测 动态链接库

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考虑不同约束区间的风电场布局分级优化 被引量：1

6

作者 印四华 杨碧霞 +3 位作者 朱成就 张明康 柳柏杨 汪泉 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期110-117,共8页

为了提高风电场布局优化中尾流模型预测精度,以便能够较好预测风机安装台数和最大限度降低度电成本,本文基于改进三维尾流模型,考虑风力机处于不同约束区间,采用分级优化策略对2 km×2 km风电场进行精确布局优化。首先,利用网格法... 为了提高风电场布局优化中尾流模型预测精度,以便能够较好预测风机安装台数和最大限度降低度电成本,本文基于改进三维尾流模型,考虑风力机处于不同约束区间,采用分级优化策略对2 km×2 km风电场进行精确布局优化。首先,利用网格法对风电场进行第一阶优化;其次,考虑不同约束区间,采用坐标法对第一级优化结果进行第二阶优化。研究表明:与Jensen尾流模型相比,改进后的三维尾流模型可以更合理地优化风电场布局;考虑收敛速度及度电成本,当约束区域为l_(imit)=150、200 m时,第二阶算法迭代速度较快,优化后其度电成本为0.8498/W,相比第一阶优化结果,降低了3.33%。 展开更多

关键词 风电场布局 约束区间 改进尾流模型 分级优化 度电成本 风机

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基于自由曲面反光杯的LED阵列系统优化设计

7

作者 吴铭扬 张巧芬 +2 位作者 王桂棠 吴黎明 邓耀华 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第6期1115-1124,共10页

针对当前机器视觉检测中存在目标面照明均匀度较低与能量利用率不足问题,本文首次提出运用LED自由曲面反光杯取代普通二极管进行阵列排布,并优化出最优间距,实现对目标面中心照度的补偿,减少大角度光源的损耗,提升在光源阵列系统中的照... 针对当前机器视觉检测中存在目标面照明均匀度较低与能量利用率不足问题,本文首次提出运用LED自由曲面反光杯取代普通二极管进行阵列排布,并优化出最优间距,实现对目标面中心照度的补偿,减少大角度光源的损耗,提升在光源阵列系统中的照明均匀度与能量利用率。首先从理论上分析在自由曲面反光杯光源阵列中,光源之间最优间距分别与半光强角和目标面距离之间的关系,然后计算出自由曲面反光杯阵列分别为矩形,环形,三角形时的最优间距,同时运用普通二极管进行相应阵列实验对比分析。实验结果表明:在3种阵列形式下自由曲面反光杯阵列光源系统的能量利用率高于70%,照明均匀度高于89%,与普通二极管阵列相比,能量利用率至少提升了58.6%,照明均匀度至少提升了12.8%。其中,自由曲面矩形阵列光源整体光源照度最高,能量利用率最佳为74.2%,与普通二极管阵列相比提升了61.9%;自由曲面环形阵列光源照明均匀度最好,照明均匀度最佳为94.1%,与传统二极管阵列相比提升了15%。最终实验结果得出,采用LED自由曲面反光杯光源进行阵列组合,可使整体光源效果得到显著提升。 展开更多

关键词 自由曲面反光杯 斯派罗法则 阵列组合 照明均匀度 能量利用率

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基于三次修正Jensen尾流模型的海上风电场布局优化

8

作者 唐万和 印四华 +4 位作者 朱成就 徐康康 金熹 王环均 汪泉 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第3期1052-1059,共8页

目前修正的Jensen尾流模型均没有同时修正尾流初始半径和尾流初始风速,无法准确预测海上风电场的实际尾流风速。基于二次修正Jensen尾流模型基础上,提出三次修正Jensen尾流模型,并通过海上风电场风洞实验数据验证该修正尾流模型的正确... 目前修正的Jensen尾流模型均没有同时修正尾流初始半径和尾流初始风速,无法准确预测海上风电场的实际尾流风速。基于二次修正Jensen尾流模型基础上,提出三次修正Jensen尾流模型,并通过海上风电场风洞实验数据验证该修正尾流模型的正确性。其次,考虑全尾流及部分尾流面积,将该三次修正Jensen尾流模型应用到海上风电场的布局优化中,以风力机的坐标及数量为优化变量,以度电成本为优化目标函数,并利用樽海鞘算法对海上风电场的风力机布局进行优化设计。优化结果表明:对比采用改进Jensen模型指导风电场布局,采用三次修正Jensen模型时,风电场的布局更加均匀;对比考虑全尾流的布局,当考虑部分尾流布局时,度电成本降低了2.16%。 展开更多

关键词 Jensen尾流模型 海上风电场 目标函数 樽海鞘算法 布局优化

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基于数字孪生的多维多尺度智能制造空间及其建模方法 被引量：69

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作者 丁凯 张旭东 +4 位作者 周光辉 王闯 杨海东 张富强 曹学鹏 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1491-1504,共14页

随着数字孪生、信息物理融合系统等新兴技术的发展,如何实现面向制造业应用的物理空间、信息空间与业务空间的多维融合已成为智能制造落地实施的关键。针对该问题,从逻辑关联的视角提出了多维多尺度智能制造空间的内涵与特征,并结合数... 随着数字孪生、信息物理融合系统等新兴技术的发展,如何实现面向制造业应用的物理空间、信息空间与业务空间的多维融合已成为智能制造落地实施的关键。针对该问题,从逻辑关联的视角提出了多维多尺度智能制造空间的内涵与特征,并结合数字孪生技术的实现逻辑,研究了智能制造空间的虚实映射建模方法、复杂多维时空域下智能制造过程及数据建模方法。进一步,结合某叶轮的生产制造案例对所提出的建模方法进行了验证,证明了该建模方法的可行性和有效性,为实现智能制造空间多要素、多业务、多流程的实时同步仿真与虚实联动控制提供了支撑。 展开更多

关键词 数字孪生 智能制造空间 信息物理融合系统 多维融合 建模

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稻壳炭的制备及其对尿素态氮的吸附特性 被引量：3

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作者 钟旋 蒋恩臣 +2 位作者 卢璐璎 高振楠 王明峰 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2150-2158,共9页

为探索热解稻壳生物炭对尿素态氮的吸附特性,采用自制的无轴螺旋连续热解装置制备了热解温度分别为350、450、550℃和650℃的稻壳生物炭(RHB),研究了热解温度对RHB各项理化特性的影响规律,及其对水溶液中尿素态氮的吸附能力,并用吸附动... 为探索热解稻壳生物炭对尿素态氮的吸附特性,采用自制的无轴螺旋连续热解装置制备了热解温度分别为350、450、550℃和650℃的稻壳生物炭(RHB),研究了热解温度对RHB各项理化特性的影响规律,及其对水溶液中尿素态氮的吸附能力,并用吸附动力学模型和吸附等温线模型对尿素态氮的吸附过程进行拟合,结合吸附前后RHB的微观形貌特征,探讨了RHB对尿素态氮的吸附机制。结果表明,RHB的BET比表面积及孔容均随着热解温度的升高而逐渐增大,而平均孔径则逐渐减小;与热解温度为550℃和650℃制得的RHB相比,350、450℃制得的RHB保留了更多数量的酸性含氧有机官能团。650℃制得的RHB对尿素态氮的吸附能力更强(350℃和650℃RHB的平衡吸附量分别为30.59 mg·g^(-1)和33.16 mg·g^(-1)),等温吸附模型拟合及吸附动力学拟合结果表明,RHB对尿素态氮的吸附过程可用Langmuir-Freundlich模型和Elovich模型描述,其对尿素态氮的吸附同时受到物理吸附和化学吸附的作用。RHB对尿素态氮的吸附过程为尿素分子首先通过自由扩散运动穿透液膜表面抵达RHB颗粒表面,并与RHB表面的官能团吸附位点发生化学吸附反应,然后尿素分子从RHB颗粒外表面进入到内部的复杂多孔结构中并被“封锁”于孔隙内部,之后逐渐趋于动态平衡。不同热解温度制得的RHB的吸附机制表现为低热解温度RHB通过表面含氧官能团与尿素分子形成氢键发生化学吸附,而高热解温度制得的RHB通过形成更多的复杂孔隙结构与尿素分子发生物理吸附。 展开更多

关键词 热解 稻壳生物炭 尿素态氮 吸附动力学 吸附特性

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锆基非晶合金激光微织构处理及摩擦磨损性能 被引量：3

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作者 王青华 程杨洋 王慧鑫 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1575-1582,共8页

研发了一种基于纳秒激光表面微织构的功能化表面制备工艺.此工艺将激光表面加工与低温热处理相结合,先使用一定工艺窗口下的激光加工过程实现非晶合金表面微观形貌的织构化,再使用低温热处理过程调控激光织构非晶合金的表面能/表面化学... 研发了一种基于纳秒激光表面微织构的功能化表面制备工艺.此工艺将激光表面加工与低温热处理相结合,先使用一定工艺窗口下的激光加工过程实现非晶合金表面微观形貌的织构化,再使用低温热处理过程调控激光织构非晶合金的表面能/表面化学.研究结果表明:激光加工与低温热处理共同作用下制备的非晶合金表面展现出了表面微纳结构与表面化学的改变,从而实现了超亲水向超疏水特性的转变.同时,微摩擦实验结果表明激光织构化超疏水表面可以在润滑介质的帮助下有效提升其抗摩擦磨损性能. 展开更多

关键词 激光加工 非晶合金 超润湿表面 微纳结构 摩擦磨损性能

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