MEO轨道辐射环境对Si太阳电池影响研究(精选6篇)
MEO轨道辐射环境对Si太阳电池影响研究 篇1
太阳和月球射电辐射对40m天线数据接收影响分析
利用标准射电源和标准噪声源,对宁静太阳和月球射电辐射的.噪声温度进行了测量,估计它们对40m天线接收绕月卫星信号的影响,结论是:(1)40m天线指向偏离太阳超过2°时,能够满足正常数据接收要求;(2)40m天线指向月球时,系统接收的噪声温度增加值为87.1K, 此时系统的总噪声温度能够满足正常数据接收要求.
作 者:高冠男 张喜镇 苏彦 施硕彪 金旺 汪敏 GAO Guan-nan ZHANG Xi-zhen SU Yan SHI Shuo-biao JIN Wang WANG Min 作者单位:高冠男,施硕彪,金旺,汪敏,GAO Guan-nan,SHI Shuo-biao,JIN Wang,WANG Min(中国科学院国家天文台云南天文台,云南,昆明,650011)
张喜镇,苏彦,ZHANG Xi-zhen,SU Yan(中国科学院国家天文台,北京,100012)
刊 名:天文研究与技术-国家天文台台刊 PKU英文刊名:ASTRONOMICAL RESEARCH & TECHONOLGY-PUBLICATIONS OF NATIONAL ASTRONOMICAL OBSERVATORIES OF CHINA年,卷(期):20085(1)分类号:P111.42关键词:40m天线 无线电干扰 数据接收系统
MEO轨道辐射环境对Si太阳电池影响研究 篇2
采用自然通风的目的是在某些地区、某些气候条件下、一年某些季节或某些时间代替 (或部分代替) 制冷空调系统。太阳能烟囱是一种采用一定的构造来利用太阳能加热烟囱内空气造成热压来驱动空气流动的构造。20世纪50年代, 法国科学家特隆泊最早发起对太阳能烟囱的研究。国内外研究者对太阳能烟囱进行了大量实验和数值模拟研究, 并提出了各种各样的太阳能烟囱结构形式。研究较多的烟囱形式主要有3种:Trombe墙体式结构, 竖直集热板屋顶式结构和倾斜集热板屋顶式结构[1]。在太阳能烟囱构造对其通风量影响研究方面, 不论是实验室研究还是数值模拟研究方面, 都取得了大量成果[2,3,4,5]。然而这些研究中所采用的实验模型或者数值物理模型几何参数比实际应用中的太阳能烟囱要小得多, 在指导实际应用方面有欠缺。
重庆地区夏季太阳能最丰富, 春季和秋季次之, 冬季最小仅占约10%。太阳能光热、太阳能通风降温等技术具有很大的建筑应用潜力, 夏季太阳能辅助通风, 室内通风速度可提高14%~40%[6], 明显改善室内热湿环境和空气品质。
本研究期望通过对重庆城区过渡季节气象要素分析, 使用数值模拟的手段研究2种构造形式的太阳能烟囱通风性能随太阳辐射强度的变化规律, 得出相关结论, 以指导太阳能烟囱在重庆地区过渡季节自然通风设计中的合理应用。
1 太阳能烟囱的基本原理
太阳能烟囱内被太阳辐射加热了的空气因其密度小而上升, 较冷而密度略大的空气不断补充。其通风效果依赖于室外气候条件、烟囱的结构尺寸和材料构造。前者包括太阳辐射、室外温度、风速, 而后者包括烟囱的高度、进出口面积、烟囱通道宽度、烟囱材质等因素。
在热压造成的自然通风中, 使用质量流量M表示通风量来评价热压通风的效果, 文献[3]中给出了质量流量计算公式, 见式 (1) 。
式中:M———质量流量, kg/s
CD———流量系数, 一般取0.6;
ρa———室外空气密度, g/cm3;
ρ0———出口空气密度, g/cm3;
ρ———室内空气平均密度, g/cm3;
g———重力加速度
H———进出口高差, m。
ρi———入口空气密度, g/cm3;
Ai———入口面积, m2;
A0———出口面积m2。
从式 (1) 可以看出, 太阳能烟囱的通风量与进出口高差, 进出口面积均成正比关系, 因此, 在设计中应尽可能地扩大进出风口面积, 在允许范围内把烟囱尽量做高。
2 太阳辐射强度对太阳能烟囱通风量的影响
2.1 研究方法
从太阳能烟囱的原理可知, 影响其应用效果的因素较多, 本研究只考虑太阳辐射强度对烟囱性能的影响情况, 使用airpak软件通过设计工况来单独考察太阳辐射强度对烟囱通风效果的影响, 使用通风量进行评价。
2.2 物理模型和数值模拟条件设置
考虑到太阳能烟囱应用的情况, 选取2种形式的太阳能烟囱模型均为常规的长方体, 下部从室内进风, 形式一顶部向室外排风, 形式二上部侧面向室外排风, 排风口面积均与进风口面积相等。进风口长度、出风口长度和烟囱风道长度L均为1 m, 进风口高度h1为0.6 m, 风道宽度B为0.6 m, 风道高度H (自进风口中心到出风口中心高度) 为6 m, 形式二的出风口高度h2为0.6 m, 烟囱模型如图1所示。进风口一侧的墙壁为涂黑墙壁, 与之相对的一面为透光玻璃其余两侧墙假设对烟囱的得失热没有影响, 设为一般墙体。
为了使太阳能烟囱更适宜于重庆地区, 本研究对重庆主城区过渡季节室外空气温度、相对湿度和太阳总辐射强度进行了统计分析, 见表1。
注:统计对象为《中国建筑热环境分析专用气象数据集》[7]中重庆市沙坪坝区的逐时气象数据, 选取过渡季节 (3月~6月, 9月~11月) 的上班时间 (9:00~18:00) 数据统计分析。
从表1可以看出, 除北向辐射强度较小外, 其它各朝向各月平均值在100 W/m2左右, 因此, 过渡季节重庆主城区的太阳能资源可以加以合理利用, 以改善室内舒适状况, 节约能耗。
2.3 模拟工况和结果分析
使用airpak软件对烟囱通风量进行模拟分析, 边界条件设置如下:
(1) 玻璃吸光率为0.06, 透光率为0.85, 黑色涂料墙壁吸热率为0.95, 太阳辐射强度取50、100、200、300、400、500、600、700 W/m2共8个工况, 此8个工况在过渡季节太阳辐射强度范围内, 相应涂黑的墙体和玻璃的热流密度见表, 其余墙体设置为绝热;
(2) 室内外气温取过渡季节各月平均值的最大值26.7℃ (考虑最不利[8]水平, 该值为6月平均值) , 相对湿度取过渡季节平均水平73.9%, 大气压为标准大气压;
(3) 进风口和出风口均设置为opening;
(4) 烟囱内气体为牛顿流体, 引用Boussinesq假设, 流体流动为稳态紊流。
计算网格划分使用的有限容积法, 在划分时疏密适当, 在进出风口处加密网格, 保证壁面处网格尽量密集。计算时湍流模型选择RNG模型, 辐射模型选用S2S模型, 数值差分格式中压力选用Body Force Weighted, 其它参数选用二阶迎风格式, 压力-速度耦合求解选用SIMPLE算法[9], 迭代次数设置为1500次。模拟结果见表2和图2、图3。
从表2和图2、图3可以看出, 通风量随太阳辐射强度的变化趋势为二项式分布, 得到的辐射强度越大, 通风量也越大, 但是变化幅度并不明显。从热压通风的原理上来看, 太阳辐射造成了空气密度的变化, 获得的热量越多造成的热压相应越大, 然而这里还受到烟囱构造的影响, 使得效果受到限制。从表2还可以看出, 形式一的开口形式通风效果明显优于形式二, 且形式一随太阳辐射量变化比形式二敏感, 更利于合理利用太阳能强化自然通风。
在实际设计中, 可以尽量选择吸热性能较好的材料来做集热墙体, 选择辐射强度较高的朝向, 尽可能使太阳能烟囱的集热墙获得尽量多的太阳辐射热, 但在集热材料的选择上不必过于要求, 其对烟囱的通风性能改善程度影响并不大。相比较而言, 出风口的形式变化则影响更为显著, 采用形式一明显优于形式二。
3 结论
本研究通过结合重庆市气象参数, 使用理论分析和数值模拟的方法重点研究了太阳辐射强度对2种形式太阳能烟囱通风性能的影响, 得到以下结论:
(1) 太阳能烟囱的通风量与进出口高差、进出口面积均成正比关系, 因此, 在设计中应尽可能地扩大进出风口面积, 在允许范围内把烟囱尽量做高;
(2) 重庆城区在过渡季节的太阳能资源可以加以合理利用, 节约能耗;
(3) 在材料热工性能一定的情况下, 通风量随太阳辐射强度的变化趋势在一定范围内为二项式分布, 得到的辐射强度越大, 通风量也越大, 但是变化幅度并不明显;
(4) 出口布置在烟囱顶部比布置在侧面能更有效利用太阳辐射加强自然通风。
参考文献
[1]左潞, 郑源, 周建华, 等.太阳能强化烟囱技术在强化室内自然通风中的研究进展[J].暖通空调, 2008, 38 (10) :41-47.
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[4]郝彩霞.太阳能烟囱自然通风效果实验与设计方法研究[D].西安:西安建筑科技大学, 2006.
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[6]丁勇, 连大旗, 李百战.重庆地区太阳能资源的建筑应用潜力分析[J].太阳能学报, 2011, 32 (2) :165-170.
[7]中国气象局气象信息中心气象资料室, 清华大学建筑技术科学系.中国建筑热环境分析专用气象数据集[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.
[8]孙猛, 刘靖, 雷兢, 等.太阳能烟囱强化自然通风的数值模拟[J].建筑科学, 2006, 22 (6A) :26-29.
MEO轨道辐射环境对Si太阳电池影响研究 篇3
【关键词】高压送变电;电磁辐射;环境影响
【中图分类号】X591
【文献标识码】A
【文章编号】1672-5158(2012)10-0334-01
国家经济在不断发展,人们的生活质量也在不断提高,人们对居住环境的要求也在不断的提高。但是越来越多的高压变电站造成的电磁辐射也在无形之中影响着人们的生活环境。电磁辐射在达到一定的限度之后就会对人体造成不同程度的危害,所以我们要采取一定的措施来减少电磁辐射对环境的影响,提高人们居住环境的质量。
1、电磁辐射及污染
电场和磁场在交互变化的时候产生的电磁波向空中发射的现象就是电磁辐射,电磁辐射是由空间共同移动的电能量和磁能量组成的,这些能量由电荷移动产生。电磁辐射是一种看不见摸不着的特殊物质。高压送变电工程的过程中交变电流就是由磁场和电场交互变化产生的,所以就会产生电磁辐射。电磁辐射污染和电磁辐射是不一样的,因为,任何带电的物体都可以产生电磁辐射,但只有电磁辐射超过国家规定的标准时,才会对人体构成危害,也只有超过国家规定标准的电磁辐射才叫做电磁辐射污染。没有超过国家规定标准的部分是可以转化成能力起到积极的作用的,就如同噪声的原理一样。图1是我国工业卫生组织对环境电磁场的限值。
2、电磁辐射的危害
电磁辐射是一种复合的电磁波,人的身体中含有一系列对环境的电磁波非常敏感的生物电活动,所以当人生存的环境中存在大量的电磁辐射时,对人体的危害是比较大的。人体中所含的电磁场比较微弱,还都是稳定的,如果受到外界电磁场的干扰,人体固有的微弱的电磁场将会被破坏,血液、淋巴液和细胞原生质都会发生相应的改变,同时也会影响人体的遗传效应、神经系统、感觉系统、免疫系统和内分泌系统。不过只有大剂量的电磁辐射才会构成这样严重的结果。我们生存的地球本身就是一个磁场,太阳光是电磁波的频段,还有其他星球和雷电也会产生电磁波,但是这些都是自然环境产生的,我们人类就是从自然环境中进化过了的,所以对人体不会有任何危害。但是高压线和变电站等利用电磁能工作的设施会向环境中发射电磁辐射,会使环境问题越来越严重,不过国家环境保护局的有关专家也提出,电磁辐射不是在任何时间,任何地方都会发生的,它也是可以进行屏蔽的。所以总的来说电磁辐射也没有想象中的那么严重,他只有在超过一定数值的情况才会对人体产生不良反应,也跟个人的抵抗能力和跟电磁辐射接触的时间的长短有关系。电磁波看不见,摸不着,也无处不在,它在给我们的生活带来很多便利的同时,也带给我们一定的损害,所以我们还应该采取相应合理的预防措施,在不给人们造成恐慌的前提下预防电磁辐射给我们的生活带来影响,既可以有利的保护人民及生活环境的健康,也不会阻碍国家经济产业的发展。
3、高压送变电电磁辐射对环境影响的预防措施
高压送变电工程的设计、建设都有一个规范的计划,尤其是在设计阶段,高压送变电线路对交通,居民区,建筑物等都有一个充分的安全防护距离,以减少高压送变电设备电磁辐射对环境的影响。
(1)建立一个高压输变电线路保护区,严禁在高压输变电设施的防护区内搭建居民住宅。
(2)严格按照标准对高压输电线路的路线保护区进行规划,选用适当的塔型、塔高,以免降低线路,增大走廊下得电磁场强度。如果高压输电走廊的外侧有居民区,应在居民区的周围多种植高大的乔木,以此来减少工频电磁辐射。
(3)在城市人口比较密集的地区建设高压输变电工程时,要考虑到电磁辐射的影响,高压变电所尽量采用封闭式的结构,110KV以上的输电线路在进出变电站时尽量采用地下电缆进出。
(4)设计高压输电线路时,尽量使用转角塔线路绕过房屋,或者避免跨越高层的建筑物,对于已经跨越建筑物以及居民区的高压架空输电线路,在重建的时候一定要严格控制好新建筑物的高度,给建筑物和高压输变电线路之间预留一定的防护距离,以保证居民的安全。通常情况下,高压输电线路和被保护的目标之间的垂直高度应该在7米以上;如果是私人住宅,制定相应的政策,防止居民为了眼前的个人利益不断增加房屋的高度,而影响了其他居民的生命安全,对城市的长期发展也不利。
(5)还可以采取屏蔽的方式来减少电磁辐射。针对产生电磁辐射的设备,采用逆向排列,大小基本相同的电磁场,以减轻电磁辐射的强度,起到屏蔽的目的,有效地保护我们生活的环境和人们的身体健康。
MEO轨道辐射环境对Si太阳电池影响研究 篇4
卫星轨道误差对SAR干涉处理的影响研究
根据卫星轨道参数与雷达干涉基线参数的关系,推导出卫星轨道误差与基线参数之间的误差传播关系,分析了基线参数误差对参考相位、高程误差、模拟干涉图影响的大小.结果表明:卫星轨道误差对SAR干涉处理中的高程误差和模拟干涉图误差的.影响较小,但对参考相位的影响较大.
作 者:何平许才军 作者单位:武汉大学测绘学院,武汉,430079刊 名:大地测量与地球动力学 ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF GEODESY AND GEODYNAMICS年,卷(期):29(5)分类号:P227关键词:SAR干涉处理 轨道误差 误差分析 轨道参数 模拟干涉图
MEO轨道辐射环境对Si太阳电池影响研究 篇5
某大型石化公司核辐射仪表运行期环境影响评价
作者:卞心彤
来源:《海峡科学》2010年第06期
[摘要] 用辐射监测仪对某大型石化公司核辐射仪表的周围环境进行监测,并依据国家有关标准的要求对仪表所安装位置的周围环境进行环境影响分析评价。评价结果表明,该公司使用的核辐射仪表中所带的放射源在正常运行过程中的辐射屏蔽防护符合有关标准要求,对放射性职业工作人员和周围公众的年有效剂量分别低于相应的剂量约束值。
[关键词] 核辐射仪表 辐射 环境影响评价工程分析
1.1 核辐射仪表概况
某大型石化公司的聚丙烯、聚乙烯、芳烃、IGCC和溶剂脱沥青等装置的生产工艺流程中采用了大量的液体罐、反应器等,为了测出液体密封罐或反应器里液位或料位的高度,多采用核辐射仪表(带有137Cs及241Am-9Be放射源)来控制。该公司的核辐射仪表分为料位计和密度计。料位计用于测量反应罐或储罐中物料的料位;密度计用于测量反应罐中物料的密度。
1.2 核辐射仪表的工艺原理及使用方式
料位控制仪的检测原理是利用放射源发出的γ射线或中子在穿透被测物质时,在被测物质中被部分吸收而减弱的特性。料位仪使用的137Cs(γ源)或241Am-9Be(中子源)放射源安放在铅罐中,与接收射线的探测器分置于被测物料储罐相对的两侧,铅罐的准直孔对准探测器,准直孔可通过源闸开启和关闭。在开启源闸后,放射源通过准直孔发出一束很窄的γ射线或中子(称为有用线束),穿透被测物料储罐壁和储罐内物料到达射线探测器。
本公司使用的1台 137Cs密度计的检测原理与料位计的原理相似,基于被测物质对γ射线在穿透被测物质时,在被测物质中被部分吸收而减弱的特性。
1.3 该公司所用放射性同位素的性质(见表1)
表1 该公司所用放射性同位素的性质
*: 作为中子源使用,但每10000Bq活度中子产额不到1个,从防护角度只需考虑γ射线。
1.4 主要污染源及污染途径分析
本公司使用的241Am-9Be中子源和137Cs γ放射源均属于密封放射源,放射性物质封装在氩弧焊的不锈钢包壳内,二者的使用方式均为非接触式测量,使用时被测物料不可能与放射源包壳表面相接触,因此不会造成放射源损伤,不会产生放射性污染。
由于金属铅对γ射线有较强的吸收减弱作用,放射源铅容器对放射源的γ射线起到有效的屏蔽作用。在料位仪、密度计的放射源容器准直孔方向,是需要引出γ射线以供使用的方向,该方向的射线相对较强,称为有用线束。料位仪、密度计放射源有用线束对准物料储罐和该仪表的辐射探测器方向,均没有对着人员的方向,一般情况下只有其散射线可能照射到附近的人员;在有用线束之外的其它方向,放射源的γ射线受到铅容器的屏蔽减弱,仅有较弱的漏射线。
因此,核辐射仪表的主要污染途径是核辐射仪表所带放射源容器的漏射线及有用线束散射线对周围人员的γ外照射。评价标准
评价标准采用《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002),包括职业照射、公众照射剂量限值与剂量管理目标值。
含密封源容器的放射防护要求按照《含密封源仪表的卫生防护标准》(GBZ125-2002)的规定控制。
公众照射剂量限值为,实践(如本项目)使公众中有关关键人群组的成员所受到的年平均有效剂量估计值不超过1mSv,该值为世界范围内天然本底辐射年有效剂量中值(2.4mSv,UNSCEAR2000报告附件B)的41.6%。特殊情况下,如果5个连续年的年平均不超过
1mSv,则某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv。本项目核辐射仪表公众人员剂量管理目标值取限值的1/4,即每年0.25 mSv。
职业照射剂量限值为,由审管部门决定的连续5年的年平均有效剂量(不作追溯性平均)不超过20mSv,其中任何一年不超过50mSv。职业工作人员的剂量管理目标值取限值的1/4,即每年5 mSv。
含密封源仪表表面5cm处及1m 处的剂量当量率及使用场所应满足表2的要求。表2 含密封源仪表的使用场所和相应的泄漏射线控制量运行期环境影响分析
3.1 核辐射仪表周围环境放射性现状监测
该公司的核辐射仪表已投入运行,因此对正常运行的核辐射仪表的周围环境进行现场剂量率监测,监测结果见表3。
监测期间天气晴,气温29℃,湿度72%。监测工况:源处于正常工作状态。监测仪器:采用美国FLUKE公司的451P加压电离室巡测仪。
表 3聚丙烯车间核辐射仪表周围环境γ辐射剂量率监测结果
注:未扣除环境天然本底值。源前方表面是指核辐射仪表准直孔的背面。
由表3可见,所监测的料位计和密度计的源强比较弱,防护较好,除了距设备表面5cm的γ辐射剂量率测值略高于本底外,其余各点测值均属于一般的环境天然本底辐射水平。
3.2 料位仪、密度计巡视人员的年附加有效剂量值估算及评价
运营期环境影响主要是核辐射仪表所带放射源容器的漏射线、有用线束散射线对仪表巡视人员及偶然经过仪表周围场所其他人员的γ外照射。
料位仪、密度计安装位置为高温、高空的环境,平时无人停留,仅料位仪、密度计安装处附近设有巡视通道的位置偶尔有人经过,但由于储罐设备金属部分对天然本底辐射的吸收作用,以及放射源较弱、防护较好等原因,料位仪、密度计附近通道处γ辐射剂量率略高于远离放射源处的环境本底值,对偶尔经过的人员影响可忽略不计。因此只须估算核辐射仪表巡视人员的受照剂量。
仪器巡视人员每2小时巡视一次,但主要是巡视除核辐射仪表以外的其它仪表,人员居留因子T取值为偶然居留因子(T=1/16),年工作时间为2000h,年停留时间为125h;人员通过平台处的剂量率取本次测量放射源1m处的最大值(保守估算)5.16μSv/h,则年受照附加有效剂量值为0.643mSv,只占放射性职业工作人员年剂量管理目标值(5 mSv)的13%。
在设备维修期间,只要按操作规范的要求关闭放射源闸,避免受到有用线束的误照射,从实测结果(表3)可知,由于放射源周围环境辐射水平基本为本底水平,而且维修时间相对较短,维修人员受照附加有效剂量值可忽略不计。辐射污染防治措施
4.1 辐射污染防护设施分析
本公司的核辐射仪表使用的放射源均属于密封放射源,在正常运行情况下不产生放射性“三废”。其辐射防护设施包括:(1)仪器设备的放射源屏蔽容器,可屏蔽大部分的γ射线;
(2)放射源源闸,在维修、运输和贮存等情况下可关闭源闸,切断有用线束,避免人员受到误照射;(3)有关电离辐射标志,可提醒人员,避免误照射,防止放射源丢失。
该公司使用的所有核辐射仪表的安装场所均设有电离辐射警告标志。
根据表2的有关要求,从表3可知:
①有的车间的仪表的源容器表面5cm处和1m处的γ剂量率最大值分别小于2.5μSv/h和0.25μSv/h。对人员的活动范围不需作限制。
②有的车间的核辐射仪表均属自动化控制,不设固定的操作位,距源容器1m区域内除巡视工人外很少有人停留,仪表的源容器表面5cm处和1m处的γ剂量率最大值分别处于2.5≤H
4.2 辐射环境管理措施分析
根据国家的有关要求,该公司已建立辐射安全与防护管理组织,制定安全管理制度、操作使用规程和事故应急预案等程序。放射性工作人员已按要求参加有关辐射安全教育培训及有关岗位培训,操作人员均持有辐射工作人员岗位培训合格证。此外还要求工作人员严格遵守基本的操作程序,重视和防范可能产生的各种辐射安全事故风险,确保辐射安全。评价结论
空间紫外辐射环境及效应研究 篇6
空间紫外辐射环境及效应研究
空间紫外辐照度虽然很低(只有约118.1 W/m2),但是由于单个紫外光子的能量很高,可以使大多数材料分子的化学键断裂,所以紫外辐射会对航天器外露材料的性能产生严重影响.紫外辐射可以导致航天器的热控涂层光学性质改变,使有机聚合物材料发生降解,光学、力学性能降低.文章介绍了空间紫外辐射环境的模型,列举了对航天器常用的`有机粘合剂、柔性材料、有机薄膜等的紫外辐射效应,并对空间紫外辐射效应的深入研究提出建议.
作 者:刘宇明 Liu Yuming 作者单位:北京卫星环境工程研究所,北京,100094 刊 名:航天器环境工程 ISTIC英文刊名:SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 年,卷(期):2007 24(6) 分类号:V520.6 关键词:空间环境 紫外辐射 辐射效应 环境试验 抗辐射加固