政策资讯

一种模拟沙区太阳能板风沙吹蚀磨损实验系统

专利类型:
发明
申请号/专利号:
CN202410342001.8
申请人(专利权人):
呼和浩特职业学院、内蒙古净元生态环境技术有限公司
行业类别:
G01N3/02 G01N3/56
技术成熟度:
成熟
公布时间:
2024-06-07
证书状态:
有效
交易价格:
面议
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技术摘要

权利要求书

技术附图

交易流程

委托经理人

本发明公开了一种模拟沙区太阳能板风沙吹蚀磨损实验系统,涉及一种实验设备,包括:风沙模拟室,其沿水平方向延伸分布;吹风模块,其嵌入于所述风沙模拟室的一端,用于向所述风沙模拟室中吹送风体;多向调节模块,其位于所述风沙模拟室中且远离所述吹风模块,且所述多向调节模块具有一多向调节端;太阳能板,其安装于所述多向调节端;供沙模块,其位于所述吹风模块与所述太阳能板之间,所述供沙模块具有一开口向上的供沙端,所述供沙端的高度可调,以便以不同的供沙高度进行供沙;这样的设计不仅提升了实验的精准度和效率,还为评估太阳能板在不同条件下的耐磨损性能提供了有力的数据支持。

1.一种模拟沙区太阳能板风沙吹蚀磨损实验系统,其特征在于,包括: 风沙模拟室(1),其沿水平方向延伸分布; 吹风模块(2),其嵌入于所述风沙模拟室(1)的一端,用于向所述风沙模拟室(1)中吹送风体; 多向调节模块(4),其位于所述风沙模拟室(1)中且远离所述吹风模块(2),且所述多向调节模块(4)具有一多向调节端; 太阳能板(3),其安装于所述多向调节端; 供沙模块,其位于所述吹风模块(2)与所述太阳能板(3)之间,所述供沙模块具有一开口向上的供沙端,所述供沙端的高度可调,以便以不同的供沙高度进行供沙,进而探究不同的沙粒起始高度对于太阳能板的磨损影响; 沙粒冲击速度控制模块,其用于构建第一计算模型、第二计算模型以计算不同的沙粒起始高度对于沙粒冲击速度的影响,并基于所述第一计算模型、第二计算模型调节所述供沙端的高度。

2.根据权利要求1所述的一种模拟沙区太阳能板风沙吹蚀磨损实验系统,其特征在于,所述风沙模拟室(1)中远离所述吹风模块(2)的一端开设有第二通孔,所述风沙模拟室(1)的外部连接有第二集沙模块(9),所述第二集沙模块(9)覆盖于所述第二通孔,以便实现集沙处理。

3.根据权利要求2所述的一种模拟沙区太阳能板风沙吹蚀磨损实验系统,其特征在于,所述风沙模拟室(1)的顶部开设有第一通孔,所述第一通孔位于所述太阳能板(3)的正上方,所述风沙模拟室(1)的外部连接有第一集沙模块(8),所述第一集沙模块(8)覆盖于所述第一通孔,以便实现集沙处理,所述第一集沙模块(8)、第二集沙模块(9)均由负压模块(10)提供第一负压。

4.根据权利要求1所述的一种模拟沙区太阳能板风沙吹蚀磨损实验系统,其特征在于,所述风沙模拟室(1)的内侧顶部设置有对应于所述太阳能板(3)的光照模块(5),所述太阳能板(3)还与储能模块(7)电连,通过所述储能模块(7)能够检测所述太阳能板(3)的发电功率。

5.根据权利要求1所述的一种模拟沙区太阳能板风沙吹蚀磨损实验系统,其特征在于,所述风沙模拟室(1)的内侧顶部设置有对应于所述太阳能板(3)的视觉检测模块(6),所述视觉检测模块(6)包括图像采集器和神经网络模型,所述图像采集器能够采集所述太阳能板(3)的图像集,并将图像集输入神经网络模型,通过神经网络模型输出磨损结果。

6.根据权利要求1所述的一种模拟沙区太阳能板风沙吹蚀磨损实验系统,其特征在于,所述沙粒冲击速度控制模块构建的第一计算模型为: ; 其中,基于沙粒以平均浓度通过某一断面,并且每个沙粒具有相同的体积/>,估算沙粒的沙粒冲击速度/>; 其中,沙粒的体积基于沙粒的平均粒径/>和其球体形状计算: ; 其中,是沙粒的密度。

7.根据权利要求6所述的一种模拟沙区太阳能板风沙吹蚀磨损实验系统,其特征在于,所述沙粒冲击速度控制模块还用于构建第二计算模型: ; 其中,基于当风体风速大于或等于沙粒在沙粒起始高度/>的启动速度/>时,沙粒才会开始移动,此时将起动风速/>替换为/>,此时, ; 其中,; 基于对于粒径为485um的沙粒,2米高度处的起动风速为5.47m/s来求解常数; ; 此时, ; 其中,基于启动速度被认为与高度的平方根成正比的理论,高度通过/>项被引入; 其中,是无量纲常数;/>是重力加速度;/>是空气的密度。

8.根据权利要求1所述的一种模拟沙区太阳能板风沙吹蚀磨损实验系统,其特征在于,所述供沙模块包括: 供沙筒(11),其竖向滑动伸入至所述风沙模拟室(1)中,且所述供沙筒(11)中存储有沙粒; 至少两个呈对称设置于所述风沙模拟室(1)顶部的收放轮(13),所述收放轮(13)具有一收放端,所述收放端与所述供沙筒(11)相连; 所述供沙筒(11)上还附属有增重块。

9.根据权利要求8所述的一种模拟沙区太阳能板风沙吹蚀磨损实验系统,其特征在于,所述供沙筒(11)中转动设置有丝杠(14),所述丝杠(14)的外部传动连接有承载板(12),所述承载板(12)与所述供沙筒(11)限位滑动相连,所述供沙筒(11)的底部还设置有用于驱动所述丝杠(14)转动的电机(15)。

10.根据权利要求9所述的一种模拟沙区太阳能板风沙吹蚀磨损实验系统,其特征在于,所述供沙筒(11)上还开设有贯通槽,用于滑动连接分隔板(16),所述分隔板(16)能够将承载板(12)上的沙粒进行定量分隔; 所述分隔板(16)包括板体(161),其中部具有缺口,缺口处采用弹性件(162)连接有调整板(163)。


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