基于光线分布与产能特性的建筑集成用聚光百叶设计

建筑集成聚光光伏可将直射光线用于产能,散射光线用于采光。为提高聚光组件对天然光线的层级利用效率,对线性菲涅尔透镜和接收器在不同距离及不同偏差角度下的光学特性及产能特性进行实验研究,最终确定聚光百叶设计的接收器间距、宽度及允许偏差角度三个关键参数。结果表明:对于所选用的80 mm宽的线性菲涅尔透镜,当太阳光线处于无偏差入射状态时,50 mm间距下光斑会聚最为集中,宽度为2.5 mm。对于以砷化镓太阳能电池作为接收器的电学性能实验结果表明:光斑均匀性对其最大功率影响不明显。为达到“采光-产能”的平衡,确定选择10 mm宽聚光太阳能电池作为聚光百叶单元接收器,菲涅尔透镜与接收器的推荐距离为50~53 mm,聚光百叶在4°以内的偏差范围内均可以正常工作。本研究可为建筑集成用聚光组件的设计提供参考。

隧道灯具光线分布对照明指标的影响分析

安全与节能问题是目前隧道照明的关注重点,实现低能耗高效能成为隧道照明设计的目标。通常来讲路面照度和亮度是评价照明效果的重要指标,但是相关规范仅仅指出路面照度和亮度与路面的材料、颜色有关,给出了两者的大致关系。通过照明软件DIALux进行数值模拟,计算分析了不同照明灯具光线分布对隧道照明指标的影响,得出在同样的光通量的情况下,灯具光线分布对路面照度和亮度的影响较大,同时对路面照度和亮度之间的关系影响也较为显著。研究可知当采用最佳配光曲线的灯具时可将路面亮度提高约46%,结论对分析隧道照明参数影响因素具有重要意义。

温度场二维重建非规则光线分布优化

基于激光吸收光谱技术和代数迭代算法,在非规则光线分布条件下,实现温度场二维重建。通过计算重建区域所有网格穿过光线数目的权重因子,得到优化的非规则光线分布方式,提高了温度场重建精度。数值仿真结果表明,采用优化的非规则光线分布温度场重建结果相对原始模型偏差在15%以内,优于未优化光线分布得到的结果;随着发射数目的增加,投影光线数目增多,不同离散网格数目下,重建质量均提高;在相同光线数目条件下,非规则光线分布重建结果优于平行投影重建结果。实验中采用时分复用技术,在1kHz扫描频率下分别扫描H2O的两条吸收谱线7205.25cm-1和7416.05cm-1,通过实验对比优化与非优化光线分布和多发射端重建结果,数值模拟结果与实验结果相一致,验证了光线分布优化方法的正确性。

隧道不同光线分布下的照明功能指标数值分析

在隧道照明中有三种光线分布形式可供选择,分别是逆光照明、对称照明、顺光照明。在光通量相同的前提下,三种光线分布形式在亮度、目标物可见度等方面具有不同的效能。文章以亮度、目标物可见度为视觉功能指标,采用数值分析的方法研究隧道内三种光线分布形式对路面亮度、目标物可见度的影响。研究结果表明:隧道逆光照明的综合效能最高,顺光照明次之,对称照明的综合效能较低,以隧道安全和低碳的角度来看,逆光照明是最优的光线分布形式。

基于物理的分布并行光线追踪算法

基于物理的光线追踪算法用于从三维场景模型生成逼真的二维图像,光线追踪渲染较为耗时,所以如何提高算法的效率成为研究热点。针对斯坦福大学经典的多线程光线追踪引擎——PBRT,考虑任务划分粒度和负载均衡等因素,基于两级任务划分体系,提出了动态自适应分布式并行光线追踪算法。实验中在保证高质量图像生成的前提下,使用80个CPU核时,改进算法比PBRT原算法获得了近乎线性的加速比。实验结果表明改进算法具有良好的效率和扩展性,能够有效地用于光线追踪成像,提高光线追踪成像效率。

国内BOTDR分布式光线监测技术试验研究与工程应用概述

布里渊光时城反射计(BOTDR)是一种新型的分布式光纤传感技术。分布式光纤传感技术与常规监测方法相比具有很大的优越性,如分布式、长距离、实时性/抗干扰性和防水性等,可满足基坑工程、隧道工程、大型建筑结构、桥梁、边坡工程等安全监测。本文就国内在布里渊光时域反射计(BOTDR)在土木工程中的研究与应用做了比较详尽的综述。

应用于全局照明的光线追踪:性能优化与特效实现(英文)

全局照明在电影工业、飞机和汽车制造业有着广泛的应用,而光线追踪对于全局照明至关重要.光线追踪通过追踪光线到图像平面在二维屏幕上呈现三维图像,是计算机图形学里的1种基本渲染技术,但是实现光线追踪计算量非常大,尤其是当要追踪上百万条光线时.本文探讨了利用反射优化、超高速缓存、迭代追踪、多核/分散式网络等技术对基于KD-树的光线追踪的优化.用分布式光线追踪技术实现了抗锯齿、景深、软阴影等三维特效,最后还实现了基于GPU的光线追踪并应用于反射、折射、景深、运动模糊等特效.

智能大坝安全监测中分布式光纤传感技术的应用分析

水利大坝所处的地质环境相对复杂,必须采取有效措施监测大坝的运行情况,确保大坝的安全平稳运行。近些年来,通信、电子以及光纤传感等技术在大坝监测工作中的应用大大提高了智能大坝的监测效率与质量。文章主要对分布式光纤传感技术在智能大坝监测过程的应用进行分析,以期促进新兴技术在智能大坝监测工作中的应用。

基于有延展反射面的挡光板的多曲面前照灯的光学设计

挡光板是近代投射式汽车前照灯用于调节近光灯配光性能的重要部件。采用聚焦法调整挡光板拐点的位置可以有效地抑制投射式前照灯近光照射时光型截止线上的色差和梯度问题,具有提高驾驶员视觉舒适度和行车安全指标的功能。采用一种基于有延展反射面的挡光板的多曲面LED前照灯的光学设计,使用NX10.0建立结构模型,LucidShape软件进行仿真,配光屏幕最大照度值为51.9 lx。研究基于有延展反射面的挡光板的光学设计与常规挡光板的光学设计的配光差异,以及两者在吉利汽车2017年提出的近光路照标准下两者数据对比情况。结果表明:具有延展反射面的挡光板可以有效提高配光Ⅲ区各点的基础数值,进一步提高行车时道路前方40 m^50 m处的视觉亮度,利于辨清道路前方及行人情况。

二极管侧面抽运薄片激光器耦合系统研究

设计了二极管侧面抽运 Nd:YAG 薄片激光器,耦合系统由消像差透镜组和空心光波导组成,对二极管快轴和慢轴方向的抽运光进行压缩和均匀化。采用光线追迹法,同时考虑二极管在快轴和慢轴方向的发散特性及薄片侧面的散射特性,模拟并分析了光线在耦合系统内的传输和薄片内抽运光分布的规律。模拟结果表明耦合系统具有98.1%的耦合效率,同时薄片内具有理想的抽运光分布。

BOTDR传感技术在桥梁移动荷载识别中的应用

文章针对我国桥梁移动荷载识别的测试技术还不能实现有效识别的现状,对应用BOTDR技术的可行性进行分析,表明BOT-DR技术用于桥梁移动荷载的识别具有广阔的前景。

倏逝波抽运的回音壁模式激光增益计算

倏逝波抽运条件下的回音壁模式光纤激光器增益计算,涉及抽运光束在光纤内的角度分布函数及其数值计算。基于射线光学理论,推导出了高斯分布光束及均匀分布光束经透镜耦合后在光纤内表面的角度分布函数;采用复合辛普生数值积分公式对分布函数进行了数值计算,并用分布函数计算的结果研究了抽运光沿光纤轴向以受抑全反射方式传播时产生的回音壁模式激光的增益特性。所得结果对这类光纤激光器的研究具有理论和实验参考价值。

1W级白光LED光源相关问题探讨

结合1W级大功率LED的伏安特性、光照度和发光效率与输入电流的变化关系,主要分析了1W级白光LED光源在实际应用中需要注意的几个方面,综合考虑诸如电流、发光效率、温度等主要因素,使其真正实现高效照明。