课题的基本目标是希望能够在实验室条件下复现沙漠地区的环境状况,进而通过环境参数的可控调节,系统的研究这类地区我们所关心的问题。本文主要针对温度环境、太阳辐射及阵风环境模拟技术进行了详细研究。 根据模拟对象的特点,在组态王软件二次开发的基础上,采用PID和PLC控制技术,实现了温度环境模拟的计算机控制。模拟试验结果表明,技术指标达到了-10℃～50℃的设计要求。同时不仅能实现恒温工况控制,还能根据温度的日变化曲线在要求的精度下(≤±0.5℃)运行。 讨论了目前国内外有关辐射模拟标准或规范基于研究对象不同而在内容和要求上存在的差异;完成了本环境模拟实验室全光谱太阳模拟器光源的选择及其设计工作,这也是国内首次利用一种新型镝灯制成的大型全光谱太阳模拟器。基于寻找使用方便、经济模拟光源的目的,本文以国家标准《太阳模拟器通用规范》(GB12637-90)和美国机械工程师协会(ASME)推荐基准为参考标准,对无膜、单膜、多膜卤钨灯及一种新型镝灯的光谱进行了研究。结果表明,由于无膜、单膜和多膜卤钨灯红外部分能量占总能量的比例过大,使用这些卤钨灯做为全光谱太阳模拟器光源是不合适的,其技术指标尚达不到规范的C级标准;镝灯的相对光谱能量分布失配误差在部分波长范围内(250nm～400nm,700nm～1000nm)满足规范的A级标准要求,在250nm-2500nm波长范围内全能满足规范B级标准的要求,因此这种新型镝灯是全光谱太阳模拟器的一种理想光源。 采用镝灯设计了尺寸为4500mm×3880mm的大型太阳模拟器,通过“梅花”状灯阵布置使该模拟器在2000mm×1500mm的有效辐照面内,在距地面高2m时,辐照度达到1000w/m~2,其辐照不均匀度、不稳定度均达到了国家《太阳模拟器通用规范》B级标准要求。 通过基于Yule—Walke方法建立的Simiu风谱的五阶自回归(AR)模型,编写了