孔口式滴灌管沿程压力水头分布及允许最大铺设长度研究

从微灌工程水头损失计算的通用公式出发,通过对孔口出流实际水头线的简化,用微分法建立了毛管沿程水头损失的一般方程,根据能量方程得出了沿程压力水头的计算公式,且给出了在不同坡度下,毛管允许最大铺设长度的确定方法。为判断滴头出流能否满足流量允许偏差率或计算灌水均匀系数提供了依据,同时利用本文提出的方法确定出允许最大长度,并利用该长度布置管网,可以节省投资,为滴灌工程的设计提供一定的理论参考。     

退磁曲线法和磁导法的磁力泵耦合器转矩分析

利用通过退磁曲线法获得的磁力泵耦合器能量通用公式 ,导出了内磁转子在周向偏离平衡点时所产生的周向传动转矩的计算方法 ;采用磁导法 ,结合磁力泵磁钢排布特点 ,选择计算模型 ,推导出了漏磁系数和磁阻系数的计算公式。结合试验结果 ,总结并提出了磁力泵磁钢轴向长度、周向长度、径向厚度、磁极数的设计方法。     

关中地区夏大豆蒸发蒸腾及作物系数的确定

作物系数-参考作物蒸发蒸腾量法是作物需水量计算最普遍采用的方法。作物系数作为该方法的重要参数,它的确定已成为作物需水量研究的关键问题。依据2005-2007年3年田间试验资料,利用Penman-Monteith公式计算了关中地区夏大豆全生育期间参考作物蒸散量,并利用农田水量平衡方程及土壤水分胁迫系数计算了作物实际蒸发蒸腾量,由此计算了大豆各生育阶段的作物系数,并分析了大豆作物系数变化规律。结果表明:关中地区大豆全生育期间参考作物蒸散量平均为524.6 mm;大豆作物系数全生育期平均为0.82,在开花~结荚阶段最大,平均为1.22,其次为结荚~成熟阶段,平均为1.05,播种~幼苗最小为0.26;在关中气候背景下,大豆作物系数与大于10℃积温具有较好的二次多项式关系。     

沿程泄流多孔管道出流能力计算

沿程泄流多孔管广泛应用于农业、给排水、通风、化工等领域,其出流特性会影响管道出流的均匀度,进而影响其使用效率,对多孔管的出流能力进行研究有重要的工程价值和理论意义。首先从理论上推导了多孔管总出流量的计算公式,然后通过量纲分析得到了多孔管流量折减系数的计算方法,并根据实验数据拟合了多孔管流量折减系数的计算式,建立了多孔管总出流量和平均单孔出流量的计算公式,公式计算结果得到了试验数据的验证,可以用于实际工程中多孔管的出流量计算。     

喷水带的设计参数

研究了喷水带的工作原理和设计技术参数，分析了灌溉设计中喷水带的设计方法，提出了喷水带的设计参数如孔间距，单位长度流量，布置间距以及最大铺设长度等的计算方法。采用水头损失控制喷水带最大铺设长度的设计方法，将首末端的水头损失限定在30％以内。利用水头损失与铺设长度的关系，确定喷水带的最大铺设长度，并分成平地和坡地两种情况进行了研究，就喷水带最大铺设长度的计算，讨论了画图法及计算机处理法，为喷水带的设计提供参考。     

理论应力集中系数的有限元计算方法研究

为了验证有限元数值计算方法求解理论应力集中系数Kt的可行性,本文采用最大主应力有限元数值计算方法,对两侧各一半圆缺口板条拉伸载荷状况下的理论应力集中系数Kt进行求解。结果表明,有限元数值计算结果与理论计算值的相对误差在1%以内,从而验证了在求解理论应力集中系数Kt时有限元数值计算方法的可行性和准确性,为进一步进行疲劳寿命估算提供了准确的依据。     

多孔系数的一个近似计算公式

在喷、滴灌设计中,常需计算多孔管的沿程水头损失,原始的计算方法,是将相邻孔口之间的管段作为一个计算段,逐段计算沿程损失,然后相加。四十年代克里斯琴森提出:以与多孔管长度、直径、进口流量、流态相同而只有末端出流的无旁孔管(称相关管)的沿程损失,乘以多孔系数的方法,简化了计算,为人们所乐用。     

内冷油腔振荡冷却仿真方法研究

为了得出一种较为通用的活塞内冷油腔仿真分析方法,采用数值仿真研究方法,从湍流模型、多相流模型、压力速度耦合算法以及油腔几何模型进行油腔CFD仿真分析方法的研究。通过对比分析仿真所得的平均机油填充率、机油分布、壁面平均换热系数和换热系数分布,得出在进行活塞油腔CFD模拟时,标准k-ε湍流模型可以更为经济地进行流动传热计算。可保证计算模拟精度的多相流模型CLSVOF计算结果周期间变化更小,计算结果稳定。活塞油腔瞬态仿真计算时,压力速度耦合算法PISO计算得出的流动换热结果精度更高,收敛速度和达到计算稳定的速度更快,模拟所得流动传热情况更接近实际。全油腔模型模拟效果相对于简化模型效果更好。通过对油腔各壁面区域换热系数随曲轴转角变化的分析得出:振荡过程极大增强了顶面和底面的换热,油腔内壁面中顶部壁面周期平均换热系数最大;底部壁面换热系数变化趋势与顶部壁面变化趋势基本相反,这是由机油分布以及振荡规律决定的;由于侧部壁面未收到机油强烈的冲击,换热系数随曲轴转角变化相对较平缓。     

梳解法制备竹纤维的力学模型

通过研究梳解法制备竹纤维的原理,提出竹子梳解制纤中平均梳解力的概念;运用动力学方法,建立竹纤维平均梳解力与纤维长度、细度关系的计算模型。对模型进行分析和验证,结果表明：模型表述的平均梳解力、滚筒转速及滚筒梳针参数与竹纤维长度、细度的关系正确;运用模型计算竹纤维长度的结果与实验结果相吻合,此模型可用于梳解法制备竹纤维的长度、细度预测与计算。     

锥面机械密封的载荷系数分析

分析了锥面机械密封载荷系数在密封环磨损过程中的变化规律以及载荷系数与液膜反压系数、弹簧比压的关系。建议静环磨损后的最大接触母线长度不超过3mm，给出了锥面机械密封中弹簧比压的设计方法。     

增压柴油机进、排气管压力波动计算与分析

分析了影响进气管波动效应、增压柴油机排气管压力波动和废气能量利用的因素，通过对缸内工作过程的计算，编制了增压柴油机进、排气管内气体压力波动计算程序，利用该程序对增压柴油机的进、排气管内气体压力波动过程进行了计算。分析了4102BZLQ柴油机在额定转速下，不同的进、排气管长度对进、排气管内气体流动状态的影响，并提出改进意见。     

乡镇供水工程管材选择及评价

提出“等效管”、“界限管径”的概念，并以此为基准对乡镇供水工程常用管材按本地区的经济指标作了分析，同时对各种管材作了技术经济评价，还介绍了塑料管比较计算特点。     

塑料软管水力特性试验研究

塑料软管被广泛应用于农田低压输水灌溉，但至今其水力特性仍未被充分研究。水力学实验表明，塑料软管是水力光滑管，但与硬质塑料管不同，它柔软而富弹性，只有在一定的内水压强下才能显标准圆形断面。内水压强较小时断面收缩且呈非圆形，内水压强较大时断面胀大。所以其水力特性随内水压强而变化。考虑到这些特点，在水力学实验的基础上提出了塑料软管沿程阻力系数计算公式。     

微灌用沉沙池泥沙沉降计算方法试验研究

对沉沙池设计中最常用的准静水沉降法和一维流超饱和输沙法进行了比较研究,得到了该两种方法用于微灌沉沙池设计中的参数变化范围,并对其中的紊动修正系数K和恢复饱和系数a进行了专门试验研究,得出了K和a的计算公式和适用条件.试验结果表明:准静水沉降法的计算误差较大,但在一定范围内,可以满足精度要求,用来估算沉沙池池长;一维流超饱和输沙法计算简单并且具有较好的计算精度,可以用于微灌用沉沙池的工程设计计算.     

滴头制造偏差对灌水均匀度及毛管造价的影响

为了阐明滴头制造偏差系数、灌水均匀度、毛管直径及毛管造价的内在联系,降低滴灌系统造价、提高灌水均匀度,通过理论推导结合实证计算的方法,系统分析了不同均匀度条件下滴头制造偏差系数极限值,以及滴头制造偏差系数、毛管直径、允许均匀度等三者的关系,并推导出毛管造价计算公式.结果表明:对于长度为100 m的毛管,当Keller均匀系数( EEU)为0.80时,制造偏差系数从0.05增大到0.07和0.11时,毛管造价分别增大8.7％和37.1％;当滴头制造偏差系数为0.03, EEU由0.80增大到0.85,0.90和0.95时,毛管直径分别增大20％,23.5％和56.5％,毛管造价也相应增大20％,53.8％和207.7％;当滴头制造偏差系数为0.05, EEU由0.80增大到0.85和0.90时,毛管直径则分别增大19.3％和32.8％,毛管造价也分别增大17.1％和71.4％;对于 EEU为0.95时,毛管允许最小流量大于平均流量,管径计算无解.在限定值范围内,滴头制造偏差系数和Keller均匀系数的微小增大将直接导致毛管直径和造价急剧增大;滴灌系统设计应选择制造偏差系数小的滴头及合理的灌水均匀度,以达到降低工程造价的目的.     

灌溉管网非恒定流计算机实现方法

为了研究灌溉管网非恒定流计算机实现方法,基于非恒定流的基本原理及其特征线(MOC)解法,探讨了采用节支关联表和支节关联表建立管网结构信息,并对管网数据进行储存、计算和结果输出的方法,在计算过程中通过数组储存不同的节点类型及管网参数供计算机调用。通过实例对典型喷灌管网的非恒定流过程进行了计算并分析。结果表明,该方法储存管网结构信息简单方便,计算机能够快速识别节点类型并调用相应的边界条件子程序,本方法可用于复杂灌溉管网的非恒定流建模与分析。     

基于自适应带宽核密度估计的载荷外推方法研究

为了快速准确地得到玉米收获机车架的载荷谱,针对载荷谱编制过程中传统的载荷外推方法的局限性,提出一种基于四叉树算法的自适应带宽核密度估计(Kernel density estimation)算法,用来进行载荷外推。将经过预处理的实测原始载荷数据进行雨流计数统计,得到载荷循环均幅值矩阵,将小于载荷循环最大幅值10%的载荷滤除,其余的载荷循环均幅值数据根据四叉树分割算法进行不同区域的分割,选择高斯核函数,根据拇指法则计算各个区域的局部最优带宽,并根据数据区域内数据点的密集程度对核密度估计的输入进行优化,减少了核密度估计的计算量,最后结合蒙特卡洛模拟算法进行载荷外推。采用玉米收获机车架实测载荷数据进行实例验证,结果表明,与传统的固定带宽、自适应带宽核密度估计的载荷外推方法相比,本文提出的方法大大提高了计算效率,其概率密度函数图与实际载荷分布更为接近;载荷循环均幅值频次分布相关系数更接近于1,均方根误差更小;载荷循环幅值累积频次曲线的决定系数均大于0.99。     

荞麦播种机气力集排系统螺旋式增压管设计与试验

针对播种机气力集排系统中种子流沿输种管侧壁进入分配器时,产生气种混合均匀性低、各行排量一致性差的问题,提出了螺旋式增压管,阐述了总体结构和工作原理,并对输种管和螺旋式增压管进行了设计,以荞麦为对象,开展了螺旋式增压管内种子群受力、运动及压损分析。基于CFD-DEM耦合仿真方法,通过单因素试验、最陡爬坡试验和中心复合设计试验研究了叶片数、扭转角、螺旋式增压管长度和输送气流速度对荞麦种子各行排量一致性变异系数的影响,仿真试验结果表明：当叶片数为3、螺旋式增压管长度为210 mm、扭转角为383°、输送气流速度29.30 m/s时,荞麦各行排量一致性变异系数为9.83%,达到最优。通过气力集排系统试验台架开展了不同型式增压管性能验证试验,结果表明：采用螺旋式、波纹式和窝眼式增压管的荞麦气力集排系统各行排量一致性变异系数分别为5.58%、6.85%和9.65%,最优参数组合条件下螺旋式增压管的仿真结果与台架验证试验结果相差4.25个百分点。提出的螺旋式增压管较传统增压管,增强了气种混合均匀性,提高了气力集排系统的作业质量,可为气力集排系统设计提供技术支撑。     

渐开线少齿差内啮合齿轮副几何设计研究

在不同内啮合副几何计算基础上,分析了不同加工方法(包括滚齿、插齿和线切割等)、顶隙时少齿差内啮合齿轮副几何计算方法和适用性。研究了不同齿顶圆直径对少齿差内啮合齿轮副变位系数、啮合角、重合度和齿廓干涉等参数的影响。在满足重合度和齿廓干涉限制条件下,使用牛顿迭代法和不同齿顶圆公式,获得少齿差内啮合齿轮副最小啮合角的变位系数和啮合角。计算表明：在满足重合度和齿廓干涉限制条件下取得最小啮合角时,无论采用滚齿还是插齿加工,顶隙混合制时少齿差内啮合齿轮副的啮合角和变位系数均较小。     

应用变压差技术的气道稳流试验研究

根据发动机气道流动特性,应用变压差技术测量了6135型柴油机缸盖进气道的流动特性。试验全过程只需确定气门最大升程时,模拟气缸与环境气压的初始压差满足流经气道内的空气为充分发展的湍流条件,就可采集对应于各气门升程下的流量和涡流角动量等试验参数,并用Ricardo和FEV方法计算平均流量系数和涡流比,其计算值与定压差试验结果基本相同。此方法操作简单,易于实现气道稳流试验的全自动化,可提高生产线上批量缸盖检测效率。