塔里木盆地潜水蒸发规律与计算方法研究

根据1984年至1987年阿克苏水平衡站潜水蒸发量及水面蒸发量资料，分析了潜水蒸发的变化规律，并建立了新的潜水蒸发经验公式。研究结果表明：现有的经验公式均认为潜水蒸发强度跟大气蒸力的一次方成正比，公式结构不合理。实际上，潜水蒸发强度先是随着大气蒸发力的增大而增大，当大气蒸发力达到临界值后，潜水蒸发强度趋于一定值；原常用的中公式所需参数多而不易准确得到，其中参数η值随着埋深增加而减小，而不应为一固定的经验常数。该文建立的经验公式结构合理，物理意义明确，计算较简单。     

基于短历时Philip入渗公式的产流模型

在分析积水入渗条件下短历时Philip入渗公式特点基础上,建立了基于短历时Philip积水入渗公式的降雨产流模型。模型显示地表积水时刻与雨强平方成反比。利用降雨强度为0.082 cm/min、坡度为15°情况下实测累计降雨产流量推求了模型参数吸渗率,并利用获得的S分别计算了雨强为0.214 cm/min、坡度为5°,雨强为0.133 cm/min、坡度为5°和雨强为0.133 cm/min、坡度为15°情况下累积径流量,相对于实测累积径流过程,计算相对误差都在10%内,可以满足精度要求,说明基于短历时Philip入渗公式建立的降雨产流模型可以用于描述坡面降雨产流过程。     

淮北平原有无作物生长条件下潜水蒸发规律试验

为进一步探索淮北平原不同土壤有无植被生长条件下潜水蒸发与地下水位的变化规律,该文依据五道沟实验站地中蒸渗仪60个原状测筒观测资料,从零埋深、埋深增加和临界埋深3个方面,比较了不同土壤有无植被潜水蒸发的差异,分析了潜水蒸发与气象要素的相关关系。通过逐日和逐旬参数拟合,得到砂礓黑土和黄潮土6个潜水蒸发最优公式及相关参数,建议使用彭曼公式计算的蒸发能力代替实测水面蒸发以提高拟和效果;沿着裸土潜水蒸发加作物多耗水量计算作物潜水蒸发的思路,推荐采用作物各生育期和埋深的多耗水量统计方法计算有作物潜水蒸发量,该方法较简便且适用性强,精度较高。     

作物生长条件下的阿维里扬诺夫潜水蒸发公式改进

为提高作物生长条件下潜水蒸发强度计算精度,引入作物影响系数概念,提出2种阿维里扬诺夫潜水蒸发改进公式。采用河南惠北水利科学试验站2005-2007年的逐日潜水蒸发量与水面蒸发量试验数据和最小二乘法率定改进公式中各参数值,并用平均绝对误差、均方根误差和相关系数等3个统计指标对改进公式的计算精度进行评价,利用2007-2008年的试验数据对改进公式进行了验证。结果表明,提出的改进公式一的经验指数、潜水蒸发极限埋深以及各生育阶段的作物影响系数等参数值较为合理;验证期平均绝对误差0.30～0.59mm/d,均方根误差0.57～0.87mm/d,相关系数0.58～0.72,各统计指标值基本优于前人的研究,提高了潜水蒸发计算精度。     

罗非鱼片热泵-微波联合干燥工艺

采用响应面分析法优化罗非鱼片热泵-微波联合干燥工艺参数。分别以干燥能耗和产品复水率为试验指标,以热泵干燥温度、转换点含水率、微波功率3因素为自变量,设计3因素3水平组合响应面分析试验,得出干燥能耗和产品复水率随热泵干燥温度、联合干燥转换点含水率和微波干燥功率变化的回归模型。三组验证试验的试验值与相应模型预测值的误差绝对值均小于5%。基于能耗最小的优化参数为:热泵干燥温度为34.34℃,转换点含水率为42.12%,微波功率为131.69 W;基于复水率最大的优化参数为:热泵干燥温度为33.87℃,转换点含水率为30%,微波功率为201.43 W。以热泵-微波联合干燥工艺参数组合(干燥温度为35℃,转换点含水率为39%,微波干燥功率取微波炉功率档252 W)进行试验,并与相同工况(温度和风速)热泵干燥试验值进行比较,结果表明,热泵-微波联合干燥时间比热泵干燥时间缩短了2/3;热泵-微波联合干燥罗非鱼片复水40 min,复水率达到57.40%,比热泵干燥的复水率(39.16%)增加46.5%。该文为热泵—微波联合干燥罗非鱼提供参考。     

高地下水位条件下盐渍土区潜水蒸发特性及计算方法

为了了解盐渍土区潜水蒸发特性，通过室内模拟实验，研究了不同大气蒸发能力条件下，盐渍土中盐分对潜水蒸发强度以及模型中参数的影响。结果表明：由于土表盐壳形成后对水分蒸发的抑制，不同大气蒸发能力条件下地下水埋深为50 cm时，随蒸发历时的延长，潜水蒸发由稳定变为非稳定状态。雷志栋公式在计算盐渍土的潜水稳定蒸发强度时的误差明显小于阿维里扬诺夫公式，但其参数η并非为常数，且参数β和潜水极限蒸发强度均明显减小。最后，建立了非稳定潜水蒸发强度的计算模型。该研究将为重新认识盐渍土区土壤的蒸发特性以及对其进行进一步深入研究提供重要依据。     

明渠测流长喉槽结构优化及设计理论研究

长喉槽是一种水头损失小，测流精度高，结构简单的明渠量水建筑物，是一种新型的量水建筑物，目前的计算理论存在如下缺陷：没有考虑侧向收缩造成的局部水头损失的影响；没有确定水头损失最小的进口收缩比；没有确定最佳的体型设计参数。该文通过一系列的水力学实验，确定最优收缩比为1∶3；最佳运行范围为堰上水头与喉长的比值为0.07～0.7；设计流量时的设计取值为0.6；并对收缩段水头损失的计算公式进行修正。通过以上改进，量水公式误差由5%减小到1.5%，淹没可达0.928。     

Penman-Monteith与Penman修正式计算塔里木盆地参考作物潜在腾发量比较

利用1989~1996年阿克苏水平衡试验站的气象资料,对Penman-Monteith公式和Penman修正式计算的参考作物潜在腾发量进行了比较。Penman修正式计算的参考作物潜在腾发量年值略大于Penman-Monteith公式计算的年值,绝对偏差为42~128 mm,相对偏差为3.3~9.8%,且年际间变化不大。各月的参考作物潜在腾发量变化较大,绝对偏差可正可负,1、2、12月小于0,3~10月大于0,相对误差1、12月较大,2、11月较小,其它月份变化不大。导致计算偏差的原因在于两种公式采用了不同的辐射项和空气动力项计算公式和参数。两种公式计算的参考作物潜在腾发量具有显著的线性相关性。     

悬帷段作用下暗管排水流量计算公式探讨

暗管排水在降低地下水位过程中普遍存在悬帷段,悬帷段的存在对于暗管排水理论计算提出了挑战。该研究考虑悬帷段对排水流量的影响,提出了悬帷段作用下的暗管排水流量计算公式,基于HYDRUS模型得到不同暗管间距、暗管埋深、不透水层深度以及土壤质地条件下的排水流量模拟值及理论计算公式中的作用水头参数,对比分析了不同土壤质地以及悬挂水头影响下排水流量理论公式的适用性。结果表明提出的考虑悬帷段的暗管排水流量公式计算值与模拟值具有很好的吻合性,提出的6种组合公式计算值与模拟值相关系数均大于0.99,平均绝对误差均小于11%,其中Hooghoudt-Ploeg-B.И.阿拉文公式以及Hooghoudt-Ploeg-Kirkham公式误差更小,此2个理论公式也通过了已有文献的验证,而不考虑悬帷段条件时采用Hooghoudt公式计算得到的理论值则普遍小于模拟值,误差可能超过50%;从不同土壤质地来看,提出的考虑悬帷段的暗管排水流量计算公式在粉土和壤土的适用性最高,其次是砂土;此外,该研究初步证实了悬挂水头和单长暗管排水流量与渗透系数比值之间成线性相关关系。该研究成果对丰富和发展农田排水理论及技术有重要意义。     

聚光太阳能温差发电装置性能分析与试验

为提高太阳能温差发电装置的热电转换效率,该文设计聚光太阳能温差发电装置,利用槽式抛物面反射聚光镜进行聚光,经集热体转换为热能后提高温差发电器(thermoelectric generator,TEG)热端温度,冷端采用扁平热管作为传热元件,利用水冷散热,增大TEG冷热端温差,提高装置输出功率及热电转换效率。对装置建立能量转换平衡方程,通过数值计算分析不同太阳辐射强度对热损失、光热转换效率及热电转换效率的影响。为解决多个热电模块串联在一起,无法使每个模块都工作在最大功率输出状态,从而导致整体输出功率降低的问题,采用集中-分布混合式最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT),试验结果表明,经过MPPT后装置能很快达到最大功率输出点,且输出功率稳定,运行30 min输出功率增加3.2 W。搭建了装置的性能测试平台,对基于槽式抛物面反射聚光与扁平热管水冷散热的聚光太阳能温差发电装置进行试验研究,结果表明,随着冷却水流量的增加装置输出功率得到提高,当冷却水流量达到8 L/min后,输出功率趋于平缓;随着温差的增大装置的最佳匹配负载逐渐增加。装置的全天性能试验表明,试验期间装置最大输出功率为30.1 W,平均输出功率27.8 W,试验期间发出电量222.4 W·h,热电转换效率最大为5.4%,装置最大效率4.1%,该装置在远程传感器供电和微功耗供电等领域具有广阔的应用前景。     

风送式喷雾机实时混药系统设计与试验

为提高果园风送式喷雾机的作业性能,设计了一种采用蠕动泵和静态混合器进行农药精量控制的实时混药系统。运用FLUENT软件,采用SIMPLEC算法对SK、SX和SD型3种静态混合器进行模拟计算,得出SX型静态混合器性能较优。以甘油模拟代替农药,添加胭脂红染色剂进行混药试验,得出静态混合器的混合单元数与模拟结果一致,实时混药系统的药流量控制响应迅速,混药稳定性的浓度相对误差小于4.33%,混药均匀性的变异系数小于4.98%。结果表明,所设计的实时混药系统具有良好的混药性能。该文研究为果园实时混药喷雾机的机构设计和性能优化提供了参考。     

Comparison of Work Input Requirement on Laboratory-Scale and Industrial-Scale Mechanical Dough Development Mixers

The use of a laboratory-scale mixer for predicting the mixing requirement of flours in an industrial-scale mixer was investigated by measuring the work input required to mix a range of flours to peak consistency on both a laboratory-scale and an industrial-scale mechanical dough development (MDD) mixer. The industrial mixer used was a Tweedy-type mixer, and the mixing optimum was determined using a probe that sensed changes in dough consistency. Work input was estimated from mixer motor power, taking into account expected motor and drive chain losses, and from dough temperature rise measurements. The laboratory mixer used twin flat-bladed rotors; mixing optimum and work input were determined from the torque measurement. Work inputs from both mixers were highly correlated (r² = 0.88) but with a large offset (the industrial mixer requiring more work to develop the dough). The two methods of measuring industrial mixer work inputs gave slightly different results leading to uncertainty as to the actual work given by the industrial mixer. Farinograph mixing properties were less well correlated with industrial-scale work input requirement than the laboratory-scale MDD mixer.     

农村生活污水生态处理工艺研究与应用

农村生活污染源成为影响水环境的重要因素,特别在水源地、库区对尤其明显.通过分析城市污水处理和乡村污水处理的不同之处,将生物方法与生态工程有机结合,研究开发既节省成本和运行费用,又能达到稳定的除磷脱氮效果的农村污水处理新工艺是非常必要的.该文以实际工程为依托,研究建立了“五环”式(ACGMP, anaerobic, constructed wetlands, genetic engineering of rice, microorganism, pond)生态高效农村生活污水处理工程系统,该系统在进行自然村污水各户连接的基础上,建设污水厌氧反应器、人工湿地,种植高吸附主要污染因子的水生植物,投入高效污水分解专用微生物,利用天然池塘等5个环节,整个工程系统无电力,实现完全自流动,处理后的污水达到国家规定的排放标准.该系统在三峡库区应用,取得了明显的效果,pH值、化学需氧量COD、总磷、总氮、氨氮、活性污泥浓度、六价铬、等10个指标,都达到了国家排放标准.对于农村污水处理,特别在水源地和水库水质保护方面是非常重要和成功的工程化措施,具有广阔的应用推广前景.     

Analysis of Dough Kneaders Using Numerical Flow Simulations

The objective of this work is to characterize the various deformations to which dough is subjected during kneading, and to investigate the influence of mixer configurations and operating conditions. Several kneader geometries are modeled as representative of the mixing mechanisms taking place in various mixers. Based on the time‐dependent velocity fields obtained, the type of deformation taking place in the mixers is characterized using relevant kinematic flow classification parameters. These parameters are then related to the mechanical action of the kneader. The results for the practical design of dough kneaders can be applied, and a complementary experimental program should fit within the design cycle.     

Wine distillery wastewater degradation. 1. Oxidative treatment using ozone and its effect on the wastewater biodegradability.

Laboratory-scale experiments were conducted to investigate the impact of ozonation on the degradability of wine distillery wastewaters, usually called vinasses, with the goal of developing combined chemical-biological methods for their treatment. Chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD), total organic carbon (TOC), and ultraviolet absorbance at 254 nm (UV(254)) were taken as reference parameters to follow the pollution level. The vinasses were treated both directly and after being mixed with domestic sewage. Ozonation of pure vinasses required high ozone doses to achieve a significant efficiency for removing the organic matter. Mixing vinasses with domestic sewage allowed higher degradation rates with ozone. Ozone was also demonstrated to be an appropriate oxidizing agent to improve vinasses's biodegradability and organic matter removal. A mathematical model of the ozonation kinetics based on the film theory concept is also presented.     

小流量低比转速潜水排污泵的设计

探讨和提出了小流量低比转速潜水排污泵的设计方法,给出了QW10-20-1.5型泵的设计实例和试验结果。结果表明该方法完全可行,该泵性能优良,运行可靠     

两级回流生物膜工艺处理农村生活污水效果

针对农村生活污水低碳高氮磷特点,研究两级回流连续曝气生物膜工艺处理农村生活污水的效果和机理。在平均处理量90t/d、水力停留时间为3.0d,稳定运行12个月结果表明,该工艺对化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、全氮、全磷和悬浮物的平均去除率分别为75.7%、84.8%、69.2%、68.0%、58.9%和87.9%;出水化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、全氮、全磷和悬浮物的平均质量浓度分别在51.0、15.8、10.8、16.5、2.3和15.7mg/L以下,满足天津市农村污水处理厂排水标准,改造后工艺运行更加稳定,出水NH3-N和TN有明显改善,符合农村污水处理要求。     

基于Sufacer和Pro/E的潜水搅拌器叶轮反求设计研究

为了进行某型搅拌器叶轮的抗磨损研究和叶轮备件的国产化，通过三坐标测量机获得叶轮的分散点云，采用Surfacer软件进行点云的处理，获得总的点云，创建叶片曲面，再采用Pro/E软件生成叶轮的三维实体造型。通过这种反求工程方法获得的叶轮实体造型与原叶轮有较高精度的一致，已成功应用于叶轮模具的制造、叶轮的抗磨损研究和备件的国产化工作。     

高扬程无过载潜水排污泵的优化设计与试验

为实现低比转速潜水排污泵高扬程、高效率、无过载性能的统一,该文对WQS150-48-37型低比转速潜水排污泵采用不同设计方法,经优化得出3种方案。应用Pro/E软件建模,结合Fluent软件对3种方案进行了多工况内部流场分析和性能预测,并与外特性试验结果对比。研究结果表明：采取增大叶片包角、减小出口角,控制流道扩散程度和增大蜗壳直径等方法可以得到满足高效率、高扬程、无过载要求的设计方案。其中,突破传统离心泵设计方法的新型通道式叶轮高效区范围更宽,扬程曲线陡降,无过载性能较好,可为高扬程无过载潜水排污泵的进一步优化设计提供参考依据。     

基于模糊积分模型的农村生活污水处理模式综合评价方法

目前生活污水污染问题是农村人居环境和生态环境恶化的重要原因之一。该文对现有中国农村生活污水处理技术和工艺、典型工程处理效果和运行状况以及存在的问题进行调查和分析,从经济、技术、环境3个方面筛选评价指标,通过层次分析法与熵值法相结合的主客观综合赋权法确定各评价指标的权重,构建农村生活污水处理技术评价指标体系;采用分层模糊积分模型对15种现有农村生活污水处理技术模式进行综合评价和排序,最终筛选出三级塘生物生态强化处理技术、户用生态滤池、厌氧-(兼氧)-人工湿地、生物接触氧化-生态沟渠、一体化净化槽、厌氧-兼氧-好氧三级生物滤池、厌氧-土地处理、生态滤池-生态塘、厌氧-生物接触氧化-人工湿地、地埋式微动力氧化沟10种技术模式,推荐作为中国农村生活污水处理典型技术模式。该文对中国农村生活污水治理工程建设具有一定的参考价值。