生物质成型燃料加工技术与装备的研究

本文在分析生物质成型燃料加工技术与装备的研究必须考虑的相关因素的基础上,设计了既可移动又可用于固定场所加工的生物质成型燃料加工技术和装备的技术方案,并就主要关键设备多物料一次粉碎机、生物质颗粒燃料平模成型机和加工机组的集成技术的设计进行了研究。研究表明,生物质成型燃料加工设备的性能好否,直接与生物质原料的压缩特性如压缩力、压缩密度、压缩量,一次粉碎的粒度,成型燃料的密度、生产率、能耗,关键部件平模的长径比等因素有密不可分的关系。     

生物质致密成型技术研究

基于化石资源日益枯竭,燃烧化石燃料导致环境污染严重,而生物质资源储量大,生物质成型燃料具有低碳环保等特点,综述了生物质致密成型技术在生物质利用中的意义及其研究现状,介绍了我国在生物质成型燃料方面的产业政策和相关标准情况,研究了生物质致密成型技术中加热成型和常温成型的一些特点,并对成型技术的研究发展方向进行了展望。     

模辊式生物质燃料成型技术及设备的研究进展

从模辊式生物质燃料成型技术的起源、设备类型与特点以及影响因素、成型机理、设备和关键部件的研究现状等方面进行了总结,分析了模辊式生物质燃料成型技术与设备的发展潜力、遇到的问题及研究成果,并对今后研究方向及设备结构的优化提出了看法。     

麦秸秆结渣特性实验与分析

生物质能的主要利用方向就是生物质成型燃料技术。秸秆是生物质成型燃料的最主要原料之一,但是目前在秸秆成型燃料燃烧的过程中存在的结渣现象严重影响了燃料与设备的燃烧效率,妨碍了生物质燃料的普及。文章以麦秆为实验材料进行散烧特性试验,以探索此种生物质燃料的结渣特性。     

基于正交试验的制粒机成型仿真及结构参数优化

制粒机是饲料行业重要设备之一,其结构参数影响饲料成型。为了进一步优化制粒性能,采用COMSOL有限元分析软件对物料的挤压过程进行分析模拟,设计L9(34)正交试验研究制粒机环模内径、模孔长度、压辊直径和模辊间隙对成型性能的影响,通过权矩阵分析确定较优的参数组合并加以验证。结果表明：①制粒机内部模型的仿真模拟能够有效地反映物料在实际工作时的运动状态;②对性能影响由大到小的结构因素排序为模辊间隙、模孔长度、压辊直径、环模内径;③制粒最优组合为环模内径425 mm、模孔长度54 mm、压辊直径178 mm、模辊间隙1.5 mm,制粒机的成型速率较优化前得到提升。上述结果表明,采取的仿真试验及优化办法具有一定的实效性,可为制粒机内部成型模拟分析以及后续的结构设计与参数优化提供方法借鉴。     

原料含水率对生物质固体燃料成型效果的影响

生物质致密成型技术可将生物质能源加工为高品质的成型燃料,其中,原料含水率是影响生物质固体燃料成型效果的一个重要参数,适当的含水率可使成型效果达到最佳。研究了含水率对不同原料固体燃料成型过程及燃料物理特性的影响,得出各种常见生物质原料加工时合理的含水率范围,为不同原料的致密成型加工前处理条件的确定提供参考。     

生物质颗粒成型机平模设计的有限元分析

平模是生物质颗粒成型机核心的、最易损坏的部件,主要由加工物料过程中模孔与物料的应力及位移变化引起.通过ANSYS分析模孔直径、模盘厚度及模孔倒角3因素变化时平模模盘模孔与挤压物料的位移和应力变化情况,结果显示,模孔所受应力和位移变化随着模孔倒角的增大而减小,随模板厚度和模孔直径的增大而增大.由此可对模盘模孔的成型参数进行分析,确定模孔成型参数为:模孔倒角80°,模盘厚度40 mm,模孔直径应介于7～8 mm之间.     

环模成型机楔形区域物料运动速度与压力分析

环模成型机是生物质压缩成型主要设备,由于工况复杂性,不易测得其内部物料运动特性。对粉碎后的沙柳细枝颗粒在环模成型机内的运动速度与压力进行了研究。运用流变学理论建立物料在楔形区内的速度方程,并利用有限元软件Fluent对该区域内物料的塑性流动建立模拟仿真,应用动网格技术和UDF在仿真中实现环模和压辊旋转。通过Fluent仿真模拟得出物料在楔形区域内速度矢量图及速度和压力云图。前者用于分析物料在该区域内的运动方向。后者通过改变环模最小模辊间隙、模孔直径、模辊直径比,得出不同的物料速度和压力分布云图,用于分析物料在楔形区域内的运动速度和压力分布状况,及其对物料成型过程的影响。通过对比,环模成型机采用最小间隙为2.0 mm,模孔直径为10 mm,模辊直径比为2.25的参数时,对沙柳细枝颗粒致密成型效果和效率较好。上述结果可为研究其他生物质物料在环模成型机楔形区域内的运动提供理论支持和方法借鉴。     

生物质固体成型燃料的发展现状与前景展望

由于生物质固体成型燃料具有能量密度和燃烧效率高、强度大、储运和使用方便、对环境友好等优点,因此备受各国青睐。我国对生物质固化成型技术的研究已有20多年的历史,但在原料固化成型过程当中仍有许多的问题有待解决,这严重制约着我国成型产业的快速发展。介绍了我国生物质成型燃料发展的长期目标,综述了生物质成型技术在国内外的研究现状,提出了生物质成型技术存在的主要问题,并简要分析了生物质成型燃料的发展前景。     

生物质固体成型燃料技术研究进展及应用效益分析

阐述了生物质固体成型燃料技术的国内外研究现状,对当前生物质成型燃料技术工艺、设备研究进展和生物质固化成型燃料应用状况进行了总结,并分析了我国生物质成型燃料应用的经济、社会和生态效益。     

基于人体负荷的森林灭火手泵操作参数研究

为了研究林业灭火作业时,森林灭火手泵的长度、把手直径等参数对人体生理负荷的影响,优化手泵人机界面操作参数,采用心率作为评价指标,分析不同参数对作业人员心率增加比率的影响.结果表明:握持长度对心率增加比率的影响显著(p<0.05),800 mm的握持长度时,心率增加比率最大;握持直径为32 mm时,心率增加比率最大.     

濒危物种灰叶胡杨不同发育阶段枝系构型特征研究

以灰叶胡杨这种非常重要的濒危的荒漠植物为研究对象,以不同胸径代表不同发育阶段的灰叶胡杨,通过对其枝系构成指标的测定与分析,探明了:1.随着发育阶段的成熟,分枝的级别增加,枝系构型的中部分枝较为丰富,下部分枝较为疏松,促进通风透光,提高空间利用率;分枝长度随分枝级别增加而变短;2.分枝率随胸径增大而增大;在相同胸径范围内,逐步分枝率差异显著或极显著,不同发育阶段枝倾角差异显著,胸径越小,枝倾角越大,分枝构型越为上冲,随胸径增加,枝倾角减小;分枝级别越高,分枝角度越小,构型越紧凑,上部分枝枝倾角较小构型相对平展;3.灰叶胡杨叶片长大于宽,近乎圆形,随着胸径变大,叶面积有所增加,叶片数也增多,作为枝上的构建单元也作为辅助参数构成了分枝格局的一部分,反映了其枝系构型的结构特点,对光照等能源的利用及适应策略。     

长毛兔产毛量与兔毛物理性状的通径分析

[目的]研究长毛兔产毛量与兔毛物理性状的关系,建立长毛兔110日龄产毛量的最优回归方程。[方法]以2004～2006年200只长毛兔的不同日龄产毛量的测定数据为基础参数,运用SPSS统计软件对长毛兔的产毛量、粗毛率、粗毛长度、细毛长度、粗毛细度、细毛细度等进行通径分析。[结果]对长毛兔110日龄产毛量（Y）关于粗毛率（X1,％）、细毛长度（X2,mm）、粗毛长度（X3,mm）、粗毛细度（X4,μm）、细毛细度（X5,μm）的通径系数分别为：Py1=-0．002,Py2=0．079,Py3=-0．203,Py4=0．160,Py5=0．240。剔除粗毛率、粗毛长度、细毛长度等相关性状后,回归方程的复相关系数为0．411。经方差分析,F=10．921,P〈0．01,并建立了长毛兔110日龄产毛量的最优回归方程。[结论]细毛细度对长毛兔110日龄产毛量的直接影响最大,粗毛细度次之;粗毛长度对110日龄产毛量是负的直接影响。     

玉米胚原油挤压膨化工艺的优化

螺杆是挤压机的重要组成部分。以挤压机螺杆构型参数阻流环直径、轴头间隙长度、螺杆转速、螺纹升角为试验因素,以浸提玉米胚原油的碘值为考察指标,研究挤压参数对碘值的影响。通过四因素五水平二次正交旋转组合法设计试验,利用SAS9.1软件对试验数据进行响应面分析,得到最佳挤压膨化工艺参数为阻流环直径92 mm、轴头间隙长度16 mm、螺纹升角为7°06′、螺杆转速为180 r/min,在最优参数下碘值为78.56 g/100 g。     

蚯蚓粪基质对机插秧秧苗素质的影响

[目的]研究蚯蚓粪基质对机插秧秧苗素质的影响,为寻找适宜培育健壮机插秧的基质配方及机插秧的有效推广提供技术支持。[方法]设5个处理:处理1,蚯蚓粪∶营养土=1∶0;处理2,蚯蚓粪∶营养土=2∶1;处理3,蚯蚓粪∶营养土=1∶1;处理4,蚯蚓粪∶营养土=1∶2;处理5,蚯蚓粪∶营养土=0∶1,测定指标包括出苗期、根长、根数、白根数、叶长、苗高、根鲜重、根干重、茎粗。[结果]利用蚯蚓粪∶营养土=1∶1的配比最适宜机插秧秧苗素质的形成,秧苗的发根数量、根长、白根数、根鲜重和干物质积累均呈最佳状态。[结论]采用蚯蚓粪与营养土有机结合,是培育优质机插秧的重要途径,其最适宜的配比为1∶1。     

高地钩叶藤与大钩叶藤纤维特性

为做到适材适用、全面提高棕榈藤材的高附加值加工利用水平,以高地钩叶藤与大钩叶藤为研究对象,在径向与轴向对两种藤材纤维的特性进行统计分析。结果显示:高地钩叶藤与大钩叶藤纤维的长度、直径、腔径、双壁厚分别为2007.51μm与2016.02μm、18.11μm与20.46μm、10.62μm与8.84μm、7.49μm与11.61μm。径向自外向内,高地钩叶藤纤维长度和宽度先增后降;大钩叶藤纤维宽度、双壁厚和高地钩叶藤纤维长宽比先降后增;大钩叶藤纤维长度、长宽比和两藤纤维壁腔比逐渐下降;高地钩叶藤纤维双壁厚和两藤腔径、腔径比逐渐上升;两种藤纤维腔径经F检验在0.01水平上差异极显著。轴向自下向上,高地钩叶藤和大钩叶藤的纤维长度分别呈降-增-降和增-降-增变化趋势;高地钩叶藤纤维长宽比先增后降;两藤纤维腔径、腔径比和大钩叶藤纤维长宽比逐渐上升;两藤纤维宽度、双壁厚和壁腔比逐渐下降;两种藤纤维长度和腔径经F检验在0.01水平上差异极显著。     

人工林观光木主要解剖特性及基本密度研究

为更好地进行观光木Tsoongiodendron odorum木材资源保护、开发和利用,大力发展珍贵人工林观光木栽培,研究了27年生观光木人工林木材的纤维形态、微纤丝角和基本密度。结果表明:观光木纤维长度、宽度、腔径和长宽比的平均值分别为1 354.23 m,27.08 m,17.69 m和51.75。纤维长度、宽度、腔径和腔径比等的纵向变异规律相似,随树高的增加而增大,到一定高度后又缓慢变小。基本密度纵向变异表现为随树高增加而减小。在径向变异上,纤维形态指标为自从髓心向外先逐渐增加,到一定年龄后趋于稳定的变化趋势。微纤丝角平均值为10.45,径向变异为自髓心向外先增大随后又减小,到一定年龄后趋于稳定。基本密度平均值为0.417 gcm－3,径向变异为自髓心向外呈增大减小增大的变化趋势。有序聚类分析法确定其成熟材与幼龄材的年龄界限为第10年。图4表3参11     

活塞冲压式棒状生物质成型机成型筒的优化设计

为提高成型筒的耐磨性,对液压活塞冲压式成型机的成型筒进行优化,设计了内壁粘贴一定厚度氧化铝陶瓷的成型筒,则内壁粘贴陶瓷是否被破坏成为影响成型筒可靠性的关键因素。通过ANSYS workbench仿真分析后得到成型筒原采用材料45号钢和内壁粘贴氧化铝陶瓷的不同变形量是导致失效的主因,提取成型筒锥度、成型筒小端内直径,成型筒高度、成型筒内陶瓷厚度和成型筒45号钢厚度为5个主要因素。通过单因素分析和双因素分析至最后将5个因素排列组合为27组设计点进行分析,综合分析得出,在成型同锥角角度为7°、成型筒小端内直径为45.0 mm、成型筒长为150.0 mm、成型筒内壁陶瓷厚度4.0 mm、成型筒内的45号钢厚度14.0 mm时成型筒的应变最小。     

大叶栎人工林木材纤维形态变异研究

[目的]探讨大叶栎人工林木材纤维形态的变异规律。[方法]以大叶栎23年生人工林为材料,测定纤维的长度、宽度、腔径、双壁厚、长宽比、壁腔比,分析大叶栎木材纤维沿树干高度和随年轮的变异规律。[结果]大叶栎人工林木材纤维长度、宽度、腔径、双壁厚和长宽比、壁腔比分别变化在1098.2～1224.6、24.22～26.38、15.95～17.02、8.26～9.36μm和43.37～51.12、0.521～0.555,平均值分别为1156.2、25.43、16.56、8.87μm和46.01、0.540。纤维长度、长宽比和壁腔比随树干高度增加呈下降趋势,随年轮的增加呈增加趋势。[结论]大叶栎人工林木材纤维能满足纤维工业原料的要求,是一种较好的纸浆工业用材。     

杜仲杂交子代苗期表型性状的遗传分析

【目的】研究2年生杜仲杂交子代苗期表型性状的变异情况,以揭示杜仲重要性状的遗传参数。【方法】以10个杜仲优良品种（或无性系）为亲本,按照析因交配设计进行控制授粉,根据2年生杜仲杂种苗的苗期表型性状测定结果,估算苗高、地径、叶面积、叶长、叶宽、叶长宽比、叶脉数目和叶柄长度的遗传参数。【结果】杜仲杂交子代苗高、地径、叶面积、叶长等性状在各家系间和家系内存在极显著差异;一般配合力效应在同一亲本不同性状间及同一性状不同亲本间存在明显差异,母本“小叶”各性状的一般配合力效应相对较大;不同家系各个性状的特殊配合力差异显著,21号家系(“华仲2号×秦仲1号”)苗高和地径的特殊配合力效应值最大,1号家系(“小叶×秦仲1号”)叶面积和叶长的特殊配合力效应值最大;各性状的广义遗传力都较高,均在50%以上。【结论】杜仲杂交子代的苗期表型性状差异显著,可以进行家系间和家系内的初步选择,1号、2号、9号、21号和25号家系各性状的特殊配合力相对较高,可用于进一步杂交选育杜仲良种。