土壤粘附系统中粘土颗粒群的粘附特性

从土壤—水系统中粘土颗粒群的性质出发，进一步分析了土壤颗粒群的孔隙结构及其毛细孔道产生的抽吸力，研究了土壤对触土部件表面的粘附过程。结果表明：土壤粘附除了毛细管力、水膜粘滞力及初级化学键力外，粘土颗粒堆积形成的毛细孔道产生的抽吸势对土壤在触土部件表面的粘附有一定的贡献。压力及固体表面热力学因素的共同作用是粘附过程中土体表层颗粒重排及水分再分布的主要原因。     

土壤会系统中粘土颗粒群的粘附特性

从土壤－水系统中粘土颗粒群的性质出发，进一步分析了土壤颗粒群的孔隙结构及其毛细孔道产生的抽吸力，研究了土壤对触土部件表面的粘附过程，结果表明：土壤粘附除了毛细管力、水膜粘滞力及初级化学键力外，粘土颗粒堆积形成的毛细管孔道产生的抽吸势对土壤在角土部件表面的粘附有一定的贡献，压力及固体表面热力学因素的共同作用是粘附过程中土体表层颗粒重排及水分再分布的主要原因。     

空穴负压现象的界面拉伸试验研究

应用类似于土壤粘附拉脱力试验的界面拉伸试验，证明了光滑表面的界面存在粘性物质时，如空气、水和黄油，界面介质在拉伸过程中将产生空穴负压现象，造成界面的粘附力增大；分析了空穴的形成、空穴膜的流动和破坏过程，并通过试验和高速摄影图片作了验证。     

凹坑形表面土壤减阻率试验及界面动态观察

利用切向粘附动态试验台，测试并研究了土壤含水率为35．1％条件下，玻璃和有机玻璃凹坑形仿生非光滑表面和光滑表面与土壤相互作用的摩擦阻力。采用二元二次回归正交组合设计试验方案，探讨当凹坑形非光滑表面和光滑表面在正压力和速度变化时，土壤摩擦阻力的变化规律，观察两种材料表面与土壤界面的动态变化，讨论试样表面形态与界面水膜及土壤摩擦阻力的关系。试验结果表明，在试验条件下，与光滑试样相比凹坑形非光滑表面玻璃试样减阻率为8．29％～24．65％，有机玻璃试样的减阻率为1．29％～8．18％。     

农膜残留对土壤水动力参数及土壤结构的影响

随着地膜的大规模连续使用,农膜残留随之剧增,从而破坏了原有土壤结构,改变了土壤水分入渗及持水性能,严重阻碍了土壤水分和溶质运移。饱和导水率和土壤水分特征曲线是表征水分入渗性能及进行水分和溶质运移的重要参数,为了定量化和可视化残膜对水力特性及土壤结构的影响规律,通过设置5个残膜量处理(0、5、100、200、400 kg/hm2),利用室内试验研究了不同残膜量对水分入渗及土壤持水性能的影响,并基于CT扫描技术分析残膜对土壤结构的影响效应。结果显示:随着残膜量增加,饱和导水率呈显著指数下降趋势(p0.05),当残膜量达到200 kg/hm2时,饱和导水率仅为无膜处理的12%。在高吸力阶段(100 k Pa),残膜量增加土壤反而越易脱水,持水性能反而变差,即特征曲线左移;基于van Genuchten模型和Gardner模型对不同残膜量处理的吸力和土壤含水率进行拟合,精度均较高,模型中经验参数随残膜量增加均呈明显规律变化。当残膜量增加后,二值化后的CT图像显示片状黑斑面积明显增加,并与残膜量呈比例关系,其中400 kg/hm2处理黑斑面积是无膜处理的19倍。     

膜下滴灌棉花田间需水规律研究

以田间试验为基础对膜下滴灌棉花的田间需水规律进行了对比研究 ,从土壤 -作物 -大气连续体的角度对该技术下影响棉花耗水的主要因素进行了分析 ,找到了膜下滴灌比沟灌省水的依据 ,同时发现对棉花采用膜下滴灌技术可改善需水量在各生育阶段的合理分配 ,提高叶面积指数 LAI,从生理上提高了作物水分利用率及增产潜力     

水稻收获机械抖动板加热脱附试验研究

为解决水稻收获机械物料抖动板表面极细小湿黏物料粘附的问题,提出了利用界面加热实现金属抖动板减粘脱附的方法。以镀锌板和不锈钢板两种基材为试验部件,以极细小湿黏水稻物料为试验对象,构建了湿黏水稻物料与金属抖动板表面的粘附界面模型,分析得出水膜的毛细作用是形成粘附界面的重要原因,揭示了金属抖动板表面加热对粘附界面的脱附作用机理。通过加载加热脱附试验,得到两种金属抖动板脱附率曲线模型,分析表明,粘附界面加热可以有效抑制湿黏水稻物料粘附在金属抖动板表面,当温度为50℃时,镀锌板和不锈钢板的脱附率分别达到61. 81%和61. 33%。振动加热脱附试验表明,金属抖动板的振动强度影响加热脱附效果,采用较低温加热、较高强度振动的方案,脱附效果更好,抖动板采用40℃加热,设定振频6 Hz、振幅40 mm的作业参数,脱附率超过65%,满足实际作业要求。验证试验表明,热气流加热是实现水稻收获机械抖动板与湿黏物料减粘脱附的有效方式。     

基于两种不同质地土壤浅沟排盐效果分析

通过田间及室内试验和数值模拟,对比研究土壤浅沟排盐对不同类型土壤的排盐效果.以土壤颗粒分析、水分运动参数及土壤盐分弥散系数为基础,通过建立的数值模型,探讨膜下滴灌棉田设置浅沟排盐时生育期内土壤水盐运动规律.通过模型对比两组土壤在设置排盐浅沟的情况下土壤水分及盐分的分布规律,分析土壤类型对膜下滴灌棉田土壤水分、盐分分布情况的影响.结果表明粉壤土对土壤的持水效果明显优于壤土;相对于壤土,排盐浅沟在粉壤土中的排盐效果更佳,且盐分主要集中于排盐浅沟坡面处.     

膜下滴灌棉花田间需水规律研究

以田间试验为基础对膜下滴灌棉花的田间需水规律进行了对比研究，从土壤－－作物－－大气连续体的角度对该技术下影响棉花耗水的主要因素进行了分析，找到了膜下滴灌比沟灌省水的依据，同时发现对棉花采用膜下滴灌技术可改善需水量在各生育阶段的合理分配，提高叶面积指数LAI，从生理上提高了作物水分利用率及增产潜力。     

液压电测式土壤粘附力测定仪

土壤对固体材料的粘附,是土壤的一个重要物理性质。研究土壤的粘附性能是农业机械及有关学科的基础理论研究内容之一,土壤粘附力测定仪是进行实验室研究时不可缺少的仪器。 目前我国常用的土壤粘附力测定仪,是用普通天平改制的,这种仪器不能保证试件从土样表面垂直拉开,加力也难以均匀连续。     

含残膜紫色土土壤水分特征曲线及模型分析

为探究残膜对紫色土土壤水分特征曲线的影响规律,设置了5组残膜量(0,90,180,360,720 kg/hm²),通过压力膜仪测定含残膜紫色土土壤水分特征曲线,并利用RETC软件结合统计分析方法确定最优模型.结果表明:残膜会降低紫色土持水性,减小容水度,降低土壤供水能力,含残膜土与纯土的含水率、容水度差异显著,在土壤水吸力400 kPa时,残膜量720 kg/hm²处理(LS5)的土壤含水率为无残膜处理(LS1)的86.36%;随着残膜量增多,低吸力段(主要排大孔隙土壤水)的当量孔径体积占比增大,而高吸力段(主要排中小孔隙土壤水)的当量孔径体积占比则减小,处理LS5的大孔隙占比较处理LS1增大了近16%;模型适应度分析表明,含残膜紫色土的最优拟合模型为VGM(m,1/n),最优模型的非饱和导水率模式为Mualem模式.研究结果可为研究西南片区残膜对紫色土水、盐运移的影响提供一定的参考.     

不同覆盖和水分处理对夏玉米生长发育和耗水特性的影响

在防雨棚下的测坑,研究了夏玉米在3种土壤水分下限控制条件下(占田间持水量的75%、65%和55%)不覆盖、地膜覆盖以及秸秆覆盖对作物生长发育、产量、耗水量以及水分利用效率(WUE)的影响.结果表明:地膜和秸秆覆盖的株高、叶面积指数、产量和水分利用效率均大于不覆盖;高水分秸秆覆盖的株高和叶面积指数高于地膜覆盖和无覆盖,中、低水分时地膜覆盖的株高和叶面积指数高于秸秆覆盖和无覆盖;中水分秸秆覆盖的增产效果最好,增产率为44.80%,高水分地膜覆盖的增产效果最差,增产率仅为9.32%;高、中水分条件下地膜覆盖的WUE提高率最大,分别为19.09%和50.64%,而低水分条件下秸秆覆盖的WUE提高率最大.由此可见,地膜和秸秆覆盖效应各有优势,土壤水分下限控制在田间持水量的65%时覆盖效果最佳.     

不同覆盖模式对土壤水分蒸发的影响

为了揭示不同覆盖模式抑制土壤水分蒸发的效果,通过模拟试验,对不同覆盖模式抑制土壤水分蒸发的效果进行了分析.试验设置无覆盖(CK)、覆砂(S)、覆砂+覆膜(SM)、覆秸秆+覆膜(JM)和覆秸秆+覆砂(JS)5种模式.结果表明:土壤表层不同覆盖处理的土壤日蒸发量不同,在蒸发初期,土壤水分蒸发量从大到小依次为CK,JS,JM,S,SM,之后基本保持CK,JS,S,SM,JM的变化趋势.当有降雨发生时,土壤水分蒸发量从大到小由CK,JM,SM,JS,S变为CK,JS,S,SM,JM的趋势;土壤表层的不同覆盖处理可有效减少土壤水分的蒸发,CK,JS,JM,S,SM处理的土壤水分累积蒸发量分别为1823.6,712.2,473.3,450.6,375.1 g,与对照相比,CK,JS,JM,S,SM处理的土壤水分累积蒸发量分别减少了60.9%,74.0%,75.3%,79.4%;在整个蒸发过程中,不同覆盖模式下土壤水分累积蒸发量与时间的关系符合W=at^b,综合分析可知,覆砂(S)处理是最符合试验区域的覆盖模式.     

基于ECH_2O的覆膜对土壤水热状况影响的试验研究

为研究覆膜对土壤水热运移的细微影响,利用土壤水热盐自动监测系统(ECH2O)对西北干旱区的玉米地进行了高分辨率的定点连续监测。发现覆膜对改善土壤表层水热状况有显著效果,覆膜处理下表层土壤含水量低于不覆膜处理,地温高于不覆膜处理对应值。在10cm深度,覆膜处理的土壤含水量较不覆膜处理低;而在20cm及40cm深度,覆膜处理的土壤含水量较不覆膜处理高。覆膜对不同深度地温均有提升作用,但在玉米不同生育阶段其影响程度不同:覆膜对地温的影响在生育末期最为显著;在10cm深度,覆膜处理的地温高于不覆膜处理,在40cm和60cm深度,差异较小。     

储水灌溉及覆膜对土壤水分及小麦出苗的影响

对不同储水灌溉定额和覆膜时期的研究结果表明,储水灌溉可增加0～120cm土层土壤贮水量,适度降低储水灌溉定额,对播种期和出苗期0～10cm土层土壤含水率影响不明显,头水期0～40cm土层土壤含水率与对照之间的差异不显著,春小麦出苗率提高;及早覆膜,有利于提高播种期和出苗期0～10cm土层、头水期0～40cm土层土壤含水率,以及播种至三叶期0～25cm土层地温。春小麦全膜覆土穴播栽培的适宜储水灌溉定额为600m3/hm2,覆膜时期为储水灌溉前覆膜,与对照相比,播种期及出苗期0～10cm土层土壤含水率分别提高7.36%和8.29%,头水期0～40cm土层土壤含水率提高2.78%,基本苗及出苗率分别增加26.34万株/hm2和5.44%,节水900m3/hm2。     

水表面张力对切向土壤黏附力的影响（摘选）

土壤黏附力特别是土壤与轮胎或履带间的切向黏附对提高非公路用车的性能具有显著的作用。从另一方面来说,土壤黏附作用在轮胎或履带上会降低车辆的通过性。为了能有效解决这一问题,有必要对土壤黏附的机理进行探讨。该研究意在探讨水表面张力对土壤粒子与接触面间切向土壤黏附力的影响。不同直径的玻璃微珠用来模拟土壤颗粒,对3种不同材料进行试验。试验测定了玻璃微珠外不同直径水膜下,玻璃微珠与金属板之间的切向力。结果表明,在任何玻璃微珠直径下,任何试材的切向黏附力都与水膜直径成正比。对于任何材料,比例系数k（反映切向黏附力与水膜直径的关系）都随着玻璃微珠直径呈线性增加。如果使用亲水材料,则k接近线性系数。因此,切向黏附力与玻璃微珠外水膜密切相关。      

旱地地膜覆盖和施肥对马铃薯干物质累积和土壤水分含量的影响

研究了旱地地膜覆盖和不同施肥处理对马铃薯干物质累积、土壤水分含量及产量的影响.结果表明,各生育期马铃薯全株、决茎及地上部干物质累积覆膜处理显著高于露地,最佳施肥处理(OPT)的干物质累积高于传统施肥处理(FP)和不施肥处理(CK).在21～80 cm土层露地田间土壤水分含量高于覆膜.覆膜土壤水分利用效率(WUE)和产量...     

滴灌条件下地膜覆盖对玉米田间土壤水热效应的影响

水热条件是影响作物生长和发育的重要因素之一,通过田间试验研究了有膜滴灌和无膜滴灌对玉米的土壤水分和温度的变化。结果表明:在玉米生长前期,有膜滴灌0~20cm土层的含水率较无膜滴灌高出6.4%,差异显著(p0.05),但在30~100cm土层,有膜滴灌土壤含水率却比无膜滴灌低6.1%~7.54%,差异显著(p0.05)。玉米生育期前期(5-6月),覆盖地膜比无膜措施平均温度高0.4~4.1℃;种植后30d,覆盖地膜处理在5~10cm土层的日较差显著高于无膜处理,但其他土层差异却不显著,可见地膜覆盖在玉米生育期前期可以增加土壤浅层温度,提高土壤表层含水率,为玉米的生长发育提供了良好的水热条件。     

基于CFD螺旋槽干气密封端面流场分析

应用Solidworks软件对螺旋槽干气密封端面微尺度三维流场气膜进行建模,并运用Fluent软件对三维流场模型以层流流动形式进行数值模拟计算.在特定工况下,根据计算所得端面流场产生的动压效果和径向流速,确定使端面气膜推力（即开启力）和泄漏量同时达到最优时的气膜厚度;在确定的气膜厚度下,即分别为3.5,4.5,5.5μm时进行数值模拟计算,通过改变压力和转速,研究不同压力和转速对端面泄漏量和功耗的影响.结果表明：当气膜厚度在3～6μm时,产生较好的动压效果和较小的径向出口流速;当气膜厚度取为3.5μm时,端面总体效果达到最好,即产生动压效果最好,出口径向流速最小;当气膜厚度和压力确定时,泄漏量和功耗随着转速的增大而增大,且成线性关系;当气膜厚度和转速确定时,泄漏量和功耗随着压力的增大而增大,也成线性关系.