精播机输种管对排种均匀性影响的试验研究

通过台架试验,借助正交设计试验方法和Lab Windows CVI软件编制的排种性能指标统计程序,计算了种子经输种管后其性能指标差值的真值估计区间,试验结果:表明管径对性能指标的影响呈极显著性,且输种管的结构参数以管径为22mm、管长为500mm、输种管与水平方向的夹角为60°匹配,有利于保证相对较高的排种均匀性。     

长输管道敷设中弯头和弯管的预制与安装

长输管道弯头、弯管的预制和安装存在着错边量大、切割弯头角度偏差过大、因弯头切割不合理而造成焊接时使母材机械性能变化、使用后弯头变形或破裂等问题，为此，提出了如下改进意见：从设计到施工，对管道每一转折点应认真测量，预制厂按实测数据弯制；预制时要在弯头、弯管两端留有一定长度的直管段；在安装中，对弯头、弯管不切割，按编号“对号入座”；直缝钢管弯制时，应将焊缝置于中性轴线上；用有环向焊缝的直缝管弯制时，其     

输油管道弯管固液两相流流动特性数值模拟

为了除去输油管道弯管低洼处的泥沙颗粒杂质,利用Fluent进行数值模拟,研究油流流速、弯管上倾角、颗粒粒径对泥沙颗粒运动规律的影响,利用Origin对模拟数据进行拟合处理,分别得到油流流速、颗粒粒径、弯管上倾角与压力梯度的函数关系式。结果表明:随着油流流速增快、弯管上倾角增大、颗粒粒径减小,管道压力梯度增大;油流流速与压力梯度的函数关系式斜率最大,说明油流流速对弯管压力梯度的影响最大。此外,对上倾角与压力梯度、颗粒层迁移速度之间的关系进行了分析,在所研究的模拟工况下,应选取小于30°的弯管上倾角。(图4,参25)     

稻麦兼用排种器检测与吹种装置性能模拟与试验

针对稻麦兼用排种器充种环节无法实现精确囊种的问题，设计了一种基于精确计数的吹种装置。根据平抛运动轨迹和文丘里原理分别设计稻麦检测装置和吹种装置，通过理论分析确定影响稻麦充种性能的关键因素，基于CFD(computational fluid dynamics)气固耦合方法仿真分析喷嘴结构形式、工作转速、气流入口压力对种子运动状态特性的影响，仿真试验验证检测与吹种装置的可行性，并开展台架试验确定粒间延时时间。结果表明，Type 3方形喷嘴管在喷嘴口处的速度分布较广且X方向速度分布更均匀，确定喷嘴管截面长度为18 mm，宽度为7 mm，高度为3 mm。气流入口压力和工作转速对种子运动特性有显著影响，合力和合速度均随气流入口压力和工作转速的增加而增加，确定水稻和小麦排种时较优的气流入口压力为300 Pa、工作转速为20 r·min^-1，在此作业条件下，种子间隔的仿真时间远小于理论时间，验证了检测与吹种装置的可行性。台架试验结果表明，在粒间延时时间为12 ms、入口压力为300 Pa、工作转速为20 r·min^-1时，水稻和小麦排种的合格率分别为90....     

抬管技术在通过采空区管道的应用

为提高管道的运行安全性,将弯管视为一个整体,应用CAESARII软件对西气东输管道山西段管道途经阳城蒿裕村采空区的地表变化情况和管道在采空区沉陷过程中的应力情况进行分析,提出了国内首个大管径高强钢管道的带压抬升实施方案。根据位移监测数据和管道应力应变监测数据,系统介绍了管道不停输抬管技术在采空区的应用,包括抬管方案设计和抬管作业过程的操作步骤,建立了管道应对采空区塌陷的新模式。在管道本体布设应变片测量管道本体的应力应变,可以及时掌控采空区的风险变化,为抬管过程的安全判断提供技术支持,使采空区管道的不停输抬管作业可以顺利实施。     

大口径长输管道用弯管的设计制造

在国内外缺少适用于大口径长输管道用的大曲率半径的弯管设计、制造规范的情况下，建议在符合现有规范的条件下设计时，应考虑曲率半径的选取尽可能小，以减小所需变制设备、芯模的规格尺寸和空间场地；当弯管和与之相连的直管材质不同时，应在壁厚计算公式中乘以两种不同材质的屈服强度比值；为节省投资和合理利用钢材，应慎重确定弯管制造的壁厚减薄量；为保证弯头质量，在选材上不宜选用螺旋焊缝钢管，而应选用高强度低合金钢管或     

长输管道壁厚安全系数模糊综合评判

在长输管道壁厚安全系数设计中,通常是将推荐的公式进行的,其腐蚀余量本身是一个模糊灰色量值,若壁厚安全系数过大,将造成较大的投资浪费,过小则会影响管道的安全运行,在分析影响长输管道安全系数的基础上,利用模糊综合评判方法,建立了确定长输管道最佳壁厚安全系数的评价模型及评价方法,并进行了实例分析。     

木材干燥室强制进气孔口的气流均匀性优化

利用计算流体力学数值模拟、正交试验极差和方差分析等方法,仿真模拟木材干燥室进气道孔口位置、孔口直径、进气风机全压与动压组合3个因素对进气孔口气流均匀性的影响规律。结果表明:3个因素对进气孔口气流速度、风压均匀性的影响程度从大到小依次为孔口直径、孔口位置、进气风机风压。在35~50 mm范围内,孔口直径越小,气流均匀性越好;孔口位置在靠近竖直平面中心偏上时,气流均匀性更好;进气风机全压与动压组合对气流均匀性的影响程度较低。根据分析结果和实际生产现状,综合得出气流均匀性最优时孔口直径40mm,孔口位置距竖直平面上端2/5处,进气风机全压690 Pa、动压90 Pa。按照这些参数设计的进气孔口气流速度不均匀性系数0.035,最大速度偏差9%,平均气流速度15.7 m/s,孔口气流均匀性可满足生产实际要求。     

小麦精密排种器伤种的计算机模拟

内充种垂直轮式小麦精密排种器(专利号:ZL98244378.1)实现了小麦精密播种的精确、定量、可控,播种量的确定性和播种均匀性高于其他小麦排种器,解决了小麦精密排种的关键。根据该排种器的清种原理,不应有种子损伤。但试验结果表明其伤种率高于国家标准规定。因而解决如何降低其伤种率即成为研究该排种器的难点。本研究从种子的损伤形式入手,分析了种子尺寸、排种器的结构参数和运动参数对种子损伤的影响,并用计算机仿真模拟进一步优化了该排种器的结构和参数。     

集排滚筒式排种器气力送种系统的设计与试验

【目的】针对新疆棉花集排式排种器能耗大、投种株距均匀性差等问题,提出机械式精量取种和气力送种相结合的方案,设计了一种集排滚筒式排种器气力送种系统.【方法】确定了气力送种系统主要部件的结构与参数,建立了投种过程的动力学模型.以进气口角度、工作正压力、输种管弯曲角度、输种管直径为影响因子,株距变异系数为评价指标,采用四因素三水平正交组合试验方法,分析各影响因子对株距均匀性的影响规律.【结果】影响株距均匀性的主次顺序为进气口角度、工作正压力、输种管弯曲角度、输种管直径.最优参数组合为进气角度45°,工作正压力1.6 kPa,输种管直径20 mm,输种管弯曲角度140°,其株距变异系数达到最低为16.58.【结论】经试验验证,满足棉花精量投种的种植要求.     

不同倾角管中油水两相流研究进展

叙述了近年来国内外对油水两相流流型及流型转化的研究状况,介绍了在垂直管、倾斜管及水平管中的流型和倾角对流型存在范围的影响,对于不同倾角管中油水两相流流型进行了对比。由于倾角和重力的作用,倾斜管中的流型有很大差别,油水两相流大体上可分为分散流和分层流两大类流型。分析了分散流型和分层流型转化的影响因素、转换准则及倾角对转换准则的影响,并对几种转化准则进行了对比。这些转化准则大多针对水平管或垂直管,而对于倾斜管的转换准则,在理论和试验上还需要进一步研究,这也是油水两相流今后的研究方向。     

水稻内充气力式精量穴播排种器导种管的设计与试验

为满足自行研制的水稻内充气力式精量排种器定距成穴的排种要求,对排种器的投种过程进行运动学分析,构建了稻种的理论投种轨迹,并以此设计了一种具有投种轨迹特征形状的变截面矩形导种管。运用离散元方法与台架排种试验,对影响排种成穴性与均匀性的导种管底板倾角与吸种滚筒转速进行仿真分析。结果表明,每穴颗粒排出最大时间差与相邻穴时间间隔变异系数均随导种管底板倾角减小和吸种滚筒转速增大而增大;台架排种试验表明,穴径平均值与穴距变异系数均随导种管底板倾角减小和吸种滚筒转速增大而增大,与仿真分析结果相吻合,导种管底板倾角取77°时,能适应不同的排种频率,穴粒数合格率高于90.0%,漏播率低于2.2%,重播率低于8.0%,穴径平均值小于28.33 mm,穴径合格率高于91.33%,穴距平均值约为200.00 mm,穴距变异系数小于11.10%,可满足水稻精量穴直播的农艺要求。     

地面起伏湿气集输管道涡流排液数值模拟及试验

为有效清除地面起伏湿气集输管路中的积液,设计加工了一种涡流工具。通过Fluent数值模拟与环道试验分析不同气液相折算速度入口条件对涡流工具排液效果的影响,并对涡流工具的工作效果进行评价。结果表明:安装涡流工具后,上倾管内液相回流及底部积液现象有所缓解,上倾管内维持环状流流型,持液率有所下降。涡流工具的排液降压能力与气液相折算速度、管路倾角有关。在倾角一定的情况下,气相折算速度越大,涡流工具的排液降压能力越强;在相同气、液相折算速度入口条件下,管路倾角(0°～45°)越小,涡流工具的排液降压效果越好。研究成果可为指导涡流排液技术的现场应用提供理论依据。     

技术主体的历史变迁

工匠是古代技术发明和技术发展的主体，工程师是现代技术创造和发展的主体，工匠与工程师的分化是从近代开始的，他们二者有着各自的特点。     

国内外常用滴(渗)管滴头供水规律试验研究

本文选择国内外普遍使用的以色列内螺纹式和国内利用其技术制造的管上式、内镶式滴灌管、软滴灌带及针孔式渗灌管 (运城模式 )为研究对象 ,对它们的出流量及均匀性进行了大量试验 ,并对针孔式进行了改变孔径试验 ,得出如下结论 :(1 )滴头出流量与压力的关系曲线 ;(2 )内螺纹式、内镶式、管上式出流均匀性最好 (>98% ) ,软滴灌带次之 (≈ 91 % ) ,针孔式最差 (<87% ) ;(3)针孔式均匀性随滴头孔径增大而大幅下降 ,针孔式 ( 2mm)基本不能满足生产使用     

苹果管道气力输送装置参数优化与试验

针对苹果在管道输送过程中的撞击损伤问题,对管道气力输送装置的参数组合进行研究。以输送管道内径、管型和进风口风速为影响因素,以苹果迎风面风速为响应值,通过单因素仿真试验确定各因素对响应值的影响规律;基于单因素仿真结果利用多因素仿真试验获得最优输送参数组合,通过验证试验检验最优组合的可靠性。单因素仿真试验结果表明:当管道内径分别为88、96、104、112和120 mm时,随着输送管道内径的增大,苹果迎风面风速呈先增大后减小的趋势;管型对苹果迎风面风速大小影响的排序为,下圆弧管>螺旋管>S型管>上圆弧管>反S型管;当进风风速分别为14.07、15.83、17.59、19.35和21.11 m/s时,随着进风风速的增大,苹果迎风面风速呈先增大后减小的趋势。多因素仿真试验结果表明:最优输送参数组合为,管道内径112 mm、下圆弧型管型、进风风速19.35 m/s,此时苹果迎风面风速为18.46 m/s。验证试验结果表明,基于最优输送参数组合的管道气力输送装置输送苹果时苹果损伤率为14%,苹果损伤面积0~14.82 mm²,损伤体积0~23.84 mm³,86%的苹果为一等及以上果,14%的苹果为二等果。管道气力输送装置可有效降低苹果采摘后落入果筐时的损伤。     

基于CFD-EDM耦合的气吸式红枣捡拾机气力输送装置仿真分析

为明确气吸式红枣捡拾机气力输送装置的运动特性,开展了气力输送装置气固两相流的模拟研究。基于气固两相流理论,分别建立了计算流体模型与离散元模型,通过计算流体力学与离散单元法(computational fluid dynamics-discrete element method)耦合求解,对红枣从气力输送装置入口到出口的运动状态、颗粒分布和气流场分布进行仿真分析,通过仿真优化试验探究清选箱箱体的设计并试验验证。结果表明：①多数枣撞击拦枣栅和挡枣板后被排出,少数残留于箱体中,少部分被拦枣栅卡住或通过拦枣栅;②箱体的分离室与沉降室易产生涡流现象,增大能量损失,通过拦枣栅的平均流速为17.85 m·s^-1,气流轨迹混乱;③优化后箱体内部气流轨迹沿箱体路径运动并减少涡流现象发生,通过拦枣栅的平均流速减小为6 m·s^-1,可降低红枣因自身动能过大而造成损伤;④优化后箱体的拐角内径为200 mm、箱体入口高度为65 mm时结构最佳;⑤样机试验结果与仿真试验结果较接近。上述结果说明,采用CFD-EDM两相流耦合技术对气吸式红枣捡拾机气力输送装置仿真是可行的,且通过优化箱体结构缩短红枣在气力输送装置中的输送时间、提高样机工作效率,该研究结果可为气力式红枣收获机气力输送装置仿真与优化设计提供参考。     

长江三峡花岗岩坡面管流实验研究

该研究在湖北省秭归县花岗岩坡面下部开挖了一长度为 2 .9m ,深度为 2 .2 3～ 2 .6 0m的土壤剖面 ,经现场观察发现土管主要集中分布在B层 (花岗岩分化程度较高的层次 )和C层 (花岗岩分化程度较低的层次 )的过渡带附近 .在坡面下部坡脚部位垂直于坡长方向上 ,每米宽度大约分布有土管 5～ 7个 .近两个降雨季节的多场天然降雨及管流观测结果表明 ,只要有一定强度的降雨出现 ,土壤剖面中就会产生管流现象 .管流出现的时间、管流历时与降雨强度、降雨历时、土壤前期水分含量和土管所处的土壤剖面位置等因素有关 .土壤水分含量高、降雨强度大时 ,在降雨历时 1h前后即有管流出现 .不同土管的管流流量在一场降雨过程中具有相似的水文波形 ,即上升阶段的历时较短 ,其切线方程表现出较大的正斜率 .随降雨过程的停止 ,管流的水文波形呈缓慢的下降趋势 ,其切线方程表现出较平缓的负斜率 .管流流量对降雨雨强变化响应较为敏感 ,在一次降雨过程中 ,雨强的微小变化会导致管流水文波形的明显反映 .尤其是阵雨的出现 ,会使缓慢下降的管流流量水文波形下降得更为缓慢或转而产生小幅度的回升     

油菜气力滚花滚筒式精量集排器充种性能仿真分析与试验

为提高油菜气力滚筒式精量集排器的充种性能,设计1种滚花排种滚筒,确定了滚花排种滚筒的结构参数,构建了充种区强制带动层种子的力学模型。EDEM仿真分析滚花结构、排种滚筒转速和充填高度对种群充填角、拖带角和动力学特性的影响。结果表明:滚花排种滚筒拖带角随排种滚筒转速增大而增大,且大于无滚花排种滚筒;种群充填角随排种滚筒与种群间的摩擦力增加而增加。同时,随排种滚筒转速的增加,种群所受合力、法向力和切向力以及种群速度线性增加;随充填高度的增加,种群所受合力和种群速度线性增加,且排种滚筒转速或充填高度一定时,滚花排种滚筒的种群动力学特性优于无滚花排种滚筒。台架试验表明:当排种器负压为-2 500Pa、正压为500Pa、充填高度为-5mm、排种滚筒转速为30r/min时,合格指数90.10%,漏播指数1.56%;当排种滚筒转速在15~50r/min范围内时,各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数分别低于5.5%和2.0%,种子破损率低于0.2%。田间试验结果表明,以滚花排种滚筒为关键部件的集排器能满足油菜播种机技术要求。     

4SYT–0.8型自走式油菜苔收割机的设计

借鉴立式油菜割晒机的切割输送方式,研制了4SYT–0.8型自走式油菜苔收割机。油菜苔收割机主要由行走底盘、立式切割台、割台升降装置等组成。确定了切割割台、割台升降装置的结构参数、切割割台与机具前进速度相匹配的横向输送链拨齿线速度、切割器切割线速度等作业参数,作业时可根据菜苔切割高度要求调整切割器离地高度。试制样机在垄宽60 cm、行距40 cm、平均密度39.82万株/hm~2的单垄2行油菜菜苔种植地进行收割试验,结果表明:行驶速度为0.8 m/s、横向输送链拨齿线速度为1.12 m/s、切割器切割线速度为0.96 m/s时,对油菜苔的漏割率为0.8%,输送损失率为1.3%,作业质量可满足要求。