碳纤维红外板辐射特性及其农产品物料干燥试验

为将碳纤维红外板的辐射加热技术应用于农产品物料的干燥中,探究其辐射加热特性和干燥特点。在介绍其制作工艺的基础上,以碳纤维红外板作为辐射热源搭建干燥试验台,对胡萝卜块、苹果块、香蕉块、木耳等4种常见果蔬物料进行干燥。通过实时采集、检测干燥过程中物料内部温度、干燥室温度、相对湿度变化情况了解干燥进程;并对红外干燥过程中物料升温情况、物料厚度、辐射间距、干燥方式进行探讨。结果表明:1)碳纤维红外板可作为红外干燥热源,辐射功率1.1 k W/m2时,能发射1~30μm的中、长波红外线,且主要集中在5~15μm,红外板表面温度范围为84~92℃。辐射间距8 mm条件下,4种物料从水分比1干燥到水分比0.1时,耗时为270~300 min,且20 mm×20 mm×11 mm的胡萝卜片内部温度升高到60℃仅需20 min。2)胡萝卜片长宽20 mm×20 mm,厚度5~11 mm范围内,在干燥中期近似恒温段,物料中心温度随厚度的增加而增加。3)辐射间距为4~12 mm范围内,辐射间距越大,干燥时间越长。4)与普通热风干燥相比,红外—热风联合干燥可有效缩短40%干燥时间,能耗约为普通热风干燥的49.39%;干燥前期排湿、干燥过程较小的风速均有助于红外干燥的进行。综上所述,碳纤维红外板可作为干燥热源。研究结果可为碳纤维在干燥领域的实际应用提供理论依据。     

不同加热条件下脱水设备与工艺的试验研究

针对传统的蔬菜热风加热干燥和远红外辐射加热干燥方式所存在的问题，采用组合加热和并流引风技术方案，将远红外辐射与热风两种加热方式优化组合，充分发挥各自优点，整合成为一种新的组合加热式干燥技术。不同加热条件下的对比试验结果表明，组合加热的干燥速度最快，平均单位能耗较低。综合分析认为，蔬菜干燥中应采用“先热风、后远红外”的组合加热形式。设备引风管和供风管的连接管直径自上而下依次减小，即供给各层干燥箱的热风量和从各层干燥箱的引风量自上而下也相应地减小，满足了各层干燥箱对风量的需求。     

辣椒热泵干燥特性及工艺参数优化

为了提高干制辣椒品质,降低干燥能耗,该文应用热泵干燥技术干燥辣椒。首先探究干燥温度和铺料厚度对干燥特性的影响,绘制出含水率和干燥速率变化曲线。在此基础上,将分阶段控温和改变铺料厚度结合起来对辣椒进行热泵干燥,运用响应面法中的Box-Behnken设计,考察第一阶段温度、第二阶段温度、铺料厚度和三者的交互作用对品质得分、单位能耗、干燥时间的影响,并建立回归方程,得出最佳工艺参数。结论如下:温度越高,干燥速率越大,含水率下降越快;铺料厚度越大,干燥速率越小,含水率下降越慢;第一阶段温度是影响单位能耗的主要因素(P0.05),较低的第一阶段温度能降低单位能耗;第二阶段温度对品质得分影响显著(P0.05),对干燥时间影响极显著(P0.01),第二阶段温度在60℃左右时能得到品质较佳的干辣椒,且在一定程度上提高了干燥效率;铺料厚度对品质得分、干燥时间的影响极显著(P0.01),对单位能耗的影响显著(P0.05),铺料厚度在45 mm左右干燥获得的辣椒品质较佳,而且能节约能耗,提高干燥效率。综合优化参数为:第一阶段温度48℃、第二阶段温度61℃、铺料厚度44 mm,在此工艺条件下获得的干燥辣椒品质得分为8.64,单位能耗为92.05 k J/kg,干燥时间为896.02 min。研究结果为热泵干燥技术应用于辣椒干制提供参考。     

茄子红外辐射干燥特性及色泽变化

摘要：为探索高效节能的干燥方式,得到高质量的干制品,该文在不同干燥温度、样本厚度和辐照距离的条件下,研究了红外辐射加热干燥对茄子干燥特性和色泽的影响;并利用多元非线性回归方法,建立了干燥时间及色差总值（ΔE）与干燥温度、样本厚度以及干燥距离之间的二次多项式回归方程,相关系数分别是0.9888和0.9703,方程拟合程度较好。结果表明,选用合适的干燥条件及参数,可以显著提高茄子的干燥速率,保持产品的色泽;红外干燥茄子的单位耗能为2.48 MJ/kg(H2O),相比于热风干燥,可节能22.7%。     

脱水蒜片干燥工艺的节能优化

为了减少脱水蒜片干燥过程的能量消耗，该文选取干燥介质温度，切片厚度、装料量3个因素，运用二次正交旋转组合设计的方法，对热风循环法生产脱水蒜片的工艺参数进行优化，得到了生产条件与脱水蒜片能量消耗及产量之间的数学关系，其最佳生产条件为干燥介质温度为62.3℃，切片厚度为2.38 mm，装料量为2.69 kg/m2，预测理论最小能耗1.96 kWh/kg。按62℃、2.4 mm、2.7 kg/m2进行验证试验，实际生产能耗2.05 kWh/kg，产量为4.11 kg/h，与国内一般生产的平均能耗相比较，可节能27%左右。     

香菜微波干燥的试验研究

以提高蔬菜干制品质为目的，考察干燥因素对香菜微波干燥生产率及其品质的影响，用正交试验设计方法，探讨干燥功率、物料层厚度及排湿风速对香菜微波干燥特性及干制香菜品质和能耗的影响，利用极差分析和方差分析确定香菜微波干燥最优工艺参数。结果表明：不同微波干燥参数对香菜微波干燥特性和干制品质及能耗有不同的影响，风速对物料干燥速率、香菜干制品的品质指标影响最大，物料脱水过程主要处于恒速阶段，微波干燥功率为1．125W／g，物料层厚度为1．5cm，风速为60m／min时，可确保香菜干燥后的食用价值且便于储存，而且能耗较低。     

脉动流化与振动输送条件下干燥工艺的试验研究

针对5HM-1型脉动流化干燥机存在的脉动效果不理想、物料输送不够流畅等问题，研制了脉动振动流化干燥机，重点解决了气流分配器的设计与布置、以及气流分配的均匀性问题，增设了振动输送装置和导料装置，解决了物料的输送与“反流”问题。利用该设备对玉米和啤酒糟这两种物料进行干燥时，加热温度分别以70～75℃和65～70℃为宜，最佳脉动频率分别为3.0 Hz和2.0 Hz左右，最佳床层倾角分别为2.5°～3.8°和3.5°～4.8°，最佳气流速度分别为0.8～1.0 m/s和0.9～1.1 m/s，在设定的床层倾角和气流速度条件下，最佳振动频率均为32 Hz左右。干燥上述两种物料时，其干燥强度分别为20.87 kg(H₂O)/m²·h和21.76 kg(H₂O)/m²·h，单位热耗分别为5.86 MJ/kg(H₂O)和4.91 MJ/kg(H₂O)，单位能耗分别为7.38 MJ/kg(H₂O)和6.47 MJ/kg(H₂O)。     

筒状固定床花生通风干燥性能指标模拟与分析

为了解筒状固定床花生干燥机理、作业性能,确定合理的结构和通风参数,根据干燥过程花生荚果和介质空气间的热质传递关系,以PDE模型为理论基础,建立了适用于筒状固定床花生通风干燥计算机模拟的离散模型,该模型可计算花生干燥实时状态及批次干燥耗时、不均匀度、生产率、单位质量能耗等干燥指标。经试验验证,模型模拟结果与试验结果基本相符,料层花生平均含水率和温度模拟值和试验值的相关系数r>0.975,模型模拟可用于筒状床花生干燥过程分析。在此基础上,分析了单位面积通风量、筒状固定床外径、内径变化对上述指标的影响。结果表明:受介质空气温度降低和相对湿度增加影响,内层物料干燥起始时间和干燥速率存在一定的滞后性,但单位面积通风量沿通风方向逐渐增大的特性对内层物料的干燥滞后有较好改善;随着单位面积通风量增加,干燥不均匀度明显降低,生产率亦有显著提高,但单位质量能耗增幅较大;筒状床外径增加或内径减小都可增加生产率,降低单位质量干燥能耗,但干燥不均匀问题很难解决。为进一步确定最优的结构和通风参数,采用均匀设计模拟试验和综合加权评分法,得出筒状固定床外径2.75 m,内径0.935 m,外进风面单位面积通风量0.36 m^3/(m^2·s)时干燥效果最优,此时干燥时耗39.2 h、生产率86.55 kg/h、单位质量能耗5.87×10~6 J/kg、干燥不均匀度1.54%。该研究可为筒状固定床干燥设备设计优化提供技术支撑。     

蕨菜真空干燥的试验研究

考察干燥因素对蕨菜真空干燥生产率及其品质的影响，用二次正交旋转组合设计的试验方法，探讨干燥温度、真空度、物料层厚度对蕨菜营养成分维生素C含量的影响规律。利用单、双因素分析法分析各因素与试验指标的关系，确定各因素在二次非线形模型中的主次顺序。试验结果分析表明，真空度对蕨菜制品的维生素C含量影响最大，干燥温度次之，物料层厚度的影响最小。通过优化计算，确定了温度在58.7℃、真空度为0.072 MPa、物料厚度为12 mm时，蕨菜的维生素C含量高。     

5H-1.5A型花生换向通风干燥机研制

为了解自行研发的5H-1.5A型花生换向通风干燥机作业性能,该文介绍了研发设备总体结构、工作原理及烘干箱体、导风组件、换向通风机构、余热回收装置等关键部件,并开展了整机作业性能试验研究,对比了空载工况下有无导风组件时,介质空气穿过承料板后的风场分布特性,测得有导风组件时承料板上方10 cm处风速均在0.68～0.73 m/s范围内,水平方向介质空气通风均匀性显著提高。测试了双入风口并行通风干燥10 h和单入风口换向通风干燥38 h过程中床层物料温度变化及干燥终止含水率分布情况:0～10 h,底层物料温度快速升高,上层物料温度上升缓慢,物料层温差先快速增大后逐渐缩小;10 h后,上、中、下物料层温度呈类波浪式升落,波动幅度逐渐减小,物料层温度逐渐逼近设定干燥温度;干燥终止时,左、右2个干燥半区最大含水率差值分别为1.42%、1.74%,为左、右干燥区含水率总降幅的4.1%、5.1%,干燥均匀性良好。测试并评估了余热回收装置对整机加热贡献率、热效率、能耗成本等的影响:余热回收装置在换向通风阶段对干燥系统的加热贡献率约为61%,系统热效率提高至80%以上,批次干燥能耗成本降低48.7%。与传统固定床干燥设备相比,可节省能耗成本约64.7%,干燥不均匀度降低约82.6%。研究结果可为设备的改进熟化及推广应用提供技术支撑。     

不同保水措施的保水效果研究

主要研究了采取覆草、覆膜及保水剂等措施的保水效果.在对不同措施下土壤物理性状和入渗性能研究的同时,还进行了土壤水分动态变化研究.最后的试验结果表明:覆膜的保水效果明显优于覆草,覆草又明显优于对照;适量的保水剂可有效提高土壤含水量;在新梯田、老梯田与坡耕地的保水效果研究中,保水效果强弱顺序为:老梯田＞坡耕地＞新梯田.     

胚芽精米机提高精米留胚率的研究

为提高精米的留胚率，从结构参数和工艺参数两方面进行了大量试验，分析了碾白次数，碾辊转速，碾辊结构，筛面形式，筛框，刷米铁辊，糙米含水率等１４项因素对留胚率和米的质量的影响，得到了小型立式研削式胚芽精米机的优化结构参数和碾白工艺参数，为新型立式研削式胚芽精米机的开发提供了依据。     

基于MODIS的重庆市植被指数对地形的响应

利用重庆市2011年3-11月晴空条件下逐日MODIS数据,采用最大值合成法合成逐旬(月、年)归一化植被指数,将各旬植被指数按高度和坡度分别分成6个高度特征区和5个坡度特征区,对各特征区植被指数进行对比分析.结果表明,(1)区域平均植被指数随特征区高度或坡度值增加呈增大的趋势.高程1500m以下相邻区域间NDVI值相差3.5 ～8.7,且植被指数随高度升高增加较快,1500m以上相邻区域间NDVI值相差在1.9以内,随高度升高增加缓慢；坡度25°以下相邻区域间NDVI值相差3.0 ～8.0,且植被指数随坡度增加增大较快,25°以上相邻区域间NDVI相差0.2 ～1.0,随坡度增大增加缓慢.(2)大于平均植被指数的频率与高度和坡度的相关分析表明,在海拔较高的特征区,植被指数高值格点的频率也较大,该频率与海拔高度间呈极显著正相关关系,相关系数为0.9552(P ＜0.01)；而植被指数与坡度无显著的相关性,相关系数为-0.3000.(3)按高度分区比按坡度分区更能体现植被指数的地区差异性.各高度特征区高程与植被指数的相关系数在0.9541～0.9871(P＜0.001),各坡度特征区坡度与植被指数的相关系数在0.9457 ～0.9723(P ＜0.01).研究结果说明,重庆市地形因素对植被指数有较大的影响,且高度因素对植被指数及其分布的影响较坡度更明显.     

植物篱与石坎梯田改良坡耕地效益研究

三峡库区秭归段生态环境脆弱,当地群众广泛采用以石坎梯田为主的工程措施和以植物篱为主的农林复合技术措施改良利用坡耕地。通过试验,对三峡库区秭归县相同坡度、坡向和土层厚度的坡耕地采取石坎坡改梯和定植等高植物篱的投入和产出进行对比,结果表明:石坎梯田与植物篱均是改良利用坡耕地的有效方法;石坎梯田建设期投入费用高,涵水保土能力强,田坎无经济效益;植物篱坡地建设期投入费用低,生产期运行费用略高于石坎梯田,成坎周期较长,涵水保土能力初期较低后期逐渐增强,生产期产出效益明显。     

覆盖免耕土壤棵间蒸发的研究

本文以翻耕、铁茬等常规耕作为对照,采用Micro-1ysimeter对覆盖免耕夏玉米田的土壤棵间蒸发进行了较为系统地研究。同翻耕、铁茬等相比,免耕有效地减少土壤棵间蒸发,免耕土壤日蒸发量最低,铁茬其次,翻耕最高;从阶段土壤棵间蒸发量变化看,翻耕的蒸发量较高,前期与免耕和铁茬差异较大,后期差异减小,免耕最低;从蒸发占蒸散的比例看,翻耕蒸发比例高,免耕比例最低。免耕可以有效地减少土壤蒸发量,增加作物蒸腾耗水。     

黄土高原旱地麦田26年免耕覆盖对土壤肥力及原核微生物群落多样性的影响

为明确黄土高原旱作麦田长期保护性耕作对土壤肥力和土壤原核微生物的效应，以位于山西省临汾市实施保护性耕作26年的小麦田为试验基地，采用Illumina Hiseq 2500高通量测序等手段，开展了不同耕作措施[免耕覆盖（NTS）、深松免耕覆盖（SNTS）和传统耕作（TT1）]对土壤理化性质和土壤原核微生物多样性的影响分析。研究结果表明：1）NTS和SNTS处理比TT1处理显著提高了土壤全氮、碱解氮、速效磷及速效钾的含量，降低了土壤pH，提高了土壤贮水能力和水分含量，降低了0~10 cm土层的土壤容重，但提高了10~20 cm土层的土壤容重；同时，SNTS处理显著增加了土壤的有机质含量。2）Illumina Hiseq高通量16S rRNA基因V4区测序结果表明：NTS和SNTS处理比TT1处理显著降低了绿弯菌门的相对丰度；NTS比SNTS处理显著降低了土壤中疣微菌门和绿弯菌门的相对丰度；NTS处理显著增加了土壤原核微生物群落的多样性，但未显著改变原核微生物群落的丰度；SNTS对原核微生物群落的多样性和丰富度均未有显著改变；NTS处理的显著性差异物种（Biomarker）高于其他2个处理；其他原核微生物门的相对丰度，在3个处理间尚未有明显差异。3）聚类分析可见：NTS和SNTS处理与TT1处理的微生物群落结构差异较大；NTS处理与SNTS处理间的微生物群落结构差异较小。4）CCA分析可知：土壤pH、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量对土壤原核微生物群落遗传多样性的变化起着重要作用；与TT1处理相比，NTS和SNTS处理在一定程度上改变了土壤原核微生物群落结构，但仍存在结构的相似性。综上所述，长期进行NTS和SNTS处理对黄土高原旱地麦田土壤微生物多样性、丰富度以及土壤肥力因子等的正效作用明显。     

图书馆随书光盘的管理与利用

针对目前各高校图书馆的电子资源数量日益增加，但读者利用率却较低的现状，在研究目前几种随书光盘管理模式的基础上，结合中南林业科技大学图书馆随书光盘网络化管理的实际工作经验，提出了一种提高随书光盘利用率的新思路。     

干旱区3种林地生态系统土壤CO2的排放特征

以新疆三工河流域的梭梭、柽柳及云杉3种林地为监测对象,对不同林地生态系统土壤CO,排放特征进行对比研究,结果表明：1）梭梭林土壤呼吸速率的日变化曲线8月份为双峰曲线,而6月和10月份为单峰曲线。梭梭林地土壤SO2日释放量表现为8月（4．34g／（m^2.d））〉6月（1．86g／（m^2·d））〉10月（1．17g／（m^2·d））。6月、10月土壤呼吸速率均白天高于夜间,而8月则正好相反。2）8月份几种林地类型的土壤SO2日释放量表现为云杉林（21．71g／（m^2·d））〉梭梭林（4．34g／（m^2·d））〉柽柳林（1．84g／（m^2·d））。8月份云杉、柽柳土壤呼吸日变化曲线与梭梭林地的双峰曲线不同,均为单峰曲线。云杉林、柽柳林的土壤呼吸速率均白天高于夜间,而梭梭林则正好相反。3）云杉林地土壤SO2释放速率与土壤温度呈显著正相关,而梭梭林地生态系统土壤SO2释放速率与空气相对湿度成显著正相关。     

塑性土壤的弯曲破碎

弯曲加载是需要最小力及最少能耗使塑性土壤破碎的一种有效的加载方式。进一步的试验表明，使用由旋转切割刀片和支承板组成的弯曲加载装置能很好地产生弯曲破碎，只要支承板和旋转刀片的位置选择合适，其切割阻力及能耗与在水田耕作中得到广泛应用的旋耕刀片相比，约分别为后者的５０％～６５％和２０％。     

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。