基于OpenFOAM的猪体空气阻力系数模拟计算

为探究气流流速和流向对猪体空气阻力的影响,采用圆柱体气流阻力半经验公式验证和OpenFOAM数值模拟计算风洞中单只猪的空气阻力系数的方法,对不同气流流速(0.2,0.5,1.0,1.5,2.0和2.5m/s)和猪体长轴与气流流向的夹角(0°,15°,…,180°)不同情况下的空气阻力系数变化规律进行研究。结果表明:1)计算域内合适的网格尺寸能够保证计算结果的稳定性并节约计算资源;2)猪体几何形状对空气阻力的影响不能被忽略,与猪体等体积的圆柱体作为极度简化的猪体模型在表征猪体空气阻力系数方面的相关性较低(R~2=0.603 3);3)猪体与气流流向的夹角为0°～45°和135°～180°时猪体阻力系数较小,45°～75°和105°～135°时猪体阻力系数适中,75°～105°时猪体阻力系数较大。本研究阐明了单只猪对气流阻挡作用的规律,同时对OpenFOAM软件在农业通风领域的应用起到了促进作用。     

玉米脱粒过程台架试验与离散元仿真分析

采用离散元法从微观角度剖析玉米子粒在脱粒过程中运动状态,建立切流-横轴流玉米脱粒装置离散元分析模型,利用EDEM软件仿真柱齿-板齿横轴流滚筒对玉米子粒在脱粒装置中轴向质量分布的影响,并将台架试验结果与仿真试验结果进行t检验分析。结果表明,两者相关系数为0. 491,修正后相关系数为0. 865,两者在轴向质量分布变化趋势一致,且没有显著差异,验证了离散元仿真玉米脱粒过程的可靠性和有效性。分析了单个玉米子粒物料在脱粒滚筒运动过程中在X、Y、Z 3个方向距离和受力变化。分析结果表明,子粒在X方向的最大瞬时速度为9. 964 m·s~(-1)和-11. 947 m·s~(-1),在Y方向的最大瞬时速度为13. 051 m·s~(-1)和-6. 104m·s~(-1),在X正向上最大受力为18. 7 N,在Y负向上最大受力为92. 5 N,Z轴在正、负方向上都有受力,最大正向受力为22. 0 N,说明柱齿-板齿滚筒在脱粒过程中可以在X、Y正负向都提供打击力,并在Z向推动玉米子粒前进,由于挡板作用,子粒在B区运动受到阻碍,有利于玉米完全脱粒及快速排出避免破碎。     

基于风洞系统的生菜空气动力学研究

针对目前利用计算流体力学软件(Computational fluid dynamics,CFD)进行植物工厂内部气流模拟仅在空载植物工厂中进行,忽略了生菜对气流存在阻碍的问题,采用风洞试验,对生菜冠层空气动力学参数进行研究。利用风洞系统测定了生菜冠层的阻力系数(C_D),并求得在不同叶面积密度(L)的情况下生菜冠层渗透率(K)与动量损失系数(C_f)之间的关系,将生菜栽培板置于风洞试验段中间位置,分别测量风洞试验段竖直方向和水平方向不同测点位置的稳态压力与风速。通过已求得的参数得到CFD建模中建立生菜多孔介质模型需要的粘滞阻力系数与惯性阻力参数。结果表明:1)本试验测得的生菜冠层阻力系数为0.02;2)成熟生菜(L=32.5 m~2/m~3),其渗透率为0.04 m~2,动量损失系数为0.13;3)动量损失系数C_f取值为0.1～1.0,当叶面积密度L为10、20、30 m~2/m~3时,作物冠层渗透率K的取值范围分别为0.25～25.00、0.06～6.25、0.03～2.78 m~2;4)成熟生菜的粘滞阻力系数为25,惯性阻力系数为1.3。     

等径球颗粒群流动特征实验研究

为考察等径球颗粒流动特性以便正确地设计模型试验或简化离散元计算,进行了透明可视的二维(单层紧密排列)平底仓钢珠卸料实验、拟二维矩形料槽玻璃球卸料实验和三维半圆柱平底仓玻璃球卸料实验。结果表明:二维(单层)精确等径球颗粒床具有微晶格效应,因此流动是畸变的;半圆柱仓的三维流动不出现畸变;而第3方向取几个球厚度的拟二维流动也避免了微晶格效应和畸变。透明半圆柱平底仓的玻璃球卸料实验表明用它取代圆柱仓可以较好反映圆柱仓内颗粒流动规律。拟二维和半圆柱仓的简化对诸如球床式核反应堆堆芯内球流一类问题的模型实验和离散元模拟有实用价值。     

基于Fluent割前脱粒联收机惯性分离室后壁影响研究

割前脱粒联收机惯性分离室能实现谷物与气流的分离,利用欧拉-拉格朗日离散相模型,运用Fluent软件对不同后壁结构下的惯性分离室进行数值模拟,得到不同后壁结构下籽粒在惯性分离室内运动轨迹,惯性分离室的压力损失,分离效率和损失率,通过对比分析模拟结果,得到一种较好的后壁结构坠=90°,β=60°,并通过试验验证了模拟结果。     

贵州不同地区奈李果实品质分析与综合评价

【目的】建立贵州奈李果实品质综合评价体系，为贵州奈李产业可持续发展提供参考。【方法】以贵州12个种植区的成熟奈李果实为试材，测定果皮色泽、果形指数和硬度等8个外观品质及可溶性固形物含量、可溶性糖含量和可滴定酸含量等16个营养成分指标，在此基础上对24个品质指标进行主成分分析及系统聚类分析。【结果】采用主成分分析法提取的3个外观品质主成分（X1～X3），累积贡献率达81.74%，外观品质评价模型X＝0.408X1＋0.230X2＋0.180X3；提取到5个营养指标主成分（Y1～Y5），累积贡献率达86.81%，其评价模型Y＝0.284Y1＋0.240Y2＋0.146Y3＋0.110Y4＋0.089Y5；综合24个指标分析提取到6个主成分（Z1～Z6），累积贡献率达89.94%，奈李果实品质综合评价模型Z＝0.240Z1＋0.227Z2＋0.147Z3＋0.121Z4＋0.091Z5＋0.073Z6；在类间距离为15时，12份奈李被聚为4类，4号、5号、3号、7号和8号聚为第1类，第2类包括1号、2号、9号、10号和12号，6号和11号分别归入第3类和第4类；第1类外观品质较优，第3类和第4类营养品质较优。【结论】12份奈李综合品质依次为3号＞8号＞5号＞6号＞4号＞11号＞7号＞9号＞10号＞2号＞1号＞12号。     

施力方向与加载速率对藠头种子力学特性的影响

以大叶藠（Allium chinense G.Don）为研究对象,利用质构仪对藠头种子横向X轴、侧向Y轴和纵向Z轴进行压缩与剪切试验,考察不同施力方向及不同加载速率对藠头种子力学特性的影响。试验结果显示：藠头种子X、Y、Z方向的压缩极限载荷分别为89.20~139.20、120.70~294.70、101.40~184.60 N;加载速率分别为20、40、60、80、100 mm/min时,藠头种子的弹性模量均值分别为1.65、1.07、1.89、2.01、1.85 MPa,X、Y、Z方向的弹性模量均值分别为2.65、1.30、1.13 MPa,藠头种子的切断力均值分别为20.05、12.74、11.23、14.02、16.72 N,最小切断力为6.12 N,X、Y、Z方向的切断力均值分别为11.06、18.07、15.73 N。研究结果表明,施力方向与加载速率对藠头种子的极限载荷、弹性模量和切断力均有显著影响（P<0.05）,藠头种子Y方向有较好的抗挤压和抗剪切能力。     

早稻条纹叶枯病与灰飞虱关系及品种抗性研究

于2008年进行了早稻条纹叶枯病最终病情与灰飞虱虫口密度的定量关系及早稻品种对条纹叶枯病抗（耐）病性的差异研究。结果表明,早稻条纹叶枯病发病高峰期病株率（Y1）、病情指数（Y2）与5月底早稻大田一代灰飞虱虫口密度（X）均呈极显著正相关,Y1=5.25 364＋0.06 906X,Y2=1.37 985＋0.04 701X;不同早稻品种间条纹叶枯病病情差异较大,浙辐203、浙辐001、Z04-113、Z04-309、Z5317较为感病,Z7333、YK19、中香1号、Z7332、嘉籼442较为耐病。     

利用硬度、脆性和黏着性对火腿肠等级的判别分析

 【目的】研究利用质构指标代替感官评分在火腿肠等级验证判别方面应用的可行性。【方法】利用质构分析(texture profile analysis, TPA)和感官评分法对不同等级火腿肠的硬度、黏着性和脆性进行评定,并用判别分析方法研究以感官评分和质构数据建立的判别函数判断火腿肠等级的能力。【结果】利用硬度、脆性和黏着性的感官评分和质构数据建立的火腿肠等级判别函数,对火腿肠等级的判别正确率分别为92.2%和100.0%;以进入模型的硬度感官得分(X1)、脆性感官得分(X2)和黏着性感官得分(X3)为基础,建立的特级(Y1)、优级(Y2)和普通级(Y3)火腿肠的Fisher线性判别函数为：Y1=6.548 X1+ 3.498 X2+ 7.525 X3﹣68.989,Y2=4.608 X1+ 2.652 X2+ 6.457 X3﹣44.049,Y3=3.162 X1+ 1.392 X2+ 3.459 X3﹣15.176;以进入模型的硬度值(X4)、脆性值(X5)和黏着性值(X6)为基础,建立的3个等级火腿肠的Fisher线性判别函数为：Y1=1.009 X4-0.255 X5-10.866 X6-3377.048, Y2=0.867 X4-0.233 X5-9.026 X6-2671.609, Y3=0.976 X4-0.244 X5-10.799 X6-3582.754,将待测样品的质构特性代入对应方程,根据分值大小判断其所属类别,哪个分值大就属于哪一类。【结论】仅从火腿肠的物理特性考虑,在判别火腿肠的等级时可以用质构指标取代感官评定。     

漯河杨树食叶害虫的气象条件分析与预报

漯河杨树食叶害虫以杨小舟蛾危害最为严重,通过对近5年来杨小舟蛾灯诱数量与气象条件的分析,确定了杨小舟蛾不适宜存活、出现和大量出现的气象条件;建立了Y=lg（X＋1）（X为杨小舟蛾灯诱数量）为气象适宜程度等级计算方法,并分析得出杨小舟蛾月发生气象适宜度与月平均气温、月平均最高气温、月平均最低气温和月降水量相关性较强,最终建立杨小舟娥发生气象适宜度月预测预报模型为Y=1.311 ＋0.238X1-0.240X2 ＋0.126X3-0.001X4.     

中华鳖日本品系主要经济性状对裙边重量的影响

采用多元线性回归和通径分析方法,研究中华鳖日本品系主要经济性状对裙边重量的影响。结果表明,8个经济性状间的相关系数均达到显著水平;通过对各经济性状对裙边重量的通径分析和决定效应分析,发现背甲长对裙边重量的直接作用和直接决定效应均最大,其系数分别为0.505和0.255,是影响裙边重量最主要的性状,其次为腹甲宽。经多元回归分析,采用逐步回归方法,剔除偏回归系数不显著的性状,建立了背甲长(X_1)、腹甲宽(X_5)和体重(X_1)对裙边重量(Y_2)的最优回归方程:Y_2=15.4+1.741X_5+0.018Y_1+1.219X_1(R~2=0.881)。基于对裙边重量决定效应的大小,背甲长和腹甲宽可作为中华鳖日本品系良种选育的目标性状和裙边加工时获得优质裙边的重要参考。     

不同部位籽瓜果皮电学特性分析

为探究不同部位籽瓜果皮电学特性的变化规律及其相关性,以甘肃靖远1号籽瓜为试材,利用平行极板检测法测定了不同部位籽瓜果皮的8个电学特性,分析其随频率的变化规律及相关性,建立了各电学特性随频率变化的数学模型并验证。结果表明：随着频率的增加,不同部位籽瓜果皮电学特性之间存在显著差异,G、X均呈单调递增趋势变化,Rp、Cp、Z、Q均呈单调递减趋势变化;除瓜梗部外,其他部位果皮D均呈单调递增趋势变化;瓜梗部和赤道部果皮的Z与G、Lp、X之间均呈极显著负相关（P < 0.01）,与Q、Cp、Rp之间均呈极显著正相关（P < 0.01）,而与D之间的相关性有显著不同。回归结果表明,随着频率的变化,瓜梗部与赤道部果皮的Z、G、Cp、Rp、X和D的值均呈Polynomial模型分布（R² > 0.83）。模型验证得出在频率163.28 ~ 8 000 kHz范围内,瓜梗部和赤道部果皮Z、Lp试验值与模型预测值的一致性较好。因此,基于平行极板检测法区分籽瓜不同部位的果皮电学特性变化规律是可行的,该结果为籽瓜果皮电学检测提供理论依据。     

舟山不同野生群体等边浅蛤形态性状对体质量的影响效果

为评估舟山不同野生群体等边浅蛤形态对体质量的影响，本研究随机选取浙江省舟山市两个海域沙滩不同地理群体等边浅蛤，并测量每个个体的壳长(SL)、壳高(SH)、壳宽(SW)这3个形态性状指标，以及阴干后活体重(GW)。采用通径分析等方法评估了各形态性状对重量性状的影响。本研究结果显示，两个地理群体等边浅蛤各形态性状对活体重的影响效果较为接近，且壳宽对其活体重的影响最大。两个地理群体各形态性状与活体重之间的相关系数均较大，且达到极显著水平(P＜0.01)，各形态性状对活体重的间接作用均大于直接作用。将偏回归系数显著的变量对体质量建立多元回归方程，分别为：Y=-41.313+0.505X1+0.773X2+0.723X3；Y=-23.607+0.258X1+0.432X2+0.888X3，其中Y代表体重，X1、X2、X3分别代表壳长，壳高和壳宽，两方程的回归系数均处于极显著水平。研究结果表明壳的长、高、宽是等边浅蛤选育中理想的测量指标，为等边浅蛤的苗种繁育提供理论依据。     

福寿螺表型性状的相关性及2种壳色福寿螺表型性状的差异性分析

为对福寿螺进行形态学及生态学的研究,在广东省内6个地点采集福寿螺样本737只,其中黑色螺411只,黄色螺326只,分别测量螺壳宽、螺壳高、体螺层高、体螺层宽、壳口长、壳口宽、活体质量等表型性状指标,用SPSS 18软件对各表型性状之间的相关性进行分析,并比较2种壳色福寿螺的表型性状差异.结果表明:以上7个性状两两间的相关系数均达到极显著水平(P<0.01),其中体螺层宽对活体质量影响最大,螺壳高次之,壳口宽对活体质量影响最小;采用逐步回归分析法建立以螺壳高(X1)、壳口宽(X2)、体螺层高(X3)、体螺层宽(X4)、螺壳宽(X5)、壳口长(X6)为自变量,活体质量(Y)为因变量的最优回归方程为:Y=-10.377+0.180X1-0.188X2+0.189X3+0.289X4+0.137X5-0.092X6;差异性分析结果为:黄色螺的螺壳高、螺壳宽、壳口宽、活体质量显著大于黑色螺,其他指标差异不显著.     

二龄草鱼形态性状对体质量影响效果的分析

为研究草鱼各形态性状对体质量的影响,测定287尾二龄草鱼全长、体长、头长、体宽、体高、眼间距、肛前距共7个形态性状和体质量,采用相关分析、通径分析和多元回归分析方法对草鱼7个形态性状与体质量进行相关性分析。剔除对体质量影响不显著的头长、体高及与体长存在显著共线性的全长,建立了以体质量为依变量（Y）,体宽（X₄）,眼间距（X₆）,肛前距(X₇）,体长（X₂）为自变量的回归方程：Y=-3048.127+220.925X₄+262.367X₆+33.776X₇+10.648X₂。所选形态性状与体质量的相关指数R² =0.900,说明所选性状是影响草鱼体质量的主要形态性状,其中体宽对体质量的直接影响(P=0.430)最大,是影响体质量的最主要因素。在选育过程中,可将4个主要形态性状作为一个整体考虑,作为草鱼选育的测量指标。     

全膜双垄沟播玉米密度对产量及植株性状的影响研究

通过在全膜双垄沟播技术模式下6个耐密型玉米杂交种不同密度(4.5、5.25、6.0、6.75、7.5万株·hm^-2)的试验,研究了玉米产量及其性状与种植密度的关系。在本文研究密度范围内,玉米的产量随着密度的增加而增高;当密度达到一定程度之后,随着密度的增加,产量反而下降,二者呈二次曲线模式变化Y=-6417.314+5501.842X-396.330X²。结果表明,6个耐密型玉米杂交种在双垄全膜沟播技术模式下最佳密度为6.941万株·hm^-2。此密度下各植株性状指标为：穗粒数为499.9粒、百粒重为38.63 g、出籽率为83.71%、穗长为17.5 cm、株高194 cm、茎粗2.14 cm、秃顶长1 cm。株高与密度之间为正相关,函数曲线是幂模型Y=140.607X^0.16602,穗粒数、穗粗、茎粗、出籽率4个性状与密度之间为负相关,函数模型均为性状指标随密度的增加而减少的三次曲线。秃顶长、穗长、百粒重与密度的关系呈二次曲线模式变化。密度与秃顶长之间为正相关,与穗长、百粒重之间为负相关。秃顶长随着密度的增大而增加;穗长、百粒重随密度的增加而呈单边下降的变化趋势。穗位高与密度的相关不显著。     

水稻穗颈瘟流行程度预测

 分析涪陵地区稻瘟病流行的有关历史资料表明,6月中下旬雨日数和中下旬平均气温与穗颈瘟流行期间的主要气象因子及穗颈瘟流行程度密切相关.6月中下旬雨日数少和6月中下旬旬平均气温的上升值大,利于穗颈瘟流行.由此以"八五"研究的有关结论为基础,建立了穗颈瘟流行程度(病情指数)的回归预测模型:Y₁=0.9201X₁-0.3715L+2.2873△T+2.554;Y₂=49.0519-25.9425L^0.1995-0.3856L+2.2873△T;Y₃=71.9959-30.823L^0.1995-3.9157L+2.2873△T对1991～1995年的历史回测结果,平均误差1.23,最大误差3.08.1996年应用结果,误差1.68.可提前10～20d预报感病品种穗颈瘟流行程度.     

奶牛泌乳均衡性指标与产奶量的相关分析

测定了西北农林科技大学畜牧试验站奶牛场健康、泌乳正常的35头奶牛的衡量泌乳均衡性指标:泌乳初期日数(X1)、泌乳盛期日数(X2)、泌乳后期日数(X3)、最高日产奶量(X4)、最低日产奶量(X5)、最高日产奶量与最低日产奶量之差(X6),并测定了305d产奶量(Y)。经过相关系数分析和统计检验后,剔除了与305d产奶量相关不显著的指标,保留作用大的自变量(最低日产奶量,最高日产奶量与最低日产奶量之差),以305d产奶量为依变量(Y),采用通径系数法计算了各自变量对依变量的通径系数和决定系数。结果表明,最高、最低日产奶量及其差值是影响305d产奶量的最主要因素(通径系数分别为1.2083,-0.4191),是衡量泌乳均衡性的重要指标。     

我国及周边国家地方猪群体的淀粉酶多态性

应用水平板淀粉凝胶电泳技术对八眉猪 (2 2 )、安康猪 (30 )、林芝藏猪 (42 )、合作猪 (5 5 )、成华猪(40 )和迪庆藏猪 (5 2 )的血液淀粉酶多态性进行了分析。结果表明 ,在 6个地方猪群体中共发现了 6个等位基因 ,即Am A,Am B,Am C,Am X,Am Y和 Am C′,其中 Am A 和 Am C的频率表现出明显的地域差异 ,中国地方猪具有亚洲猪的典型特点。可以认为南亚地方猪群体在起源上大多属于条纹野猪 ,而东亚地方猪群体则大多起源于北方野猪。 Am座位是研究地方猪群体遗传结构最有价值的两个血液蛋白座位 (Am和 Tf)之一。     

土壤性质对烟叶中铅、镉含量的影响及预测模型研究

在湖南某植烟区采集代表性的土壤和烟叶样品112个,测定了土壤理化性质和样品的铅、镉含量,并通过相关性和回归分析来研究烟叶铅、镉含量与土壤因子关系。结果表明:研究区土壤Pb、Cd全量平均值为40.91、0.37 mg·kg~(-1),Pb、Cd有效态平均值分别为10.71、0.23 mg·kg~(-1),烟叶Pb、Cd含量分别为3.86、7.55 mg·kg~(-1);烟叶Pb、Cd的富集系数分别为0.094和19.84,对比富集系数可知,植烟区烟叶镉的健康风险要大于铅。相关性分析表明:烟叶中Pb与土壤Pb全量、Pb有效态含量呈正相关,与p H值呈负相关;烟叶Cd与土壤Cd全量、Cd有效态含量、有机质含量和氯离子量呈正相关,与p H值负相关。通过数据逐步回归得到的方程为lg Ytobac-Pb=0.806lg Xsoil Pb-0.314p H-0.020(R2=0.499)、lg Ytobac-Cd=0.877Xsoil Cd-0.302p H+0.465lg XOM+1.632(R2=0.561),回归方程对烟叶中Pb、Cd的预测达到极显著水平。