种子颗粒群的悬浮速度模拟预测方法

【目的】模拟预测三七种子颗粒群的悬浮速度,为气固两相流的模拟仿真提供参考依据。【方法】利用PS-20物料漂浮速度试验台测量悬浮速度;采用离散元和计算流体力学相耦合的方法模拟台架试验,并模拟颗粒体积分数对流场影响;借助普拉诺夫斯基修正式验证各体积分数下颗粒群悬浮速度模拟值。【结果】体积分数对流场影响显著。体积分数接近0时,台架试验颗粒群悬浮速度范围为7.14~9.32 m·s-1、平均值为8.23 m·s-1,模拟结果为7.08~9.30 m·s-1、平均值为8.19 m·s-1;当体积分数在2.58%、3.87%、5.16%、7.74%时,模拟试验的悬浮速度分别为8.52、8.72、8.96、9.46 m·s-1,悬浮速度的理论计算值分别为8.53、8.79、9.06、9.71 m·s-1,最大误差为2.6%。【结论】采用模拟技术可建立体积分数低于9.03%时的悬浮速度预测模型;在未出现较大涡流的情况下,可利用离散元和计算流体力学相耦合的方法模拟预测不同体积分数下颗粒群的悬浮速度。     

川楝树皮中川楝素质量分数的液相色谱检测

建立液相色谱仪快速检测川楝树皮中川楝素质量分数的方法。最佳提取条件为甲醇体积分数70%、回流温度70℃、回流时间1h;色谱条件为甲醇与水的混合物[V(甲醇)∶V(水)=65∶35)]作流动相,检测波长215nm,流速1.0mL/min,柱温25℃,进样量5μL;川楝素得率2.81‰,添加水平为0.75～3.00mg时,回收率为97.33%～99.33%。该方法能准确快速检测样品川楝素的质量分数。     

基于Fluent辣椒分选机喷嘴结构的数值模拟

为探讨不同喷嘴结构对喷嘴流场分布的影响,从而提高喷嘴速度及速度分布均匀性,基于Fluent软件,采用RNG k-ε模型、SIMPLE算法、壁面函数法对4种喷嘴的内外流场进行数值模拟分析并进行比较。结果表明:当进口压强为0.25 MPa时,120°圆弧过渡型喷嘴出口截面的平均速度最高达617.9 m/s,高于90°喷嘴69.2 m/s;速度不均匀系数最小为2.2%,低于120°喷嘴2.4%。由此可见,120°圆弧过渡型喷嘴为较优喷嘴,研究为辣椒分选机喷嘴结构设计提供了参考依据。     

基于DEM-CFD耦合的谷物垂直气流风选仿真试验

【目的】研究垂直风选机的风选参数对谷粒-茎秆混合颗粒体系清选分离效果的影响.【方法】采用DEM(Discrete Element Method)与CFD(Computational Fluid Dynamics)耦合方法模拟了垂直气流下,谷粒-茎秆混合颗粒的风选过程,并对模拟结果进行了试验验证.【结果】低风速范围(5、6、7、8 m/s)下,风速能提高风选后谷粒的体积分数,v=8 m/s时,谷粒体积分数达到100%;高风速范围(11、12、13、14 m/s)下,谷粒出现损失现象,且风速的增大导致损失率变大;v=6 m/s时,谷粒-茎秆混合颗粒的初始体积分数不变,不同下料量之间的风选道内气流分布存在差异,下料量越小,风选后谷粒的体积分数越大,清洁率越高.【结论】采用DEM-CFD耦合技术可以精确模拟谷物风选的复杂物理现象,揭示谷物风选的动力学规律.     

压力补偿滴头抗堵塞性的数值模拟研究

【目的】用数值模拟方法研究压力补偿滴头的抗堵塞性,为灌溉滴头的结构改进提供参考。【方法】以孔口式压力补偿滴头为对象,综合运用流固耦合与液固两相流的数值模拟方法,分析压力补偿滴头在不同入流颗粒粒径（0.01,0.02,0.04和0.06 mm）及体积分数（0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%和1.2%）下,压力补偿滴头的内流场及颗粒体积分数分布规律。【结果】在供试颗粒粒径及体积分数范围内,压力补偿滴头流道内局部颗粒体积分数升高,容易发生沙粒沉淀;同一位置处水的速度较固体颗粒大;随着入流颗粒粒径及体积分数的增大,滴头出流量略有减少,但仍达清水流量的94.7%以上;入流颗粒体积分数相同时,颗粒粒径越大,流道内最大颗粒体积分数越大。【结论】改进压力补偿滴头环形流道的入口结构能提高其抗堵塞性;提高灌溉系统抗堵塞性需同时提高滴头抗堵塞性并改进过滤设施。     

超声波辅助提取刺芫荽黄酮条件的优化

采用超声波提取法对刺芫荽(Eryngium foetidum L.)中总黄酮进行提取,通过单因素及正交试验,确定最佳提取条件。结果显示,随着乙醇体积分数的增大,刺芫荽总黄酮的提取量增大,当乙醇体积分数超过70%后提取量下降;总黄酮提取量随超声提取时间的延长而呈上升趋势,当超声时间超过30 min后提取量下降;总黄酮提取量随料液比的减小而增大,当料液比达1 g∶35 m L时,增加幅度明显减缓,1 g∶40 m L时提取量达到最大。通过正交试验得出,刺芫荽总黄酮提取量影响因素的顺序为乙醇体积分数超声时间料液比,最佳提取工艺是乙醇体积分数为70%,超声时间为30 min,料液比为1 g∶35 m L,刺芫荽总黄酮含量为25.33 mg/g。     

近红外在线检测装置参数对苹果糖度模型适用性的影响

目的 近红外(Near-infrared)光谱在线检测装置的检测速度和积分时间等因素会影响所建立苹果糖度模型的性能,本文旨在分析检测速度和积分时间对模型适用性的影响,以提高在线检测的精度。方法 近红外光谱在线检测装置检测速度和积分时间分别设置为0.3 m/s+100 ms、0.5 m/s+70 ms、0.5 m/s+100 ms、0.5 m/s+120 ms、0.5 m/s+150 ms,共5个实验组,试验所用苹果样本共180个,在350~1 150 nm波长下采集5个试验组苹果的近红外光谱,应用偏最小二乘法(Partial least squares,PLS)建立苹果可溶性固形物含量(Soluble solid content,SSC)的预测模型。结果 近红外在线检测装置积分时间对苹果糖度的检测存在阈值,当积分时间低于70 ms时,模型预测性能较差。预测模型中建模集与预测集的检测速度与积分时间相同时的预测效果优于二者不同时的。检测速度和积分时间会影响在线检测的精度,不同检测速度和积分时间下,光线在苹果内部的传输路线不同,会导致光纤探头获得的内部信息有所差异,使预测性能变差。在0.3 m/s+100 ms、0.5 m/s+100 ms、0.5 m/s+120 ms和0.5 m/s+150 ms 4个试验组中使用Kennard-Stone算法挑选出135个具有代表性的样本光谱,建立了混合检测速度和积分时间的预测模型,其预测集相关系数(R_P)均在0.85以上,预测集均方根误差(RMSE_P)均低于0.65。结论 本研究建立的混合检测速度和积分时间的预测模型可对苹果的糖度达到更好的预测,满足不同检测装置参数下苹果糖度在线检测的要求。     

土壤-空气换热系统热性能的模拟与分析

针对土壤-空气换热器在日光温室中加热条件下土壤中热量传递的问题,研究利用SIMPLER算法,对土壤-空气换热系统的热性能进行数值模拟,并研究空气流速度对该系统热性能的影响,以获得最佳的进口空气速度。首先以土壤导热方程为基础,再结合k-ε湍流模型,将固体区与流体区作为1个整体全场求解,最后对空气与土壤的交界处用壁面函数法进行特别处理。在此基础上,通过建立土壤-空气换热器瞬态二维模型,模拟研究不同入口空气速度对土壤-空气换热器热性能的影响。模拟结果表明,当入口温度相同时,随着空气流动速度的加快,进出口空气温差逐渐减小。在此过程当中,系统换热量和COP的增加均越来越慢。通过模拟结果可知,空气的最佳入口流速为6.5 m/s。研究结果对农业温室的运行和节能有参考价值。     

基于计算流体动力学与离散元法的离心泵内流场及磨损的数值模拟

利用离散单元法与流体动力学耦合的方法研究了不同入口流速(0.6、1.2、1.7 m/s)和额定转速(2650、2800、3000 r/min)下单级离心泵内部流场变化、磨损部位、磨损量、输送能力.结果表明:离心泵叶轮叶片尾部易发生空化现象,入口流速对叶片空化现象、出水管道滞留区域产生的影响大于转速的;9种工况下离心泵最...     

牛蒡子配方颗粒制备与牛蒡子苷元质量分数测定研究

对牛蒡子配方颗粒制备工艺筛选及牛蒡子苷元质量分数进行测定,采用正交优化方法进行处方筛选,HPLC法测定牛蒡子苷元质量分数.色谱条件:色谱柱:Dionex C_(18)(250mm×4.6mm,5μm);流动相∶甲醇与水的比例为40∶60;流速:1.0mL/min;检测波长:280nm;柱温:室温.结果表明,牛蒡子颗粒的最佳制备工艺:物料比即牛蒡子提取物、糊精、淀粉比例为3∶6∶1,润湿剂:85%乙醇,干燥温度:65℃.在上述色谱条件下牛蒡子苷元在1.41μg～7.05μg范围内线性关系良好,r=0.999 9.方法回收率100.09%,RSD为2.19%.该方法可为牛蒡子相关制剂的开发和质量研究提供参考.     

加热回流法和超声波法提取淫羊藿苷的试验研究

以乙醇为提取溶剂,采用加热回流法和超声波法从淫羊藿中提取淫羊藿苷,采用单因素试验考察提取次数、提取时间、料液比和乙醇体积分数对提取率的影响,并设计正交试验优化提取工艺.结果表明,优化的加热回流法为料液比1∶10(m∶V,g/mL)、提取2次、提取时间40 min、乙醇体积分数75％;优化的超声波法为乙醇体积分数60％、超声提取时间30 min、提取1次、料液比1∶6(m∶V,g/mL).     

葡萄果实碰撞损伤试验研究及有限元分析

针对葡萄在收获、储运过程中的碰撞损伤问题,对其进行不同高度的跌落碰撞试验,采用高速摄像机拍摄碰撞过程,分析跌落碰撞速度与果实碰撞损伤程度之间的关系;进行应力松弛试验;基于ABAQUS建立葡萄果实碰撞力学模型,进行跌落碰撞仿真试验,并对其进行有限元分析,将有限元分析结果与碰撞试验结果进行比较。结果表明:当葡萄的碰撞速度从0.5m/s增大到3m/s时,变形量从1.1mm增加到4.2mm,恢复系数由0.5减少到0.4;当葡萄碰撞速度达到1.5m/s时,果实内部开始发生较大损伤,此时内部最大碰撞应力为0.19MPa;当碰撞速度≤1.5m/s时,所建立的葡萄果实碰撞力学模型具有很高的精度,误差为8%。     

离子交联法制备壳聚糖纳米颗粒

[目的]探讨离子交联法制备壳聚糖纳米颗粒的最佳条件。[方法]先采用专一性壳聚糖内切酶酶法制备低分散度壳聚糖,再采用多聚磷酸钠间静电作用的离子交联法制备壳聚糖纳米颗粒,探讨了反应体系pH、超声时间、壳聚糖浓度、多聚磷酸钠(TPP)浓度及二者体积比对壳聚糖纳米颗粒平均粒径的影响。[结果]在采用离子交联法制备壳聚糖纳米颗粒的过程中,当反应体系的pH为6.0,壳聚糖浓度为0.7 mg/ml,TPP浓度为0.5 mg/ml,壳聚糖溶液与TPP溶液的体积比在3∶1～7∶1,超声时间为2 min时,所制备的壳聚糖纳米颗粒分散性好,平均粒径为141.3 nm。[结论]离子交联法制备壳聚糖纳米颗粒过程简单,作用时间短,不使用有机溶剂,得到的壳聚糖纳米颗粒粒径小,分布均匀,且结果重现性较好。     

响应面法优化山丹鳞茎总黄酮提取工艺的研究

在单因素试验的基础上,采用响应面法优化山丹鳞茎总黄酮提取工艺条件。结果表明,山丹鳞茎总黄酮提取最佳工艺为乙醇体积分数73%、料液比32∶1(m L/g)、回流温度69℃、回流时间120 min。经证明,总黄酮含量试验值(4.685 mg/g)与预测值(4.729 mg/g)基本一致,RSD为0.661%,表明所得工艺参数可靠。     

三叶木通果皮黄酮纯化条件

从三叶木通果皮中提取黄酮可提高三叶木通的经济效益.在从三叶木通果皮中提取出黄酮类化合物的基础上,主要研究了三叶木通果皮黄酮的最佳纯化条件,结果表明:AB-8大孔吸附树脂对三叶木通果皮黄酮具有良好的吸附分离性能,其静态饱和吸附量为34.8 mg/g;当黄酮的浓度控制在0.8～ 1.5 mg/mL时,其动态吸附容量为21.2 mg/g;50％乙醇为黄酮的最佳洗脱剂,在流速为0.5～1.0 mL/min条件下,洗脱率高达85.9％,提取的总黄酮的质量分数为42.6％.     

地耳草总黄酮提取工艺优化与含量测定

采用回流提取法提取地耳草(Hypericum japonicum Thumb.)总黄酮,通过单因素试验,考察提取方法、提取溶剂体积分数、提取体积、提取时间对总黄酮含量的影响,采用正交试验,优化提取工艺条件,筛选出地耳草总黄酮的最佳提取工艺。结果表明,地耳草总黄酮的最佳提取工艺为75%乙醇、料液比1∶30(g/mL)、回流提取时间1.0 h。该方法重复性好、稳定,能有效测定地耳草总黄酮的含量,为该药材的质量标准研究提供一定的科学依据。     

合欢花多酚的提取及对亚硝酸盐的清除作用

通过单因素试验和正交试验优化了合欢花多酚的提取工艺,考察了料液比、乙醇体积分数、提取时间、提取温度对合欢花多酚提取率的影响及多酚对亚硝酸盐的清除作用.结果表明,各因素影响的大小顺序为乙醇体积分数＞提取时间＞提取温度＞料液比;提取的最佳工艺条件为料液比1∶25 (m/V,g∶mL),乙醇体积分数50％,提取时间2.0 h,提取温度70℃,在此条件下,合欢花多酚提取率为2.59％;当多酚浓度达到6.0 μg/mL时,对亚硝酸盐的清除率为73.9％.     

超声波法提取沙棘果渣中总黄酮的最佳工艺研究

采用超声波提取法从沙棘果渣中提取总黄酮,以正交试验法确定了总黄酮的最佳提取工艺,并与传统热回流提取法进行了比较。结果表明,超声提取沙棘果渣总黄酮的最佳提取工艺条件为:提取液V(乙酸乙酯)∶V(体积分数95%乙醇)=3∶7,料液比(m/V)为1∶10,在温度50℃下提取30 m in;提取方法的比较结果表明,超声提取法优于传统热回流提取法。     

静电喷雾雾滴飘移相关影响因素及烟用喷雾罩减飘试验研究

为了研究静电喷雾雾滴飘移规律,减少喷杆静电喷雾雾滴飘移潜力,以水敏纸雾滴飘移测试框架为采集方法,进行雾滴飘移田间试验,定量分析了2种烟株高度(0.2、0.4 m)与3种喷雾速度(0.4、0.6、0.8 m/s)条件下,3种侧风区间(0.1～0.4、0.5～0.8、0.9～1.2 m/s)对静电喷雾雾滴飘移潜力与烟用喷雾罩减少雾滴飘移效果的影响.结果表明:侧风风速1.0 m/s、喷雾速度0.4 m/s条件下,烟株高度为0.2 m时与0.4 m时相比,雾滴飘移潜力增幅最大为97％;烟株高度0.2 m时,侧风风速与雾滴飘移潜力极显著相关(P<0.01);侧风风速与雾滴飘移潜力的二次函数拟合决定系数大于0.93;风速0.6～1.0 m/s条件下,烟用喷雾罩减飘效果显著,雾滴飘移潜力减少率为72％～88％;喷雾速度0.4 m/s时,喷雾罩减飘效果最好.     

多叶勾儿茶主要成分提取及抗氧化活性初探

为探究多叶勾儿茶提取芦丁和槲皮素的最佳工艺及其体外抗氧化活性,为该中药材的开发和利用提供理论依据,采用回流提取法和响应面法,考察乙醇体积分数、温度、料液比3个因素及其交互作用和时间对提取工艺的影响,通过粗提物还原力和对·OH的清除能力考察其体外抗氧化活性。结果表明:多叶勾儿茶芦丁和槲皮素的最佳提取条件为乙醇体积分数73.86%,温度61.96℃,液料比36.28mL/g,提取时间为3h,此条件下芦丁、槲皮素含量分别为15.45 mg/g和0.15 mg/g,与实际值误差小,粗提物浓度为0.08~0.1mg/mL时还原力强,0.6~1.0mg/mL时对·OH清除率较高。该提取工艺稳定合理,多叶勾儿茶粗提物具有较好的抗氧化能力。