基于土壤三组分重构模型的导热系数研究

土壤导热系数是土壤温差发电系统设计和优化等研究过程中最基本的参数,其具体数值常受到多种因素的影响。本研究的目的是建立能够有效预测不同因素下土壤导热系数的模型。在结合土壤自身多孔介质特性和固液气三相组成的基础上,构建土壤三组分随机混合重构模型,提出一种根据土壤干密度和质量含水率来计算土壤有效导热系数的方法。同时利用Hot Disk热常数分析仪实际测量32个不同含水率、不同干密度土壤样本的导热系数,对新建立的导热系数预测模型进行了测试验证。结果表明,本文提出的导热系数预测结果平均误差为3.05%,最大误差为10.82%;利用预测模型与前人研究实验值进行对比,平均误差为10.31%,最大误差为19.26%。结果证明该模型能较好地预测土壤导热系数。结合预测模型研究了土壤导热系数的影响因素,得到导热系数与干密度和质量含水率呈明显的正相关关系;并发现土壤在冻结状态下,导热性能明显增强。     

生物质气化多联产技术的集成创新与应用

生物质气化作为生物质能源的一种主要形式,近几十年来得到了国内外的广泛关注和研究。但是由于传统技术燃气中焦油含量高、气化产物单一致使经济效益不佳、存在一定的环境污染及设备系统不够完善等难题,极大地阻碍了生物质气化技术的发展以及实现工业化规模的步伐。笔者所在的团队在国内外率先提出了基于"生物质气化(能源)多联产技术"的新发展思路,并进行了相应的技术研究与产业化应用。根据生物质资源特性不同,研究开发了适合农作物秸秆类的流化床气化多联产炉、果壳类下吸式气化多联产炉和木质类上吸式气化多联产炉,并针对不同的生物质气化产物研发了相应的产品利用路线。其中气相产物(可燃气)用于发电、供气或者热燃气(未经气液分离)直接烧锅炉供热或带动蒸汽轮机发电,该技术解决了燃气净化和焦油的两大难题;液相产物(生物质提取液)制备液体肥料;固相产物(生物质炭)根据生物质原料的不同可分别用于制备炭基有机-无机复混肥(秸秆类原料)、高附加值活性炭(果壳类和木片类)以及工业用还原剂和民用燃料(木质类)。生物质气化多联产技术新理念的提出以及相关核心技术设备的开发与应用也为生物质利用探索出了一条符合绿色、环保和循环、可持续产业发展的良好路径,生物质能源的发展只有与环境保护(空气、水、土壤及食品安全)相结合才是最根本的出路。     

翻转式鱼鳞坑开沟机电控装置设计与应用

为了提高翻转式鱼鳞坑开沟机的电控自动化水平,提出了基于MCGS组态环境的PLC控制系统以及外接电路的设计与实现方案。利用MCGS实现了人机交互,改变了传统的PLC控制系统无法直观、准确地显示与调整现场工作参数的缺点。实验结果表明:该装置系统具有性能稳定、可靠性高、人机界面友好、操作便捷等特点,实现了鱼鳞坑沟长设置、鱼鳞坑坑间距设置、开沟数量设置、油温设置等几组数据可调;同时增加了系统状态监控、权限管理、历史数据输出、报警等功能,可以满足翻转式鱼鳞坑开沟机操作和管理等各项技术要求。     

生物质利用有益于气候变化

生物能源系统能够对陆地碳储量产生影响——正面或负面的。然而,近期的科学论文几乎没有充分评估实际的可持续采伐和生物质原料利用方式及生物质在确保健康和富有成效的森林方面所起的积极作用。也忽略了生物能源认证的经验。生物能源能够并且肯定有利于缓和气候变化。与化石燃料不同,生物能源拥有一个封闭的碳循环碳排放和碳固存在生物质中是一个封闭循环过程,是土地和大气碳库之间的交换。随着森林的生长,大气中的碳含量减少,反之亦然,在     

基于虚拟仪器技术的自动立木整枝机离合弹簧性能测试系统的设计

离合弹簧在自动立木整枝机变速换向过程中起着重要的作用.本文分别从硬件设计和软件设计两方面介绍了基于虚拟仪器技术开发的自动立木整枝机离合弹簧性能测试系统,该测试系统支持不同类型信号的多通道数据采集和处理,能够实现信号的产生、数据实时采集、数据处理、分析、显示及存储等功能,并通过多次测试离合弹簧的实验,验证了该测试系统的实用性和可靠性.     

基于LabVIEW计算机测控系统的设计

本文以LabVIEW、PCI-6024E和被控对象AEDK-DJ2组成计算机测控系统,利用LabVIEW的编程进行PID控制,实现位置测量和控制.实验证明该测控系统的开发时间短,灵活性强,性价比高.     

便捷式绿化阔叶植物铅含量检测仪开发与研制

为了便捷实时地检测绿化阔叶植物中的铅含量,采用酶膜生物传感器,结合低功耗高性能单片机MSP430F449与24位高精度的A/D转换器ADS1232研制了便捷式绿化阔叶植物铅含量检测仪。详细介绍了便捷式绿化阔叶植物铅含量检测仪的硬件系统与软件系统。将实地检测与传统检测进行对照,得到的实验结果表明:该便携式检测仪的反应时间为2 min左右,测量精度能够达到86%,并且具有测量速度快、使用方便、携带便捷等特点,完全满足了设计需求。     

碱木质素和PUF的降解产物对聚氨酯材料结构和性能的影响

以碱木质素和聚氨酯泡沫(PUF)的降解产物为添加剂制备复合聚氨酯泡沫材料,并表征了微观结构、表观密度、压缩性能、保温性能等。结果显示,碱木质素可提高与复合基体之间的相容性,原因是其存在强烈的氢键缔合作用。扫描电镜测试显示,碱木质素和PUF的降解产物对材料的微观结构有很大的影响,加入碱木质素有利于提高压缩模量,其压缩模量为146.44 MPa,加入PUF的降解产物会降低压缩模量,其压缩模量为101.59 MPa,而没有加碱木素也没有加PUF降解产物的其压缩模量108.53 MPa。PUF的降解产物的添加降低了样品的保温性能,加入PUF的降解产物的样品的导热系数为PUF降解产物的样品的导热系数为0.032 5 W/(m.K)而不加PUF降解产物的样品的导热系数为0.022 6 W/(m.K)。     

Influence of Alkaline Lignin and Degradation Products of Polyurethane Foam on Structure and Performance of Polyurethane Foam Composite

以碱木质素和聚氨酯泡沫(PUF)的降解产物为添加剂制备复合聚氨酯泡沫材料,并表征了微观结构、表观密度、压缩性能、保温性能等.结果显示,碱木质素可提高与复合基体之间的相容性,原因是其存在强烈的氢键缔合作用.扫描电镜测试显示,碱木质素和PUF的降解产物对材料的微观结构有很大的影响,加入碱木质素有利于提高压缩模量,其压缩模量为146.44 MPa,加入PUF的降解产物会降低压缩模量,其压缩模量为101.59 MPa,而没有加碱木素也没有加PUF降解产物的其压缩模量108.53 MPa.PUF的降解产物的添加降低了样品的保温性能,加入PUF的降解产物的样品的导热系数为PUF降解产物的样品的导热系数为0.0325 W/(m·K)而不加PUF降解产物的样品的导热系数为0.0226 W/(m·K).     

基于串并联理论木材导热系数的初探研究

为定量表征木材纵向与横向导热系数,笔者基于木材宏观特征与微观构造,结合电阻串并联理论,建立了木材纵向和横向导热系数模型,系统分析了木材密度、水分及温度对木材纵横导热系数的影响规律。并以樟木为例,系统研究了不同温度及含水率状态下樟木导热规律,验证了木材纵横导热系数模型的准确性。利用该模型可以快速推导木材的导热系数,为量化分析木材干燥及热处理过程提供理论基础。     

基于CPLD的智能车灯控制教学实训台的设计

将VHDL硬件描述语言对EPM71288LC84-10型CPLD芯片编程结合到试验台中,达到自动检测学生所连接的车灯电路系统各接点的接线是否正确,用数码显示器显示错误接线位置并根据其接线情况自动进行打分。该系统能取代老师逐个检查、解决线路繁琐和浪费时间的问题。此系统简单易行,造价较低,根据不同的试验台可编辑不同的程序,可广泛应用于学生实验设备中。     

木材横纹导热系数的类比法研究

分析导热与导电间某些属性的相似性 ,应用类比法推出导热系数具有导电系数的某些属性 ,可用导电系数类似的定义式定义导热系数 ,即木材导热系数等于木材单位长度单位截面的热阻的倒数。根据木材微观细胞形态 ,选用圆柱形模型推导木材横纹导热系数的理论计算式。应用该公式计算 2 0种木材的横纹导热系数 ,理论值的最大误差 14 1% ,平均误差 7% ,理论值与试验值较为吻合 ,为理论研究木材热学性质提供一种可适用的方法。     

手杖式测树仪立木树高量测研究

【目的】树高是森林经营决策中最重要的一个参量,常用于估计森林生长、年龄、材积、生物量和碳储量等立木参数,其精度对立木质量的评价及森林生长的预测分析影响重大。为解决传统的树高量测仪器移动不便,测量周期长,人力耗损大等问题。【方法】以近景摄影测量为基础,构建了一种以登山杖绑定安卓智能手机为测量平台的便携、快捷的树高测量装备;针对立木生长环境有无坡度,拍摄是否产生倾角等情况建立了树高量测模型。在手机环境下,研制了立木树高测量软件APP。APP采用上下分屏技术,利用手机成像系统以及坐标系转换,使屏幕与待测立木建立关联,从而自动解算立木的深度信息;结合手机内部方向传感器的强大性能,单站作业可实时获取树高估计值。在北京市平谷区红石门村选取不同坡度的307株立木作为研究对象,使用该装备分别在上坡位和下坡位对其进行量测,将测定结果与全站仪多次量测求得的平均值进行对比分析。【结果】结果表明,树高估计值平均绝对误差为0.21 m,平均相对误差为2.11%,整体精度达到97.89%。当处于下坡位观测时,树高估计值平均绝对误差为0.11 m,平均相对误差为1.16%,树高精度高达98.84%。当处于上坡位观测时,树高估计值平均绝对误差为0.32 m,平均相对误差为3.07%,树高精度达到96.93%。智能手机倾斜角较大时,精度达到95.19%,智能手机倾斜角较小时,精度高达99.03%,说明手杖式测树仪观测时所产生倾角越小,精度越高。量测同一株立木时,下坡位观测的精度优于上坡位。【结论】此装备的研发满足国家森林资源连续清查中的测量精度要求,且装备成本低、灵活性强、不依赖其他设备获取深度信息、携带方便、具有较高利用价值,未来可作为森林资源调查树高测量装备。     

Modelling spatial patterns of vegetation in desert sand dunes

A stochastic numerical approach was developed to model the actual standing biomass in the sand dunes of the northwestern Negev （Israel） and probable boundary conditions that may be responsible for the vegetation patterns investigated in detail. Our results for several variables characteristic for the prevailing climate, geomorphology, hydrology and biologicy at four measurement stations along a transect from northwest to southeast allowed for the development of a stochastic model for biomass distribution over the entire sand dune field （mesoscale） and at Nizzana experimental station （microscale）. With this equation it was possible to compute and interpolate a biomass index value for each grid point on the mesoscale and micro scale. The spatial distribution of biomass is negatively linked to distance from the sea, to rainfall and relief energy.     

DLWH-1型智能化发动机故障诊断系统硬件开发的研究

本概括了利用便携式计算机，ＰＣＭＣＩＡ，加速度传感器等设备及硬件。吸收先进虚拟仪器技术，研制开发的发动机故障分析及诊断系统的硬件系统。该系统利用信号放大及滤波技术解决了发动机故障诊断时现场噪声干扰问题。     

THE DEVELOPMENT OF MODEL DD-1 INSTRUMENT FOR THE MEASUREMENT OF ELECTROLYTIC CONDUCTIVITY

Withthcde\ elopmentoftheprocessauto-lllation'therequirementoftheproccssanalyti-calinstrumcntsusedinIargeequipmentandfacilitiesofthesteclt`7orks'chen1icalindustrr'-orthcfuclclcctricplant.getshigherandhighcr.Theapplicationofthcseanalyticalinstrumentsca11il11prot'candcnsurctl1cqualit3'ofproduCt'reduccthcraxvmaterialconsumption-rclicvcthcx"orkcrs'incrcasethclaborprodUctivity',accclcratethedc\lcloplncntoftheindustrialprod[lctiongrcatl}'.Inothcrwords.withouttl1ewideuseoftheprocessanalytIcallnstrumc…     

瓦斯浓度红外检测噪声消除方法研究

将数学方法与实验方法相结合,通过测量信号和参考信号的比值,消除由于光源的不稳定及其他因素引起的检测误差、外界环境引起的误差等,并利用数学方法推导得到计算方程。实验结果验证此类方法的可行性,可有效消除井下复杂恶劣环境带来的一系列噪声干扰,包括检测系统固有的性能误差和外部环境引起的干扰误差。     

Uncertainties in above ground tree biomass estimation

Models of above-ground tree biomass have been widely used to estimate forest biomass using national forest inventory data.However,many sources of uncertainty affect above-ground biomass estimation and are challenging to assess.In this study,the uncertainties associated with the measurement error in independent variables(diameter at breast height,tree height),residual variability,variances of the parameter estimates,and the sampling variability of national inventory data are estimated for five above-ground biomass models.The results show sampling variability is the most significant source of uncertainty.The measurement error and residual variability have negligible effects on forests above-ground biomass estimations.Thus,a reduction in the uncertainty of the sampling variability has the greatest potential to decrease the overall uncertainty.The power model containing only the diameter at breast height has the smallest uncertainty.The findings of this study provide suggestions to achieve a trade-off between accuracy and cost for above-ground biomass estimation using field work.     

基于树高和树冠因子的立木材积与地上生物量相容模型研究

【目的】无人机机载激光雷达能够准确地测定单木、林分乃至大尺度森林结构参数(树高和树冠因子)。为应用无人机激光雷达技术准确估测森林蓄积量、生物量和碳储量提供计量依据和技术支撑。【方法】以150株实测马尾松生物量样本数据为研究对象,采用非线性回归估计方法和度量误差联立方程组方法,分析立木材积和地上生物量与树高、树冠因子的相关性,并在此基础上研究建立基于树高和树冠因子的立木材积与地上生物量相容模型。【结果】单株材积和地上生物量与树高因子的相关性最为紧密,其次才是树冠因子;基于树高和冠幅因子的二元材积和地上生物量模型预估精度较高,达到92%以上,再考虑冠长因子的三元模型预估精度改进不大;基于树高和冠幅因子的二元立木材积与地上生物量相容模型估计效果更好,相对于一元相容模型系统而言,二元相容模型拟合效果有较大幅度提高,预估精度达到92%以上。【结论】采用度量误差联立方程组方法可以有效解决基于树高和树冠因子的立木材积与地上生物量相容问题,并且预估精度达到92%以上,所建二元立木材积与地上生物量相容模型可为应用激光雷达技术反演森林蓄积量和生物量提供计量依据。