畜禽场球顶式沼气反应器设计系统的构建研究

在总结和构建了球顶式沼气反应器设计系统模型的基础上,采用面向对象的软件设计方法,将设计过程中各阶段的计算模型进行模块化分类,并植入软件,建立计算推理框架.软件将知识库与数据库关联,通过对条件参数的归纳整理和对数据库参数的调用,利用推理计算模型进行推理计算,实现了对畜禽场球顶式沼气反应器最终设计结果的推算和稳定性校核.畜禽场球顶式沼气反应器设计系统的研究和构建,提高了设计人员的工作效率,并使计算结果更加准确可靠.     

内循环(IC)厌氧反应器设计计算方法的探讨

文章论述了内循环(IC)厌氧反应器的设计计算方法,在对IC反应器水力特性分析的基础上,对有人提出计算升流管内液体升流速度的关系式进行了修正,并提供了有用的设计计算参数,最后,详细地提供了设计计算实例.     

试论内循环厌氧反应器

本文系统地介绍了内循环（ＩＣ）厌氧反应器的构造特点与工作原理,并提供了ＩＣ厌氧反应器液体内循环的简化计算方法。     

基于Fluent的厌氧反应器加热保温装置参数优化与经济分析

提升厌氧反应器温度可提高其在低温环境条件下的反应效率。为了优化厌氧反应器加热保温装置工艺参数，降低加温系统投资，以永州市某科研项目现场已有的小型仿生肠道式厌氧反应器为对象，利用计算流体力学的数值模拟方法对装置内部的温度场展开研究。重点考察加热温度和保温材料的选用对反应器加热保温效果的影响，同时以温度场模拟结果为基础计算装置的热能损耗量，并对不同加热方式进行经济性评价。综合分析后得出：当热风送风温度为35℃、选择发泡水泥作为保温材料时，热风加热保温工艺在满足中温厌氧发酵条件下加热保温效果最优，该条件下装置的总热能损耗量为428.24 MJ·d^-1;采用沼气发电余热利用的加热方式最为经济，其电能出售收入为20281元，费用年值为4047元。此优化方案可为仿生肠道式厌氧反应器热风加热保温装置的设计改进提供理论指导。     

ABR反应器性能研究：回顾与总结

厌氧折流板反应器ABR是一种新型高效厌氧反应器，本文主要是对ABR反应器问世以来关于它的研究及相关的工作进行了较为全面的整理与分析，找出待研究领域和问题，为今后的研究工作提供了基础和方向。     

将USR改造成IC厌氧反应器的探讨

本文报导了用IC厌氧反应器处理酒精废醪的中试结果：容积有机负荷达到30.5kgCODm^-3d^-1；并根据中试结果和对IC反应器结构原理的分析，认为将处理酒精废醪的USR改造成IC厌氧反应器是可行的。     

神经网络在厌氧消化过程中的模拟应用

本文对神经网络在厌氧消化过程中的模拟应用作了系统综述。稳定性是厌氧反应器性能的关键指标之一，由于反应器不可避免地受到各种负荷的冲击，稳定性常常会被破坏。找出一种合适的模型来模拟反应器在冲击负荷下性能变化情况从而更好地控制反应器，具有重要的实际意义。神经网络以其非线性、自适应性、并行性以及较强的容错能力等优点，受到人们的重视，神经网络在厌氧消化过程中的模拟应用取得了比较满意的结果。     

槽式抛物面太阳能聚光集热器供热厌氧反应器研究

应用能量密度较高的槽式抛物面太阳能聚光集热器(PTC)为厌氧反应器提供热源,确定装置中重要单元的尺寸,并进行了反应器内部能量平衡的计算,得出8 m~3的地下厌氧反应器内最大2处负荷分别为进料热损失与发酵物料散失热量,分别为16 077.31 k J/d和23 180.01 k J/d。通过计算得出相应的聚光集热器的关键参数,确定光孔宽度b为2.4 m,焦距f为0.6 m,集热板面积为4.16 m~2,集热管直径为0.016 8 m。应用流体力学模拟软件Fluent对反应器内整体的传热效果进行模拟,仿真结果表明反应器内料液温度可维持在35℃左右。采用与设计参数相近的PTC系统和厌氧反应器进行试验验证,厌氧反应器内料液温度保持在33.6~35.8℃,与Fluent仿真结果基本吻合。     

膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器的研究进展

本主要介绍了厌氧膨胀颗粒污泥床（GESB）反应器的特性及研究进展。EGSB反应器是在USAB反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器,与UASB反应器相比,它增加出水再循环部分,使得反应器内的液体上升流速体上升流速远远高于UASB反应器,污水和微生物之间的接触加强了,正是由于这种独特的技术优势,使得它可以用于多种有机污水的处理,并且获得较高的处理效率,本还展望了EGSB反应器今后的发展前景。     

两相连续固体床厌氧消化反应器的试验

两相连续厌氧消化比单项厌氧消化的发酵更好,这种消化方式的沼气产量大,对农业有机废弃物的消化更充分,是一种适合在我国推广的物质与能量多重循环利用的农业有机废弃物处理方式.固体床反应器利用厌氧消化的原理,把通过厌氧发酵产生的沼气作为燃料,发酵残余物作为肥料.为此,对两相连续固体床厌氧消化反应器进行了研究,设计了一种新型的厌氧消化反应器.     

地空两用农业信息采集机器人行走机构仿真

为了保证地空两用农业信息采集机器人在农田中行走时具有良好的稳定性和较强的环境适应性,建立了轮胎-土壤力学模型,针对其静止和行走两种状态添加了不同的载荷,并利用有限元仿真分析原理对不同载荷下的模型进行了求解,分别得到轮胎和土壤的应力、位移和应变的值。建立了行走机构前悬架模型,并对模型施加了一个正弦激励,对其轮胎定位参数进行了动力学仿真分析,得到了各轮胎定位参数的变化量。结果表明:采用双横臂独立式悬架结构,不但提高了机器人的环境适应性,使其行走时轮胎不会陷入土壤中,而且遇到冲击载荷时保证了机器人的轮胎定位参数在合理范围内,使其具备良好的行走稳定性,为地空两用机器人的研究提供可靠的依据。     

CO_2吹脱提升厌氧发酵液pH值研究

本文研究了CO2吹脱提升厌氧发酵液pH值的效果,考察了实验过程中无机碳(IC)变化情况,分析了温度、空气流量及采用CO2过滤后空气为载气对提升厌氧发酵液pH的影响。研究表明,进行CO2吹脱的前2 h,pH值上升较快,随着吹脱至12 h,上升速度逐渐减小,pH值逐渐趋于不变。随着温度的升高与空气流量的增大,厌氧发酵液pH值也会随吹脱的进行上升速度加快。     

生态果园模式中"猪-沼-炕"单元研究与设计

根据中部地区生态果园运行需要,本文提出并设计了生态果园系统中的"猪-沼-炕"单元,详细介绍了该单元的工作原理、设计方法及运行效果,解决了以沼气为纽带的生态果园模式冬季运行效率低等问题.同时,对孟州示范基地的运行测试结果表明该单元模式在提高猪舍温度、促进猪的生长、增加沼气产率等方面均较普通的太阳能猪舍有较大幅度提高,成为适合中部地区应用的生态果园模式中较有特色的接口技术.     

厌氧消化过程中的酸碱平衡及pH控制的研究

本文在系统地分析了厌氧体系中所发生的各类生化反应与酸碱平衡之间的相互关系的基础上,建立了一个可以直接根据原废水的性质和所要求的去除率来计算和预测厌氧反应器出水ｐＨ值、碱度、脂肪酸、氨氮、重碳酸盐、硫化物以及气体的产量和组成的数学模型,并利用实际运行的厌氧反应器的数据进行了验证。     

基于功率密度的大功率拖拉机变速箱壳体疲劳分析

引入功率密度的概念,提出功率密度与时频分析相融合的疲劳寿命预测方法,研究了应力幅值和载荷频率2个因素对大功率拖拉机关键零部件疲劳寿命的影响。以某型号88 k W拖拉机为研究对象,在实际调研、用户反馈和有限元分析的基础上,确定变速箱壳体疲劳损伤危险点位置,搭建动态应力测试系统,采集拖拉机不同作业工况下的应力-时间历程。基于实测载荷,利用功率密度与时频分析相融合的疲劳寿命分析方法对拖拉机变速箱壳体的疲劳寿命进行预测,得到危险点的疲劳寿命为24 001 h,与基于Miner损伤理论和名义应力法分析得到的疲劳寿命(35 676 h)相比较,更接近实际工作寿命。本研究可为农机装备关键零部件的疲劳寿命预测提供更符合实际的分析方法。     

北郎中村沼气工程运行浅析

北郎中村通过建立两期总容积为1021 m3的沼气工程,在缓解畜禽污染的同时,实现能源和肥料的综合利用。通过对UASB与USR反应器产气速率回归分析,拟合出回归方程,量化了温度、有机负荷和水力负荷对产气速率的影响。水质检测结果显示厌氧处理过程有利于实现养殖场粪污水的综合利用。     

基于三维点云的运输车粮箱动态均匀装载方法研究

为了解决联合收获机-运输车协同作业时，运输车粮箱装载不均匀，导致粮箱装载利用率低的问题，提出了一种基于三维点云的动态均匀装载方法。该方法利用相机获取运输车粮箱内装载物的三维点云作为状态反馈信息，建立装载均匀性评估方式，以最均匀装载状态为目标，通过实时调整卸料装载点位置，使粮箱保持在均匀的装载状态。针对装载物相互遮挡对相机形成视觉盲区的问题，通过建立装载物的堆体模型和相机的遮挡模型，以最小期望误差为目标对盲区内装载物高度进行估计，并据此进行点云填充，从而得到能完整反映粮箱装载状态的三维点云。在搭建平台进行的实验中，对粮箱装载过程中可能出现的轻载、中载和重载3种装载状态进行测量，并对盲区点云位置进行估计，其盲区估计的平均误差低于5 cm。仿真结果表明，动态均匀装载方法能在有限装载周期内，将粮箱从任意的初始装载状态装载为均匀状态。单次装载量的平均高度增量为2 cm、粮箱的初始装载状态为空载时，装载物的最大高度方差为1 cm²。单因素仿真结果表明，稳定状态下的装载物高度方差与单次装载量正相关。     

基于三维点云的运输车粮箱动态均匀装载方法研究

为了解决联合收获机运输车协同作业时,运输车粮箱装载不均匀,导致粮箱装载利用率低的问题,提出了一种基于三维点云的动态均匀装载方法。该方法利用相机获取运输车粮箱内装载物的三维点云作为状态反馈信息,建立装载均匀性评估方式,以最均匀装载状态为目标,通过实时调整卸料装载点位置,使粮箱保持在均匀的装载状态。针对装载物相互遮挡对相机形成视觉盲区的问题,通过建立装载物的堆体模型和相机的遮挡模型,以最小期望误差为目标对盲区内装载物高度进行估计,并据此进行点云填充,从而得到能完整反映粮箱装载状态的三维点云。在搭建平台进行的实验中,对粮箱装载过程中可能出现的轻载、中载和重载3种装载状态进行测量,并对盲区点云位置进行估计,其盲区估计的平均误差低于5cm。仿真结果表明,动态均匀装载方法能在有限装载周期内,将粮箱从任意的初始装载状态装载为均匀状态。单次装载量的平均高度增量为2cm、粮箱的初始装载状态为空载时,装载物的最大高度方差为1cm2。单因素仿真结果表明,稳定状态下的装载物高度方差与单次装载量正相关。     

黔中杨家坝大跨度预应力渡槽侧向稳定有限元分析

黔中水利枢纽一期输配水工程杨家坝渡槽单孔跨度50m,是国内最大跨度的渡槽。在风荷载等作用下的侧向稳定是关系到建筑物安全的重要指标。采用ANSYS有限元软件模拟地基条件和渡槽在复杂荷载作用下的工作情况,进行了渡槽整体侧向稳定验算,包括槽身在槽墩支座的剪切滑移稳定性和渡槽整体沿基础面的抗滑稳定性以及地基承载力。结果表明,渡槽的整体侧向稳定和地基承载力均满足要求,为杨家坝大跨度预应力渡槽经济安全设计提供了重要参考。