马铃薯贮藏库调控系统设计与试验

针对目前马铃薯贮藏方式、管理方式不当和贮藏效果不佳的问题,根据马铃薯贮藏工艺条件,设计了一套马铃薯贮藏环境调控系统。该调控系统利用温度传感器、湿度传感器和CO_2浓度传感器对环境参数进行实时检测,通过调节进出气窗、风机、压缩机组以及加湿装置,对马铃薯贮藏环境的温度、相对湿度以及CO_2体积分数等参数进行调控,使贮藏环境中的温度、相对湿度以及CO_2体积分数等参数满足马铃薯的贮藏要求。各测点的温度误差在-0. 3～0. 3℃范围内,各测点温度极差为0. 6℃,检测温度与真实温度基本一致;调控试验中,库内温度处在系统设定的允许范围内,库外温度对于库内温度影响较小,相对湿度和CO_2体积分数均可控制在合理范围内。该调控系统能够较好地改善马铃薯的贮藏环境。     

连栋温室内湿帘-风机流场特性

为了解华南地区大型连栋玻璃温室在湿帘-风机通风条件下温度场与速度场的变化情况,探究该通风方式下,温室内的通风降温性能,以广州市农业技术推广总站示范基地的连栋玻璃温室为研究对象分别进行了稳态和瞬态计算,将稳态模型的计算结果与温室内监测点得到的数据进行对照,验证了计算模型的可靠性,并对湿帘-风机通风工况进行瞬态计算,得到温室内直观的温度和速度的分布情况及变化规律.结果表明:开启湿帘-风机系统后,湿帘侧最初风速可达1.6 m/s,通风过程中逐渐发展为从湿帘入口贯通风机出口的高速气流场,气流速度最终稳定在0.8 m/s;温室内温度场从湿帘侧到风机侧表现出梯度降温的变化特征,同时伴随着温室全局性的微小幅度降温;将风机流量增加1倍后,温室内气流的湍动程度增加,降温速度明显提高.得到的结果将为华南地区连栋玻璃温室的正常运行和精准调控温室内的小气候环境提供参考.     

苹果强制通风预冷试验

对苹果强制通风预冷过程进行了试验研究.考察了湿冷空气风速、相对湿度和温度以及预冷筐空隙率对预冷时间的影响.结果表明,预冷的最佳操作风速为1.5 m/s.采用低温高湿(温度4℃,相对湿度80%以上)气流对苹果进行预冷能取得良好的效果.当风速达到1.5m/s以上时,空隙率的改变对预冷时间影响不大;而风速小于0.75 m/s时.空隙率增加会明显减少预冷时间.     

MQ—600型气流辅助式喷杆弥雾机风机设计与试验

设计了用于MQ—600型气流辅助式喷杆弥雾机的轴流风机。根据气流辅助式喷杆弥雾机喷施作物冠层的末速度原则,确定风机的风量、风压和出流速度等参数;以此作为风机设计的依据,设计计算了轴流风机的比转数、轮毂比、外径、叶片各截面气流全压分布等关键参数,进行了风机叶片选型、叶片各截面处弦长和叶片数量计算。并对风机驱动系统进行了设计。根据设计结果加工了物理样机,并对其性能进行了试验研究,试验结果表明,风机转速1473r/min时,风助风筒出口风速32.1m/s, 出口风下方0.5m处风速8.6m/s,风机性能满足使用要求。     

常用湿帘产品的技术性能测试

湿帘是现代设施农业生产环境调控中夏季降温调控的主要设备,但市场上销售的湿帘产品的技术参数大多缺乏科学的检测。为此,研究利用空气动力综合试验风室对目前设施农业生产中常用规格的湿帘产品的主要技术性能参数进行了测试,得出了干燥与饱和湿润两种状态下,该规格湿帘的过帘风速与表面风速的关系曲线、通风阻力与表面风速和过帘风速与的关系曲线,以及降温效率与过帘风速的关系曲线。研究结果为生产实践中湿帘降温系统的设计与评价以及设备选型提供了可靠的理论依据。     

塑料温室中湿帘风机通风条件下降温效果研究

为了能够充分了解湿帘风机降温系统在嘉兴地区高温高湿环境下的降温效果,以及温室中温度分布特征,在一个占地面积约3 072 m2,安装有湿帘风机降温系统的8连栋塑料温室中进行了相关因素的测试。试验结果表明:在环境相对湿度62%的情况下,使用湿帘风机降温时,温室内部平均温度降幅可达到4.8 ℃左右。证明湿帘风机系统在高温高湿的南方夏季也具有一定的降温能力。温室中水平方向上存在明显的温度梯度,风机一侧与湿帘一侧的温度差为2.5 ℃,沿水平方向的温度梯度为0.063 ℃m。温室中垂直方向上也存在明显的温度梯度,正午前后室外高温期间,温室中心部位垂直方向2个相差2 m位置点的温度差为2.6 ℃。      

双功能玉米联合收获机清选风机的研究

为解决双功能玉米联合收获机脱粒后的清选问题,设计一种离心式清选风机。在自制试验平台上进行玉米籽粒清选试验,以清洁率和损失率为试验指标,进行风机转速(900~1 200r/min)单因素清选性能试验;测试风机的风速和风量,验证设计的合理性。试验结果表明,随着风机转速的增大,清洁率先升高后降低,损失率、风速及风量逐渐增加;确定1 050r/min为风机最佳性能参数,其风机出口左、中、右三点风速平均值为:10.19m/s,8.9m/s,10.56m/s,清洁率平均值为97.62%,损失率平均值为1.59%,满足清选要求。     

猪舍环境控制中变频器的应用

环境控制对现代猪场里的猪群生长和繁育起到关键性的作用,现阶段我国工厂化猪场环境控制中大量使用风机结合湿帘来达到通风、加湿降温作用,或使用热风炉和电热板取暖保温,把现有的控制器结合变频器和温度传感器组成的闭环控制系统能有效地实现调速工作和节能降耗,取得明显的经济效益.     

热敏式近地表无线风速廓线仪研究

针对常用风速廓线仪线路连接复杂、体积和功耗大、测量精度与自动化程度低且无法实现数据的实时记录与处理,致使研究退化草地近地表风速变化规律、地表粗糙度及其抗风蚀能力等诸多困难等问题,基于热敏电阻和无线传感网络技术,设计了具有体积小、功耗低、测量精度高的热敏式风速传感器和具有自动风向识别与无线数据传输功能的近地表风速廓线仪,实现了环境温度、湿度、大气压力、近地表风速等数据的自动采集、无线传输和实时处理等功能。试验表明:该风速廓线仪的旋转启动风速为3.7 m/s,风速测量范围为0~16 m/s,精度不低于0.3 m/s,最大响应时间为3 s,一次充电可连续工作7 h以上,能够准确反映近地表风速随高度的变化规律,风速廓线的指数拟合度在0.9以上;软件系统可实现对最多6个风速廓线测点的循环自动采集与处理,在射频功率最大、空中传输速率为2.4 kb/s时,35字节的数据包有效传输距离不低于500 m,6个节点完成一次数据传输所需时间不超过10 s。该系统具有功耗低、使用方便、操作简单、自动数据采集等优点,能够满足近地表风速变化规律的研究需要。     

椰子自动卸载装置设计与试验

为提高椰子产后运输转运卸载的速率,减少椰子在产后转运卸载过程中的损伤情况,设计一种椰子自动卸载装置。通过改变挡帘的厚度和高度,配合卸货时的速率,实现完全自动卸载作业。结合椰子的几何尺寸,对椰子卸载过程进行理论分析,获得椰子卸载过程中的变化规律,阐述自动卸载的工作原理,设计卸载装置、挡帘等关键部件。为验证装置的自动卸载能力,研制样机,以卸载装置的速率、挡帘的厚度和高度为试验因素,以单位时间卸载量、椰子单层离开卸载装置百分比为试验指标,进行试验。试验结果表明:在挡帘层数和高度固定不变时,随着卸载速度的增加,单位时间卸载量随之增加;随着卸载角速度的增加,单层离开百分比小于100%时的卸载角速度和挡帘的厚度和高度有关。挡帘总厚度为3时,挡帘高度为800 mm和1 000 mm在单层离开百分比小于100%时的试验角速度皆为21 rad/s帘高度为800 mm时,总厚度为3的挡帘单层离开百分比小于100%时的试验角速度为21 rad/s,总厚度为4的挡帘单层离开比小于100%时的试验角速度为27 rad/s。该研究对椰子产后运输过程中的卸载过程自动化提供参考。     

3WFQ—1600型牵引式风送喷雾机研制与试验

因现代新型果园的种植模式及管理特点,小型的喷药植保机械不能满足新型果园的植保要求。为此,研制了3WFQ—1600型牵引式风送喷雾机。该机在隔膜泵和风机变速箱之间加装了联轴器,动力通过联轴器传递,优化了整机结构。通过理论计算完成了喷雾部件的选型,设计了R级风机流道结构和风机变速箱,风机叶轮直径1.0 m,叶片数为14,风机变速箱有高低两个挡位,其传动比分别是1:3.7和1:4.6,实现了风机转速0~2 0 0 0 r/min和0~2 5 0 0 r/min的无级变速。借用Inventor软件的实体建模功能,完成了喷雾机整机的设计装配。室内试验和样机的田间试验表明:风机转速达到1 500r/min时,风机两侧14个测试点的平均风速为16.3m/s,风量为12.8m~3/s,雾滴密度合格率为9 8.6 1%。     

基于CFD-DEM的稻谷通风阻力数值模拟与试验

为探究稻谷通风中谷层阻力的变化规律,基于离散元理论,构建了2个品种稻谷颗粒的数值模型,采用CFD-DEM耦合模拟了垂直圆管约束中的稻谷颗粒群在不同风速及谷层深度下通风阻力的变化规律。结果表明:在表观风速一定时,谷层阻力随谷层深度的增加而非线性增加(R20.99);当谷层深度一定时,谷层阻力随表观风速的变化关系可表达为二次多项式形式(R20.98);不同品种的稻谷在相同条件下谷层阻力变化趋势相同,数值不同,长粒型较短粒型谷粒通风阻力小。通过搭建试验装置,对模拟结果进行了试验验证,成对t检验(α=0.01)结果表明差异不显著,数值模拟与试验结果吻合,证明应用CFD-DEM方法数值模拟稻谷通风阻力是可行的,获得的拟合方程可用于谷仓通风阻力计算,指导就仓干燥系统管网设计及风机的选配。     

可移动微型低速风洞的设计与试验

针对大型风洞造价昂贵,开机成本高且实验段风速稳定性较差,对低成本热敏风速传感器、集沙仪、皮托管等设备的测量、检验及标定等工作带来不便等问题,结合风洞设计原理,采用小体积多叶风机及高性能变频调速器,设计了一种能够快速准确地提供稳定风源的低成本可移动微型低速风洞,并通过增加大角度扩散段的方法提高收缩比。该风洞为圆形闭口低速风洞,总体尺寸长2.63m,入口直径60mm,实验段直径0.12m、长0.3m,稳定段直径为0.3 6 m、长0.3 6 m;采用铝箔厚0.0 6 mm的六边形蜂窝器和3层阻尼网对气流进行整流,获得相对稳定均匀的流场。实验表明:该风洞入口风速为0~38.6m/s,实验段风速0~17.6m/s,风速精度达0.2m/s;实验段内部气流均匀性和稳定性较好,中心截面处边界层厚2.26mm,沿气流方向静压梯度小,流场稳定部分占其截面积的70%以上,满足实验设计要求。     

基于离散元的马铃薯分选装置运行参数优化与试验

在马铃薯输送与分选过程中，针对机械损伤引起表皮破损导致储存时极易腐烂变质的问题。通过对马铃薯的碰撞分析确定马铃薯损伤的影响因素，获取分选装置运行参数的取值范围，并以伤薯率为评估指标，以输送带速度、仿形滚轮移动速度、马铃薯滑落落差为试验因素进行离散元仿真分析的二次正交旋转回归试验，分析各因素对评估指标的影响规律。参数优化结果表明，输送带速度为0.32 m/s，马铃薯滑落落差为103.5 mm，仿形滚轮移动速度为0.49 m/s时，最低伤薯率为1.98%。经试验验证，满足马铃薯收获分选时的国家标准和行业标准需求，可为同类型的马铃薯机械的设计和优化提供技术参考。     

马铃薯播种机排种机械化种植技术研究

马铃薯是我国一种重要经济作物,在我国有较大的种植规模。为实现马铃薯种植的机械化,基于传感器和单片机技术,结合现有的马铃薯播种机,设计了一种新的排种系统,以解决马铃薯播种过程中的漏播和重播问题。该排种系统由操作显示屏、速度感应装置、数据分析模块、挡板控制器和报警装置几个部分组成。工作时,通过速度感应装置获取播种机的行进速度,然后由数据分析模块根据所设定的播种株距计算挡板开关的频率并进行控制,以达到精准播种的效果。对装载该排种系统的马铃薯播种机在4种不同行进速度工作时,进行薯种漏播率、直播率和株距数据调查,发现漏播率和重播率都很低,远远小于行业标准,且种植的株距与设定值差异很小,具有较高的精确性,能够很好地满足马铃薯种植的要求;其行进速度在0.8m/s左右时,种植质量和作业效率同时达到最佳。     

气吸式马铃薯播种机一体式风机优化设计与试验

针对目前气吸式马铃薯播种机所需风机数量多、结构尺寸大、传动复杂等问题,优化设计了气吸式马铃薯播种机一体式风机。一体式风机的进气口、吹管出口分别与排种器的吸管接口、吹管接口相连,为排种作业提供取种负压、投种正压,实现一体式风机吹吸双作用。通过排种过程力学分析确定所需风压,并对风机内部流场进行数值模拟及运动学分析。采用旋转正交组合试验,以叶轮外径、叶片数、叶轮转速为试验因素,以进气口负压和吹管出口正压为试验指标,分析试验结果,优化风机装置的结构参数：叶轮外径为1 099 mm、叶片数为10个、叶轮转速为2 532 r/min时,进气口负压为11.6 kPa,吹管出口正压为3.7 kPa。对优化后一体式风机与双风机进行田间对比试验,分析结果得：优化后一体式风机作业重播指数降低了14.0%、漏播指数降低了17.0%、合格指数提高了0.92%,提高了马铃薯播种机作业质量。     

多能互补发电系统抽水蓄能模型及运行策略

根据多能互补发电系统的特点和作用,建立了系统中抽水蓄能的数学模型,提出了系统中抽水蓄能的运行策略,即按给定负荷运行,具体在本系统中即为按系统净负荷运行．由此提出系统中抽水蓄能的控制方式.当系统净负荷大于0时,抽水蓄能机组运行在水轮机工况,分3种情况:当系统净负荷小于水轮机工况的启动功率时,抽水蓄能机组不运行;当系统净负荷大于水轮机工况的启动功率而小于水轮机工况的额定功率时,抽水蓄能机组按净负荷功率运行在水轮机工况;当系统净负荷小于水轮机的额定功率时,抽水蓄能机组按水轮机工况的额定功率运行．当系统净负荷小于0时,抽水蓄能机组运行在水泵工况,分2种情况:当系统净负荷小于水泵工况的额定功率时,抽水蓄能机组不运行;当系统净负荷大于水泵工况的额定功率时,抽水蓄能机组按水泵工况的额定功率运行．     

基于农村电网多余电能新型储能调

农村电网受用电不连续性的影响造成了极大的浪费;锂电池由于具备体积小、能量密度高、单体电压高、自放电率低、内阻小等特点而广泛地用在现代储能系统当中;基于TMS320F2407A电池智能管理系统具有过压/欠压/过流/短路等基本保护功能,在此基础上加入了上均衡电路、下限自锁电路、电量显示电路;锂电池/超级电容储能系统可有效地储存农村电网低峰时期多余的电能,又可吸收调速系统制动时回馈的能量,极大地提高了储能的利用率;直流母线电压的闭环控制保证了电机供电的稳定性,电流跟踪实验与转速闭环实验结果说明调速系统性能良好。