CFD技术在果树风送喷雾中的应用与前景分析

为了分析计算流体动力学(CFD)模型在果园风送式喷雾技术中的应用现状,探究了CFD技术在风机结构优化(包括叶片数、倒流结构、叶片受力、叶片安装角和风筒结构等)与性能预测(效率、噪声)方面的广泛应用,验证了k-ε标准模型的应用成熟性;此外,CFD技术在喷雾微观特性研究的应用验证了拉格朗日法研究气相与离散相相互作用的有效性,但目前研究还不能提供一次雾化机理的相关信息;在果树冠层内流场及药液沉积方面,验证了k-ε标准模型的适应性,但果树冠层对气流的湍流动能耗散研究不细致,而且缺乏雾滴在冠层中的沉积模型研究.文中展望了今后在风机结构优化与性能预测、雾化机理及果树冠层对喷雾气流的影响等方面的发展前景,提出与果树冠层特征相匹配的喷雾量与风速是未来的研究热点.     

基于纸基微流控芯片的农药残留光电检测方法

针对当前农药检测设备所存在的造价高、自动化程度低、试剂耗材量大等问题,提出一种基于纸基微流控芯片的农药光电检测方法。设计一种简单、便携、廉价的纸基微流控芯片。构造桥式复合结构提升微流控酶抑制显色反应的均匀度,设计适用于光吸收反射检测的光路及电路结构,最终创建集化学反应、光吸收反射效应及环境参数控制于一体的便携化农药检测系统试验平台,并对试验平台最佳工艺参数进行测定与优化。试验结果表明:在达到国家检测标准的前提下,所述检测法分辨率可达0.002 mg/L,高于农药速测卡法;在农药检测浓度范围内,所述方法与yps-1 168型便携式农药检测仪检出限相当,但试剂消耗价格降低了94.79%,且检测时间缩短23%。因此设计的纸基微流控芯片农药光电检测系统,为农残检测的便携化研制发展奠定理论基础。     

大型喷杆及其摆式悬架减振系统动力学特性分析与试验

针对摆式悬架减振系统对喷杆动力学行为影响机理的复杂性,利用第二类拉格朗日方法建立了描述喷杆-悬架系统倾斜运动、垂向运动的数学模型。在MATLAB/Simulink中进行了瞬态响应分析、频率响应分析,研究了动力参数对其特性的影响。在此基础上,以某大型喷杆及其摆式减振悬架为试验对象,通过六自由度运动模拟平台输出翻滚和垂向运动激励,采用超声波距离传感器、IVDT位移传感器等进行数据采样分析,测得喷杆瞬态动力学响应及频率响应特性,并与模型预测进行对比,验证了数学模型的准确性。最后通过扫频振动试验确定了系统的频率响应峰值及对应频率,着重分析了阻尼、刚度系数对喷杆振动特性的影响规律:在一定范围内增加阻尼可以减弱系统振荡,增加刚度有利于提高悬架响应速度。研究为大型喷杆悬架参数优化配置提供理论依据与试验方法,有利于中国大型喷杆(大于12 m)动力学特性试验方法、检测标准的完善。     

面向机器人采摘的番茄力学特性试验

番茄果实及果梗的力学特性,是采摘机器人设计与控制的重要依据。对不同成熟期的番茄果实进行了纵向和横向挤压试验,对其果梗进行了折断和拉断试验。试验表明番茄果实的抗挤压能力具有明显的各向异性,且从青果期至绿熟期达到最大,而后随着成熟度增加而迅速减小。利用简化结构对这一规律的力学原理进行了分析。果梗拉断和折断试验发现,果梗均从离层处断裂,与拉断相比,折断方式更省力和易于实现机器人采摘。     

农用荷电喷雾雾滴粒径与速度分布的试验研究

为研究荷电喷雾场的空间运动结构及其对植株界面的影响,该文运用PDPA测试系统对不同条件下的农用静电喷雾场进行了测试,结合荷质比、喷雾宽度测量结果,对雾滴的粒径分布、主流平均速度分布及平均速度与粒径的关系进行了分析和讨论.结果表明:在机械力和电场力的前后作用下,喷嘴压力愈大,荷电雾滴的粒径愈小且分布愈均匀;雾滴的粒径值随充电电压的增加而下降且粒径均匀分散;在较高的充电电压下,单个雾滴动能损耗的降低和雾滴粒径分布的均匀性又促使其主流平均速度分布趋于均匀.在较大粒径时,随着平均速度的增加,非荷电雾滴不易粘附于植株标靶界面;与非荷电相比,小粒径荷电雾滴群又因具有较大动能而提高了抗漂移能力.     

江苏太湖地区多目标的农业结构优化设计

本文利用多目标规划模型,进行了粮食与副食品供应安全保障、农业面源污染减排和农业经济发展多目标下的江苏太湖地区农业结构优化设计,并通过在保障粮食与副食品供应安全的前提下,农业面源污染排放与农业经济产出的优化关系分析,得出了低污限产型、中污保产型和多污增产型不同模式下的农业结构优化方案,为江苏太湖地区的农业结构调整提供了理论依据和参考.     

泉州湾河口湿地几种植物叶绿素荧光特性

桐花树(Aegiceras corniculatum)、秋茄(Kandelia candel)和白骨壤(Avicennia marina)是泉州湾河口湿地的优势植物。对该湿地不同区域(上游、中游和下游)的优势植物在不同时间的叶绿素荧光特性进行了研究。桐花树初始荧光值在中午最大(0.187),表明中午受到环境的胁迫大。上午,下游的桐花树的叶绿素初始荧光值为0.129,显著地小于下午的(0.173);下游的秋茄的为0.142,也显著小于下午的(0.171);而上午时下游的桐花树和秋茄的原初光能转化效率分别为0.795和0.799,显著大于各自的下午的,表明下游植物在上午受环境胁迫小于下午。叶绿素荧光光响应曲线的结果表明,上午的桐花树的光合潜能和捕光效能低于下午,下游的桐花树在上午有着最高的光合潜能和捕光效能;成熟的秋茄在下午有着最高的光合潜能和捕光效能,上游的5年生秋茄在上午光合潜能和捕光效能最低。成熟的桐花树、秋茄和白骨壤具有较好的适应性。     

泉州湾红树林河口湿地土壤氧化酶活性的时空变化

以泉州湾红树林河口湿地为对象,对不同植被种类下2种土壤氧化还原酶(过氧化氢酶和多酚氧化酶)活性在不同季节(春季和秋季)和不同区域(上游、中游和下游)的时空变化规律进行了研究,结果表明:(1)土壤过氧化氢酶活性的季节变化规律为春季>秋季,多酚氧化酶活性则随季节变化无明显差异;(2)在不同区域,过氧化氢酶活性表现为上游高于中游和下游,多酚氧化酶活性则为中游低于上游和下游;(3)从总体上来看,植被种类对两种酶活力影响不大.由于植被的分布差异,从表观上看,原生的桐花树下的土壤过氧化氢酶活性显著低于其他植被(秋茄和白骨壤)与无植被生长的空地和裸地,秋茄和裸地下的土壤多酚氧化酶活性显著高于其他植被.从结果的分析可以看出,泉州湾红树林河口湿地土壤两种氧化酶活性变化成极显著的相关关系.以上结果为泉州湾河口湿地的生态修复与环境保护提供了一定的理论依据.     

基于无线传感器网络的农田气象监测系统

针对区域农田气象灾害具有时效性、可预报性和可防御性等特点,提出了一种基于无线传感器网络的农田气象灾害监测硬件系统的实现方案。重点设计了基于ATmega128L为处理器的传感器节点电路,讨论了系统的节能问题。基于无线传感器网络的农田气象监测系统能够监测区域农田温湿度等相关气象参数的变化,为有关部门采取相应措施提供决策依据。     

4种类型茅苍术生长的比较

现代研究表明,茅苍术有保肝、抗菌、抗病毒、抑制中枢及促进胃肠道蠕动等作用。笔者对江苏镇江不同叶型茅苍术的光合速率及地上部分各参数进行比较,为研究茅苍术育种问题提供依据。