基于Peleg方程的松散回潮不同等级叶组配方的吸水动力学分析

运用Peleg方程,对某品牌二十个等级在松散回潮筒内的含水率变化量进行拟合。结果显示,不同等级的烟叶有不同的吸水特性,等级较高的烟叶,在加水量较小时,其含水率上升速度低于等级较低的烟叶,同时,等级较高的烟叶在加水量较大时,其含水率高于等级较低的烟叶;不同等级烟叶在加水量到达一定程度后含水率不再随加水量增加(即接近饱和)的趋势不同。各等级烟叶与Peleg模型的拟合结果较好,R2均在0.9以上。将动力学方程应用于实际生产中,松散回潮出口含水率标准偏差由应用前的0.653%下降到应用后的0.396%,同时加料出口含水率标准偏差也从应用前的0.587%下降到应用后的0.371%,效果显著。     

生物铁锰氧化物的制备及其对Mn(Ⅱ)吸附特征研究

利用驯化获得的铁锰氧化混合细菌制备生物铁锰氧化物(BFMO),采用比表面积测定仪(BET)、扫描电镜(SEM-EDS)和傅里叶红外变换光谱(FT-IR)对所生成的BFMO进行表征,通过考察投加量和pH值对Mn(Ⅱ)吸附性能的影响,探究了BFMO对Mn(Ⅱ)的吸附机理。结果表明:BFMO具有较大的比表面积(79.22 m~2/g),孔体积为0.15 cm~3/g,表面含有许多含氧官能团,有利于Mn(Ⅱ)的吸附。SEM-EDS进一步表明生物铁锰氧化物中既含有铁锰氧化物,也有微生物菌体生成的细胞类物质。BFMO对Mn(Ⅱ)的去除效果较好,在pH值为7.0、投加量为2 g/L、固液比为1 g∶500 mL时,吸附量为16.43 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型,说明吸附过程主要由化学反应控制,属于多层吸附。     

副车架疲劳载荷分析方法

结合LMSTWR软件,详细介绍了基于混合路面的轮心位移反求法求取副车架载荷谱的方法。通过在某MPV上布置合适传感器,在试验场测得道路载荷谱信号。根据实测的数据,建立整车多体动力学模型。基于处理后的道路载荷谱与多体动力学模型进行虚拟迭代,并进行副车架载荷分解。结果表明,迭代仿真得到的信号与试验值吻合度较好。     

枸杞幼苗对钒(Ⅴ)的吸收动力学特性研究

采用水培实验,研究了溶液酸度、钒(Ⅴ)离子浓度、吸收时间和钒-镉(V-Cd)复合胁迫下枸杞幼苗对V的吸收动力学特性。结果表明,pH是影响枸杞幼苗对V吸收的重要指标,随着溶液pH值增大,枸杞幼苗对V的吸收速率增大;随着吸收时间的增加,枸杞幼苗对V的吸收速率先增大后减小。在pH值为8.5的溶液中培养24 h,枸杞幼苗对V的吸收达到最大值,用Lineweaver-Burk作图法求解得最大吸收速率(Vmax)为1.67×103ng g-1h-1。与单独V处理比较,在V-Cd复合胁迫中,随着Cd(Ⅱ)浓度由0增加到30 mg L-1,枸杞幼苗的Vmax由151.5 ng g-1h-1增加至1.58×103ng g-1h-1,表明Cd(Ⅱ)浓度的增加会刺激枸杞幼苗对V的吸收。     

基于粒子图像测速的坡面流水动力学特性

粒子图像测速(Particle Image Velocimetry, PIV)技术具有多点同时测量、对水流无干扰的优点,该研究利用高分辨率PIV(分辨率为64 pixels/mm),测量了7组坡面流(水深范围为0.5～1.1 cm,雷诺数范围为1 000～3 000),并测量1组深水明渠紊流作为对照,研究了流速轮廓线和修正系数、紊动强度和雷诺应力、偏态系数和峰度系数的变化规律。结果表明:1)PIV能够有效观测坡面流床面至水面的流速分布。当坡面流流态为过渡流时,流速修正系数随着雷诺数的增加呈对数增加,均值为0.77;2)对比深水明渠紊流的紊动强度,坡面流的流向紊动强度较大,而垂向紊动强度较小,且随着水深及雷诺数的增加,坡面流紊动强度逐渐与深水明渠紊流的特征吻合。深水明渠紊流中受雷诺应力影响的流体占比约80%,而坡面流中受雷诺应力影响的流体占比小于80%,随着雷诺数的增加坡面流中受雷诺应力影响的流体占比变大;3)对比深水明渠紊流的峰度系数,坡面流的峰度系数大部分大于3,表明坡面流较深水明渠紊流出现极端流速事件的概率小。PIV技术有利于实验室研究坡面水力侵蚀的力学机理机制问题。     

基于SD变化环境下农业水资源供需平衡模拟

为了探讨变化环境对农业水资源供需平衡的影响,运用系统动力学软件Vensim-Dss建立了农业水资源供需平衡的系统动力学模型,综合考虑社会经济发展和气候变化情景,仿真模拟了变化环境下农业供、需水量及缺水量的变化情况.石羊河流域模拟结果表明:未来农业供水量和需水量受气候变化的影响程度不同,但 2033年以后,农业供水量在不同气候变化情景下的变化趋势相同;不同行政区农业水资源系统对气候变化的响应存在明显差异,金昌市A2气候情境缺水率大于B2情景,在2029年、2038年缺水率分别达到32.0%,28.6%, B2情境下,2021年开始出现轻度缺水,中度缺水年仅出现在2023年和2039年,缺水率分别为30.7%,30.5%;武威市A2气候情境下缺水率小于B2情景,仅2038年为中度缺水,缺水率为24.9%,B2气候情景中度缺水年较多,2023年缺水率最大,达到33.2%.研究结果可以对变化环境下区域用水规划和农业发展规划提供指导.     

生物炭对黑土区土壤水分扩散与溶质弥散持续效应研究

为探究施用生物炭对黑土区坡耕地土壤水分扩散和溶质弥散的持续效应，于2016—2019年在1.5°、3°、5°的径流小区开展了生物炭持续效应试验，分析了单次施加生物炭对土壤容重、孔隙度、有机质含量、Boltzmann变换参数ξ、非饱和土壤水分扩散率D(θ)、非饱和土壤水动力弥散系数Dsh(θ)的持续作用。结果表明：土壤中单次添加生物炭后的4年内均可显著降低土壤容重、提高土壤孔隙度、增加土壤中有机质含量，且各指标变化率均随坡度增大、施炭年限延长而减小；坡度、年份、是否施用生物炭3个因素中，对土壤容重、孔隙度、有机质含量影响程度最大的均为是否施用生物炭；施用生物炭增大了ξ，且ξ随坡度增加、施炭后年限延长逐年减小。2016—2019年D(θ)与Dsh(θ)均随土壤含水率的增加而迅速增加。当土壤含水率小于等于042cm3/cm3时，生物炭抑制土壤水分扩散；当土壤含水率大于0.42cm3/cm3时，生物炭促进土壤水分扩散。当土壤含水率小于等于0.36cm3/cm3时，生物炭抑制土壤中NaCl溶液的弥散；当土壤含水率大于0.36cm3/cm3时，生物炭可以促进土壤中NaCl溶液的弥散。试验区θ处于0.20~0.35cm3/cm3，故施用生物炭对水分扩散、NaCl溶液弥散均具有抑制效果，且生物炭对水分扩散和溶液弥散抑制效果均随坡度增加、施炭后年限延长而减弱。     

纳米材料Ce-ZnO结构表征及光催化降解罗丹明B染料研究

以高温热解法制备的纳米ZnO为底物,掺杂稀土元素Ce制备纳米材料Ce-ZnO,采用X-射线衍射分析(XRD)和能谱分析(EDS)表征材料的结构特征和元素组成。以罗丹明B(RhB)染料为单一污水体系,研究Ce-ZnO光催化降解RhB染料效果。XRD分析结果显示纳米材料Ce-ZnO具有六方晶系纤锌矿型结构特征衍射峰,且出现与CeO_2相关的衍射峰。EDS分析确定Ce-ZnO中Ce和Zn元素质量比为1∶23.88。Ce-ZnO光催化降解RhB按照一级动力学反应进行,其中在自然光下的一级动力学常数k_1为0.039 8,大于紫外光下的一级动力学常数0.024 0,说明掺杂稀土元素Ce能有效提高纳米ZnO在自然光下催化降解RhB。     

不同材料覆盖对马铃薯田土壤水热状况及产量的影响

为研究不同材料覆盖对马铃薯田土壤水热状况、产量以及水分利用效率的影响,试验设置裸地、秸秆覆盖、液态地膜覆盖和普通地膜覆盖共4个处理并进行了对比研究。结果表明:地表覆盖后显著提高了土壤含水率,全生育期内普通地膜、液态地膜和秸秆覆盖处理平均较裸地处理高19. 67%、14. 83%和6. 60%。不同覆盖条件可显著提高马铃薯耕层土壤温度,且在马铃薯生育前中期达到显著水平,普通地膜覆盖、液态地膜覆盖和秸秆覆盖平均较裸地处理高5. 95℃、4. 44℃和1. 55℃。生育后期,裸地覆盖地温显著低于普通地膜和秸秆覆盖,而与液态地膜覆盖间差异性不显著,但该阶段气温较高,液态地膜覆盖相对其他覆盖处理达到了降温的效果,有利于马铃薯产量的形成。各覆盖处理均显著提高了马铃薯产量和水分利用效率,且以液态地膜覆盖增幅最为显著,产量和水分利用效率分别较裸地处理提高46. 26%和35. 00%。综合考虑,液态地膜覆盖较适宜在该地区马铃薯种植过程中推广应用。