秸秆还田机鞭式刀具原理及运动特性分析

针对现有秸秆还田机刀具性能的不足,研制了鞭式刀具.同时,在阐述鞭式刀具的结构与工作特点的基础上,着重对该刀具破茬瞬时的加速性能进行了计算分析.计算和田间试验结果表明,该刀具作用于根茬时刀头速度大,采用该刀具的还田机既可切碎秸秆,又可以同时入土破茬,并实现了碎茬与土壤的均匀混拌.     

水稻秸秆深埋整秆还田装置设计与试验

针对目前我国水稻秸秆还田机械普遍存在的耕作深度浅、秸秆还田深度不满足农艺要求、旋耕部件缠草严重等问题,运用旋耕理论和数值计算分析方法设计了水稻秸秆深埋整秆还田装置。根据实际情况对土壤颗粒进行假设,运用离散元法建立土壤颗粒力学模型,应用EDEM软件进行整秆还田仿真虚拟试验,仿真结果表明,耕深在20 cm时,土壤表层覆盖率为93.87%。通过土槽台架试验得到:在作业速度为1.25 km/h、刀辊转速为237 r/min时,耕深可达到22 cm,地表以下15~20 cm翻埋的秸秆占秸秆总量的80%,秸秆还田率为91.63%,同时刀辊轴不缠草。试验结果表明,秸秆还田深度达到水整地环节的要求,秸秆还田率较高。通过虚拟仿真和台架试验相互验证,证明新型整秆还田装置一次作业可实现切土、碎土、埋草、压草及覆土的功能,满足农艺要求。     

机动脱粒机上安装秸秆切碎装置的前景分析

水稻收割由于其特殊的环境及农村经济条件，在目前很长的一段时间内，仍旧是小型机动脱粒机的天下。为此设计一种在机动脱粒机上安装秸秆切碎装置，并对秸秆切碎装置时的设计提出了应考虑的几个问题，并分析了安装该装置的市场前景。     

秸杆覆盖保墒效果探讨

本文以试验资料的计算结果为依据，研究了秸杆覆盖的保墒效果。研究结果表明，条带状秸杆覆盖在产量、单位面积耗水量以及水分利用率等方面，都比无覆盖和全覆盖优越，从而为生产部门的推广和应用提供了依据     

麦秆湿解反应水溶液循环对固形产物的影响

为了减少生物质湿解过程的排放和水的消耗,以麦秆为原料,麦秆湿解水溶液为溶剂,在高温高压反应釜中,进行了反应温度为220℃,停留时间为120 min条件下的水循环湿解实验研究,并结合X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和热重分析仪的检测分析结果对使用循环水作为溶剂时的麦秆湿解固体产物的微晶结构、化学组成和热稳定性进行了深入分析。研究发现,随水循环次数的增加,固体产物产率和固碳率逐渐增加,同使用新鲜水的麦秆湿解实验相比较,水循环第6次时,固体产物产率和固碳率分别增加至78.7%和92.4%;麦秆湿解固体的有序化程度亦随水循环次数的增加而增加,微晶结构接近于石墨化的程度逐渐提高,有机官能团和脂肪族结构逐渐减少,芳香化和炭化程度逐渐提高;热重分析表明,麦秆湿解固体热稳定性较好,并随水循环次数的增加,热稳定性逐渐增强。麦秆湿解反应水溶液循环利用有益于固体目标产物的生成,并可改善产物的理化特性。     

回转筒内秸秆碎料回转周期和料层完全混合时间研究

基于试验和理论分析,研究了回转筒型固态发酵罐内秸秆粉碎料的料床回转周期,建立了数学模型,其计算准确度达95%以上;结合图像分析法和料床回转周期,发现筒内上下料层完全混合时料层所转圈数与筒体转速关系不大,与筒内料体积填充率呈线性关系。由此回归并推导出只需知道筒内料体积填充率和筒体转速,便可预测上下料层完全混合的公式,其计算准确度达90%以上。提出了以上研究成果在工业级发酵罐中应用的方法。     

葡萄糖水溶液环境对麦秆水热产物特性的影响

为了研究葡萄糖对水热炭化反应过程和水热焦形成的影响,以麦秆为原料,利用高温高压反应釜,对麦秆在葡萄糖水溶液环境中的炭化反应过程和水热焦理化结构演变及液相产物主要组分浓度分布的变化进行了分析。研究发现,在反应温度220℃,停留时间120 min条件下,随着葡萄糖添加量的增加,水热焦产率和碳质量分数有所增加,而氢和氧质量分数未发生明显改变,当葡萄糖添加量为麦秆质量的0.4倍时,水热焦产率达68.56%;葡萄糖分子阻碍了麦秆中主要化学组分的分解与炭化反应,使得水热焦炭聚合物的红外吸收特征峰减弱,同时XRD衍射峰强度降低,热稳定性下降,如选择水热炭化过程水循环利用,可进行可溶性糖分离;在麦秆与葡萄糖共同水热炭化过程中,葡萄糖以分解反应为主,同未添加葡萄糖的麦秆水热炭化液相产物相比,糠醛、5-HMF和乙酸的质量浓度均有所增加,其中5-HMF增加最为显著,至葡萄糖添加量为4 g时,达20.21 g/L。     

碱法草浆造纸蒸煮黑液厌氧生物降解及其主要微生物类群研究

采用中温(35±1℃)UASB AF相结合的反应器处理碱法草浆造纸蒸煮黑液,设计了两种试验方案。试验方案Ⅰ-碱法草浆黑液酸化后进行厌氧发酵,Ⅰ号反应器内装陶粒。试验方案Ⅱ-黑液用化学法(HCl)去除木质素后进行厌氧发酵,Ⅱ号反应器内装软填料。进行HRT、有机负荷和有机污染物(COD_(cr)、BOD_5)去除效率、沼气产气率相关性试验。在厌氧发酵稳态运行条件下,采用Hungate厌氧操作技术,MPN计数法对UASB AF反应器内厌氧污泥中的主要微生物类群区系组成进行了生态分析研究。     

9SJP-20型秸秆揉切挤压机的研制

为了解决秸秆中粗纤维难以消化吸收的问题,研制了9SJP-20型秸秆揉切挤压机,在分析其结构、工作原理和计算主要技术参数的基础上,完成了样机的设计工作。样机性能试验表明:该机工作性能稳定,揉切效果良好,并有一定的膨化作用,改善了秸秆的适口性,提高了反刍动物的消化率。     

刀具布置对茎秆切碎还田机振动的影响分析

分析了影响茎秆切碎还田机振动的主要因素，并对典型机具的刀片排列方案进行了研究．从而提出了茎秆切碎还田机刀片排列的主要理论依据。