基于PHOENICS的顺序输送管道混油浓度数值计算

分析了顺序输送的混油机理,在油品不可压缩、不考虑浮升力影响和油品参数不随温度变化三点基本假设的基础上,建立了混油数学模型。利用PHOENICS软件对顺序输送混油段的浓度分布进行了数值模拟,给出了混油浓度分布曲线。模拟结果与扩散理论推导的混油量计算公式计算结果吻合较好。     

水稻条纹叶枯病发生及防控技术探讨

水稻条纹叶枯病病原为水稻条纹叶枯病毒，属水稻条纹病毒组。其寄主范围广，已知的有稻、麦、玉米、粟等作物及马唐、看麦娘、画眉草等禾本科杂草。传毒媒介主要是灰飞虱。该病极具暴发性、间歇性和迁移性，当前尚属于“可防难治”的一种病害，一旦发生就难以控制，严重的将造成水稻绝收。2004年江苏水稻条纹叶枯病大流行，浙北地区发生也较重，桐庐县局部地区零星发生。2005年桐庐县水稻条纹叶枯病发生加重，发生面积达37．48hm^2，其中分水镇22．33hm^2，横村镇12hm^2，合村乡3hm^2，莪山乡0．15hm^2，种植品种为申优693，申优1号，秀水常规品种等，8月5日调查结果：横村点丛发病率平均为8％（幅度4．4—11．2％），平均株发病率2．98％（幅度2．12～3．45％），分水点丛发病率平均为12％（幅度9～15％），平均株发病率8％（幅度7～9％）。     

施力方向与加载速率对藠头种子力学特性的影响

以大叶藠（Allium chinense G.Don）为研究对象,利用质构仪对藠头种子横向X轴、侧向Y轴和纵向Z轴进行压缩与剪切试验,考察不同施力方向及不同加载速率对藠头种子力学特性的影响。试验结果显示：藠头种子X、Y、Z方向的压缩极限载荷分别为89.20~139.20、120.70~294.70、101.40~184.60 N;加载速率分别为20、40、60、80、100 mm/min时,藠头种子的弹性模量均值分别为1.65、1.07、1.89、2.01、1.85 MPa,X、Y、Z方向的弹性模量均值分别为2.65、1.30、1.13 MPa,藠头种子的切断力均值分别为20.05、12.74、11.23、14.02、16.72 N,最小切断力为6.12 N,X、Y、Z方向的切断力均值分别为11.06、18.07、15.73 N。研究结果表明,施力方向与加载速率对藠头种子的极限载荷、弹性模量和切断力均有显著影响（P<0.05）,藠头种子Y方向有较好的抗挤压和抗剪切能力。     

鼓形与圆柱形杆齿式纵轴流脱粒滚筒功耗对比试验

为降低功耗,同时减少脱粒滚筒堵塞,提高水稻联合收获机收获效率,设计了一种鼓形杆齿式纵轴流脱粒滚筒,并对其功耗进行了仿真与试验研究。以具有相同外部尺寸的圆柱形杆齿式纵轴流脱粒滚筒为对照,以脱粒滚筒旋转轴总力矩为试验指标,进行了基于离散元法的对比试验,结果显示：相同喂入量下,2种结构的脱粒滚筒旋转轴总力矩存在明显差异,鼓形滚筒旋转轴总力矩小于圆柱形滚筒,且随喂入量增大,差异越大。与仿真条件一致的2种脱粒滚筒结构功耗对比台架试验结果表明,在喂入量为0.8~1.6 kg/s时,随喂入量增加,滚筒功耗增大,与相同外部尺寸的圆柱形滚筒相比,鼓形结构的脱粒滚筒功耗平均降低5%~15%。     

再生稻气力式肥料集排装置的设计与试验

针对再生稻传统追肥作业中施肥量不均匀、肥料利用率低等问题,设计了一种气力式肥料集排装置。对影响施肥性能的主要因素进行四元二次回归正交旋转中心组合试验,以各行排肥量一致性变异系数作为评价指标建立回归模型,研究进肥角度、进肥高度、波纹管长度及排肥轴转速对各行排肥量一致性的影响。结果表明,影响此气力式肥料集排装置各行排肥量一致性变异系数的主要因素顺序为排肥轴转速>进肥角度>波纹管长度>进肥高度。采用Design-Expert10.0软件进行优化分析得出最佳的参数组合：进肥角度54°、进肥高度216 mm、波纹管长度200 mm、排肥轴转速47 r·min^-1,此时各行排肥量一致性变异系数为1.71%,施肥均匀性较好,能够满足再生稻追肥要求。     

开沟起垄穴直播方式对水稻分蘖前期甲烷排放的影响

【目的】研究开沟起垄式水稻精量穴直播技术对甲烷气体排放的影响.【方法】选取同步深施肥精量穴直播(30 cm)、宽窄行(35 cm+15 cm)精量穴直播和25cm固定行距精量穴直播3种直播方式,以人工撒直播、机插秧、手抛秧和人工移栽为对照,利用静态箱法测定水稻分蘖前期甲烷的排放通量.【结果和结论】对2010和2011年2年采集的数据分析结果显示,与非精量直播对照组相比,精量穴直播可以降低田间54.55%甲烷气体排放(P=0.011);不同栽种方式的甲烷平均排放通量顺序为:深施肥精量穴直播[(1.48±0.44)mg·m-2·h-1]宽窄行精量穴直播[(1.65±0.30)mg·m-2·h-1]固定行距精量穴直播[(2.57±0.56)mg·m-2·h-1]人工撒直播[(2.89±0.61)mg·m-2·h-1]机插秧[(3.77±0.64)mg·m-2·h-1]人工移栽[(4.76±0.90)mg·m-2·h-1]手抛秧[(5.33±0.84)mg·m-2·h-1].研究结果表明开沟起垄穴直播技术可以有效降低水稻分蘖前期甲烷气体的排放.     

旋刀式荸荠芽根同步切除装置设计与试验

针对荸荠芽和根切除工序复杂、效果差、切削力较大等问题,该研究设计了一种旋刀式荸荠芽根同步切除装置,借助荸荠自身重力和装置结构形式进行限位,由回转刀片组同时切除芽和根。首先对荸荠运行及切削过程展开理论分析,确定关键部件结构形式与参数范围。进一步在EDEM离散元软件中以荸荠芽和根的切削力为评价指标,以锯齿旋切刀几何参数和切削速度为影响因素开展仿真优化试验,得到最佳参数组合为：锯齿底长5 mm,齿高15 mm,切削速度0.103 m/s。搭建测力平台对仿真结果进行验证,并与平刃旋切刀进行性能对比。结果表明,优化后的锯齿旋切刀可减小23.29 %的切削力。基于Box-Behnken原理设计定位孔内壁优化试验,得到最佳参数条件下荸荠的斜切高度差为4.5 mm。研究结果可为荸荠芽根切除装置设计提供参考。     

夹持式鲜菱角脱壳机设计与试验

针对鲜菱角手工脱壳率低、菱仁损伤率高等问题,该研究以湖北省浠水县两角菱为对象,设计了一种夹持式鲜菱角脱壳机。对鲜菱角外形尺寸和力学性能参数进行了测量,确定采用夹持板与链条夹持输送、圆形齿刀横切菱角两侧弯角、对辊挤压碾搓脱壳的技术方案。对夹持板、弹性压紧装置、横切刀片和脱壳装置等主要部件结构进行设计和分析,确定了结构和运动参数。运用ANSYS Explicit Dynamics模块对横切过程进行仿真,根据理论分析和仿真结果试制了脱壳样机,开展了横切试验和脱壳试验。横切试验表明,成熟度、输送速度和刀片转速均对切壳率影响显著（P<0.05）,对菱仁损失率影响不显著（P>0.05）。运用Design Expert 12优化得横切装置最优工作参数为：脆熟菱角、输送速度0.1 m/s、刀片转速1 000 r/min,该参数下的平均切壳率为79.41%,平均菱仁损失率为9.82%。采用Box-Benhnken试验设计开展三因素二次回归正交组合试验,优化得到脱壳装置最优工作参数为：脆熟菱角、慢辊转速59 r/min,线速比1.5,验证试验的平均脱壳率为66.52%,平均菱仁破损率为12.83%。研究结果可为鲜菱角脱壳装备的研发提供参考。     

机械直播定位施肥对水稻生育特性和产量的影响

采用缓释肥100％撤施、缓释肥100％机施、缓释肥80％机施、习惯施肥和无氮处理,研究了机械定位施肥节氮精量穴直播水稻的生育特性和产量形成特性.结果表明,在水稻生长中后期缓释肥100％机施处理和80％机施处理的单穴植株地上部干重、水稻叶片叶绿素a和叶绿素a+b的含量、水稻倒一叶和倒二叶叶绿素SPAD值高于习惯施肥处理.缓释肥100％机施处理和80％机施处理较习惯施肥分别增产9.50％和8.20％.缓释肥机械定位施用比习惯施肥极显著提高氮肥的农学利用率,同等用肥量条件下提高3.84 kg/kg.     

勺夹式藠头排种器设计与试验

针对藠头（Allium chinense）种植劳动强度大、人工成本高等问题,该研究设计了一种由排种盘、取种勺、取投种凸轮、种箱、安装板等组成的勺夹式藠头排种器。对该排种器工作原理和取种、携种、投种过程进行理论分析,建立离散元仿真模型,对取种过程进行仿真分析,确定了最优种勺结构。以大叶藠为对象,以取种合格率和漏取率为试验指标,进行种勺直径、种勺深度、取种起始角、种面高度与种箱高度之比和取种速度5因素显著性筛选试验,并以种勺直径、取种起始角、种面高度与种箱高度之比为试验因素进行回归正交试验;采用Plackett-Burman试验法和Box-Behnken中心试验法建立取种合格率和漏取率的回归模型,并进行参数优化,获得最优参数组合为种勺直径27mm、取种起始角30°和种面高度与种箱高度之比92.5%。在最优参数组合下进行台架试验,得到取种合格率91.17%,漏取率6.17%。田间试验结果表明在前进速度0.1～0.2 m/s的条件下,该排种器平均播种合格率、平均重播率和漏播率分别为63.10%、12.76%和24.14%。研究结果可为藠头播种机械的研究与设计提供参考。