硒肥与钝化材料组配对土壤Cd钝化及稻米Cd消减效果

为了探讨不同硒肥施用方式联合钝化材料对土壤镉钝化和稻米镉消减的效果,采用盆栽试验的方式,选用亚硒酸钠作为硒肥,钙镁磷肥和硅藻土作为钝化材料,设置基施硒肥+钙镁磷肥+硅藻土和叶面喷施硒肥+钙镁磷肥+硅藻土2种方式,研究其不同用量对镉污染酸性稻田土壤修复与安全利用的影响。结果表明：随着施用量的增加,稻米产量增加,基施硒肥产量略高于叶面喷施硒肥,产量差为 2.115 g/pot,与对照(CK)相比,基施0.28%钙镁磷肥+0.12%硅藻土+0.004‰硒(T3)能够提高1.68倍的稻米产量;随着施用量的增加,pH升高,有效Cd降低,有机质与CEC变化不大;基施硒肥与叶面喷施硒肥处理对土壤pH、有机质与CEC差异不显著,但基施硒肥处理有效Cd含量略低于叶面喷施硒肥处理,T3对土壤Cd的钝化效果最佳;随着基施硒肥用量的增加,稻米Cd含量降低,随着叶面喷施硒肥用量的增加,稻米Cd含量先降低后升高,基施硒肥处理对稻米Cd的消减程度强于叶面喷施硒肥处理,相差 0.021 mg/kg,与对照(CK)相比,T3处理稻米Cd降低0.063 mg/kg。可见,硒对调控稻米镉累积具有重要作用,且基施硒肥强于叶面喷施。综上所述,基施0.28%钙镁磷肥+0.12%硅藻土+0.004‰硒对土壤Cd钝化与稻米Cd消减的效果最佳,值得在镉污染稻田推广应用。     

Soil organic and inorganic carbon sequestration by consecutive biochar application: Results from a decade field experiment

Biochar addition can expand soil organic carbon (SOC) stock and has potential ability in mitigating climate change. Also, some incubation experiments have shown that biochar can increase soil inorganic carbon (SIC) contents. However, there is no direct evidence for this from the field experiment. In order to make up the sparseness of available data resulting from the long‐term effect of biochar amendment on soil carbon fractions, here we detected the contents and stocks of the bulk SIC and SOC fractions based on a 10‐year field experiment of consecutive biochar application in Shandong Province, China. There are three biochar treatments as no‐biochar (control), and biochar application at 4.5 Mg ha^?1 year^?1 (B4.5) and 9.0 Mg ha^?1 year^?1 (B9.0), respectively. The results showed that biochar application significantly enhanced SIC content (3.2%–24.3%), >53 μm particulate organic carbon content (POC, 38.2%–166.2%) and total soil organic carbon content (15.8%–82.2%), compared with the no‐biochar control. However, <53 μm silt–clay‐associated organic carbon (SCOC) content was significantly decreased (14%–27%) under the B9.0 treatment. Our study provides the direct field evidence that SIC contributed to carbon sequestration after the biochar application, and indicates that the applied biochar was allocated mainly in POC fraction. Further, the decreased SCOC and increased microbial biomass carbon contents observed in field suggest that the biochar application might exert a positive priming effect on native soil organic carbon.     

井渠灌区地下地表水耦合模拟及用水配置研究

针对宁夏惠农区渠井用水比例失调,导致地下水越过适宜埋深造成次生盐渍化的问题。选择惠农区李岗村为试验区,在概化试验区水文地质条件,建立了水文地质概念模型,采用双重节点方式对地表水地下水模型进行耦合,在每个时间段对两者进行联立同时求解,通过HydroGeoSphere进行模型的计算求解,率定和验证模型中的水文地质参数。并通过建立的模拟模型,适时调整用水比例,得到在生态安全埋深下,渠井用水最优比例。     

海藻酸钠-聚乙烯醇交联微球制备参数优化研究

采用海藻酸钠和聚乙烯醇为包埋剂，选取交联时间、海藻酸钠和聚乙烯醇用量比（SA ∶ PVA）以及海藻酸钠和聚乙烯醇的总浓度为影响因素设计L49（52×7）正交实验，探讨包埋的最佳理化条件。以包埋材料的成球效果，包埋小球的硬度、弹性及微观结构为考察指标，比较包埋小球性能，探讨包埋条件。结果发现当SA ∶ PVA为7 ∶ 3，总浓度为4％，交联时间为24 h时包埋效果最佳。     

蜜梨NFC果汁清咽功能评价的动物试验研究

为了评价蜜梨NFC果汁的清咽功能,通过大鼠棉球植入、大鼠足趾肿胀、小鼠耳廓肿胀3种动物模型试验,研究不同剂量的蜜梨NFC果汁对大鼠肉芽肿重、大鼠足趾肿胀率、小鼠耳廓肿胀率和动物体重增长的影响。结果表明,与阴性对照组(CK)相比,高剂量组(T3)大鼠肉芽肿净量减少23.47%,差异极显著;T3致炎后2、4 h和中剂量组(T2)致炎后4 h的大鼠足趾肿胀率分别减少14.5%、20.4%和16.5%,且差异显著;T2、T3小鼠耳廓肿胀率分别减少24.1%和27.8%,差异显著;而高、中、低3个剂量组的大鼠或小鼠体重增长量在试验期间均无显著差异。因此,大鼠棉球植入、大鼠足趾肿胀和小鼠耳廓肿胀试验结果均为阳性,且蜜梨NFC果汁对大鼠或小鼠的正常生长无影响,表明蜜梨NFC果汁动物试验结果为阳性,具有清咽功能。研究结果可为蜜梨清咽功能的开发利用提供参考依据。     

泵闸结构流场的水力特性

为了提高泵闸工程工作的稳定性和高效性,采用计算流体动力学方法,以设计参数作为控制条件,运用Fluent软件对某泵闸工程进行了数值模拟计算和分析,并对闸门附近的结构进行了优化.结合河道过流特点,建立了断面有效过流面积率和过流均匀度两个表示过流断面水流流态的公式,并以此作为数值模拟优化的目标函数,对泵闸结构进行了优化.通过数值模拟,分析了引、排水工况下的水流及流场分布规律,分析了实际闸门附近的水流动特性和过流情况,分析了内河侧＂S＂形转弯对工程水流的影响.通过整体水工模型试验,对改造后的消能设施进行了论证.结果表明,改造后的内外河最大流速均小于0.6~0.8 m/s,且河道的有效过流面积率和过流均匀度均大于0.75.     

490柴油机曲轴应力应变有限元仿真

应用Solidworks对所设计的490柴油机曲轴进行了三维建模,并运用有限元软件ANSYS进行三维应力及变形分析。通过分析得出以下结论:曲轴的应力集中主要出现在连杆轴颈下侧与主轴颈上侧过渡圆角处;两端的主轴颈比中间的主轴颈变形量小很多,连杆轴颈也具有同样规律。弯曲变形最大的部位出现在连杆轴颈与曲柄臂和平衡块的结合处。由此可预见,弯曲裂纹最容易出现在这些部位,有限元仿真结果可以作为曲轴设计的重要参考数据。     

搅拌罐内纸浆悬浮液内部流动数值模拟

对搅拌罐内纸浆悬浮液的两相流场进行研究,分析搅拌罐内液相流场的流动规律.应用计算流体动力学软件Fluent对搅拌罐内纸浆悬浮液的混合进行数值模拟,采用非结构化四面体网格,利用多重参考系法,选用标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法,分别模拟了搅拌器5种不同安装高度下的搅拌流场,并分析了搅拌器的速度流线分布、搅拌器叶片表面的压力分布规律、搅拌罐内固体体积分数的分布和搅拌功率.模拟结果表明：搅拌器形成一个较大的搅拌流场,主体循环较好,由固体体积分数分布图和漩涡所在平面固体体积的分布规律明确了倒锥体区域和漩涡区的位置.由搅拌器的功率系数对搅拌器的性能进行判定,根据此判定依据可知,所设计的搅拌器性能优良,研究结果对搅拌器的优化设计具有一定的参考价值.     

孔板流量计瞬时孔流系数的数值预测

为了研究孔板流量计在测量流量快速变化时的特性,以孔板流量计瞬时孔流系数C为研究对象,采用计算流体动力学（CFD）方法,基于Realizable分离涡模拟（DES）描述瞬时湍流流动,模拟研究了流量直线加速过程瞬时C和内流场随时间的演变结果.为了对比分析,将加速过程离散为不同流量下的稳态点,采用Realizable k-ε模拟各个稳态点的孔流系数和流场结构.稳态孔流系数C0的模拟结果与ISO试验回归曲线相比,误差在3%以内.将加速过程和稳态假设下模拟的孔流系数结果进行对比,结果表明：加速过程瞬时C从0逐渐增加至稳定值,而稳态C0基本保持在0.6附近.进一步将孔流系数与内流场和压力场分布的演化结合起来分析,得出以下结论：加速流动的漩涡滞后于稳定状态,加速前期压能没有在短距离内全部转换为动能,是导致C与C0产生偏差的内流原因.研究内容可为瞬时流量的测量提供参考基础.     

喉管直径对文丘里施肥器性能影响的数值模拟

基于雷诺时均Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,利用Fluent软件对文丘里施肥器的内部流动进行了数值模拟,并对数值计算方法的正确性进行了验证.模拟分析了喉管进口直径为4,5,6 mm,以及出口直径与进口直径之比λ为1.0,1.1,1.2,1.3和1.4时15种结构方案的吸肥性能.结果表明：喉管直径对喉管及扩散段内流动特性、吸肥性能和效率均有一定影响,但出口直径与进口直径之比λ对文丘里施肥器性能的影响要明显甚于喉管进口直径.根据效率最高原则,喉管直径比应为1.2～1.3.建立了λ=1.2或1.3时文丘里施肥器吸肥效率与流量比之间的回归模型,并应用回归模型预测了吸肥效率最大值.喉管进口直径4 mm的文丘里施肥器当直径比为1.3时吸肥效率可达到15.5%,与直径比为1.0相比,前者的扩散段内部流动平顺、无漩涡出现,且相同横截面的平均湍动能值要小.该研究结果为文丘里施肥器的优化设计提供了一定的理论参考.