基于超声雾化的蔬菜栽培管道内雾滴沉降规律研究

为了研究风速、雾化量、温度差对蔬菜栽培管道内营养液雾气的沉降变化的影响,搭建了基于超声雾化的蔬菜栽培管道试验平台。采用单因素试验分析了风速、雾化量、温度差对管道内雾气沉降量的影响,利用二次回归正交旋转组合试验得到影响雾气沉降的因素主次顺序,并建立了营养液雾气沉降量的回归方程。随着栽培管道内雾化量的增加,沉降量总体呈上升趋势。当雾化量低于420 mL·h^-1时沉降量增加缓慢,当雾化量大于420 mL·h^-1时沉降量增加明显。随着风速逐渐增大,沉降量不断减少,风速为1.1 m·s^-1沉降量最大,风速大于1.5 m·s^-1后沉降量显著减少。沉降量随着温度差的正负水平近似对称变化,温度差绝对值增大,沉降量增加。回归模型的R²为0.734 7,模型的拟合程度较高。三个因素对蔬菜根系雾气沉降影响排序为雾化量>风速>温度差。模型求得沉降量最大值为0.063 g,最优组合雾化量为680.11 mL·h^-1,风速为1.34 m·s^-1,温度差为0.039 ℃。对模型进行验证,在雾化量、风速和温度差的大小依次为:660 mL·h^-1、1.5 m·s^-1、0 ℃,540 mL·h^-1、1.3 m·s^-1、0 ℃,540 mL·h^-1、1.7 m·s^-1、0 ℃时,回归模型预测的沉降量依次为0.062、0.060、0.056 g,试验得到沉降量的实测值依次为0.057、0.056、0.051 g,预测值与实测值相对误差依次为8.77%、7.14%、9.80%。该研究结果为快速有效调整根系生长环境提供参考顺序,为根系其他环境因素的研究提供参考方法,为研究其他形状的气雾栽培装置内根系环境提供参考依据。     

履带式拖拉机可视遥控驾驶系统的设计及试验

为实现履带式拖拉机超视距遥控驾驶,以农夫小机灵502履带式拖拉机为平台,设计了一套拖拉机可视遥控驾驶系统。该系统主要包括中央处理器模块、2.4 G和433 M无线模块、全景视频拼接系统、液压及电动执行机构。操作者通过可视遥控器获取拖拉机的实时作业环境图像,并发送操作命令,实现遥控操作。为适应履带式拖拉机的作业环境,控制系统电路采用了抗震和抗干扰设计。在无同频电磁干扰、无杂草的旱田进行试验,可视遥控驾驶系统的遥控距离达150 m以上,视频传输稳定、无中断,直线行驶偏差小于0.2 m,转弯半径小于1.9m,能满足农机作业要求。     

蔬菜气雾栽培箱不同气流循环方式的流场和温度场CFD模拟

蔬菜气雾栽培箱内的空气流动和温度对箱体内的环境调节及农作物生长具有重要作用,农作物周围空气的均匀性流动能促进农作物的生长速率。为探究蔬菜气雾栽培箱内流场及温度场分布规律,基于计算机流体力学(CFD,computational fluid dynamics)方法,利用FLUENT软件,结合标准湍流模型、有孔介质模型、作物冠层质热交换模型等,建立了蔬菜气雾栽培箱不同气流循环方式下的CFD模型。并对气雾栽培箱内的环境进行优化设计,设计了3种气流循环方案:顶面进侧面出,侧面进顶面出,侧面进侧面出。对送回风口的不同位置布局进行了研究,并对3种气流循环方案进行了数值模拟。模拟结果可知:气流为顶面进侧面出方案中,风速位于生菜生长适宜风速值区域占58.1%,适宜温度值区域占93.6%,通风死角区域占比0.844%;气流为侧面进顶面出方案中,生菜生长适宜风速值区域占59.6%,适宜温度值区域占99.98%,通风死角区域占比0.069%;气流为侧面进侧面出方案中,风速位于生菜生长适宜风速值区域占54.3%,适宜温度值区域占92.4%,通风死角区域占比16.7%。分析对比后得到侧面进顶面出为最佳气流循环方案。并对此进行了试验测试,结果表明:气雾栽培箱内温度、风速模拟值和实测值进行对比,温度平均相对误差为3.9%,均方根误差为0.86℃。风速平均相对误差为3.5%,均方根误差为0.26m/s,模拟值和实测值误差较小,模拟效果良好,验证了CFD模型的准确性。该研究为蔬菜气雾栽培箱内的流场及温度变化规律,内部环境调节,装置优化设计提供了参考依据。     

简易型温室温湿度控制器设计

分析了中国温室种植现状,介绍了一种简易型温湿度控制器.它以AT89C51单片机为核心,对温室环境进行多点实时动态采集,经过AD转换,送入单片机处理,驱动排风扇、水泵,从而实现温室环境的自动调节;数据采集精度高,控制简易、方便,性价比高.     

旋耕机三点悬挂机具调平机构的研制与试验

为了使拖拉机旋耕机具在田间作业时保持平稳并实现耕深一致性,为1GDZ–150型履带式旋耕机三点悬挂装置研制了调平机构。该机构由杠杆机械部分、液压系统和倾角信号采集装置组成。机具作业时,倾角传感器实时检测其倾角,采用复合数字滤波算法组合对倾角数据进行滤波处理,同步液压缸通过杠杆机构以中心不动调平法调节机具的倾角以实现调平。试验结果表明,该调平机构作业时,耕深均值为11.34 cm,旋耕机具的耕深稳定性变异系数为3.7%,能够较好地完成调平作业。     

农田激光平地技术在湖南研究现状及发展趋势探讨

激光平地是提高农田灌溉效率与灌水均匀度,节水、增产、省工的一项重要措施.时近年来国内开展的主要研究工作及取得的成果进行综述,探讨激光控制农田土地平整技术在湖南研究现状及发展趋势.