基于最小二乘法的落叶松木粉粒径数学建模与分析

【目的】建立落叶松木粉粒径与长宽比的数学模型，通过分析数学模型和其二阶导数，揭示木粉长宽比随粒径减小的变化趋势及变化的根本原因，获得最大长宽比对应的粒径，为建立长宽比与力学性能之间的定量关系提供参考。【方法】利用光学显微镜拍摄获得木粉的显微图像，测算获得目标木粉成熟管胞的平均长度、平均宽度以及木粉粒径的大小。通过数字图像处理技术提取单木粉颗粒的矩形度、长宽比：将原始木粉显微图像由 RGB颜色空间转到Lab颜色空间，提取其b分量；对b分量图像用3×3模板进行中值滤波；用K-means算法将去噪后图像聚类为2类，得木粉的二值图像；对二值图像用5×5的结构元素进行先开启后闭合的数学形态学运算；用八连通区域法标记图像中的单木粉颗粒；对标记后图像用目标区域像素点个数统计法计算获得单木粉颗粒的几何面积，用主轴法获得单木粉颗粒的最小外接矩形的长、宽、面积；计算获得单木粉颗粒的长宽比、矩形度数据。采用最小二乘法对木粉粒径与长宽比进行数据拟合，通过分析评判多项式、高斯和傅里叶3种拟合函数后选用高斯方程表达得木粉粒径与木粉长宽比的数学模型，再根据其拟合曲线方程计算得其二阶导数，结合模型的二阶导数和测算得的木粉管胞数据对高斯模型进行分析与讨论。【结果】矩形度不随木粉粒径的减小而变化，均值在0.6～0.8之间。长宽比随粒径减小出现先增大后减小的趋势：木粉粒径在1100～576μm 时，长宽比数值从接近于1开始逐渐增大；木粉粒径为576μm时(与本文目标木粉成熟管胞的平均长度563.82μm接近)，长宽比达到最大数值4.6；木粉粒径在576～30μm时，长宽比逐渐减小；而粒径小于50μm 时(与目标木粉成熟管胞的平均宽度46.498μm接近)，长宽比数值再次趋近于1。【结论】长宽比的变化与管胞破裂密切相关：木粉粒径大于管胞长度时，木粉主要通过纵向断裂使粒径减小；粒径与管胞长度接近时，长宽比较大；粒径小于等于管胞宽度范围内，木粉主要是横向断裂，而长宽比基本不再发生变化且趋近于1。长宽比和冲击强度随粒径减小的变化趋势是一致的，长宽比是影响材料力学性能本质因素之一。     

低温寡照胁迫对设施番茄花期叶片衰老特性的影响

为了研究低温寡照复合灾害对设施番茄叶片衰老特性的影响,以‘金粉5号’番茄为试材,于2015年2—5月在南京信息工程大学利用人工气候室设置了低温(昼/夜温度分别为18/8℃、16/6℃、14/4℃、12/2℃)和寡照(PAR分别为400、200μmol·m-2·s-1)双因素交互试验,系统测定低温寡照处理下设施番茄叶片细胞色素、电导率以及抗氧化酶活性,并利用主成分分析计算各处理的综合得分。结果表明:短时间内不同低温寡照组合下低温寡照处理叶绿素含量有所波动,随着低温寡照胁迫时间的延长,番茄叶片叶绿素a、叶绿素b含量均有下降,叶绿素a/b也有不同程度的下降,其中昼夜温度为12/2℃,光合有效辐射为200μmol·m-2·s-1处理10d的叶绿素a、叶绿素b含量最小,分别比CK减少36.31%、36.11%;低温寡照处理下,叶片组织的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量以及相对电导率均有不同程度升高,昼夜温度为12/2℃,光合有效辐射为200μmol·m-2·s-1的处理的各指标始终处于较高水平,处理10d时较CK分别升高了2.09、3.82、3.70、2.49、1.75倍。通过各低温寡照处理的叶绿素总量、保护酶活性以及相对电导率指标计算出各处理的综合得分得出各处理对番茄影响的严重程度排名,在同一寡照水平上,温度越低,番茄植株受的伤害越大;同一低温水平上,光合有效辐射越低,番茄植株受的伤害程度越大;低温对番茄的胁迫要大于寡照对番茄的胁迫。该研究可为番茄抵御低温寡照复合灾害提供科学的理论依据。     

我国大豆磨浆机存在的主要问题及改进措施

目前，我国磨浆机生产企业数量较多，劣质、假厂名产品充斥市场，导致磨浆机生产行业整体质量水平较低。针对当前磨浆机存在制作材料不符合食品卫生要求、在使用上存在安全隐患等问题，提出加大磨浆机产品监督抽查频次和抽查力度，实施生产许可证管理，打击和取缔没有生产条件的企业和地下黑工厂等措施，以提高行业整体质量水平。     

生物质基燃气发电项目的研究与应用

生物质基燃气主要包括气化燃气和沼气两种.为此,阐述了生物质基燃气生产技术,重点介绍了一种新型无焦油生物质气化技术.同时,分析了燃气特性,包括组成成分、热值、燃烧特性等,并与发动机其它气体代用燃料进行了比较;指出了开发生物质基燃气发动机的关键环节,之后介绍了目前我国生物质基燃气发动机的现状,最后归纳了生物基燃气发电项目实现产业化的关键.     

磁流体密封液下泵结构设计与试验

为了解决输送核原料的液下泵工作过程中存在无色剧毒氟化氢气体溢出的问题,在此类液下泵的主轴上选取磁流体为密封材料,应用磁流体密封技术,设计了一套采用螺旋齿的磁流体密封结构,并推导出了密封压差设计公式．通过理论分析和试验研究,讨论了液下泵在液体工作环境下的转速、温度、磁流体体积、密封间隙和磁场强度对磁流体密封承压能力的影响．结果表明,设置在液下泵上的磁流体密封结构的承压能力随着转速、温度和密封间隙的增大而下降;随着磁场强度的升高而增大,且密封承压能力试验值最大可达8×10^5Pa;随着磁流体体积的增大而增大,但是当磁流体体积超过一定的临界值后,磁流体密封的承压能力将不再随着磁流体体积的改变而改变,仅仅保持在某一恒定值．该磁流体密封结构的密封方法将会有效地解决输送核原料的液下泵中害氟化氢气体泄漏的问题．     

覆盖作物与耕作法对土壤性质的影响

冬季种植覆盖作物结合免耕法构成的保护性耕作法，在冬春季土壤休闲时期可提高土壤含水率，抑制土壤风蚀，回收土壤残留氮素；在夏季作物栽培时期仍可提高土壤的含水率，抑制土壤有机质下降，提高土壤生物活性，改善土壤团粒结构，起到土壤保护作用。     

双流道泵优化水力设计

研究了双流道泵的优化设计方法，采用单目标方法和损失极值法建立了目标函数，同时考虑了叶轮和蜗壳的主要参数对泵效率的影响，并依此提出了优化设计的设计变量，分析给出了其边界约束条件和性能约束条件。几个优化设计的双流道泵实例表明本文所述的方法是有效的。     

以沼气为纽带的生态农业模式优势潜力分析——以河南省伊川县路庙村为例

本文以河南省伊川县路庙村为例,以户为单位,评价分析该地区发展沼气为纽带的生态农业模式的优势潜力,在该地区发展沼气农业具有明显的经济、生态、社会三大效益外,对构建和谐社会和建设社会主义新农村有重要作用,具有很大的发展潜力和应用推广前景。     

表面油流法显示螺旋离心泵内部流动的研究

对螺旋离心泵叶轮、进水节和进水节与蜗壳交界处的部分端面做了表面油膜、油点试验。通过流谱分析，揭示了表面奇点、分离线与再附着线等流动特征，研究了螺旋离心泵内部流动规律，进而提出了改进螺旋离心泵结构的设想。     

畜禽粪便固液分离机冲洗装置研究

以畜禽粪便为原料的沼气工程,在原料预处理和沼渣堆肥利用环节中,螺旋压榨固液分离是重要处理手段。为此,针对目前固液分离机在筛网上形成腐蚀、堵塞等问题进行了研究,设计了冲洗装置。本装置能够提高固液分离分离效果,延长筛网的使用寿命,具有较好的应用前景。