北京地区太阳能、空气源热泵、发电余热联合沼气工程增温系统研究

为了解决北京地区大中型沼气工程增温问题,文章结合北京地区气候特点,构建了一套太阳能、空气源热泵、发电余热联合沼气增温系统,阐述了系统设计的原理,计算和分析了发酵罐的热负荷、太阳能集热器集热量、空气源热泵供热量、沼气发电余热量和系统的经济性。结果表明:3种联合增温系统的作用下料液的温度能够一直维持在(37℃±1℃)范围内,在中温厌氧发酵范围内产气也达到最佳,取得了良好的试验效果。沼气工程全年月平均热量损失为7325.0 MJ,太阳能、空气源热泵、发电余热联合沼气增温系统月平均产热量为7464.1 MJ,可以完全满足工程的热量需要,保证整个系统稳定运行。同时也具有良好的经济效益性,对今后在北京的大中型沼气工程中具有一定的的参考意义。     

长江三角洲农田地下水反硝化对硝酸盐的去除作用

长江三角洲(简称"长三角")农田氮素投入量高,但是否像其他高氮投入农田一样在土壤剖面累积了大量硝酸盐尚不清楚。通过连续两年的野外观测结合室内培养实验,发现长三角地区3种不同类型的高氮投入农田1～4 m地下水硝态氮(NO_3~--N)剖面分布特征存在明显差异,水稻田地下水NO_3~--N浓度始终很低(1mg·L~(-1)),不同深度之间无差异。蔬菜地和葡萄园1 m处地下水NO_3~--N年平均浓度分别为5.6和17.5 mg·L~(-1),但是地下水NO_3~--N浓度随着深度增加急剧下降,至4m处,NO_3~--N浓度降至小于1 mg·L~(-1),与水稻田无差异。蔬菜地和葡萄园地下水高浓度NO_3~--N仅出现在施肥期间,非施肥期地下水NO_3~--N浓度较低,这表明长三角农田不存在明显的NO_3~--N累积。原状土柱培养实验结果表明,0～4 m土壤均存在较强的反硝化活性。通过对地下水中反硝化产物N2及N2O的直接定量测定,发现反硝化对地下水NO_3~--N的去除效率随着深度而增加,至4m处,反硝化对地下水NO_3~--N的去除效率分别为86%(水稻田)、93%(蔬菜地)和89%(葡萄园)。这表明反硝化能有效去除地下水NO_3~--N,是长三角地区农田土壤剖面未产生NO_3~--N累积的重要原因。反硝化产生的溶解性气态氮主要通过地下水流入临近水域,对于蔬菜地和葡萄园而言,溶解性气态氮流失量与NO_3~--N淋溶损失量相当,是一个重要的氮素去向,值得关注。     

四川盆地夏季区域性极端降水事件特征及其成因

利用四川盆地1981-2015年夏季102个气象台站逐日降水资料, NCEP/NCAR逐日再分析资料,分析了四川盆地区域性降水及极端降水事件的时空特征,对极端降水事件发生的环流场进行合成分析,讨论其环流异常特征.研究表明:近35年四川盆地总降水量及夏季降水量时空变化特征较为一致;盆地夏季区域性极端日降水量的99%分位阈值为40.5 mm/d, 2005年开始极端日降水事件明显增多,区域性极端降水事件多发于7月下旬以及8月中旬;极端日降水事件呈现低层辐合、高层辐散的环流结构;端日降水事件的形成与四川盆地的大气净加热以及周边大范围地区的净冷却形成的加热场异常梯度有关.     

LED补光和根区加温对日光温室起垄内嵌式基质栽培甜椒生长及产量的影响

田间条件下采用起垄内嵌式基质栽培(soil ridged substrate-embedded cultivation,SRSC)方法,研究了日光温室LED冠层补光和电热线根区加温对甜椒生长和产量的影响。该试验设不加温不补光对照(CK)、根区加温15℃处理(T15)、根区加温18℃处理(T18)、单一补光处理(L)、根区加温15℃+补光处理(T15+L)、根区加温18℃+补光处理(T18+L),共6个处理。结果表明,与对照相比,根区加温均能提高SRSC甜椒根区的温度,但根区温度仍呈现出随环境温度变化而变化的趋势,T18的根区全天保持较高温度。根区热通量的变化与根区温度变化相对应,T15和T18处理的根区热通量昼夜变化较CK剧烈,其根区侧面白天向内传热滞后,晚间侧面向外传热提前,传递量增加;根区垂直方向白天向内传热滞后,传递量减少,晚间垂直向外传热提前,但传递量增加。T15和T18均显著提高了甜椒的株高、冠层厚度和冠层直径,且T18比T15效果更明显。T15对甜椒的地上及地下干鲜重没有显著的提升作用,而T18的提升效果显著。根区加温补光处理的甜椒生物量普遍高于单一根区加温或补光处理,其中T18+L处理提升效果显著优于T15+L处理。T15、T18和L相对CK均提高了甜椒单产,单产分别提高30.74%、53.0%和14.81%。而根区加温和LED补光协同作用比单一的根区加温或冠层补光都能表现更好的增产效果,T15+L和T18+L分别比T15和T18的产量分别提升32.86%和15.50%,分别比L产量提升51.29%和53.87%。总之,根区加温与LED补光是日光温室甜椒增产有效的调控措施,两者在增加单株产量上存在显著的协同效应,二者共同作用比单一作用效果更加明显,且根区加温对甜椒生长和产量的促进效果比冠层补光更加显著,在实际生产中具有重要的指导意义。     

太阳能加温和沼液回用沼气工程的生态效益评价

为综合评价新型生态清洁技术应用下的规模沼气工程的综合生态效益,该文以北京市顺义区D沼气工程(同时应用沼液循环回用技术和太阳能-地源热泵增温保温技术)为研究对象,利用能量系统图和能值评价体系,从经济效益、环境效益和可持续性3个方面对该系统进行了综合性能值分析,分析了沼液循环回用和太阳能-地源热泵增温保温清洁技术的应用对规模化沼气工程生态经济效益的影响。结果表明:太阳能-地源热泵增温保温技术在规模化沼气工程中的使用,不可再生购买资源投入减少8.80%,系统可持续性提升18.75%,有效替代了化石能源的使用,生态经济效益明显。同时,沼液循环回用技术的应用,可使地下水投入减少65%,在沼气工程周边土地无法充分消纳该沼气工程产生沼液的条件下,可节省1.77E+05美元/a的农田消纳后的剩余沼液排污处理费,环境负荷率减小68.52%,能值可持续指标由0.03增为0.38,系统自我维持能力提升。因此,沼液循环回用和太阳能-地源热泵技术的应用对该沼气工程系统的经济、环境和生态效益有很大改善作用。     

多孔毛管温室冠层空间热风增温实验

为研究微孔散热条件下,多孔毛管沿程温度分布规律、温室冠层以下空间的垂直温度梯度及其与主要影响因素之间的关系,构建了多孔毛管温室空间热风增温实验系统。对多孔毛管进行保温围护,以毛管进口温度、进风压力、出风孔径等为实验参数,采集毛管前端孔口、中间孔口与末端孔口围护空间内温度数据,分析其在毛管沿程方向上和垂直空间内的分布规律。实验结果表明,毛管沿程出风孔口围护空间温升略有降低;垂直空间内温升呈先上升后下降的驼峰状变化趋势。不同进口温度、进风压力条件下,构建的热风增温系统可以使围护空间内距地面800～1 200 mm高度空间内的温度升高2.5～6.2℃。     

Microwave-enhanced alkali treatment of Pinus yunnanensis: Physiochemical characterization of the dissolved lignins

Pinus yunnanensis was subjected to water-bath and microwave treatments in 1% NaOH aqueous solutions at 100 °C with various ratios of bath heating time to microwave heating time (0/120, 20/100, 40/80, 60/60, 80/40, 100/20 and 120/0 min). The lignins dissolved in the alkali liquors were separated and purified, and their physicochemical features were comparatively characterized by sugar analysis, GPC, FT-IR, ¹³C and HSQC NMR, as well as thermogravimetric analysis (TGA). The results showed that the lignin fractions extracted with microwave heating (20-120 min) had high molecular weights and polydispersities (M_w 3150-5710 g/mol, M_n 2130-3020 g/mol, M_w/M_n 1.48-2.00) as compared to those prepared without microwave heating (M_w 3080 g/mol, M_n 2080 g/mol, M_w/M_n 1.48). The most striking characteristic of all lignin fractions was the almost absence of associated sugars (0.16-3.25%). The TGA results indicated that the thermal stability of the lignin fraction increased with the increment of the molecular weight. FT-IR and NMR spectra suggested that the lignin fractions showed similar structures which were mainly composed of guaiacyl (G) and minor amounts of p-hydroxyphenyl (H) units. Moreover, HSQC NMR spectrum of a typical lignin fraction (prepared with microwave heating for 120 min) revealed that it contained dominant amounts of β-O-4′ linkages (64.6%) and phenylcoumaran (β-5′) substructures (25.8%) together with small amounts of resinol (β-β′) substructures (6.7%) and coniferyl alcohol end groups (2.9%).     

双离合器变速器简介

汽车变速箱发展经历了100多年,从最初采用侧链传动到手动变速箱,及至液力自动变速箱和电控机械式自动变速箱,再到现在无级自动变速箱的普遍使用,在汽车工业技术不断前进的同时,变速箱也向着更平顺、更省油、更富驾驶乐趣的方向不断发展。直至双离合自动变速箱的出现,将汽车带进了一个更加环保低碳的境界。本文通过对大众迈腾双离合器自动变速器的介绍,让人们更加充分地认识双离合器自动变速器的优越性。     

804P拖拉机液压系统热平衡问题的解决

804P拖拉机提升器液压系统在增加液压输出后,出现油温高的问题。通过分析和实验的方法,进行简约的热平衡计算,对液压系统进行局部调整和改进,解决油温高的问题。     

Physical properties of dry-heated octenyl succinylated waxy corn starches and its application in fat-reduced muffin

Waxy corn starch was modified by dry heating (130 °C, 2 h) in the presence of octenyl succinic acid (OSA) at different pHs (4, 6, and 8), and the physicochemical properties of the modified starch were evaluated. The dry-heated octenyl succinylated (DH-OS) starch was also evaluated as a partial fat substitute in a muffin. Dry heating of starch under a more acidic condition resulted in lower degree of polymerization (DP_n) but lower degree of substitution (DS). The pasting viscosity of the DH-OS starch prepared under basic conditions was higher than that of the unheated counterparts, whereas that under acidic conditions was lower. It was because the substitution favored basic conditions, and thermal degradation was accelerated by acids. The gelatinization characteristic was not significantly altered by OSA substitution and dry heating. The muffin containing the DH-OS starch had a higher specific volume and a softer texture than the muffin containing maltodextrin. Among the DH-OS starches tested, the starch prepared under acidic conditions produced muffins that had a greater volume, which was most likely due to its low molecular size. The muffin prepared with DH-OS starch at pH 6 was the softest in texture and had characteristics that were relatively close to the full-fat muffin.