Impact of winter‐to‐spring environmental variability along the Kuroshio jet on the recruitment of Japanese sardine (Sardinops melanostictus)

Winter‐to‐spring variability in sea surface temperature (SST) and mixed layer depth (MLD) around the Kuroshio current system and its relationship to the survival rate (ln [recruit per spawning stock biomass], LNRPS) of Japanese sardine (Sardinops melanostictus) were investigated based on a correlation analysis of data from 1980 to 1995. The data were from a high‐resolution ocean general circulation model using the ‘Kuroshio axis coordinates’, in which the meridional positions are relocated to a latitude relative to the Kuroshio axis at each longitude, rather than the geographically fixed coordinates. A significant positive (negative) correlation between LNRPS and winter MLD (winter–spring SST) was detected near the Kuroshio axis from areas south of Japan (where eggs are spawned) to the Kuroshio Extension (where larvae are transported). This result is in contrast to previous studies using geographically fixed coordinates, which showed a significant correlation predominantly in the area south of the Kuroshio Extension in winter, where at this time few larvae have been found. From the late 1980s to early 1990s, when the survival rate was remarkably low, MLD around the axis was shallow and SST was high. Although MLD and SST show a significant correlation, significant partial correlations were also observed between February MLD and LNRPS when the contribution of SST was excluded, and between March SST and LNRPS when the contribution of MLD was excluded. We presume that MLD shoaling reduced the nutrient supply from deep layers, resulting in less productivity in the spring, and SST warming could have a negative influence on larval growth.     

射流式鱼泵输送草鱼的性能研究

为了分析射流式鱼泵输送草鱼的性能及其损伤因素,文章设计了一台喉管直径为60 mm的射流式鱼泵,开展了草鱼输送实验,并采用高速摄影和计算流体力学方法进行了研究。结果显示,该射流式鱼泵在扬程2.24m时最高草鱼输送能力达918 kg·h~(-1),其所需水功率为2.83 k W。进一步的检测表明,部分实验鱼有鳞片脱落的情况,但未出现游泳异常,解剖后也未发现内脏受损等情况;实验鱼在过泵后呼吸频率及部分血液指标存在明显变化,但在24 h内基本可以恢复。数值模拟和高速摄影方法分析得出,剪切层是造成实验鱼泵内鳞片脱落的主要原因,撞击伤是由内流偏转诱导实验鱼撞击泵内壁面产生的,包含压力梯度在内的水力因素都可能使实验鱼产生应激反应。但由于鱼类在泵内时间极短,上述因素都不会致实验鱼死亡。     

3种水质调控方式下刺参池塘初级生产力的周年变化

通过对自然纳潮、微孔曝气、养水机池塘不同水层初级生产力及其相关参数的研究,分析养水机对初级生产力的影响。结果表明,3种水质调控方式池塘,初级生产力年均值、P/R值均以养水机池塘最高,微孔曝气池塘次之,自然纳潮池塘最低。养水机池塘、微孔曝气池塘、自然纳潮池塘的初级生产力年均值分别为(6.22±0.54)、(5.37±0.60)、(4.69±0.53) gO_2/(m~2·d)。3种水质调控方式下,养水机池塘30～50 cm水层和50～100cm水层初级生产力差异不显著,而微孔曝气池塘和自然纳潮池塘这两水层之间初级生产力差异显著,且养水机池塘50～100 cm的水层初级生产力显著高于微孔曝气和自然纳潮池塘。研究表明,养水机能显著提高刺参池塘50 cm以下水层的初级生产力,缩小上层和下层初级生产力之间的差距,从而提高池塘水体总初级生产力,为刺参饵料和池塘物质快速循环提供基本保障。     

自控变频调速式灌溉水注肥装置的研究

为现代农业节水灌溉与精准施肥所需的配套注肥装置的开发,研究采用输液泵将肥料原液和酸碱调节液强行注入灌溉管网,并与灌溉水按比例混合获得一定浓度和酸碱度(EC & pH)的灌溉液。灌溉液浓度和酸碱度通过EC传感器和pH传感器检测并反馈PLC控制系统,通过变频调速进行EC值与pH值动态调节,实现节水灌溉系统的精准施肥灌溉。采用自控变频调速技术的灌溉水注肥装置经过实际运行,完全满足设计要求,可实现灌溉液的正常输送和EC值与pH的动态调节。特别是射流自吸泵变频调速技术的实现,不仅有效实现了灌溉液浓度（EC值）的动态调节,同时降低了设备成本,完全可用于节水灌溉注肥装置的开发。     

全圆旋转射流喷头设计与水力性能试验

为了提高农业节水灌溉效率,提出了一种全圆旋转射流喷头。确定了喷头的CFD数值模拟方法,选取深宽比、位差比、劈距比、侧壁倾角作为试验因素,以射流附壁切换频率和流量振幅为指标,通过正交试验得到了喷头内流道的优化结构。通过高速摄影技术对喷头的射流附壁切换频率进行测定,同时监测喷头的进口流量,结果表明,模拟所得的流量压力关系与试验结果基本一致,相对误差范围为2. 1%～4. 0%,射流附壁切换频率随进口压力的变化趋势基本相同,相对误差范围为7. 7%～22. 2%。当进口压力为0. 15、0. 20、0. 25 MPa时,分别研究了PY210A型摇臂式喷头和射流喷头的水力性能,其中射流喷头的流量较小(1. 19～1. 53 m3/h)、射程较远(13. 0～15. 7 m)、平均喷灌强度较小(2. 85～3. 63 mm/h),转动周期较短(81～105 s),摇臂式喷头的喷洒水量呈"马鞍形"分布,射程近处和远处的喷洒水量相对较大,射流喷头的喷洒水量呈"三角形"分布,喷洒水量随射程增加而减小。     

基于改进粒子群算法的喷水推进泵叶片优化设计

为了改进喷水推进泵的敞水性能,利用改进粒子群优化算法优化其转子叶片.结合改进粒子群优化算法与数值仿真技术,以升阻比和压力分布为优化目标,对翼型NACA-6510进行优化.结果表明:经优化,翼型升阻比提高14.7%,压力分布中最低压力提高20%,有效地抑制了空化的发生.将优化翼型应用于喷水推进泵的水力模型设计,不改变翼型的位置,对其性能进行分析,发现其推力提高2.55%,效率提升6.38%;结合对扭矩系数和轴功率的分析,优化后喷水推进泵性能明显改善.经优化,喷水推进泵流场中叶片压力脉动明显改善,叶片最低压力值提高,延迟了空化的发生;分析叶片载荷分布,以及推力和扭矩的频域分布,发现叶片的优化未改变其基频,幅值变化与喷水推进泵的外特性参数相对应.上述优化设计有效改善了喷水推进泵的性能.     

基于SolidWorks的天然气-柴油双燃料发动机设计与试验

以ZS1115型柴油机为例,在基本不改变原有结构的基础上,增加天然气进气阀、天然气-空气混合器,以及天然气调速器等机构以实现双燃料燃烧控制。使用SolidWorks软件建立尺寸驱动的双燃料发动机模型,通过运动学仿真验证机械结构运动的可行性;利用SolidWorks Motion、Simulation Xpress、Simulation Flow等模块取代实体试验,通过流体模拟和力学有限元分析对主要机械结构的尺寸和性能参数进行优化模拟,得到最优结果。台架试验结果表明,基于SolidWorks设计的双燃料发动机运行稳定,输出扭矩和功率略高于原机,最佳经济区域在1 700 r·min^-1左右,较原机更大,且更适合中低速、载荷变化较大的农用工况,NO_x和烟度排放也大幅度降低。     

空化射流条件下酶法制油豆渣蛋白结构与理化特性研究

为运用空化射流处理技术有效提高酶法制油豆渣中可溶性蛋白含量、改善其理化特性，采用二维和三维荧光、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳及扫描电镜解析了不同空化射流处理时间（0、5、10、15min）对豆渣蛋白结构的影响及形态变化，并采用溶解性、乳化性、氨基酸分析、粒度分布及ζ 电位对其理化及功能特性进行表征，最终明确了空化射流处理对酶法制油豆渣蛋白结构及理化特性的影响规律。结果表明：空化射流可促进豆渣蛋白结构解折叠，使分子间相互作用增强，其亚基结构由高分子量向低分子量转化；当空化射流处理10min时，豆渣蛋白粒度分布稳定，且体积平均粒径D\[4,3\]达到最低值（470.10±8.70）nm，ζ 电位绝对值达到最大（27.4±0.83）mV，溶解特性及界面性质最佳；经氨基酸分析发现，酶法制油豆渣蛋白和大豆分离蛋白（SPI）的氨基酸组成相似，其疏水性氨基酸质量分数达33.03%。     

气体射流冲击技术在果蔬干燥中的应用

干燥处理是果蔬加工的一项重要技术,气体射流冲击作为一种新型的干燥技术在果蔬干燥方面具有很强的优势。本文综述了目前果蔬干燥常用的技术方法及其优缺点,阐述了气体射流冲击干燥技术的原理、特点、影响因素和干燥工艺。与传统干燥方法相比较,气体射流冲击干燥技术具有对流换热系数大、干燥速度快、产品质量高、能耗低等优点,在果蔬干燥方面应用前景广阔。     

自走式全混合日粮制备机设计与试验

针对目前国内奶牛饲喂过程中青贮池饲料运输成本高、操作工序多以及营养损失大等问题,在现有立式饲料搅拌机的基础上,确定了牛场青贮秸秆饲料高效饲喂的自走式全混合日粮制备机总体方案,设计了青贮池青贮秸秆饲料取料装置、环形输送装置、带有切碎刀片的立式搅拌装置以及可调节撒料范围的侧门撒料装置。针对人工手动或多功能单一机械移除青贮圆捆或方捆塑料拉伸膜效率低的问题,模拟人类牙齿咬切方法设计了一种切捆除膜装置,利用下割刀的咬合动作实现对青贮捆的抓捆、切捆、除膜等一体化作业。设计了一种高效挂接机构,可对青贮池取料装置和切捆除膜装置进行快速换装,实现了牛场青贮秸秆饲料高效饲喂的一体化作业。经试验检测,样机取料高度为5 000 mm,取料宽度为2 000 mm,全混合日粮总制备时间为23. 7 min,得到全混合日粮混合均匀度为91. 1%,全混合日粮生产率为29. 6 m~3/h,卸料自然残留率为0. 7%,青贮秸秆捆破膜清除率达98. 4%,验证了该机的实用性。