低比转数变曲率叶型离心泵非定常流动分析

运用Fluent流场计算软件,采用修正的RNG k-ε湍流模型、滑移网格技术和二阶隐式时间推进法,用SIMPLEC算法对压力和速度耦合求解,数值模拟了低比转数变曲率叶型离心泵定常压力场、速度场和非定常压力场,设定了不同工况下靠近隔舌区叶轮和蜗壳之间的3个监测点,得到了3点的均压脉动度,并将计算的外特性曲线与试验进行了比对。结果表明,短叶片抑制了工作面流动的分离,改善了叶片上压力分布,叶轮出口处的射流尾迹区得到了明显改善;隔舌附近监测点的压力脉动幅值与监测点到隔舌间的距离成正比;数值计算结果为该泵叶型设计提供了理论依据。     

基于VOF法的坡面薄层流水力特性数值模拟

应用Fluent计算软件,采用VOF方法对坡面薄层流进行自由表面追踪,结合标准k-ε紊流模型模拟了不同粗糙度床面条件下流速、雷诺数、弗汝德数以及阻力系数的沿程变化,并验证了数值模拟方法的正确性。结果表明,数值模拟方法具有可行性,坡面薄层水流表面张力作用不可忽略。     

基于标量有限体积法的灌溉末级渠系非恒定水流模型

通过区分明渠非恒定流中对流波与重力波属于不同的物理过程,把渠道非恒定流控制方程进行了变形处理,基于标量有限体积法构建了具备高精度和分辨率的灌溉末级渠系非恒定流数值模型。基于文献数据及野外实测数据,对模型的模拟性能进行了验证。结果表明,构建的模型模拟的斗渠和农渠水位值与实测值之间的平均相对误差为2.8%～4.1%,水量平衡误差不大于0.07%,具备良好的模拟性能,为开展末级渠系布置模式及管理研究提供了可靠的数值工具。     

Markers for maturity and senescence in the potato crop

Summary Maturity in the potato crop is, as yet, ill defined. In an experiment in which nitrogen was applied pre-planting in six treatments, the opportunity was taken to follow changes in growth and development together with changes in three possible measures of physiological activity. A sudden decline in the concentration of sugars in the petiole sap was best associated with changes in crop growth development and may be an appropriate indicator of the onset of maturity and then senescence.

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Zusammenfassung Das Einsetzen von Reife und Seneszenz bei Kartoffeln ist nicht genau definiert. Bekannt sind jedoch eine Reihe von Faktoren, um dieses zu modifizieren: zum Beispiel die Stickstoffversorgung. In einem Versuch wurde der Stickstoff (als Kalksalpeter, ‘nitrochalk’) ausgelassen (N0) oder mit 40, 80, 160 und 240 kg ha⁻¹ zur Pflanzzeit (N1 bis N4 entsprechend) verabreicht. Eine gesplittete Anwendung von N, 80 kg ha⁻¹ zur Pflanzung und 80 kg ha⁻¹ zur Pflanzung und 80 kg ha⁻¹ eine Woche nach Knollenbildung (N5) war eingeschlossen. Unterschiede im Blattfl?chenindex (LAI, Abb. 1), Gesamtproduktion an Trockenmasse (Abb. 2) und Trockenmasse-Konzentration der Knollen (Abb. 3) wurden untersucht, um den Einfluss des Grades der Stickstoffanwendung auf das Einsetzen der Seneszenz (Abb. 1 und 2) und der Reife (Abb. 2 und 3) zu ermitteln. Die Konzentrationen an Gesamtchlorophyll (a+b) in ausgebreiteten Bl?ttern (Abb. 4 und 5) und die Zuckerkonzentration (Abb. 6) sowie die Nitrationen (Abb. 7) im Saft der Petiolen wurden untersucht, um m?gliche physiologische Indikatoren für das Einsetzen von Reife und Seneszenz zu erhalten. Die Konzentration des Gesamtchlorophylls in den Bl?ttern war zu jeder Zeit eine Funktion der H?he der Stickstoff-Applikation (Abb. 5) und sank graduell w?hrend des sp?teren Teils der Wachstumsperiode (Abb. 4). Es bedurfte keiner Kennzeichnung der Schwellenh?he für das Einsetzen der Seneszenz. Die Konzentration sowohl an Saccharose wie auch NO₃ im Petiolensaft zeigte scharfe Rückg?nge (Abb. 6 und 7), welche unter Einfluss hoher N-Gaben sp?ter erfolgten. Dennoch zeigt ein Vergleich der Zeiten dieser kurzen Rückg?nge mit Ver?nderung beim LAI, bei der Gesamttrockenmasse-Produktion und der Trockenmasse-Konzentration der Knollen (Tabelle 1), dass die Ver?nderung in der NO₃-Konzentration nicht mit Ver?nderungen in Pflanzenwachstum und-entwicklung assoziiert war; der Abfall der Saccharose-Konzentration stimmte jedoch gut überein.

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Résumé Le début de la maturité et de la sénescence de la culture de pomme de terre n'est pas bien défini mais on connait un certain nombre de facteurs qui le modifient, par example la nutrition azotée. Dans cette expérimentation l'azote est apporté aux doses de 0-40-80-160 et 240 kg/ha à la plantation (respectivement N0 à N4). Un double apport d'azote, 80 kg/ha à la plantation et 80 kg/ha une semaine après la tubérisation (N5) est inclu à l'essai. La modification de l'index de Surface Foliaire (LAI) (fig. 1), de la production totale de matière sèche (fig. 2) et de la matière sèche des tubercules (fig. 3) est suivie pour montrer l'effet des doses d'azote apportées sur la date de sénescence (fig. 1 et 2) et de maturité (fig. 2 et 3). La concentration en chlorophylle totale (a+b) dans les feuilles bien développées (fig. 4 et 5) ainsi que celle des sucres (fig. 6) et des ions nitrate (fig. 7) dans le jus pétiolaire ont été étudiées en tant qu'indicateurs physiologiques possibles de la sńescence et de la maturité. La concentration en chlorophylle totale dans les feuilles dépendait des doses d'azote apportées (fig. 5) et diminuait progressivement au fur et à mesure de l'avancement de la saison culturale (fig. 4). Elle ne donnait pas de seuil limite pour le début de la sénescence. La concentration en saccharose et en NO₃ dans le jus pétiolaire montrait une chute importante mais tardive avec les fortes doses d'azote. Cependant, la comparaison de la durée de cette courte déclinaison avec les modifications du LAI, de la production totale de matière sèche et de la teneur en matière sèche des tubercules montrait que la variation du taux de NO₃ n'était pas associée à l'évolution du développement de la culture, tandis que celle de la teneur en saccharose concordait bien. Nous suggérons que lorsque la concentration en saccharose des pétioles de feuilles bien développées du sommet de la plante chute fortement, les potentiels de croissance et d'accumulation de matière sèche dans les tubercules (tableau 1) deviennent limités car ils ont atteint leur maximum.

     

开启木材细胞通道的途径

木材细胞通道畅通与否,直接关系到难干材的干燥、难浸渍防腐剂、阻燃剂木材的处理。开启木材细胞液体流动通道主要从纹孔膜入手,作者在前人研究基础上探讨了木材细胞液体移动形式及细胞通道开启的途径,归纳了3种开启木材细胞通道方式,一是采用化学处理,二是生物处理,三是借助外力(机械力、蒸汽力、冰冻力)等方式迫使木材细胞壁纹孔膜破裂,从而疏通或扩大细胞液体流动通道。阐述了每一细胞通道开启方式的适用范围以及实际操作中面临的问题,以便于能更好的运用到木材干燥、防腐、阻燃、染色等木材加工领域。     

分离缓冲液对水稻细胞核悬液DNA分辨率效应的比较

为制备高纯度水稻细胞核悬液供FACSCalibur流式细胞仪使用,选用6种细胞核分离缓冲液制备样品,对其DNA分辨率效果进行比较,Otto buffers和Marie’s nuclearisolation buffer表现分辨率较高,细胞G0/1峰产生的变异系数较低(CV分别为3.57%和3.41%);其中Otto buffers的组分较Marie’s nuclear isolation buffer简单、成本低,且能在正常室温条件下分析和保存。虽然在细胞核悬液中Tris-MgCl2buffer显示最低的CV值(3.19%),但产生较多的背景碎片。而其余3种缓冲液(Lysis buffer LB01,Galbraith’s buffer和Arumuganathan’sbuffer)的变异系数均较高(分别为4.75%,6.28%和6.73%)。结果表明采用Otto buffers分离缓冲液制备细胞核悬浮液,能实现苗期对水稻花粉植株的不同倍性(单倍体、二倍体、三倍体等)快速鉴定。     

二维泊肃叶流场中荷电颗粒动力学分析及固液分离试验

液固两相流中的细小且体积浓度低的固相颗粒在液相流动影响下,除受颗粒重力作用外,还有Stokes阻力、Saffman力、压力梯度力、附加质量力等的共同作用,并在液相流场中作不可控的运动。为了有效控制固相颗粒运动,该文在二维泊肃叶流场的垂直方向上设计一高压静电场,使电场力作用于荷电固相颗粒,并建立了有界黏性流体在二维泊肃叶流场和高压静电场同时作用下带电颗粒的运动力学模型,分析了固相颗粒的运动规律,并设计了多物理场耦合条件下的固液两相分离装置。利用该装置对清洁度为NAS12的L-HM32#抗磨液压油进行颗粒分离试验,12 h后,2～100μm的颗粒数目显著减少,颗粒分离效率高达到95%,液压油清洁度达到NAS4级,实现高效的固液分离和固相颗粒分选。     

箱涵式进水流道的立式轴流泵装置水动力特性分析

为了研究有涡时箱涵式进水流道的立式轴流泵装置水动力性能,该文采用CFD(computational fluid dynamic)和高速摄影技术对箱涵式进水流道的立式轴流泵装置进水流道内部附底涡流动特征及其对泵装置水动力性能的影响进行了分析。数值模拟和试验结果表明,基于CFD数值模拟技术,成功捕捉到各工况时箱涵式进水流道内部附底涡轨迹,与高速摄影捕捉到附底涡的运动轨迹较为一致,且均发生于喇叭管口下方,附底涡对泵装置的安全运行稳定性有直接影响。有、无消涡锥的箱涵式进水流道出口断面的轴向速度分布均匀度与速度加权平均角的差异性较小,但其水力损失值下降较大;叶轮所受轴向力相对比值m1在0～7.0%范围内波动,轴向力随流量系数的增大而减小,附底涡对叶轮所受径向力的影响较大,径向力相对比值m2在5.0%～110.0%范围内波动,涡带对叶轮受力有一定程度的影响,实际工程中应避免箱涵式进水流道内部涡带的出现。     

土壤水流模式染色剂示踪及优先流程度评估

优先流是结构性土壤水分入渗的主要方式。为了直接利用土壤水流模式分析其优先流程度,该文采用亮蓝染色剂示踪原状与扰动土柱的土壤水运移,定量评估优先流的相对发育程度。研究结果表明原状土柱优先流发育,空间变异性强,受优先流通道的特征控制,其优先流水流模式以蚯蚓大孔隙流和土块裂隙优先流为主。扰动土柱的水流模式为活塞流,无优先流发育。该文提出了随深度变化的染色面积比的变异系数指示原状土柱优先流相对程度的评价准则:变异系数越低,优先流程度越高。变异系数≥0.5%为优先流程度一般发育,0.25%~0.5%之间为发育,≤0.25%为非常发育。并通过原状和扰动土柱灌溉模拟试验验证了评价准则的可靠性。     

黄土坡面细沟形态变化及其与流速之间的关系

研究细沟的形态变化特征是认识细沟侵蚀的重要基础,细沟发育过程中细沟形态变化与水流动力学特性之间存在相互影响和相互作用的关系,研究细沟发育过程中细沟形态与水动力学之间的关系,有利于更好地了解细沟侵蚀过程和侵蚀机理。该研究通过室内人工模拟降雨试验,对黄土坡面细沟发育过程中的细沟形态变化及其与流速的关系进行了研究。结果表明:坡面侵蚀过程呈明显的阶段性,坡面细沟形态变化过程与坡面径流含沙量的变化情况基本一致;坡面跌坎发生的临界流速为0.19~0.21 m/s,当坡面径流流速大于这个临界值的时候,坡面会出现跌坎;细沟发育初期,细沟间的距离一定程度上影响细沟的分布,最早出现的细沟之间不会再出现新的跌坎,这一间距范围在12.5~17.5 cm之间;细沟侵蚀过程主要以下切侵蚀和溯源侵蚀为主,沟壁坍塌的侵蚀作用相对较小;细沟流速随时间的变化大致呈先增后减的趋势,细沟流速随细沟宽度的增加而显著减小,这一趋势在4 m坡段尤为明显,二者之间存在显著负相关关系(r=-0.348,P=0.04)。受试验条件所限没有研究细沟深度和流速等其他水动力学参数,以后需要不断改进试验方法来准确测量流速、水深等指标,进一步研究细沟发育过程。