长距离输水管渠结合系统闸阀联合调控方式研究

输配水渠道系统在跨越河谷时往往采用倒虹吸管道,其弹性波波速较明渠重力波有数量级的差异,故探索闸阀这两种响应特性相差迥异的控制对象的控制逻辑差异和调控方式具有一定意义.在处理一维明满流数值计算时采用窄缝法将有压流和明流控制方程统一,选择前馈逻辑与反馈算法中的PI增益系数与动作频率几个要素进行研究对比.由于管道的响应速度较快,阀门无前馈时控制效果仍较为理想,阀门无反馈控制效果很差.选取了水位波动、闸门调整量及稳定时间等性能指标组合成综合指标GI,相较PI控制,阀门和闸门仅采用比例或积分控制时,GI分别变大了39％、17％和75％、55％.对于与算例类似的一般管渠结合系统,阀门可采用无前馈控制,但建议采用反馈控制.阀门可根据管道特性选择不同的控制方式,长管道可仅采用比例控制,避免流量震荡的管道可仅采用积分控制.主要研究方法、结果可用于输配水工程中无压-有压系统的控制器设计,有利于实现输配水系统的安全、高效及自动化运行.     

楼房猪舍液泡粪排污浅析

近两年,楼房养猪兴起,但是楼房猪舍液泡粪排放过程流态较为复杂,流态变化可能导致管道位移进而导致渗漏;液体流速高低与污泥排放难易程度存在时间错配,导致淤积;污泥自身特性导致悬吊管内淤积。需要对楼房猪舍液泡粪模式排放过程中的液体性质和流态进行分析,有针对性地解决问题。     

一种可净化水质的生态透水坝

生态透水坝能够拦截暴雨径流,坝体本身能对污染水体进行过滤、微生物分解等净化处理,已被广泛地应用到面源污染的治理中。为了解决现有生态透水坝技术中的不足和缺陷,文章提出一种构造简单、建造成本低、可净化水质的生态透水坝,并对其构造方案、工作原理、实施方式及技术效果进行了研究与探讨。目前,该生态透水坝已在湖南省多个生态清洁型小流域建设项目中开展应用,生态效益显著,为中小河流面源污染治理工程提供了重要的实践技术。     

固定管道式常温烟雾系统雾滴沉积仿真与试验

为了进一步研究固定管道式常温烟雾系统的风场分布特性和雾滴沉积分布特性，基于计算流体力学（CFD）非稳态模拟，通过建立固定管道式常温烟雾系统在温室内作业的气流速度场仿真模型及雾滴沉积分布仿真模型，分析了该系统在3组作业参数（液压为0.05MPa，气压为0.2、0.3、0.4MPa，3组作业参数分别对应的喷头出口截面平均气流速度为200、400、600m/s）〖JP2〗下的气流速度分布特征及在3组作业参数、4组高度水平（0、40、60、80cm）和2个〖JP〗雾滴沉积区域（喷头正下方区域和喷头中间区域）下的常温烟雾系统的雾滴沉积分布特性，并对雾滴沉积分布特性进行了试验验证。研究结果表明：固定管道式常温烟雾系统作业时可在棚室内形成涡旋气流，有益于雾滴在整个棚室内的漂浮、弥散和沉积，根据仿真和试验结果得出本系统的最优作业参数为气压0.3MPa、液压0.05MPa。喷头正下方和喷头中间区域的雾滴最大沉积量分布在喷头喷射方向前方1m区域（采样点5），且沿喷头喷射方向呈逐渐降低趋势。相同试验条件下，雾滴沉积量随着气流速度的增加呈降低趋势。喷头正下方的雾滴地面沉积量低于中间区域的雾滴地面沉积量，而在高度水平40、60、80cm下，喷头正下方相应的雾滴沉积量高于中间区域。正下方区域的雾滴主要沉积分布在60~80cm的高度区间，中间区域的雾滴主要沉积分布在高度40、80cm区域。不同作业参数下雾滴在不同高度的仿真和实测沉积量相关系数范围为0.990~0.924。雾滴沉积量仿真值和实测值的相对误差范围为0.008~0.374， 说明CFD仿真可较准确地预测模拟常温烟雾系统气流速度场与雾滴沉积分布特性，指导实际作业参数优化。     

纵轴流双螺旋滚筒的设计与试验分析

为解决目前国内大豆机械收获出现的损失率大、含杂率高、破碎率高的问题,设计出一款纵轴流双螺旋脱粒滚筒。由于滚筒工作环境及工作载荷复杂,为防止脱粒滚筒在脱粒工作过程与其他结构引起共振或者谐振而影响脱粒效果和机具损坏,利用ANSYS Workbench对设计的纵轴流双螺旋脱粒滚筒进行模态分析。模态分析结果表明:纵轴流双螺旋脱粒滚筒的1阶固有频率为43.881Hz,远大于滚筒自转和发动机自转产生的激励频率,螺旋滚筒结构是安全的。以收获速度为试验因素,破碎率、含杂率、损失率为试验指标,对纵轴流双螺旋脱粒滚筒与普通齿杆脱粒滚筒的作业效果进行对比试验,得出纵轴流双螺旋脱粒滚筒损失率、破碎率、含杂率最大为0.153 9、4.75、3.86,普通杆齿脱粒滚筒最小损失率、破碎率、含杂率为0.502、6.85、0.29。试验结果表明:设计的螺旋脱粒滚筒的破碎率、损失率均低于普通滚筒,能够满足大豆收获的需求。该研究可以为大豆收获脱粒装置的设计提供参考。     

叶轮驱动式机收残膜水洗分离设备研究与试验

针对机收残膜混合物水洗清选装置残膜分离率较低的现状,设计了一种叶轮驱动式机收残膜水洗分选分离设备。介绍了整机基本机构和工作原理,探究了物料在液体流场中的迁移运动规律。为确定叶轮转速、射流管道水压和残膜破碎尺寸等因素对残膜分离率的影响,以三因素为自变量,残膜分离率为响应指标,建立了因变量和响应指标间的多元数学回归模型,并采用BBD试验设计和响应曲面法对残膜分离装置进行最优化参数探究。结果表明:最优参数组合为叶轮转速842.93r/min、射流管道水压0.21MPa、残膜破碎尺寸45×72.33mm~2时,残膜分离率可达到最大值为79.39%。经台架试验验证,应用响应曲面法得到的模型和最优残膜分离率的参数是可行的,可为残膜分离提供理论基础和技术支持。     

可降解植物纤维农用地膜纸的制备与性能

以针叶木纤维为原料,通过黏状打浆和添加化学助剂,制备了一种环保型的低透气高抗水的地膜纸,并对地膜纸进行物理强度、透气度和抗水性测试。结果表明,该地膜纸在90°SR,浆内添加2.0%阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、2.0%聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE),6 g/m~2石蜡涂布量的条件下制备的地膜纸抗张指数为112.75 N·m~2/g,耐破指数为6.88 kPa·m~2/g,透气度为0.06μm/(Pa·s),湿强度为38%;经石蜡抗水处理后,水中浸渍30 h后湿强度在60%以上,在露天农业铺膜应用中具有较高的湿强度。经保温保湿性试验,其保温作用与塑料膜相同,保湿性比塑料膜低4%左右,完全可以代替塑料膜在农业生产中应用。     

不同含量伊维菌素长效透皮制剂在家兔体内的药代动力学研究

研究制备伊维菌素含量分别为0.5%、1.0%、1.5%的长效透皮剂,进行3组相同药量不同体积伊维菌素长效透皮剂在家兔体内的药代动力学试验,研究其代谢过程。优化高效液相色谱-荧光检测器测定血浆中伊维菌素含量的方法,通过绘制标准曲线、对精密度、回收率、检测限和定量限的测定,表明该方法符合生物样品的分析要求。对家兔外耳廓单次均匀喷洒给药,通过血浆中伊维菌素质量浓度随时间的数据变化表明,药物可快速经皮肤吸收入血,发挥效应。伊维菌素含量为0.5%、1.0%、1.5%的伊维菌素长效透皮剂依次记为1、2、3组,通过PKSolver药动学处理软件对数据分析发现,1、2、3组吸收半衰期分别为0.52、0.35和0.75 d;达峰时间分别为1.47、1.13和1.23 d;峰质量浓度分别为91.09、37.61和69.53μg·L~(-1);消除半衰期分别为3.55、4.95和4.61 d;平均滞留时间依次为9.995、11.902和6.995 d。药时曲线面积分别为7 578.33、5 530.75和2 542.20μg·d·L~(-1)。3组药物在家兔血浆内均符合有吸收一室开放模型,且第2组吸收半衰期和达峰时间最短,平均滞留时间最长,效果最好。结果表明,本研究制备的伊维菌素长效透皮剂在家兔体内的血药质量浓度变化平稳,释药时间较长,在体内维持有效药物质量浓度时间长达35 d,有明显的长效作用。