基于LoRa通信的棉花智能水肥管理系统设计与应用

由LoRa（超远距离广域网，Long range）与4G蜂窝移动通信组网、具有边缘计算能力智能网关、物联网终端、远程自动化控制设备、水肥管理软件集成的智能水肥一体化管理系统，在灌溉水质较差、通信基础设施薄弱的新疆，使灌水施肥更精准、高效，示范农场节本增效明显。以LoRa通信为基础的棉花智能水肥管理系统是数字农场的重要执行工具，可加快棉花种植向规模化、标准化、现代化发展。     

面向农业监视的流媒体实时传输机制

研究了分布式网络中流媒体的实时传输问题,该问题直接影响农业环境实时监视网络系统的通信效率、实时性和可靠性.考虑到农业地理环境的复杂多样,对流媒体数据传输需要考虑到网络的异构性.通过分析流媒体数据包和音视频帧的依赖关系,建立基于边缘节点的实时传输模型,在模型基础上提出一种基于边缘节点计算的实时传输机制.并通过模拟带宽缓慢变化和不规则抖动两种网络环境在玉米大田中进行仿真和试验分析.对所提出的传输机制的迟延和丢包率进行了深入的分析和认证.结果 表明:这种传输机制能够降低动态网络中流媒体数据的传输迟延和丢包现象,为农业环境监视提供了实时性和可靠性的保证.     

大庆油田嫩二段底部标准层进水后的黏滑变形计算模型

大庆油田嫩二段底部(以下简称"嫩二底")标准层高压进水改变了其力学状态,使其形成滑移的条件发生变化.为研究进水压力对标准层滑移的影响,基于区域间地层压差作用下的地层位移解析解,推导了标准层断裂前、后的垂向正应力与剪切应力计算公式;考虑长期注采条件下地层存在反复多次滑移的实际情况,运用黏滑理论建立了标准层断裂后层面残余剪切应力与滑移量计算模型,计算了不同进水条件下地层的滑移临界条件与滑移量.研究表明,在区域间地层压力差的作用下形成滑移后,在标准层断裂面上会有部分剪切应力未完全释放,标准层进水后,会使标准层形成滑移的区域间压差值降低,标准层滑移后断裂面的残余剪切应力降低,形成更大的剪切应力释放,使标准层更易滑移、滑移量更大.大庆油田嫩二底标准层进水后的黏滑变形计算方法可为标准层剪切套管损坏的有效防控提供理论依据.     

《中国兽医学报》再次荣获“中国高校百佳科技期刊”奖

2020年12月30日,从中国高校科技期刊研究会获知《中国兽医学报》荣获"2020年度中国高校百佳科技期刊"奖,这也是继2018年之后学报又一次获得该奖项。据悉,中国高校科技期刊评选活动旨在促进并鼓励高校科技期刊高质量发展,不断提升高校科技期刊的创新力、影响力和贡献力,研究会组织相关专家对中文核心期刊、中国科学引文数据库、中国科技核心数据库、中国学术期刊影响因子年报和中国科技期刊引证报告等第三方的客观数据进行加权计算.     

猪活动区域多孔介质模型及其阻力系数的CFD模拟

旨在尝试将躺卧姿势下的猪体简化成不同几何形状以求取其阻力系数,并分析它们的差异性。本研究采用校核过的CFD模型,模拟探究了简化猪模型、半椭球模型、椭球模型和半圆柱模型4种不同躺卧猪模型对猪群区域在X、Y和Z3个垂直方向上阻力系数的影响,分析了4种模型对猪栏内气流以及压力分布的影响。结果表明,椭球模型的惯性阻力系数相比半椭球模型与半圆柱模型更加接近简化猪模型,其在X、Z和Y方向上的惯性阻力系数与简化猪模型之间的相对误差分别为-4.0%、-12.2%和14.7%,并且气流与压力分布基本一致。因此,采用椭球模型代替简化猪模型进行建模计算不仅能保证准确度还能有效提高计算效率。     

水泵水轮机泵工况轴向力特性分析与改善

水泵水轮机是抽水蓄能电站的核心部件,水泵水轮机的轴向力特性对其运行稳定性与安全性具有主要影响。作为一种典型的立式机组,为防止抬机事故的发生,机组转轮部分需要具有向下的轴向力,但在泵工况下,该轴向力容易过大,并可能引起机组下沉。采用计算流体动力学方法,研究分析抽水蓄能水泵水轮机泵工况不同流量与活动导叶开度下的轴向力特性。研究结果表明,在泵小流量、小导叶开度、高扬程的工况下,向下的轴向力较大;采用对称布置的均压管路连接转轮上冠腔体与尾水管,轴向力变为轻微向上,扬程与水力效率无显著变化,有效解决了机组泵工况向下轴向力较大的问题,机组运行的安全性与稳定性得到了显著提高。     

CFD技术在人工光植物工厂的应用前景

计算流体力学软件(Computational Fluid Dynamics,CFD)是以电子计算机为工具的软件系统,它可以准确的模拟密闭环境内的温度和气流分布,目前广泛应用于航空航天、船舶、环境、建筑等多个领域。人工光植物工厂作为现代农业的发展形势,具有安全卫生、高质高产、环境可控等优点,但由于造价高,资源消耗大,无法广泛推广。利用CFD技术分析植物工厂内温度和气流场不仅可以减少运行能耗,同时稳定的环境还可以保证植物的产量。本文主要介绍CFD技术在农业领域的应用,分析其未来在植物工厂的前景。     

叶片偏转角对液力变矩器的性能影响规律

建立了液力变矩器三维流道模型并进行流场仿真计算,将计算结果与试验数据进行对比,验证了仿真策略的正确性。基于流场仿真策略分别研究了液力变矩器泵轮、涡轮和导轮叶片偏转角对性能的影响规律。结果表明,各叶轮叶片偏转角对液力性能均有较大影响,导轮叶片偏转角对失速泵轮转矩系数影响最大,且随着偏转角的增大,失速泵轮转矩系数先减小后趋于平缓;涡轮叶片偏转角对失速变矩比和最大效率影响最大,且随着偏转角的增大,失速变矩比和最大效率均趋于减小。研究结果为液力变矩器的改型和性能优化设计提供了理论参考。     

基于CFD的蛋鸭舍内环境模拟分析与验证

为优化4层层叠式笼养鸭舍舍内环境,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)对鸭舍内气流场、温度场及CO_2浓度场进行模拟。将笼架简化,考虑其对气流的阻挡作用,将鸭笼及鸭只视为多孔介质。模拟结果显示,进风口为湿帘时,侧墙湿帘与端墙之间存在通风死区,风速低于0.5 m·s~(-1)。进风口为通风小窗时,鸭舍未安装通风小窗区域风速小,CO_2浓度大。改变纵墙湿帘位置对鸭舍结构进行改进,改进后气流不均匀系数降低了17%。改进通风小窗布置发现,提升通风小窗分布均匀性显著降低舍内温差;提升通风小窗安装高度将显著降低舍内CO_2浓度。该研究可为蛋鸭舍结构设计提供参考。