增湿条件下泾阳南塬马兰黄土孔隙率变化研究

研究泾阳南塬原状马兰黄土孔隙率在增湿前后的变化特征,为黄土湿陷机理孔隙参数的确定提供一种依据。利用影像分析软件对扫描电子显微镜下获得的泾阳南塬原状马兰黄土增湿前后同一位置的微观影像进行二值化处理,并对马兰黄土中的不同类型的孔隙进行统计、对比、分析。结果表明增湿后架空结构破坏导致的大孔隙减少是马兰黄土发生湿陷的主要原因,并且这种湿陷会在下次孔隙变化时再次体现。将影像分析软件和电镜扫描技术相结合能够快速的分析黄土微观结构并获得相关孔隙参数。     

积雪特性参数分析及雪深模型建立

通过2015~2016年冬季积雪观测试验,测量自然条件下雪深、雪层温度、雪层密度、雪层液态含水率等积雪特性参数,分析积雪特性参数影响因子和发育变化规律,构建径向基神经网络雪深模型。结果表明,空气、地表温度及水汽压是影响雪参数发育三大主要气象因子。在时长为124 d覆雪期中,雪深最大平均融雪速率达3.20 mm·d-1,出现在融雪后期。雪层密度随雪深增加波浪式上升,其中稳定期全层密度0.1~0.4 g·cm-3;雪层液态含水率0.5%~3.5%,分层液态含水率中层较大,积雪表层和底部波动较小;全层积雪孔隙率平均值为72.3%,积底层孔隙率廓线下降最快,极差最大。经两次优化后,雪深模型最大绝对误差为0.614 1 cm,最大相对误差为5.85%,模拟精度控制在6 mm以内。     

基于机载LiDAR数据的玉米叶面积指数反演

以机载LiDAR离散点云数据为数据源,基于植被冠层孔隙率与叶面积指数的关系,提出一种反演大田玉米叶面积指数的方法。对反演LAI和实测LAI进行对比分析,结果表明:基于Axelsson改进的不规则三角格网加密方法可以将地面点和非地面点分开,结合高分辨率影像能够提取出玉米冠层点云;基于孔隙率反演LAI,尼尔逊参数的选择对结果影响很大,利用扫描天顶角模拟尼尔逊参数,LAI反演结果接近于真实情况。利用机载LiDAR点云数据能精确地反演大田玉米LAI,该研究方法适用于中等高度的农作物,可以扩展到甜菜、甘蔗等其他中等高度农作物。     

蔬菜种子物理特性和空气动力学特性试验研究

蔬菜穴盘精量播种是蔬菜工厂化育苗的关键问题,而气力式播种是广泛采用的精量播种方法之一.为此,通过实验研究了黄瓜、蕃茄、茄子和辣椒等蔬菜种子的物理性质和空气动力学特性,测定了形状、尺寸、千粒质量、孔隙率、休止角、漂浮速度和漂浮系数等有头稀理特性,作为设计蔬菜穴盘气力式精量播种装置结构和性能参数的依据.     

散粒物料孔隙率测定装置的研制

依据理想气体状态方程研制的孔隙率测定装置,可以直接、迅速测得散粒物料在各种特定状态条件下的孔隙率。该装置对于一些吸湿性强的物料、特别是易溶于水、比重测试较复杂的散粒物料尤为适宜。经测试证明,该装置测试准确、简便。该文提供的对不同装料方法、不同杂质含量、不同粒度成分的散粒物料孔隙率测定结果,有参考价值。     

浅谈孔隙率对沥青路面的影响

沥青混合料的孔隙率是一个重要的设计参数，其对于沥青路面的强度和使用性能有着重要的影响。在施工时，由于施工条件和设备的影响，不可能达到设计的孔隙率，于是一般要求用压实度作为施工时的一个控制指标，将沥青路面施工后的孔隙率控制在一个可接受的范围。在路面使用的初期，必然会有一段时间处于未完全压实工作状态，这种工作状态下，沥青路面能够提供的是未完全稳定的早期强度。在设计时，需要对比多个级配的混合料，确定合理的早期强度。     

基于果壳孔隙率测定的荔枝干燥仿真

针对荔枝干燥性能受果壳孔隙结构制约问题,通过电镜观察了果壳不同表面的孔隙形态,应用Image Pro软件,计算了其平均孔隙率。通过构建荔枝多层结构水分高温蒸发与热质传输耦合模型,采用Fluent软件,仿真了荔枝70℃干燥过程温度、压力、速度的变化,并比较了该过程的水相体积分数仿真结果与试验值差异。结果表明：荔枝果壳各表面孔隙结构存在自相似性,其平均孔隙率为0.516±0.032;荔枝干燥失水,果体温度由果壳向内传导,渐近平衡;果壳内表面形成逐渐增大的负压差;果肉表面水蒸气速度低,压差小,随时间增加,水蒸气速度及压差波动均增大;仿真结果与试验值能较好对应。     

干燥状态下混凝土孔隙结构研究

【目的】研究105 ℃恒温干燥115.5 h前后混凝土内部孔隙结构的演化规律,分析混凝土干燥前后孔隙结构对其强度的影响机理,为混凝土干燥工艺的确定提供参考。【方法】基于不同干燥温度下混凝土强度变化规律所确定的105 ℃恒温干燥115.5 h的干燥工艺,应用X-ray CT三维扫描技术分别对干燥处理前后的混凝土试件进行三维扫描,并对混凝土扫描数据进行三维重构,通过VG Studio MAX 2.2软件对其内部孔隙个数、直径、体积进行系统对比研究。【结果】经105 ℃恒温干燥处理115.5 h后,与干燥处理前相比,干燥后混凝土的孔隙率和孔隙个数均有所提高,其中孔隙率较干燥前增加了19.77%,孔隙个数增加了41.61%,单个最大孔隙体积增大了4.72%;大孔径孔隙个数所占比例降低,直径5.0~15.0 mm的大孔径孔隙所占比例仅为总孔隙数量的0.73%;小孔径孔隙比例增大,其中以直径0.5~1.0 mm的小孔径孔隙增长较为显著, 为干燥前的2.08倍。【结论】混凝土于105 ℃恒温干燥115.5 h,该干燥工艺的机理是总孔隙率增加,且小孔径孔隙比例增加而大孔径孔隙比例降低。总孔隙率增大对混凝土强度有降低效应,但小孔径孔隙比例的提高却对强度有增大效应,两种效应的叠加使混凝土强度损伤达到最小化。     

散体物料孔隙率测定装置设计与试验

为了提高散体物料孔隙率检测精度及可靠性,基于理想气体状态方程,按照气体置换法,研制了一种定容型散体物料孔隙率的快速测定装置,开发了自动检测控制系统。在设定的0.1~0.4 MPa测量范围内,采用可精确测得其体积且形态各异的标准不锈钢球体、塑料四棱柱体、鹅卵石以及细石子的试验结果发现,系统的充气压力越高,测量误差相对越小且重复性越好。采用标准不锈钢球体与圆柱体,在孔隙率分别为16.02%、25.14%、35.57%、49.05%、58.42%、67.79%、76.57%、85.36%、94.14%的标准条件下,给出了补偿系数的计算式。在样品填充率分别为25%、50%、75%、100%,充气上限压力为0.4 MPa的试验条件下,检测湿基含水率为13.5%的稻谷的试验结果显示,测量误差极差为0.3%,证实了测量结果的可靠性。     

扫描电镜下泾阳南塬马兰黄土的孔隙特征

[目的]研究扫描电镜下黄土微观结构的特征,为分析马兰黄土的孔隙特征提供一种新方法。[方法]利用IPP影像分析软件对扫描电子显微镜获得的泾阳南塬马兰黄土不同放大尺度下的微观影像进行分析,并对马兰黄土中的孔隙进行统计分类。[结果]在不同放大尺度下,微孔隙的孔隙率维持在2%,小孔隙的孔隙率与放大倍数呈线性负相关,相关系数为-0.98,其余孔隙无特定变化规律;在相同放大尺度下,微、小孔隙在马兰黄土中分布均匀,中、大孔隙较为分散。[结论]扫描电子显微镜影像可以方便、迅速地为我们提供黄土孔隙特征分析。