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。     

数值模型结构不确定性对模拟结果的影响分析

以内蒙古鄂托克旗为例,基于GMS中的MODFLOW模块构建了地下水流数值模拟模型,分析了模型结构(含水层厚度、参数分区)与模型参数不确定性因素对模拟结果的影响.研究结果表明:含水层不确定情景(含水层下边界概化为隔水底板平均值870 m)与实际情况水头差值绝对值的累计和最大为701 m,对模拟结果起了主控作用;当含水层下边界概化为910,940 m时,累计和分别增加为1 013,1 593 m;与仅考虑单个不确定性因素相比,同时考虑模型参数与含水层不确定情景累计和最大为738 m,同时考虑参数分区与含水层不确定情景累计和最大为791 m.因此,在构建地下水流数值模拟模型时,应优先考虑含水层空间结构概化的合理程度,同时考虑多个不确定性因素对模拟结果的综合影响,使地下水数值模拟模型能更精确地反映真实的地下水流状况.     

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.     

不同送风和载物方式作用下冲击式速冻设备中虾仁冻结过程的比较

以明虾虾仁为研究对象,利用数值模拟结合实验验证的方法,研究两种送风方式(单侧送风和双侧送风)和两种载物方式(板带载物和网带载物)对虾仁冻结过程的影响,找到使虾仁冻结时间最短的送风和载物方式。研究发现:对于虾仁冻结来说,采用双侧送风+网带载物可以使虾仁表面流场流速更大,有利于提高换热效率,减少虾仁冻结时间,相对于其他送风方式和载物方式来说可缩短虾仁冻结时间的14%～25%;双侧送风有助于低速侧形成提高虾仁下表面流速的涡流,而网带载物可以避免在虾仁下侧面与网带交界处以及虾仁头部形成射流"真空区",上述均有助于提高虾仁表面风速,缩短虾仁冻结时长;但是冻结速度越快,虾仁冻结均匀性则越差。在本次实验中,虾仁内外最大温差出现在实验组D(双侧送风+网带载物),最大温差可达13.02℃。     

《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.     

隔板长度对紧凑型高速磁力泵水力特性及叶轮径向力的影响

为探究蜗壳内隔板长度对紧凑型高速磁力泵外特性与叶轮径向力的影响,根据蜗壳型式及隔板长度的不同提出6种蜗壳方案.设单蜗壳为方案一,其余双蜗壳方案根据隔板长度从小到大依次设为方案二至方案六.采用ANSYS-CFX软件对不同工况下(0.8Q_d,1.0Q_d,1.2Q_d)各蜗壳方案泵内流场进行数值模拟,得到不同蜗壳方案的泵中心面静压分布云图,并进行径向力分析.采用方案四蜗壳作为泵实型样机进行试验,将试验值与计算结果进行对比.研究结果表明:相较于无隔板的单蜗壳泵,采用有隔板的双蜗壳泵有利于平衡叶轮径向力,在额定流量下单蜗壳在x,y方向的径向力最大分量分别为151.2,149.7 N,是双蜗壳方案四的1.5倍;随着隔板长度的增大,泵的扬程与效率均逐渐提高,叶轮径向力不断减小,3种工况下扬程的模拟值与试验值偏差均小于3.0%;试验表明数值计算结果具有可信性,研究结果可为紧凑型高速磁力泵在提高水力性能以及平衡叶轮径向力方面提供一定参考.     

中隔墩长度对斜式轴伸泵装置出水流道水力特性的影响

为研究大型低扬程泵站斜式出水流道水力特性,采用数值模拟方法对某斜20°轴伸泵装置三维湍流流场进行了数值计算,发现斜式出水流道内存在严重的偏流问题,基于4种计算方案的数值模拟结果分析了偏流的成因,在研究了中隔墩长度对斜式出水流道流态和水头损失影响的基础上提出了解决偏流的措施,并得到模型试验的验证。研究结果表明:顺水流方向看,中隔墩长度为14 m时的斜式出水流道内的主流明显偏于左侧,在流道右侧下部存在较大范围的旋涡区;导叶体出口具有较大周向速度分量的水流呈螺旋状进入"S"形弯曲的斜式出水流道,两者相互作用导致斜式出水流道产生偏流;随着中隔墩长度的增加,斜式出水流道左右孔的偏流系数逐渐减小、流道水头损失呈先减小再增大趋势,当中隔墩加长至23.35m时出水流道左右两侧的出流流量达到基本相等;采用长中隔墩斜式出水流道的泵装置模型试验最优工况点效率达到80.56%,泵装置模型试验结果与数值模拟结果一致,取得了预期的纠偏效果,得到有关工程设计院的认可,并应用于工程实际。     

烟叶烘烤干筋期密集烤房热湿环境数值分析

以标准密集烤房为对象,建立计算流体力学(CFD)模型,运用大型模拟软件(Fluent),对烘烤干筋期密集烤房内部的温度场、湿度场及气流组织进行了系统的数值模拟.基于数值模拟结果,分析了密集烘烤典型送风参数下温度场、湿度场、气流组织分布的规律及进风口风速与烟叶间隙风速的关系.综合考虑风机能耗、叶间风速,进风口风速宜选取2.2?3m/s.     

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。