考虑水头损失的管道灌溉分水口轮灌分组优化模型

【目的】优化灌溉系统中分水口轮灌分组的灌溉制度,在满足流量要求的条件下节约电能。【方法】提出了在考虑水头损失时不同分水口状态与管道进口压力的关系模型,该模型利用分水口开关0,1状态作为自变量,从管道末端起利用推导的递推公式求出管道进水口的等效水头损失系数。依据该模型,在定流量分组轮灌优化中得到为使分组轮灌功率最小的目标函数。利用遗传算法对上述问题进行了优化求解,并给出了编码方案。【结果】在分水口等间隔布置时,轮灌分组按轮灌分组数等间隔安排所需功率最小,优化后的水头损失系数可以减小到没有优化前的0.772倍。【结论】本研究模型不仅适用于恒定流量的组合优化,也可应用于不同分水口的所需水量不同的随机灌溉以及恒压供水的优化中。     

基于激光粒度仪实验的喷枪雾化研究

为了研究喷枪喷出液体的雾化粒径随压力与扇面孔开度变化的特性,搭建了以PC机—激光粒度仪—喷枪—压力源为主体的实验台进行实验。实验表明,在其他条件不变时,随着喷枪接入压力源的不断增大,可以认为雾化粒径逐渐减小,雾化效果越好;在其他条件不变时,随着喷枪扇面孔的开度增大即扇面孔压力增大,雾化粒径并不是总在减小,雾化效果在某一段压力值下反而变得不好。当压力增大到4 bar后,喷雾粒径随压力增大无明显变化。     

缓控释氮肥对水稻生长发育及氮素利用的影响

速效氮肥对农业生产具有重要作用,但也存在用量大、损失途径多、损失量高等特点,造成了一系列环境问题。相较而言缓控释氮肥养分释放缓慢,可减少氮素损失,提高氮肥利用效率,应用于水稻也能够一定程度地增加产量。施用缓控释氮肥对水稻的影响是全方面的,从稻田氮素损失、氮素吸收利用到产量形成均产生不同的影响。本文概述了缓控释氮肥对稻田氮素损失、水稻氮素利用、器官生长、群体变化及产量形成的影响,探讨了水稻上施用缓控释氮肥产生不同效应的原因,阐述了缓控释氮肥在水稻上应用存在的问题及改进措施。     

叶轮出口边对双蜗壳泵压力脉动的影响

泵的叶轮扫掠蜗壳隔舌时产生的压力脉动是引起船用泵振动噪声的原因之一.为尽可能弱化这一影响,分别设计了叶片出口边与前后盖板基本面垂直和倾斜的2种不同形式叶轮,将其配置在相同的双蜗壳中,通过数值计算与样机试验相结合的手段,对蜗壳内9个不同位置的压力脉动情况进行对比分析.结果表明:出口边倾斜的叶轮相比于出口边垂直的叶轮可明显改善蜗壳内次脉动的“驼峰”现象,且可以进一步降低隔舌处主波动的压力峰值;对蜗壳内2个隔舌稍前的位置,出口边倾斜的叶轮反而会使得该点的压力系数幅值明显增大,且该点主波动的周期数发生改变;2种叶轮出口边的不同形式对蜗壳出口位置的压力脉动的影响基本相同;采用出口边倾斜叶轮对改善因叶轮与隔舌间的液流压力脉动是可行的.     

基于SRP模型的南雄丹霞梧桐自然保护区生态脆弱性评价

通过建立生态敏感性-生态恢复力-生态压力度（SRP）模型，利用主成分分析法确定指标权重，对南雄丹霞梧桐自然保护区进行生态脆弱性评价。结果表明:1）从生态敏感性角度，研究区高度脆弱和极度脆弱面积分别为756.50 hm²和773.58 hm²，占比之和>50%，主要集中分布于北部和中部，而主要影响要素为土壤侵蚀强度，其次为距水源距离；2）从生态恢复力角度，研究区不脆弱和轻度脆弱面积分别为777.71 hm²和676.73 hm²，占比之和>50%，主要集中分布于西部和西南部，主要影响要素为生物多样性，其次为植被覆盖度；3）从生态压力度角度，研究区不脆弱和轻度脆弱面积分别为551.33 hm²和1 205.12 hm²，占比之和>60%，主要集中分布于西部及东部，而主要影响要素为GDP密度和人口密度；4）研究区整体生态脆弱性较高，中度及以上脆弱性面积之和达到67.72%，主要集中于研究区的中部和北部，其中生态敏感性对生态脆弱性的影响最大，说明研究区整体生态脆弱性较强，应做好生态保护工作。     

插装阀阀芯优化与仿真分析

插装阀在静止状态下，由于静摩擦的原因，导致阀芯与阀套出现卡滞现象；在运动状态下，由于压差和阀芯微偏移的原因造成阀芯与阀套发生磨损；为此提出一种新型的带有导流槽的插装阀阀芯。基于缝隙流动和液压卡紧分析，建立插装阀阀芯与阀套间隙的CFD优化仿真模型，通过N-S方程、伯努利方程和卡紧力方程联立得到阀芯与阀套间卡紧力的推导公式。基于CFD仿真模拟分析，比较新型阀芯与原阀芯不同模型间隙的切线应力、压力分布规律，结果表明：在入口压力为12 MPa时，原阀芯的切线应力在12 000 Pa上下波动，大于新型阀芯切线应力4 200 Pa；在入口压力为8 MPa时，原阀芯的切线应力在7 200 Pa上下波动，大于新型阀芯切线应力3 000 Pa；且原阀芯切线应力的波动范围远大于新型阀芯。新型阀芯在阀套间的受力更加平稳，磨损更小。研究结果为插装阀优化以及减少能量损失和改善润滑条件提供理论指导和依据。     

分流叶片对高速井泵压力脉动的影响

针对高速井泵采用分流叶片设计带来的稳定性问题,运用Creo3.0软件建立了叶轮、导叶等关键零件的三维模型;在CFX数值模拟数据与外特性试验数据吻合较好的基础上,将分流叶片的进口直径d₁与叶轮外径D₂的比值定义为一个表达分流叶片综合特性参数的量纲一化系数σ.σ分别取值0.60,0.62,0.65,设计分流叶片长短不同的3个叶轮方案,且对各方案的动静干涉区域进行了详细的压力脉动数值模拟计算及分析.结果表明:压力脉动幅值大小与监测点和交界面的径向距离有关,径向距离越大,压力脉动幅值越小;各监测点压力脉动随分流叶片长度的减小逐渐减弱,当分流叶片长度减小到某一临界值以后,压力脉动基本保持不变;当σ=0.62时,压力脉动幅值较小,脉动周期清晰;除中流线上的监测点以外,各监测点压力脉动主频受叶轮叶频的影响较大,分流叶片对中流线上监测点的压力脉动影响较大.     

“龙卷风”在桑园行间除草的试验

“龙卷风”定向喷雾于桑园行间杂草，4小时后杂草开始失绿凋萎，3天后枯黄死亡，药效维持40～50天，而对桑树的药害较轻，只限于药液接触部位，才形成局部枯斑，不传导至全株，具有快速、安全、省工、高效除草的效果。     

爆破膜作为水电站调节保证措施的研究

提出了一种新型的小水电站的保护措施爆破膜装置。介绍了爆破膜装置的工作原理，圆形爆破膜片的计算及安装爆破装置后，水电站调节保证计算的图解方法。该装置可用于长输水管道小水电站的主保护和后备保护，它的主要特点是经济、可靠、管理方便。