玉米油乳化液电破乳时离散液滴的电聚结和电分散特性

电破乳已在许多工程领域得到广泛应用。为了探讨食用油乳化液的的电场破乳机理,该文采用Winner99颗粒图象分析仪对直流静电作用下W/O油包水玉米油乳化液的离散相粒径进行了试验测试,分析了不同电压下离散液滴的电聚结及电分散特性。在理论分析及试验数据的基础上,建立了一个初步的预测电分散的简化理论模型,并分析了粒径对电分散临界电压的影响。试验及理论分析表明,当临界电压达到5 700 V时,将出现电分散。电破乳的操作电压在1 000～5 000 V时,脱水效果较好。     

不同电场下豆渣的电渗透脱水

在连续直流电渗透脱水中,局部电阻的增大和电极与物料接触处的电化学反应,严重阻碍了电渗透脱水的进行。该文采用等占空比和不等占空比电场来提高电渗透脱水的速率,并分析了电渗透过程中电压梯度和电路中电流的变化。认为不等占空比电场是提高电渗透脱水速率的有效方法。     

微波干燥浆果过程中料层电场分布影响能量利用分析

浆果微波干燥时,果浆料层内部的电场随着温度升高和水分下降产生复杂、多变分布,直接影响微波能量的利用和干燥均匀性.为了解析树莓果浆微波干燥过程中的料层内电场分布影响微波能量利用的规律,通过对连续式微波干燥机设置4种输入功率(12、15、18、21 kW),从而控制干燥腔顶部磁控管开启模式,根据开启磁控管的数量和位置的变化...     

高压脉冲电场对植物乳杆菌的杀菌效果及三种模型的比较分析

研究了高压脉冲电场(pulsed electric field, PEF)对接种于苹果汁中植物乳杆菌(Lactobacillu plantarum)的杀菌效果并应用三种模型进行了分析。结果表明,随电场强度和脉冲时间增加,PEF对植物乳杆菌的杀灭效果增强,34 kV/cm、1050 μs时植物乳杆菌最大降低了4.135个数量级。Hülsheger 模型、Weibull模型和Log-Logistic模型均能很好地拟合PEF处理植物乳杆菌的失活曲线,五个模型评价参数,精确因子(Af),偏差因子(Bf),根平方和(SS),根平方方差(RMSE)和决定系数(R²)分析表明三个模型中,Log-Logistic模型最好地拟合了PEF处理下植物乳杆菌失活动力学变化。     

直流电场力作用下土壤中离子迁移与电阻率的时空变化特征

为了探求在施加直流电场力作用下土壤电阻率的变化过程,以含有盐分的风沙土为供试材料,应用四电极法监测了在施加不同直流电压下土壤电阻率的动态变化过程。结果表明:在不同电压作用下土壤电阻率均具有明显的阶段性波动变化特征,通电10 h以前电阻率处于微小降低过程;10 h以后经过急剧递增后逐渐降低,并伴随着土壤温度的急剧增大,不同电压处理间差异明显。连续通电30 h后土壤中钠离子在阴极0~4 cm范围内富集,氯离子在阳极0~1 cm范围内富集;土壤p H在阳极附近下降约5个单位,在阴极上升约2.4个单位,两极相差7.2个单位,并在土柱断面形成了明显的碱性离子迁移带和酸性离子迁移带,阴、阳极附近电导率明显升高。研究认为,在外加电场力作用下土壤电阻率发生极为敏感的时空变化过程,通电不同阶段外加电场力对土壤溶液中活性离子和土壤颗粒吸附态离子的作用存在着阶段性特征。在用电动法改良盐渍化土壤时,选取适度的外加电压和通电时间是实现清除土壤活性离子和土壤潜性离子的重要条件,土壤p H和电阻率敏感的时空变化体现着土壤阴阳离子的异向迁移与空间分布过程。     

水热耦合作用下尿素转化为铵态氮的动力学模型

在4种温度、5种土壤含水量共20种处理的室内控制条件下,研究了土壤含水量、温度及其耦合作用与尿素转化为铵态氮的关系,探讨水热耦合作用下尿素转化为铵态氮的动力学过程,以及旱地农田尿素利用率。研究结果看出,在本试验条件下,提高土壤温度和土壤含水量均可以促进尿素向铵态氮的转化,且在尿素转化为铵态氮的过程中,土壤温度和土壤含水量存在着交互效应。同时建立了土壤中尿素转化中铵态氮含量变化的动力学模型(Y=a+bt+c／t),模型分析表明,土壤温度和水分对a值存在负交互效应,而对b、c值却存在正交互效应。此外,通过对试验各温区比温值的分析,发现施用尿素后铵态氮产生的最敏感温区及最敏感湿度,并针对施肥方法提出了一些建议。     

基于电阻抗的苹果干燥过程含水率实时检测及动力学分析

为了找到一种经济便捷的苹果片干燥过程含水率实时检测方法,分析热风温度和风速对干燥过程的影响,该研究实时检测了不同风速和热风温度下苹果片的电阻抗和含水率并分析了其随时间变化的规律。结果表明,干燥过程中苹果片电阻抗随干燥时间的增加而增大,含水率随干燥时间而减小,两者线性负相关(R2≥9.3),因此可以通过电阻抗的变化实时检测苹果干燥过程。苹果片电阻抗和含水率随干燥时间的变化均符合薄层干燥Logarithmic模型;基于电阻抗和含水率分别拟合得出不同条件下的干燥速率,并利用阿伦尼乌斯公式求出苹果试样干燥过程活化能,当风速为0.5和1.0 m/s时,依据电阻抗计算所得活化能分别为32.447和23.212 k J/mol,含水率计算所得活化能为27.320和22.947 k J/mol,依据电阻抗计算所得活化能与前人研究活化能值更一致。研究结果可为苹果片干燥过程在线检测和分析提供参考。     

温度影响下的稻纵卷叶螟实验种群动态的系统动力学模拟

温度是影响稻纵卷叶螟（Cnaphalocrocis medinalis Guenee）发育、存活和繁殖的关键生态因子之一。研究温度与稻纵卷叶螟种群数量变动的关系,可为害虫种群的控制提供科学依据。本文根据稻纵卷叶螟在不同温度处理下（19.0℃,22.0℃,25.0℃,28.0℃,31.0℃）的实验种群生命表,利用系统动力学的相关理论和方法构建仿真模型,对稻纵卷叶螟实验种群的数量动态进行了模拟,在此基础上预测成虫的产卵量,并通过敏感性分析确定了成虫产卵的最适温度。结果显示,在初始卵量均为100标准粒的情况下,温度过高（〉25.0℃）不利于稻纵卷叶螟实验种群低龄幼虫的生存和发育,温度过低或过高均不利于实验种群后期的发育和繁殖;随着温度的上升,稻纵卷叶螟的存活率和生殖力迅速提高,温度为25.0℃时世代存活率、次代产卵量达到最高值,分别为19.67%和1488.4头;稻纵卷叶螟成虫的最高产卵量出现在24.9℃。研究表明了系统动力学模型在害虫种群发育动态及预测方面有着良好的应用潜力。     

胶体作用下饱和土壤中Cd运移的数值模拟

通过室内土柱出流实验探讨了饱和壤砂土中Cd在SiO2胶体作用下的运移行为,并用对流-弥散方程(Convection-Dispersion Equation,CDE)对实验结果进行了数值模拟。结果表明,土壤中SiO2胶体的存在抑制了Cd的运移,土壤对Cd的吸附以动力学反应为主。耦合Freundlich等温吸附的单点非平衡模型(One Site Nonequilibrium Model,OSM)能较好地模拟Cd在壤砂土中的运移,模拟得到的吸附特性参数β较小,表明壤砂土吸附表面的不均一性较强。SiO2胶体的穿透时间较早,耦合沉淀-释放反应的CDE模型可以很好地描述SiO2胶体在壤砂土中的运移。胶体作用下的CDE模型成功地模拟了SiO2胶体存在时Cd的运移;同时,参数敏感性分析结果表明,胶体对Cd的吸附速率系数kamc、kaic越小,解吸速率系数kdmc、kdic越大,越有利于Cd的运移。     

降雨作用下黄土浅层滑坡的危险性分析

[目的]在不同的降雨条件下,对黄土浅层滑坡进行危险性分析,为评价黄土地区浅层滑坡提供有效手段。[方法]以甘肃省天水市为例,根据SHALSTAB模型,在ArcGIS中进行二次开发,编写不同降雨量时浅层滑坡危险性分析程序,计算不同降雨量下浅层黄土滑坡分布预测。[结果]随着降雨量的增加,浅层滑坡数量明显增多,所占面积比例从5mm/d的0.166%增加为320mm/d的3.624%,上升了20倍左右。[结论]当降雨量较小时,浅层滑坡分布于雨水集中汇积的区域,随着降雨的增加,浅层滑坡沿着黄土沟谷向上游延伸。通过和实际发生滑坡灾害进行对比分析,证明计算结果准确可信。     

高压脉冲电场预处理对果蔬动态黏弹特性的影响

为了解高压脉冲电场（high pulsed electric field,HPEF）预处理对果蔬动态黏弹性的影响,该文应用DMA-Q800热动态力学性能分析仪对几种大众果蔬苹果、梨、萝卜、马铃薯等进行了动态压缩试验研究,获得了不同高压脉冲电场参数、不同振荡频率下果蔬的储能模量、损耗模量及损耗正切等黏弹性参数,并结合果蔬细观组织结构扫描电镜分析了高压脉冲电场预处理对果蔬动态黏弹性的影响机理。结果表明：果蔬的储能模量、损耗模量及损耗正切随频率的增加而增大,随着电场强度、脉冲宽度、脉冲时间的增大,苹果和马铃薯组织模量下降,白萝卜组织模量增加,梨试样组织模量先增大后减小,果蔬细观组织扫描电镜分析表明高压脉冲电场预处理引起的果蔬细胞结构、膨压及细胞间隙变化是造成果蔬动态黏弹性变化的主要原因,在25～90℃温度范围内,随温度的升高4种果蔬组织的储能模量、损耗模量呈下降趋势,梨和白萝卜的对照组试样先上升后下降。研究结果可为高压脉冲电场预处理果蔬实现低能耗冻干加工工艺参数优化等应用提供理性分析基础。     

油田高矿化度废水对土壤微生物影响的研究

对油田高矿化度废水不同污染程度土壤中微生物调查研究结果表明,当旱地土壤中石油浓度＞0.5%、废水浓度＞0.1%时,对异养菌、放线菌和固N菌产生显著的抑制作用,而真菌、酵母菌数量随石油浓度的增高而增加,当水田中石油浓度＞3％时即对好气民养菌有显著抑制作用,废水浓度＞0.1%时即对厌氧异养菌和施线力产生显著抑制作用。     

FAO56计算水分胁迫系数的方法在田间水量平衡分析中的应用

从作物水分胁迫系数的基本概念和FAO56的相关公式出发，考虑土壤临界含水量的时间变化，推导出了一个水分胁迫系数计算公式，该公式比较全面地表达了土壤供水能力、作物潜在腾发量与作物所受水分胁迫之间的关系。将该公式和另一幂函数公式应用于山西潇河冬小麦田间水量平衡分析，两者对土壤水分的动态模拟都达到了较高的精度，水量平衡计算结果也比较合理，模型的参数基本一致。与幂函数公式建立的模型相比，新公式建立的田间水量平衡模型具有待定参数少、求解结果稳定、易于收敛的优点，同时还能得到0～1 m土壤临界含水量变化曲线。该曲线反映了作物在土壤水分消退的过程中遭受不同程度水分胁迫的可能性大小，并得出土壤临界含水量在冬小麦生长前期较小，中期最大，后期较大。在返青～收获期，0～1 m深土壤临界含水量最大为290 mm，最小为215 mm，平均值为247 mm。这些结论对于农业用水管理具有一定的参考价值。     

高压电场下玉米的干燥特性

玉米刚收获时含水率一般超过18%,为了能够安全存储必需将含水率降低到14%以下,因此干燥是玉米生产加工中不可缺少的工序。该文利用高压电场干燥技术,以玉米为对象研究了物料厚度、针电极密度对干燥特性的影响,并与自然通风干燥对比分析了高压电场干燥玉米的脱水速率和含水率的变化。结果表明:高压电场干燥时,当针电极密度在113~283根/m2范围内时,脱水速率随针状电极的密度的增加呈先增大后减小的趋势,针电极存在一个较佳密度170根/m2;而物料堆积厚度对高压电场干燥的影响较小,当物料堆积较薄(d=0.8 cm),含水率为36.7%时,电场脱水速率是对应自然通风脱水速率的2倍,干燥时间是自然通风干燥的50%;但当物料的堆积厚度较大(d=1.9 cm),含水率为20%时,电场脱水速率是对应自然通风干燥的6.5倍,可节省85%的干燥时间,当物料的堆积厚度大于3.6 cm时,水分的自然蒸发对电场干燥的影响可忽略;高压电场干燥的能量利用率不低于9.3%,是热风干燥的10余倍。因此高压电场干燥适用于厚物料层的干燥,不仅节能而且还能有效减少晾晒场地和工作量,提高干燥效率。研究结果可为玉米等粮食作物的高效节能干燥提供参考。     

不同仓型的粮堆温度场重现及对比分析

为了揭示不同仓型粮堆内温度场和水气分压场随季节的变化规律及其对储粮安全的影响,该文以天津地区的钢板浅圆仓和平房仓为研究对象,以小麦为储粮目标,采用阵列式分布的温度传感器监测粮堆温度,利用温度拟合算法和WU模型构建粮堆温度场模型,重现粮堆在冬末春初之际和夏季的温度场和水气分压场分布;根据温湿度场耦合理论分析其云图特征,并在此基础上比较2种仓储粮状态的差异。结果表明:夏季,浅圆仓和平房仓的小麦粮堆中均存在大体积的冷芯,使整个粮堆可以安全度夏;冬春交替之际,2种仓的粮堆中均存在多区域分层现象,但由于浅圆仓的表层粮堆水分吸收速率大于平房仓,致使次年春季浅圆仓的粮堆表层更易发生结露;根据平房仓小麦粮堆的等温曲线变化方向可推测有邻仓存在,且由2个毗邻的平房仓温度场融汇度可判定邻仓有储粮。研究结果将为粮堆结露研究提供新思路,为结露预测提供理论依据。     

高压电场处理对贮藏番茄活性氧代谢的调节

为探讨高压电场调控采后果实成熟衰老的作用机理,研究了交变电场和稳恒电场处理对采后番茄活性氧代谢的影响。试验结果表明：交变电场处理可诱导贮藏前期番茄超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性,延缓贮藏后期SOD活性上升和CAT活性下降;稳恒电场处理对酶活性的诱导不显著。两种电场处理均延缓了过氧化物酶（POD）活性高峰出现的时间。稳恒电场处理果实整个贮藏过程中保持了高水平的抗坏血酸（AsA）以及还原型谷胱甘肽（GSH）含量。整个贮藏期间高压电场处理均显著抑制了番茄过氧化氢含量以及超氧阴离子的产生。     

基于流固耦合渗流的植物油料压榨数值模拟

考虑植物油料的可变形和流变,植物油料的压榨过程是一个渗流场和流变场耦合渗流问题。基于流固耦合渗流理论建立植物油料压榨过程的模拟模型,采用有限差分法和有限元法交替求解渗流场和流变场。数值模拟了压榨过程中菜籽和菜籽仁油料的位移、菜籽仁孔隙流体压力分布与消散、有效应力分布与变化。菜籽和菜籽仁的位移数值解和实测值比较吻合,尤其在中、后时段。     

叶片厚度对轴流泵性能影响及内部流场分析

为研究叶片厚度对轴流泵性能影响及其内部流场变化规律,该文采用圆弧法和流线法进行比转速550、转速2900r/min的QY90-4.4-1.5型潜水轴流泵水力模型设计,完成产品开发及样机型式试验。通过加厚叶轮叶片进行对比试验,阐明泵流量—扬程、流量—轴功率和流量—效率曲线产生差别的原因。采用计算流体动力学(CFD)方法进行叶片厚度对流场影响的数值计算,得到最优工况叶片表面相对速度分布和不同工况叶片表面静压分布。经过分析,阐明薄叶片总体性能优于厚叶片,但抗汽蚀性能可能劣于厚叶片。厚叶片翼型脱流、叶片进出口出现回流及二次流情况更为严重,水力损失较大,是泵效率等性能参数偏低的主要原因。