倾斜料盘式气体射流冲击干燥机优化设计及试验验证

针对现有倾斜料盘式气体射流冲击干燥机流场均匀性差、干燥效率低、干燥产品品质不均一等问题,该研究基于现有气流分配室设计了一种特型均流板并对原有导流板尺寸结构进行优化,利用数值模拟软件Fluent对干燥机中气流场进行模拟,并利用响应面法对料盘倾角、喷嘴间距、料盘至喷嘴间距、喷嘴排列方式等结构参数进行优化。结果表明,喷嘴排列方式由矩形排列改变为交叉排列,喷嘴至料盘高度与喷嘴直径比为6.78、喷嘴间距与喷嘴直径比为1.25、料盘倾斜角度为24°时,气流分配室出口气流速度均匀性得到改善,其速度不均系数和速度偏差比降至1%以下。以新鲜胡萝卜片为例进行干燥机结构优化后性能验证试验。结果表明,优化后的干燥时间缩短28.6%,胡萝卜片干燥成品色泽更好,由于较好地保留了微观结构,收缩率由64.2%降低至50.56%,复水比由3.84提高至4.51。该研究解决了现有倾斜料盘式气体射流冲击干燥机干燥不均匀、产品品质低等问题,可为后续实现高效率、低能耗和高品质的干燥加工提供参考。     

基于加热均匀性的射频干燥系统结构优化与试验

针对现有射频干燥系统存在装料量大时射频加热不均匀、干燥过程无法实时称重等问题,该文设计了一种热风对流加热装置、装料装置和称量装置。热风对流加热装置主要由热源供给系统、风温风速控制系统和气流分配室组成;装料装置由特制的多层料盘组成;称量装置由称量传感器、称量托盘和支柱等组成。采用计算流体力学软件对气流分配室进行模拟,结果显示改变气流分配室为喇叭口形状及增加分流圆柱体后,条形出风口处风速均匀性提高,其速度偏差比从31%降为10.5%,速度不均匀系数从19%降为7.6%。以玉米种子为例进行了优化后的性能验证试验,结果表明:热风对流加热装置可以提供均匀的温度和风速;自动称量装置能够实时监测物料的质量,其最大量程为24 kg,分层后的薄层物料最大处理量为18 kg,偏差范围为1~5 g;在热风和射频合适的匹配参数下,采用射频干燥结合热风对流技术,以及分层装料的方法,可解决射频干燥大装载量玉米种子产生的热偏移问题和边角效应问题,进而提高射频加热均匀性。该研究避免了干燥过程中外界温湿度的影响,减少了10%的干燥时间,为改善射频加热均匀性提供了参考。     

混流谷物干燥机沿通气盒纵向粮层气流分布均匀性的研究

在混流干燥机中,因穿过粮层的气流沿通气盒纵向分布不均匀常导致干燥不均匀。为了改善气流分布的均匀性,出现了多种变截面通气盒,但对其作用一直存有争议。该文通过实验研究了混流干燥机内粮层气流沿通气盒纵向分布的特点及影响因素,证实变截面通气盒对改善粮层气流分布均匀性的作用不明显。提出了变开孔率通气盒的型式和设计计算方法,它以增加3～4mm水柱气流阻力为代价,可使粮层气流分布达到均匀一致。     

气流改善泡沫树莓果浆微波干燥均匀性提高能量利用率

为满足浆果低能耗、高品质的生产过程的需要,采用理论分析、数值模拟与台架试验相结合的方法,研究气流与微波协同作用对泡沫果浆干燥均匀性和微波能利用率的影响规律。结果表明:在气流与微波协同干燥中由于物料的介电特性指标及表观导热、气体渗流、气相导热、液相导热等系数变化,从而影响泡沫果浆料层中传热、传质过程。泡沫果浆传热及传质系数变化,影响泡沫果浆内部热传导及水分传递,温度及含水率直接影响泡沫果浆介电特性指标,进而影响物料微波能吸收。气流在料层边界热对流量及料层内的热传导量是表征气流、微波协同作用的主要指标,当料层边界热对流量与内部热传导量比值低于27.79时,气流与微波协同作用产生正向效应,提高微波能利用率;当料层边界热对流量与内部热传导量比值高于27.79时,此协同作用产生负向效应,降低微波能利用率;气流携带泡沫果浆中蒸发出的水蒸气,降低物料表层湿空气压力,导致泡沫果浆气泡的产生和破裂,强化传热传质过程,进而提高料层内温度及含水率分布均匀性。当气流速度小于1.5m/s时,气流速度与干燥均匀性呈显著正相关;当气流速度大于1.5m/s时,气流速度对物料干燥均匀性影响不显著;在气流速度为1.5m/s时,干燥时间短,微波能利用率最高,相比无通风时提高了17.57%,微波能吸收量、温度及含水率分布的均匀度分别提高了20%、19%及27%,符合低能耗、高品质的浆果干燥生产要求,研究结果为浆果微波泡沫干燥工艺优化提供依据。     

稻谷四向通风混流干燥段数值模拟与试验

针对稻谷竖箱式干燥段内粮层气流分布不均匀等问题,基于稻谷四向通风混流干燥工艺,设计了一种适用于四向通风混流干燥段的双侧进气变径角状管,用于提高粮层气流分布均匀性和保持稻谷品质。基于计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）和多孔介质传热传质基本理论,建立稻谷层内热湿耦合传递的数学模型,通过运用Fluent软件对干燥段内稻谷静态流场和温湿度分布情况进行数值模拟。研究表明：采用双侧进气变径角状管的干燥段,有效解决了粮层流场和温湿度沿进气角状管纵向分布不均问题。采用自主研制的四向通风混流干燥试验台,应用二次回归正交旋转组合试验方法进行了参数优化试验,优化参数组合：热风温度43 ℃,角状管进口风速为4.1 m/s,初始含水率值为18.2%时,干燥速率为1.116 %/h,爆腰率增值为1.7%,食味值为80.33,试验结果与优化结果相符合,稻谷干燥不均匀度为0.7%,干燥效果较优,采用双侧进气变径角状管的干燥段和优化干燥参数具有实际应用价值。     

Numerical simulation and optimum design on airflow distribution chamber of air-impingement jet dryer

为了改善气体射流冲击干燥机气流分配室流场结构,提高喷管速度分布均匀性,以气体运动微分方程和RNG k-ε湍流模型为基础,利用计算流体动力学软件Fluent对气流分配室内气流流场进行了三维数值模拟,得到了热气流在气流分配室内的流动特征,并对原模型结构进行改进,提出了3类优化方法,同时将最优模型的预测值与试验数据进行了比较。计算结果表明,气流分配室原始结构的速度矢量在气流腔室内部形成2个左右对称的反向涡流区,对应喷管出口速度分布沿高度方向呈先减小后增加的趋势,设计工况下速度偏差比和速度不均匀系数分别达到24.6%和18.1%;减小分配室下端宽度这一常见思路并不能改善气流分配室的速度分布均匀性,而扰流模型则被证明是可行的; 平板扰流模型的效果优于半圆柱扰流模型,其最佳结构参数为平板间距为160 mm且第一块平板较喷管轴线高14 mm,速度偏差比降为7.7%,而速度不均匀系数仅为4.7%,数值模拟结果与试验数据最大偏差不超过8%。该文的研究思路对类似于干燥机气流分配室结构的均匀性设计提供了参考。     

气体射流冲击干燥机气流分配室流场模拟与结构优化

为了改善气体射流冲击干燥机气流分配室流场结构,提高喷管速度分布均匀性,以气体运动微分方程和RNGk-ε湍流模型为基础,利用计算流体动力学软件Fluent对气流分配室内气流流场进行了三维数值模拟,得到了热气流在气流分配室内的流动特征,并对原模型结构进行改进,提出了3类优化方法,同时将最优模型的预测值与试验数据进行了比较。计算结果表明,气流分配室原始结构的速度矢量在气流腔室内部形成2个左右对称的反向涡流区,对应喷管出口速度分布沿高度方向呈先减小后增加的趋势,设计工况下速度偏差比和速度不均匀系数分别达到24.6%和18.1%;减小分配室下端宽度这一常见思路并不能改善气流分配室的速度分布均匀性,而扰流模型则被证明是可行的;平板扰流模型的效果优于半圆柱扰流模型,其最佳结构参数为平板间距为160mm且第一块平板较喷管轴线高14mm,速度偏差比降为7.7%,而速度不均匀系数仅为4.7%,数值模拟结果与试验数据最大偏差不超过8%。该文的研究思路对类似于干燥机气流分配室结构的均匀性设计提供了参考。     

通风改善发芽糙米微波连续干燥均匀性

为了提高发芽糙米微波干燥的均匀性,采用台架试验、计算模拟和理论分析相结合的研究方法,分析微波干燥机内料层上微波能分布规律,研究微波干燥时风速对发芽糙米干燥均匀性影响。结果表明:在波导馈口平行的微波干燥机上,馈口间存在耗损和反射,微波能利用率降低;在微波干燥过程中,通入室温空气带走发芽糙米蒸发出的水蒸气:风速低携带水蒸气能力弱,而风速高会导致气流分布不均匀,合适风速在0.5~1.0 m/s。在微波干燥时引入通风方式,可提高微波干燥均匀性,从干燥工艺方面解决因电场分布引起干燥均匀性差的问题。研究结果为微波干燥机的干燥腔结构设计和干燥工艺优化提供依据。     

5H-1.5A型花生换向通风干燥机研制

为了解自行研发的5H-1.5A型花生换向通风干燥机作业性能,该文介绍了研发设备总体结构、工作原理及烘干箱体、导风组件、换向通风机构、余热回收装置等关键部件,并开展了整机作业性能试验研究,对比了空载工况下有无导风组件时,介质空气穿过承料板后的风场分布特性,测得有导风组件时承料板上方10 cm处风速均在0.68～0.73 m/s范围内,水平方向介质空气通风均匀性显著提高。测试了双入风口并行通风干燥10 h和单入风口换向通风干燥38 h过程中床层物料温度变化及干燥终止含水率分布情况:0～10 h,底层物料温度快速升高,上层物料温度上升缓慢,物料层温差先快速增大后逐渐缩小;10 h后,上、中、下物料层温度呈类波浪式升落,波动幅度逐渐减小,物料层温度逐渐逼近设定干燥温度;干燥终止时,左、右2个干燥半区最大含水率差值分别为1.42%、1.74%,为左、右干燥区含水率总降幅的4.1%、5.1%,干燥均匀性良好。测试并评估了余热回收装置对整机加热贡献率、热效率、能耗成本等的影响:余热回收装置在换向通风阶段对干燥系统的加热贡献率约为61%,系统热效率提高至80%以上,批次干燥能耗成本降低48.7%。与传统固定床干燥设备相比,可节省能耗成本约64.7%,干燥不均匀度降低约82.6%。研究结果可为设备的改进熟化及推广应用提供技术支撑。     

基于Shannon-Wiener指数的干燥过程中物料含水率均匀性计算及验证

为了改善带式干燥机内流场结构,提高干燥机内水分均匀度,在计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)理论的基础上,利用FLUENT软件包模拟并探讨堆积厚度、热风流速、热风温度和热风含水率对干燥后物料含水率的影响,并辅以试验验证。在Shannon-wiener指数的基础上计算干燥机内含水率均匀度,并与传统水分均匀性(Mu)计算方法和CFD计算的平均值作比较。利用FLUENT软件包数值模拟并试验验证了2种导流板(普通导流板和翼型导流板)的干燥效果。结果表明:试验测得各测孔的风速与数值模拟的结果吻合。4类因素中堆积厚度对含水率均匀度影响最大,厚度为80 mm的槟榔层的含水率比厚度为40、60 mm的更均匀。含水率均匀度曲线的趋势相似,但含水率均匀度与CFD计算结果更接近。水分均匀性指数曲线显示堆积厚度为80 mm的试验水分均匀性远高于其他试验,当物料厚度为80 mm时,进口热风温度70℃,热风流速1.5 m/s,进口热风含水率0.24的试验条件更有利于水分均匀地分布。翼型导流板使得槟榔含水率从0.285降到0.215,水分均匀性指数提高至0.926,干燥效率提升。     

真菌及混合菌对锯木屑类腐殖质形成和转化的影响

采用液体摇瓶培养,在接种单一真菌(木霉、黑曲霉或青霉)和混合菌情况下,研究其对锯木屑类腐殖质组成和转化的影响,旨在揭示微生物利用木质素形成腐殖质的可能性,为土壤腐殖质形成提供理论参考和依据。结论如下:(1)在培养体系中,黑曲霉、青霉和混合菌在培养初期的快速繁殖致使代谢液中可溶性碳数量降低,随菌落繁殖渐趋平衡,降解作用增强,残留物中有机碳组分不断向代谢液中释放有机碳小分子,菌球的吸附作用更加速了这一过程,促使代谢液中有机碳数量急剧增加。木霉对残留物的降解作用显著,随后部分微生物量碳随菌体死亡重新进入残留物中,使得代谢液有机碳数量先增加后减少。整个培养过程中,残留物中碳的数量因降解作用而呈减少趋势。(2)WSS表现为先降低后升高的趋势。(3)接种菌悬液可迅速增大HLA和HLu的含碳量。青霉处理HLA组分一直处于降解阶段,而其他3个处理在培养初期均有利于HLA降解,随微生物自身合成和缩合作用的进一步增强,新的HLA形成。(4)培养初期,FLA的形成速度大于HLA,随后FLA逐渐向HLA转化。(5)培养结束后,各处理FLA分子趋于简单,而HLA分子在整个培养过程中先简单化,而后趋于复杂,新形成的HLA分子结构较复杂。(6)培养初期,木霉和黑曲霉的繁殖促使HLu数量增大,后期HLu逐渐向易溶态有机碳转化,青霉在培养中前期对HLu主要表现为降解,后期随菌体数量扩大,HLu数量再次提高,而混合菌处理HLu的数量一直处于递减状态。培养结束后,各处理HLu的数量均有所增加。     

Overview of the structure and the challenges of Japanese wildlife law and policy

Japan has a variety of laws to conserve and manage wildlife and biodiversity. This article reviews Japanese laws from conservation of endangered species to the fish and game code, and indicates the issues and challenges they face. It then discusses the issues and challenges for management in the application of the laws.The Japanese statute for conservation of endangered species corresponds to the US Endangered Species Act in appearance, but is much more limited in application and scope. There is no legal channel, such as lawsuits, to assure citizens’ and experts’ input. With respect to general species, management of fish and animals are divided; the fish code’s scope is limited to fishery purposes. Control of wildlife damage is the biggest emphasis in the wildlife code. Reform to bring principles of scientific management into pest control has begun, but conventional culling is still the norm.Japan’ wildlife and fish management is distinctive in relying upon local resource users, instead of on a strong regulatory agency. This is a consequence of traditional communal management, and is apparent in coastal fisheries. The depopulation and exhaustion of rural communities, however, makes it difficult to rely on the community for management. In particular, wildlife management, which relies on aging hunters, is facing a turning point. To address these changes, agencies must be strengthened and lawmakers must enact a mechanism to assure sound science in wildlife policy, while working to revitalize rural communities.     

下一代Internet发展综述——下一代Internet的产生和发展

本文论述了IPV6产生的社会原因,阐述了国外发达国家下一代Internet的发展状况和中国下一代Internet的发展状况及最新进展。     

陶寺古城形成与选址的环境与文化背景研究

临汾地区的陶寺遗址是黄河中游地区发现的夏代之前的都邑性古城。通过对临汾地区和陶寺遗址区域自然环境条件的研究和分析,结合区域考古学文化的发展,探讨了陶寺古城的形成原因以及选址影响因素。研究表明:全新世中期至陶寺文化时期,临汾盆地由于较为暖湿的气候条件、良好的土地资源和水资源条件,区域内的新石器文化获得了持续发展。仰韶文化中晚期,我国中原地区及北方地区的新石器文化均获得了快速发展。临汾地区不仅处于这一文化发达区域的中心位置,而且地处我国中原核心地区同北方和东北地区文化交流的重要通道上,同时也是我国东西向文化交流的通道之一,由于这种优越的地理位置,临汾地区的区域文化优势地位逐渐显露出来。相当于龙山文化晚期的陶寺文化时期,相较其他中原核心地区,临汾地区受水患影响较小,区域文化的强势地位进一步凸显,因而成为都邑性古城兴起之地。陶寺文化时期,古城所在的黄土台地冲沟尚未下切,南河和宋村沟均为宽浅的沟谷型河流,高于平原地面的黄土台地既有利于设防又能有效规避水患,在塔儿山上游地区拥有较大汇水面积的南河和宋村沟又可以提供丰富稳定的水源,因而是营建古城的理想场所。     

优化书库环境加强图书保护

通过分析损害图书的各种自然因素,阐明优化书库环境、加强图书保护的重要性。     

水氮耦合对苹果光合特性和果实品质的影响

通过不同灌水量和施氮处理,研究水氮耦合对红富士苹果光合特性及品质的影响。结果表明:红富士苹果的光合特性在不同水肥组合下的变化不同,其光合作用存在明显的“午休”现象。中水高肥和高水高肥的肥水组合对光合速率的保持有一定的作用。低水中肥的肥水组合的蒸腾速率最低,保水效果最好。中度水分供应条件下,施用较多的氮肥可以提高气孔导度利于光合的进行。肥水管理以灌溉量5250m³/hm²、氮肥施用量600kg/hm²方案能获得较高的品质效益。     

水土的合理保持与颐和园周边环境的保护

颐和园是清代北京西郊皇家园林区的重要组成部分,它的兴建与当地独特的自然环境密不可分,而当地独特的自然环境又与水土的合理保持关系密切,克服水土失衡是颐和园周边环境保护的重要方面.     

黄土残塬沟壑区范围界定及近21年来NDVI时空变化特征

为探究黄土残塬沟壑区退耕还林（草）工程等林业生态工程实施后林业资源恢复情况，以黄土高原DEM数据及2000—2020年归一化植被指数NDVI数据为基础，采用地形因子计算、水文分析、空间叠加分析等方法，划分了较为完整的黄土残塬沟壑区的范围，并利用趋势分析法、变异系数的相关理论与方法，分析了近21年来黄土残塬沟壑区NDVI时空变化特征。结果表明：（1）黄土残塬沟壑区横跨山西、陕西和甘肃3省，面积约为2.99万km²，沟壑密度为1.91~3.21 km/km²；（2）黄土残塬沟壑区NDVI从时序变化上看，全区21年总平均NDVI值为0.711，2000—2020年该区植被NDVI变化趋势呈快—慢—较快增长；从空间分布来看，植被覆盖度NDVI值总体为0.6~0.9，研究区中部地区植被覆盖度较其他地区高；（3）在时空趋势特征方面，研究区西部和东部部分地区植被覆盖改善程度明显，中部地区植被覆盖情况较为稳定；在时空波动特征方面，该区植被NDVI时序波动稳定，空间波动差异性较大，低波动区域面积占比为48.06%。整体而言，黄土残塬沟壑区主要分布在山西、陕西和甘肃3省，该区2000—2020年间植被NDVI整体呈上升态势，植被覆盖水平整体较高且波动较低，并呈持续改善趋势。研究结果可为黄土残塬沟壑区水土保持工作提供理论基础和科学依据。     

品种与肥料对苦荞麦产量及水肥利用的影响研究

品种和施肥对苦荞麦产量和水肥利用影响的试验表明,“黑丰1号”、“黔威2号”的产量显著高于“寿阳灰苦荞”,且以“黑丰1号”最优。施肥后3品种产量明显增加,且以有机肥和无机肥各半量处理最优。种植优良品种和合理施肥可提高苦荞麦的水肥利用效率。