北方谷子物料特性的试验研究

针对现有的谷子穴播排种器因结构设计和材料选择不合理而导致充种效果差等问题,本文旨在通过明确谷子穴播排种器的种箱等结构参数与谷子种子物料特性之间的关系改善谷子穴播效果,以黑龙江地区种植较多的大穗金谷、张杂谷13号、龙谷31号三种谷子种子为研究对象,通过试验测量了三种谷子种子的外形尺寸、千粒重、孔隙率、内摩擦角、自然休止角...     

切碎农作物秸秆理化特性试验

选取我国粮食主产区的玉米秸秆及华北地区的7种农作物秸秆为研究对象,采用生物质原料测试方法、标准试验研究了用于生产生物质压块燃料的切碎物料(粒度为5 ～ 30 mm)的理化特性.试验结果表明,不同地区的玉米秸秆理化特性差异较大,东北地区的静态堆积角最大,堆积密度最小,比其他地区平均低17.25％,灰分含量最低;同一地区的不同农作物秸秆的理化特性存在显著差异,玉米秸秆和棉秆的动态外摩擦角显著差异高于其他秸秆,豆秸、棉秆、花生壳的堆积密度最高.     

颗粒状群体物料的空气动力特性的研究

本文运用相似准则的函数理论及量纲分析方法,在实验的基础上建立了颗粒状群体物料的气动特性无量纲关系式;并针对几种典型的农业物料进行了分析,为谷物烘干、气流清选与输送等农机工作部件的设计提供了依据。     

厌氧干发酵混合物料的流动特性分析

将有机生活垃圾与污泥混合作为原料应用于厌氧干发酵中,对条件下的物料进行流动特性分析,利用RV2旋转粘度计测量有机生活垃圾与污泥不同混合比例和不同温度条件下的表观粘度,并绘制相应的流变曲线。结果表明:不同含量的有机垃圾与污泥的表观粘度在发酵前后不同,发酵前后污泥每增加一份其粘度分别增加15.41%,10.26%,而增加一份有机物其粘度分别降低12.79%,6.92%;原料的配比浓度对粘度有较大影响,污泥浓度与其粘度成正比关系,且发酵前的粘度是发酵后的1~3倍;混合物料在温度较低时,粘度值随温度升高而下降的趋势较大,温度较高时,这种趋势变缓;且随着剪切速率的增加表观粘度逐渐降低至最后趋于稳定。该项研究为沼气工程中的设备选型及输送等工作提供了理论参考依据,具有实际的指导意义。     

秸秆类物料的力学特性研究现状与探索

随着农业工程学科的发展,深入研究秸秆类物料的力学特性越发重要,因为秸秆类物料的这一特性能够为农业收获机械、加工机械等提供必要的设计参数和理论依据。为此,从秸秆类物料压缩、剪切、拉伸和压缩力学特性的影响因素入手,介绍了秸秆类物料力学试验的国内外研究现状,提出了将秸秆类物料多种力学特性结合起来进行综合分析的理念,探究它们之间相关联处,并对其发展趋势进行了分析。     

农作物秸秆基础特性的主成分分析

为探明农作物秸秆工业分析成分、物理特性和元素组成等基础特性之间的相关关系,对5种农作物秸秆进行综合评价,采用水稻、玉米和棉花等作物秸秆为原料,测试了其基础特性数据,并进行主成分分析。结果表明,前4个主成分因子可解释农作物特性的84.29%,前4个主成分的贡献率分别为41.27%、21.73%、12.93%和8.36%。利用主成分分析结果可对水稻、玉米和棉花等作物秸秆样品进行简化的综合评价。      

小麦秸秆压缩弯曲特性试验研究

为给秸秆圆捆打捆装置和其它打捆机构提供相应的力学参数和理论基础,根据麦茎秆的几何尺寸,并利用万能试验机控制夹具加载速度对不同含水率的麦秸秆进行弯曲、轴向压缩和径向压缩等力学特性试验,得出载荷-位移等曲线,并获得相关力学参数数据。利用Origin将数据直观地反映出来,再用MatLab对试验数据进行拟合,得出拟合方程。试验结果表明:麦秸秆压缩所需要的力大于弯曲所需的力;含水率和夹具加载速度在一定范围内时,无论是在麦秸秆的弯曲试验还是压缩试验中,载荷峰值的大小与加载速度和含水率都有关,因此在设计打捆压缩成型机构时需考虑含水率与其关键机构工作转速对打捆装置的影响。     

玉米秸秆物理机械特性试验研究

为深入研究免耕播种机破茬开沟装置切割秸秆的切割机理,以玉米秸秆为研究对象,应用万能材料物理试验机等仪器,对玉米秸秆在不同含水率时的物理机械特性进行试验研究.研究结果表明,在玉米秸秆直径和变形位移相同的情况下,随着玉米秸秆含水率的不断增加,秸秆弯曲载荷呈先下降后平稳趋势、穿刺载荷呈不断的下降趋势.     

小麦秸秆的抗拉特性试验研究

农作物秸秆是一种重要的生物资源,对其力学特性的研究在农作物的加工利用方面有着重要意义。文中实验研究分析了小麦秸秆的抗拉特性,比较分析了不同生长部位的抗拉能力,判定出小麦秸秆中部位置较易断裂。同时得出含水率对小麦秸秆的抗拉能力有重要的影响,其表现为含水率高的秸秆抗拉性能弱于含水率低的秸秆,而含水率低的秸秆却比含水率高的秸秆容易断裂。     

农作物秸秆浸泡水解产沼气试验

通过对不同秸秆水解浸泡和厌氧产气的小试测得的数据结果进行分析研究,结果标明,稻秆和麦秆都是适合产沼气的原料,并得出了秸秆产沼气工程应用的设计参数.每千克l厘米大小的干稻秆可析出0.51kg的CODcr,产沼气0.25 m3;每千克3厘米大小的于稻秆可析出0.27 kg的CODcr,产沼气0.14 m3;每千克3厘米大小的干麦秆可析出0.33 kg的CODcr,产沼气0.17 m3.     

猪粪颗粒粒度、粒形的量化表征方法研究

以猪粪物料为研究对象,基于去离子水分散、热风干燥-机械振荡、真空冷冻干燥-机械振荡3种分散预处理方法,分别采用激光粒度分析、扫描电镜分析、动态图像分析法测定其粒度分布和特征参数。扫描电镜观察结果表明,猪粪颗粒属于不规则颗粒;热风干燥-机械振荡分散后的样品存在较多团聚体。不同分散预处理的测定结果显示,因猪粪样品部分组分的可溶性和热风干燥-机械振荡过程中的团聚现象,宜优选真空冷冻干燥-机械振荡作为分散预处理方法。3种测量方法所获参数存在差异,其中,动态图像分析法由于采用直接测量原理和动态检测过程,可优选其作为检测畜禽粪便物料粒度分布的方法。基于真空冷冻干燥-机械振荡分散预处理和动态图像分析法,获取猪粪颗粒的纵横比和球形度分别为0.57±0.01和0.61±0.01,中值粒径为(501±16)μm,粒度分布宽度参数为1.45±0.04。     

多体式秸秆生物质气化炉的设计

生物质能是一种清洁、可再生的能源,秸秆生物质能的开发、应用具有广阔前景,而气化燃烧是秸秆生物质能利用的一种形式。针对小型家用生物质气化炉在使用中存在气化气中焦油、灰分含量多,物料连续添加工艺复杂,而物料间断供给使用不便等问题,提出一种多体式秸秆生物质气化炉的设计。通过3个气化燃烧炉体且内炉体可拆卸,空气气化剂预热、均布供给,焦油及灰尘杂质二级净化处置等结构设计,可使得生物质物料装填工况满足家用炊事需求、保证气化反应工艺要求、有效去除气化气中焦油及灰尘杂质。多体式秸秆生物质气化炉的使用推广,可实现对秸秆生物质能源有效利用,也有助于解决秸秆生物质资源浪费及污染问题。     

组合式秸秆生物质粉碎机的设计

生物质能是一种清洁、可再生的能源,秸秆生物质能的开发应用具有广阔前景,而粉碎是对秸秆生物质能源转化利用的必要环节。为此,在分析秸秆生物质粉碎机的工作原理基础上,进行组合式秸秆生物质粉碎机总体结构设计,并对动刀及定刀的间隙、锤片与齿板的间隙、锤片与筛网的间隙、动刀及锤片形状、动刀排列、锤片排列,以及锯齿板排列等参数进行设计。组合式秸秆生物质粉碎机的使用推广,可实现对秸秆生物质能源有效利用,有助于解决秸秆生物质资源浪费及污染问题。     

圆盘式秸秆颗粒掩埋机的设计

设计一种圆盘式秸秆颗粒掩埋机,作为田间秸秆颗粒生物反应堆技术的配套作业机具。介绍该机具的整体结构与工作原理,阐述各关键部件的设计方案,以期为田间秸秆颗粒生物反应堆技术的推广应用提供装备支持。     

水稻秸秆深埋整秆还田装置设计与试验

针对目前我国水稻秸秆还田机械普遍存在的耕作深度浅、秸秆还田深度不满足农艺要求、旋耕部件缠草严重等问题,运用旋耕理论和数值计算分析方法设计了水稻秸秆深埋整秆还田装置。根据实际情况对土壤颗粒进行假设,运用离散元法建立土壤颗粒力学模型,应用EDEM软件进行整秆还田仿真虚拟试验,仿真结果表明,耕深在20 cm时,土壤表层覆盖率为93.87%。通过土槽台架试验得到:在作业速度为1.25 km/h、刀辊转速为237 r/min时,耕深可达到22 cm,地表以下15~20 cm翻埋的秸秆占秸秆总量的80%,秸秆还田率为91.63%,同时刀辊轴不缠草。试验结果表明,秸秆还田深度达到水整地环节的要求,秸秆还田率较高。通过虚拟仿真和台架试验相互验证,证明新型整秆还田装置一次作业可实现切土、碎土、埋草、压草及覆土的功能,满足农艺要求。     

玉米秸秆沼渣土壤保水剂制备与性能表征

以玉米秸秆沼渣为试验原料,采用硝酸-乙醇法提纯、丙烯酸为接枝单体、过硫酸钾为自由基引发剂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在微波加热条件下,通过接枝聚合反应制备沼渣纤维素土壤保水剂,并对合成产物的吸液倍率、保水性能、红外光谱和表面形态进行表征。结果表明,单体丙烯酸与秸秆沼渣纤维素的质量比为7,中和度为70.0%,引发剂与单体质量比为2.0%,交联剂与单体质量比为0.1%,合成的秸秆纤维素保水剂具有较高的吸水倍率。红外吸收光谱中,沼渣纤维素保水剂在波数1 200 cm~(-1)出现了丙烯酸的C—O伸缩峰,在波数1 350 cm~(-1)附近出现了丙烯酸的O—H弯曲振动区。中和后的—COO-削弱了丙烯酸中的C=O,使C=O的吸收峰在波数1 557.98 cm~(-1)处出现,表明接枝成功。利用玉米秸秆沼渣中的纤维素进行接枝改性制备土壤保水剂,是实现农业废弃物资源化高效利用的一种新方法。     

基于ProE的高效生物质秸秆粉碎机关键部件设计

生物质秸秆粉碎机是一种将生物质秸秆进行粉碎的高速机械,传统的设计方法是利用平面二维图表示,不直观,修改不便。应用ProE对高效生物质秸秆粉碎机的关键部件进行了三维造型设计,对设计的三维模型进行了物理性质分析和干涉检查,根据分析结果确定装配效果及各结构的合理性,并对方案进行了修正,提高了设计效率,缩短了开发周期。      

秸秆生物质旋转床反应器热解载气试验

为研究旋转床反应器在不同载气条件下的秸秆生物质热解影响,在无载气、以尾气作为载气、以N2作为载气的情况下,进行了秸秆生物质在旋转床反应器中的热解反应。分别收集了生物炭、生物油以及合成气,进行了产量测算;对生物炭进行了热值与元素分析,对生物油进行了热值、含水率和元素分析;分析了合成〖JP2〗气有机物组成与含量。结果表明：通尾气能够减少生物炭产率,增加生物油产率,并且生物炭的热值、含碳量较高,分别为22.99MJ/kg、51.24%;生物油的含水率降低30.45%、有机物质量分数升高11.11%,但是生物油的热值下降,合成气中轻质有机物质量分数最高,为67.04%;尾气能够更加快速带走热解气或者参与热解的二次反应,生物质反应最充分,能够增加H的活性,减少水含量,但是无法去除氧元素,氧元素保留在生物油中;通N2能够减少生物炭产率,增加生物油产率,并且生物炭的热值较高,为22.28MJ/kg,含碳量较高,为55.86%,生物油的含水率和有机物含量变化不大,但是生物油的热值升高到12.25MJ/kg;合成气中轻质有机物质量分数最小,为64.07%;通N2能够减少热解二次反应的发生,热解气能够快速离开反应器。     

秸秆与沼肥同步翻埋还田对秸秆腐解特性的影响

为探讨秸秆和沼肥同步翻埋还田对秸秆腐解的影响规律,在室温条件下,105 d试验周期内,采用网袋法模拟翻埋还田,系统研究添加沼肥和自来水对秸秆腐解的影响,以及添加沼肥后不同土壤类型和不同秸秆长度对秸秆腐解过程各主要参数的影响规律。结果表明,沼肥对秸秆腐解具有显著的促进作用,添加自来水组的秸秆降解率为33.61%,而添加沼肥组的秸秆降解率则达到42.37%;配施沼肥后,秸秆的降解主要集中在前70 d,试验结束时各试验组的秸秆降解率均高于42%,秸秆长度20 mm试验组的秸秆降解率高于10 mm秸秆,试验结束时20 mm试验组的秸秆降解率达到52%;秸秆长度对半纤维素的降解影响较明显,而土壤类型则对纤维素和木质素降解具有较显著的影响。