甘蔗水肥一体化技术应用效果

本试验对甘蔗水肥一体化技术的应用效果进行了初步研究,结果表明,与传统施肥管理相比较,在水肥施用量一致的情况下,应用水肥一体化技术,亩产量平均可增产0.67t,亩产值平均可增加301元。同时可减少劳动力的投入14元/亩,具有明显的增产增效效果和较好的推广前景。     

设施番茄水肥一体化技术应用效果研究

对设施番茄水肥一体化技术的应用效果进行研究,结果表明:水肥一体化技术可实现番茄单次节水283.5 m3/hm2,番茄全生育期节水3 402 m3/hm2,节水率达到58.2%;节肥量1 170 kg/hm2,节肥率39.0%;增产12 375 kg/hm2,增产率达7.5%。     

岐山县设施大棚西瓜水肥一体化应用效果试验

为了掌握水肥一体化技术在大棚西瓜生产上引用的作用,笔者在岐山县凤鸣镇太子村康丰瓜菜专业合作社蔬菜基地进行了水肥一体化技术试验示范,从节水、节肥、防病及增产增效等方面综合验证水肥一体化的生产实际作用,为大棚瓜菜发展提供了有力的技术储备。     

气液两相流瞬态数值模拟

多相流动的瞬态数值模拟最常用的是双流体模型,由于受技术垄断的影响,其相关求解资料较少.为此,通过采用有限体积法,将SIMPLE算法推广到两相流形成SIMPLE-MF算法,用于双流体模型的求解效果较好,并开发了两相流瞬态模拟程序.     

草莓水肥一体化管理效应对比研究

为科学评价水肥一体化技术在设施草莓上的应用效果,探索和掌握水肥一体化技术应用相关参数,为该技术的推广应用提供科学依据,特开展了试验研究。结果表明:采用水肥一体化技术比常规施肥方式节肥35.1%,节水46.1%,总产量增加36.6%,优等果产量增加71.4%;应用水肥一体化技术能有效地预防草莓病害、畸形果的发生,果实大小均匀,果面洁净、光泽亮丽,果肉致密,商品性大大提高,从而保证了草莓生产的安全、优质、高效。     

水肥一体化在冬种马铃薯生产上的应用效果

针对雁山区冬种马铃薯存在着肥料投入与产出不协调的突出问题,进行水肥一体化试验示范。试验表明,滴灌＋常规施肥量减40%的处理比对照常规施肥增产30.38%,比滴灌＋常规100%施肥量的处理每667m2增产497kg,增产幅度为29.76%。实行水肥一体化对冬种马铃薯有很好的效果。     

水肥一体化技术参数研究

为完善番茄水肥一体化施用下的灌溉施肥参数模型,选择了以色列水肥控制器Dream2,试验确定出了番茄的灌溉时间及量 、施肥时间、比例、水肥混液的PH和EC等参数,推广应用后起到了节水、节肥,改善微生态环境的作用。     

玉米水肥一体化技术推广研究

玉米水肥一体化技术是一种集灌溉和施肥为一体的农业新技术。本文就玉米水肥一体化技术推广进行深层次研究,从现阶段应用现状出发,深入分析其应用优势,并根据玉米水肥一体化技术推广应用存在的问题,提出相应的应用策略,对其推广应用前景进行分析,充分说明水肥一体化技术推广具有良好的前景。     

幂律流体偏心环状管流的数值模拟

根据流体力学N-S方程对层流的描述,结合力学理论,对幂律流体偏心环状管流的界面提出了严密而科学的界面耦合条件,得到了完整描述幂律流体偏心环状管流的适定的偏微分方程组.通过计算机数值模拟,发现了幂律流体偏心环状管流的流动规律,具有重要的工程应用价值,可为管道设计提供参考.     

水肥一体化技术延长糖料蔗宿根年限效果研究

【目的】研究水肥一体化技术延长糖料蔗宿根年限效果,为解决糖料蔗宿根年限短、产量低的问题提供技术参考。【方法】应用水肥一体化技术,在新植糖料蔗筛选最优肥料配比应用到糖料蔗宿根田管,研究其宿根年限与效益。【结果】糖料蔗应用水肥一体化技术最优肥料配比为尿素450 kg/hm~2、钙镁磷肥1 500 kg/hm~2、硫酸钾180 kg/hm~2、复合肥270 kg/hm~2、有机肥1 350 kg/hm~2,化学肥料施用量比常规施肥减少20%,且宿根蔗发株率、株高、有效茎数、蔗茎重和蔗茎产量显著高于常规施肥对照,宿根年限达到4 年,增加收入43 437元/hm~2。【结论】糖料蔗田管应用水肥一体化技术,能延长宿根年限2年,减少化学肥料施用量,增加经济收入,可作为提升宿根蔗田管质量、产量,延长宿根年限技术大面积推广应用。     

液-固旋流器分离过程的数值模拟

航空煤油在使用过程中,要求洁净度高、无机械杂质等有害物质。探讨了旋流器用于煤油-杂质二相分离情况,对煤油一杂质在液一固旋流器内的分离过程进行了数值模拟,并研究了杂质粒径、入口处理量对分离效率的影响。计算结果表明：旋流器底流口阀门在适当时间内开启和关闭,可以避免被分离出的杂质再次污染液体和防止液体的流失;当杂质粒径大于一定值时,才能被有效地分离;旋流器的处理量存在着较优区间。这些结果可为旋流器在实际工程应用中的操作提供指导。（图7,参15）     

渠道下游常水深运行非恒定流数值模拟研究

为了研究闸门调控下的梯形渠段非恒定流过渡过程,在下游常水深运行条件下,采用矩形网格特征线法,对渠段上游来水量变化和渠段上游闸门在不同线性调节方式下引起的非恒定流过渡过程进行了数值模拟,研究了渠段上游来水量变化时下游流量、上游水深变化过程,探讨了渠段上游闸门在不同线性调节方式下上、下游流量和上游水深的变化过程。结果表明,当上游来水量变化时,下游流量和上游水深经历一段时间都趋于稳定,且流量变幅越大,趋于稳定的时间也越长。闸门按线性函数式调节开度后,闸门过流流量、上游水深基本按线性规律变化,而后基本维持稳定不变。     

水合物浆液流动特性数值模拟

考虑水合物颗粒体积分数对水合物浆液粘度的影响,应用CFD／FLUENT模拟得到了设计工况下水平管中水合物浆液流型、床层高度,颗粒体积分数分布,管道压降、平均粘度等数据,同时基于DoronP等提出的适用于固液两相流动的双层流动模型,编程求解各工况下的流动参数。通过对比模拟结果、计算结果和实验结果可知,数值模拟方法可以对水合物浆液在水平管中的流动压降进行准确预测,而通过编写UDF,将水合物颗粒流动过程中的粒径分布考虑其中,可以更好地描述水合物浆液的流动状态。因此,数值模拟方法可以作为研究水平管中水合物浆液流动特性、分析流动参数影响因素的有效手段,但尚存不足,有待完善。（图7,表4,参10）     

泵输水管线水锤数值模拟及其防护研究

【目的】分析泵输水系统因事故停泵引起的水锤问题,为泵站管线的安全运行提供参考。【方法】根据流体力学原理,建立有压管道非恒定流动的水锤数学模型,利用特征线法进行数值模拟计算;结合山西省庄头支线泵站的特点,在泵出口安装两阶段关闭蝶阀和沿管线布设空气阀的联合防护措施下,分析了其水力过渡过程。【结果】泵出口两阶段关闭蝶阀在快关 9 s/70°和慢关 63 s/20°时,水泵机组倒转转速由额定转速的1.41倍降低为无阀防护时的0.94倍,最大倒泄水量由93.47 m³降低到12.3 m³;在液控蝶阀和空气阀联合防护下,管线负压由－6.9 m降低为－2.0 m。【结论】通过合理控制蝶阀快慢关闭时间及角度,能显著降低水泵机组倒转和倒泄流量;调整空气阀布设位置、口径及进出口流量系数,可使沿线负压降低到管道承受范围之内,从而保证供水工程的安全稳定运行。     

双曲线型薄壁堰泄流规律的数值模拟

【目的】推求双曲线型薄壁堰堰流的基本方程式,确定双曲线型薄壁堰的流量系数,为实际工程中流量的控制和测量提供参考。【方法】根据双曲线构建了双曲线型薄壁堰,通过能量方程式推导其流量的计算公式;数值模拟了4种不同堰顶水头的过流能力,根据模拟的流量数据利用最小二乘法拟合流量与堰顶水头的关系式,与理论推求的堰流基本公式相结合确定双曲线型薄壁堰的流量系数,辅以RNGk-ε湍流模型数值求解气液两相流时均方程;使用半隐式SIMPLE(Semi-implicit method for pressure-linked equations)算法求解速度与压力耦合方程组,并用VOF(Volume of fluid)法模拟自由水面。【结果】理论公式计算的流量与数值模拟的流量相差甚微,相对误差在0.3%以内,证明本研究推求公式正确。【结论】双曲线型薄壁堰的流量与堰顶水头成正比关系,该关系为流量的控制和测量提供了便利。     

新型卧式组合分离器的数值计算

以中国石油设计公司西南分院设计的新型卧式组合分离器为研究对象,采用基于Euler方法描述的气、液两相流体的漂移流动模型模拟分离器内部的两相分离,针对其分离元件的最优组合工况,基于CFD方法,对其内部的气、液两相流动进行数值计算,分析了气液分离过程和分离效率,并将结果与试验结果进行对比.结果表明：该新型组合式分离器分离效率较高,能有效脱除天然气中的液相成分,同时针对积水槽、排液管及积液高度控制提出了优化建议.（表1,图6,参5）     

集输管道油气水三相流型识别数值模拟

油气水三相介质具有的不同物理化学性质,使得其混合物在时间和空间上存在一个相态与分布均不确定的混合界面。采用多相流VOF模型研究了集输管道内油气水三相混输过程,并对其流型进行识别,通过研究初始含气率对流型的影响,得到工程实际中常见的泡状流和塞状流,进而分析了流速对泡状流中气泡分布的影响。结果表明：对于泡状流,气泡的分布与液体流速直接相关,流速越低,气泡的分布越不均匀;模拟结果与相关理论吻合较好,可为工程实际提供一定的理论指导。     

平流二沉池中计及温差影响的异重流数值模拟

【目的】在同时考虑进水与池内水的污泥质量浓度差异和温度差异的条件下,对平流式二沉池内的异重流现象进行数值模拟,重点研究异重流对池内流场及污泥沉降规律的影响,为优化沉淀池结构设计及提高沉淀池工作效率提供理论支持。【方法】选取Mixture模型和RNGκ-ε2方程紊流模型,设初始时刻二沉池内水为清水,进水为含一定质量浓度污泥的污水,并通过设置池内水与进水的不同温差模拟夏季与冬季环境,利用模拟数据分析不同时刻各工况下异重流的演变规律。【结果】池内水与进水的单纯污泥质量浓度差异会产生下异重流,小温差低温水与夏季大温差低温水进入均会导致下异重流产生,温差增大,下异重流作用更为明显;高温水进入会同时产生上异重流与下异重流,冬季温差高温水进入时上异重流起主导作用,异重流产生的旋流作用明显,对沉淀池工作效率的影响很大。【结论】温差异重流与污泥质量浓度差异重流本质均为密度差异,低温水进入增强下异重流,高温水进入削弱下异重流,温度影响会消失,污泥质量浓度差异重流作用时间更长。     

4种TVD格式对调压室水击波的数值模拟

【目的】分析比较4种不同构造形式TVD格式在捕捉水击波时耗散性和压制性数值性能的差异,为带调压室水电站压力管道水击波过程模拟提供参考。【方法】采用具有代表性的Harten TVD格式、Sweby TVD格式、TVD-MacCormark格式以及全离散TVD格式求解水击控制方程,结合给定的调压室系统水击模型边界条件,对某工程实例进行计算,并对数值模拟结果与试验数据进行分析。【结果】TVD格式可模拟调压室系统水击波的变化过程,最大水击压力与试验数据相对误差不超过1%,且间断处能够有效地捕捉激波振荡;对比4种格式计算结果,在水击波上升和振荡过程中,Harten TVD格式的计算结果与实测数据吻合最好。【结论】TVD格式计算精度较高,是模拟调压室水击现象行之有效的方法之一。     

气固两相流管道流动阻力特性数值模拟

为掌握气固两相流的流动阻力特性,利用计算流体动力学软件CFX,对直管段及水平弯管进行气固两相流数值模拟。采用欧拉一拉格朗日法选择数值模拟计算模型,根据模拟对象工况,确定软件模拟条件。通过模拟,对管道系统的特性、操作条件、物料和气体的性质等影响气固两相管流压力损失的主要因素进行了探讨,对连续相速度和压力分布特性以及颗粒运动轨迹进行了分析,得到了气固两相管流的压力场、速度场分布,颗粒在管内的分布情况和运动轨迹,以及不同工况条件下的系统阻力和颗粒沉积量分布规律,并确定了在特定条件下能耗最小的经济流速。研究成果可为气固两相流的工程设计和理论研究提供参考。（图18,表2,参10）。