柴油机喷嘴内小桐子油流动特性仿真分析

为对燃用小桐子油柴油机的燃油喷射及雾化进行系统研究,建立了考虑燃油黏度、密度及气泡数密度随喷射条件变化的三维气液两相流空穴模型,在对所建数学模型验证的基础上,进行了喷油压力、喷油背压及燃油温度对喷嘴内小桐子油空穴流动特性影响的数值模拟,并与喷嘴内柴油的流动特性进行了对比分析。结果表明：应用小桐子油作燃油时,随着喷油压力的增加,喷孔出口燃油的平均流速及质量流量逐渐增加,流量系数逐渐降低,但空化效应变化并不明显;喷油背压的变化对喷嘴内小桐子油的流动特性影响较小;随着燃油温度的升高,喷孔出口平均流速、质量流量及流量系数均大幅提高,空化效应显著增强。相同喷射条件下,小桐子油的空化效应及喷孔出口平均流速均低于柴油,但其质量流量及流量系数是否低于柴油,还受到燃油温度的影响。该研究可为燃用小桐子油柴油机工作过程的深入分析提供参考。     

小桐子过氧化物酶73基因的克隆及表达分析

过氧化物酶73属于植物特异Ⅲ型过氧化物酶家族成员,通过消除活性氧、酚类及胺类等毒害作用参与植物多种抗逆性形成过程。为探索小桐子POD73基因对低温环境的响应机制,本研究基于小桐子低温锻炼转录组数据,以茎为材料,采用RT-PCR技术克隆到小桐子过氧化物酶73基因(Jc POD73)的全长c DNA序列。结果表明,该c DNA全长1 516 bp,含有完整的开放阅读框(987 bp),编码328个氨基酸,分子量为35.8 k Da,理论等电点为9.16。其推导的氨基酸序列及空间结构,包含该家族典型的2个Ca2+结合基序以及血红素活性中心。半定量RT-PCR表达分析显示,Jc POD73在小桐子各组织中都有表达,但表达水平具有组织特异性,其中在根与茎中表达量较高,且受低温诱导表达显著,而在叶中表达量相对较低。本研究为进一步阐明小桐子POD73基因的功能及其在小桐子遗传改良中的应用奠定了基础。     

亏缺灌溉和施氮对小桐子根区硝态氮分布及水分利用的影响

为研究亏缺灌溉和施氮对小桐子幼树根区土壤硝态氮分布及水分利用的影响。采用4种供水水平(W1:100%ET(ET为蒸散量);W2:80%W1;W3:60%W1;W4:40%W1)和3种施氮水平(N0:0;N1:0.4g;N2:0.8g)。结果表明:在W1、W2和W3处理中表土层5cm处的土壤硝态氮质量分数均低于表土层10和15cm处,而W4处理中表土层5cm处的土壤硝态氮质量分数均高于表土层10和15cm处;W2处理的平均土壤硝态氮质量分数均低于W1、W3和W4处理。与W1N2相比,节约灌溉量达10.7%时,W2N2处理的平均土壤含水率和硝态氮质量分数及蒸散量分别显著降低22.8%、12.1%和9.6%。而茎粗/株高和壮苗指数分别显著增加24.7%和27.6%,根系、冠层和总干物质质量分别显著增加22.3%、18.3%和19.2%,因此,W2N2处理的灌溉水利用效率和总水分利用效率分别显著增加36.6%和35.0%。可见,在节约灌溉用水的同时,采用W2N2处理提高了小桐子的干物质质量、茎粗/株高和根冠比,而降低了土壤硝态氮质量分数和蒸散量,从而使得壮苗指数和水分利用效率显著提高。     

压热-冻融循环处理对甘薯淀粉结构及物化特性的影响

为了探索压热冻融循环处理对甘薯淀粉结构及物化性质的影响,以甘薯淀粉为原料,并在不同淀粉乳浓度(5%、10%、20%,w/w)条件下进行重复的压热-冻融循环处理。结果表明,与甘薯原淀粉相比,经重复的压热-冻融处理后,甘薯淀粉颗粒形态消失,破裂熔融,最终呈不规则形状;甘薯淀粉衍射吸收峰强度减弱,晶型由A型向B型转化。随着淀粉乳浓度以及压热-冻融循环次数的增加,甘薯淀粉的膨胀势和溶解度均有所降低。在淀粉乳浓度为10%、压热-冻融循环1次处理后,甘薯淀粉中缓慢消化淀粉与抗性淀粉含量达到最高,分别为29.83%和39.82%。本研究为甘薯缓慢消化及抗性淀粉的制备提供了科学依据,为其在功能性食品领域中的应用提供了基础数据。     

南瓜籽油的水酶法提取工艺及产品的理化性质

为提高南瓜籽油的出油率和出油品质,采用水酶法建立南瓜籽油提取工艺,通过单因素试验和正交试验优化提取工艺条件,并对南瓜籽油的理化性质和主要营养组分进行了分析。研究结果表明,水酶法提取南瓜籽油的较佳工艺条件为：复合酶配比1∶6∶6（酸性蛋白酶∶纤维素酶∶果胶酶）、复合加酶量1.2%、酶解pH值为4.0、酶解温度48℃、酶解时间3 h,南瓜籽出油率为38.34%。对比超临界CO2提取法出油率32.90%和超声波溶剂法出油率44.60%,使用水酶法出油率较高,所提取的南瓜籽油色泽明亮,澄清透明,富含不饱和脂肪酸、植物甾醇和维生素E等营养成分,其理化性质优于其他2种方法提取的油脂,各项指标均达到了国家食用油标准,是具有特殊功能的营养保健油源。     

紫薯全粉添加量对甘薯淀粉物化特性及粉条性质的影响

在粉条中添加紫薯全粉以提高其营养价值对于改善居民膳食营养、丰富淀粉制品种类具有重要意义。采用AOAC相关方法、扫描电子显微镜、差式热量扫描、膨胀势、溶解度、回生速率等评估紫薯全粉添加量(0%、5%、8%、10%、12%、15%)对甘薯淀粉物化特性的影响,并对紫薯粉条的质构及烹煮性质等进行了测定。随着紫薯全粉添加量的增加,甘薯淀粉膨胀势、溶解度、回生特性和a*值显著提高,凝胶强度、黏度和亮度显著降低,热特性发生显著改变。甘薯粉条的亮度、质构性质、烹煮性质都随紫薯全粉添加量的增加而显著降低(p0.05)。紫薯全粉添加量对甘薯淀粉物化特性及粉条性质影响显著,且在紫薯全粉添加量为12%时甘薯粉条品质较好。本研究为甘薯营养粉条的研究与开发提供基础数据。     

基于光温效应的大白菜生理特性及营养品质动态模拟效果

在温室环境下,研究大白菜生理特性及营养品质与气温、光合有效辐射的动态模拟关系,以期为温室大白菜生长管理与环境优化调控提供参考。2020年6−9月,以“新早熟5号”大白菜为试材开展前后三期实验,自动采集温室气温和光合有效辐射数据,每3d进行1次大白菜生理特性及营养品质测定。计算实验期间各处理大白菜光温效应LTF以及辐热积TEP、积温GDD值,利用一期实验数据建立生理特性及营养品质动态模拟模型;利用独立两期实验数据开展模型检验,比较动态模拟模型的预测效果。检验结果表明,对大白菜各项生理特性及营养品质的模拟,以LTF模型效果较佳,R2＞0.956,RMSE＜46.752,RE＜11.99%,LTF模型拟合度和模拟精度优于GDD和TEP模型。其中,大白菜叶片可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量呈单峰曲线变化规律,其LTF模型可用Extreme函数表达;硝酸盐含量呈“N”字形变化规律,其LTF模型可用Poly5函数表达;纤维素、根系活力、叶绿素（a、b、a+b）和类胡萝卜素呈“S”型变化规律,纤维素LTF模型可用Gompertz函数表达,其余指标LTF模型可用Logistic函数表达。LTF法能根据气温和光合有效辐射数据较精准地预测温室大白菜生理特性及营养品质,为建立更具普适性的温室大白菜生长模型提供参考。     

夜温升高对云南省高海拔烤烟理化特性及产、质量的影响

以‘云烟87’和‘K326’为材料,采用大田试验,研究了夜间温度升高对云南省高海拔不同烤烟品种烤后烟叶物理特性及常规化学成分、Cu、Zn、Fe、Mn含量和经济性状、感官评吸质量的影响,旨在探讨温度对烤烟理化特性及内在品质的影响,为云南省烟区烤烟风格特色的形成机理研究提供理论依据。试验采用单因素随机区组设计,设置2个温度处理:1夜间保温,每日18:00—次日6:00大棚封闭升温,试验期间大棚内夜间平均温度为16.7℃;2自然夜温(对照),试验期间夜间平均温度为15.5℃。研究结果表明:1)夜温升高使‘K326’和‘云烟87’上部叶长宽、下部叶叶长,‘K326’上部叶单叶重和平衡含水率、中部叶单叶重均显著增加;‘K326’中上部叶、‘云烟87’中下部叶叶片厚度以及‘K326’各部位、‘云烟87’上部位叶片含梗率均显著降低。2)‘K326’中上部叶总糖、还原糖、总氮,‘云烟87’各部位叶总氮、钾均较对照显著增加;同时使‘K326’中上部叶烟碱和钾、下部叶总氮,‘云烟87’上部叶总糖、还原糖和烟碱及中部叶烟碱和下部叶总糖、还原糖均显著降低。3)‘K326’上部和下部烟叶Zn、Cu含量较对照显著降低,Fe、Mn含量较对照显著提高;‘云烟87’上部叶Zn、Cu、Fe、Mn含量较对照均显著提高。4)‘K326’产量、产值、均价、上等烟比例分别较对照增加252.5 kg·hm-2、7 290元·hm-2、1.7元·kg-1、6.54%;‘云烟87’分别增加100.5 kg·hm-2、5 315元·hm-2、2.1元·kg-1、4.65%。综上所述,夜温升高可以显著改善云南省高海拔地区烤后烟叶的物理特性,内在化学成分趋于协调,产值产量显著增加,烟叶工业可用性进一步提升。     

高粱新品种红小糯的特征特性及高产栽培技术要点

高粱是仅次于水稻、小麦、大麦和玉米的世界第五大粮食作物,广泛分布于热带干旱和半干旱地区,也是我国最早栽培的禾谷类作物之一.由于高粱具有对环境的广泛适应性,抗逆性强、资源丰富,且基因组相对较小,已逐渐成为禾谷类作物基因组研究的一个模式作物.基于此,阐述了红小糯高粱品种育成及其高产栽培技术.     

施钾对高油玉米和普通玉米吸钾特性及子粒产量和品质的影响

采用田间试验研究钾肥用量对高油玉米和普通玉米吸钾特性及子粒品质和产量的影响。结果表明,两品种钾素吸收最大速率随施钾量的增加呈增加趋势,在施K2O.90150.kg/hm2范围内,通油1号的钾素吸收最大速率大于四密25。成熟期通油1号的吸钾总量明显高于四密25,但其子粒产量却低于四密25。玉米子粒的钾素绝大部分来源于开花后根系的吸收。通油1号开花后根系钾素吸收量和成熟期子粒钾素吸收总量明显高于四密25。高油玉米通油1号含有较高的脂肪酸和蛋白质含量,但淀粉含量较低。施钾在提高产量的同时,增加了子粒中脂肪和蛋白质及其组分含量,但减少了淀粉总量和支链淀粉含量。表明子粒中淀粉、蛋白质、脂肪和产量之间存在内在联系。     

柴油机怠速燃用小桐子油的燃烧噪声及其波动性

为了分析柴油机燃用小桐子油在怠速工况时的燃烧噪声及燃烧噪声的波动性,分别以柴油、柴油-小桐子掺混油、小桐子油、高温小桐子油为燃料,在单缸水冷四冲程柴油机上进行了怠速工况试验,测录了多循环的瞬时气缸压力,采用最高燃烧压力、压力升高率、压力升高加速度、气缸压力频谱曲线以及A声压级进行了对比。结果发现,柴油与掺混油、小桐子油与高温小桐子油的气缸压力频谱相似,柴油和掺混油的气缸压力级较大;对于同一工况,最大压力升高率越大且对应相位越迟,则燃烧噪声越大;18°供油提前角时,燃用高温小桐子油的A声压级低于柴油约7dB,21°供油提前角时低于柴油约5dB;燃用相同燃料,最大压力升高率的波动率降低均会减小A声压级的波动。     

不同柑橘类果胶分子的理化特性、结构及凝胶性能

为了解不同果胶的理化性质、结构与其功能特性的区别,拓展不同性能果胶的针对化应用,提高柑橘加工副产物的附加值。该研究采用酸提法从上饶柚子皮、赣南脐橙皮、南丰蜜桔皮、日本柚子皮、小青柑皮、柠檬皮6种柑橘类水果果皮渣中分别提取果胶,依次为HMP-1、HMP-2、HMP-3、HMP-4、HMP-5和HMP-6,并对其理化特性、结构及凝胶性能进行比较分析。结果表明：不同来源的6种柑橘果胶酯化度在67.20%～75.45%,均为高酯果胶（high methoxyl pectin, HMP）,具备阴离子多糖特性,在提取过程中均出现了不同程度的降解,理化特性和分子结构上存在一定差别。果胶的分子量、黏度、分子链结构等因素共同作用于果胶的凝胶性能,6种HMP均能形成具有一定强度的酸/糖凝胶,将水分截留在三维凝胶网络中,经历冻融循环过程持水性仍在96%以上,具备较好的稳定性。其中分子量较低的HMP-1和HMP-6凝胶强度最高,胶凝度均在200°以上,这与HMP-1的高同型半乳糖醛酸聚糖（HG）含量、较完整的分子结构,以及HMP-6较高的鼠李糖半乳糖醛酸聚糖-I（RG-I）含量及分支度有关,而分子量及黏度较高的HMP-5的弱凝胶强度则与其较大的分子链降解程度及低RG-I含量有关,表明HG和RG-I结构域对凝胶的形成均有促进作用。原子力显微镜图像也显示,HMP-1和HMP-6中出现较为明显的分子链交联。对不同柑橘类果胶的理化性质、结构与凝胶特性进行比较分析,为确定凝胶性能更加优异的提取原料、果胶的扩大化生产及针对性应用提供了理论参考。     

过氧化氢增氧水的理化特性及其在黏土中入渗分析

地下滴灌的黏土通常伴随着缺氧的特征。过氧化氢增氧灌溉是改善土壤通气性的有效方法。为探讨添加过氧化氢对水的理化特性及其在土壤中入渗的影响,该研究分析了不同浓度的过氧化氢增氧水(H₂O₂浓度分别为0、600、800、1 000 mg/L)的溶解氧浓度、氧气传质系数、表面张力系数、电导率和pH值以及入渗过程。结果表明：溶解氧浓度随H₂O₂添加浓度的增大而增大,表面张力系数则呈现出相反的趋势。溶解氧浓度与表面张力系数存在良好的对数函数关系,二者可以作为过氧化氢增氧水理化特性的定量评价指标。与对照相比,过氧化氢增氧水促进了土壤水分入渗过程,提高了土壤的持水能力。土壤累积入渗量、湿润锋深度以及土壤含水率均随H₂O₂浓度的增加先上升后下降,最大值在800 mg/L处理中获得。Philip入渗模型能够较好地模拟过氧化氢增氧水的入渗过程,吸渗率随H₂O₂浓度的增加先上升后下降,最大值出现在800 mg/L处理。吸渗率与溶解氧浓度之...     

天津滨海盐渍土客土改良后的土壤理化性质与持水特性

为了解天津滨海新区盐渍土采用客土法改良后的土壤理化性质的变化情况,该研究选取滨海新区汉沽区的滨海盐渍土以及采用客土改良后历经5 a的土壤(配制客土)作为研究对象,测定分析这2种土壤0~60 cm不同土层土样的基本理化性质、土壤水分特征曲线,探讨了理化性质和土壤水分参数的差异。结果表明:客土改良后历经5 a的配制客土电导率远低于未改良的滨海盐渍土,降幅约为97%,有效含水量以及田间持水量明显低于滨海盐渍土。有机质质量分数和阳离子交换量分别增加了29.65%和8.36%,pH值和容重变化不大。综合分析后认为,滨海盐渍土经配制的客土改良后,盐渍化程度减弱,有机质增大,但持水特性和物理性质却没有明显的改善。土壤质地黏重是影响该地区土地资源开发利用的主要因素之一。     

秸秆微波水热炭和活性炭理化及电化学特性

为了解秸秆微波酸催化水热炭和碱活化活性炭形成机制和理化特性演变规律,该研究开展了不同柠檬酸质量分数下的秸秆微波水热和活性炭的制备试验,并研究了水热炭和活性炭理化及其电化学特性。结果表明,随柠檬酸质量分数的增加,秸秆水热炭的产率、挥发份和H含量减少,而其灰分、固定碳、C和高位热值增加,且酸质量分数为10%后趋于稳定。柠檬酸质量分数为10%时,水热炭的碳微球结构最丰富,其比表面积和孔体积最大,且以中孔为主。10%柠檬酸水热炭在900℃下经KOH活化后的活性炭产率为8%～11%,活化气体产率为32%～35%,且以CO和H2为主。900 ℃活性炭的比表面积为1 250～1 570 m2/g,总孔体积为1.00～1.20 cm3/g,孔径为3.55～4.10 nm,且以中孔和微孔为主。当电流密度为1 A/g,水稻、玉米和油菜秸秆活性炭的比电容分别为160.54、150.12和155.17 F/g,且循环5 000次后的电容保持率分别为91.04%、88.12%和89.06%,表现出较好的循环稳定性。水稻秸秆水热炭和活性炭的产率、灰分、碳转化率、能量转化率、比表面积、总孔体积、比电容和电容保持率最大。     

废液添加量对麦草废渣颗粒燃料成型及性能的影响

为了提高麦草制浆过程废弃物的资源化利用价值,采用液压压缩成型方法将备料工段麦草废渣和生物机械制浆废液混合处理后放入模具在室温、成型压力为10 MPa和保压时间3 min条件下制备成直径为13 mm的麦草废渣颗粒燃料,并在密封袋中进行平衡.探究了废液添加量(麦草废渣和废液混配质量比)分别在1:1、1:5、1:10、1:1...     

温度-压力解耦条件下汽爆玉米秸秆物化作用及酶解效果

为研究温度-压力解耦条件下汽爆玉米秸秆物化作用及其酶解效果,分别采用不同蒸煮温度（453、471和485 K）和不同爆破压力（1.0、1.5和2.0 MPa）对玉米秸秆进行汽爆处理,测定并分析对其物理结构（微观形貌和多孔特性）、化学组成（组分含量、官能团结构和结晶程度）和热力学性质的影响。结果显示：随蒸煮温度增加,汽爆秸秆中半纤维素和乙酰基含量最高降低50.69%和67.11%,木质素含量最高增加17.66%,整体热稳定性增加;水洗液中糖类产物含量最高降低45.37%,而有机酸和糠醛类含量最高增加37.66%和73.21%。随爆破压力增加,汽爆秸秆多孔特性得到改善,具体表现为累积孔体积、累积孔面积、平均孔径、孔隙率、渗透率和迂曲度均有不同程度增加。汽爆水热改性作用对提升秸秆酶解效果的贡献大于其物理爆破作用,但在较高温度条件下对结构性成分的过度降解可能导致回收率降低,从而影响葡萄糖得率。在471 K低温维持和2.0 MPa高压爆破条件下,汽爆秸秆纤维素水解率最高达到87.99%,表明温压分控汽爆预处理策略有效促进秸秆纤维素酶解转化。研究可为揭示木质纤维素类物料汽爆过程物化作用机理、提高预处理和后续转化利用效果提供理论依据。     

生物质富氮热解联产高值含氮油炭的理化特性

通过引进外源氮素使生物质在富氮条件下热解,可以获得高值化的含氮产品-焦炭和油。基于生物质富氮热解联产高值含氮产品这一目标,该文以木屑为原料,对不同温度和不同质量分数尿素溶液浸渍下热解制得的生物油进行了气相色谱质谱联用分析。同时对热解产生的生物油和热解焦炭进行了元素分析,使用漫反射红外光谱和X射线光电子能谱仪对富氮条件下制得的热解焦炭进行了表面表征。研究发现,经过尿素溶液浸渍过后的生物质,热解油中含有大量的含氮化学品,可以被用来提炼加工高附加值的化工产品。随着温度的升高,热解油中的含氮物质减少、浸渍质量分数越大油中的含氮物质越多。热解焦炭表面含有大量的芳香化结构和含氮官能团,漫反射红外分析结果显示低温下焦炭表面含有丰富的化学结构,随着温度的升高各种官能团逐渐分解,750、850℃时表面只剩下羟基、羰基等官能团;尿素溶液质量分数对热解后焦炭的表面官能团种类没有显著的影响,只有强弱的区别。XPS分析尿素浸渍生物质热解焦炭表面主要是一些C=N、C-N以及N-COO官能团并且随着温度的升高850℃时焦炭表面只有吡啶型N和吡咯型N存在。550℃下热解焦炭中的碳主要是无定形碳,随着温的升高焦炭中的一些脂肪链C-H键,羰基和一些低聚C-C键基本消失,850℃下的碳则主要表现为石墨形碳。     

超声波辅助制备米糠生物柴油及其燃料排放特性

对超声波辅助碱催化米糠油与醇酯交换反应进行了一些列试验研究,并与传统机械搅拌法比较,论证其用于制备生物柴油的可行性.结果显示超声波辅助方法可以缩短酯交换反应的时间15～20 min.超声频率40 kHz条件下反应速度较28 kHz快,但是由于产物水洗分离困难而使得产物得率反而有所下降.超声辅助酯交换法还可以减少催化剂的用量,当催化剂用量为质量分数0.5%时可得到最高的转化率和得率.轻型车排放试验结果显示燃用米糠生物柴油可以显著降低CO和HC排放,而Nox排放有少量增加.