水稻顺流干燥工艺缓苏过程的研究

系统地分析了水稻顺流干燥工艺中,谷物温度、降水幅度、初始水分对缓苏过程的影响,通过计算机求解扩散模型,揭示出缓苏与提高干燥能力之间的关系。该文求解出的谷物内部传热传质模型的模拟值与实验结果相符。     

玉米果穗在自然通风过程中水分迁移的动力学分析

为了探索玉米果穗水分迁移规律,针对低温自然通风降水过程中玉米果穗的绝对水势、扩散系数及活化能的变化规律及影响因素进行了分析。结果表明:在低温条件下,玉米果穗通过仓储自然通风干燥至安全水分需要3到4个月的时间;随着环境温度的上升,空气与玉米的绝对水势均逐渐增大,玉米的绝对水势大于空气绝对水势,玉米水分下降,当两者间的绝对水势差值逐渐缩小时,仓内粮食的水分子没有足够能量从表面扩散到周围的空气中,玉米水分逐渐趋于平衡;各仓水势梯度明显,水分从西向东迁移,仓内迎风面水势值小,水分下降快,粮堆厚度对绝对水势有影响;玉米果穗的水分扩散系数范围为2.563×10-12~5.34×10-12 m2/s,粮食与空气的绝对水势差及粮堆厚度对水分扩散系数均有影响;Arrhenius方程可以描述玉米果穗水分扩散系数与温度的关系,玉米果穗水分扩散的平均活化能为35.76 k J/mol。研究结果将为粮食储藏与干燥过程的动力学研究提供理论依据。     

降温缓苏多级顺流粮食干燥工艺的模拟研究

针对现实多级顺流粮食干燥机在结构及使用上的缺陷,依据粮粒在降温过程中内部水分扩散方程的相关理论,提出一种降温缓苏与顺流加热干燥相结合的降温缓苏多级顺流干燥工艺,并进行了该干燥工艺与理想型多级顺流干燥工艺的模拟对比试验,证明这种新干燥工艺具有更容易保证粮食品质,节能高效的优越性.     

控制性交替灌溉对玉米根系层水分再分布与产量的影响

以玉米为试验材料,在蒸渗仪测坑中,对控制性交替灌溉水分再分布规律和产量进行了研究。结果表明,跟均匀灌溉相比,交替灌水方式有助于减少土壤水分的深层渗漏和蒸发,水分利用效率明显提高;因灌水量小,降低了盐害。与均匀灌溉相比,交替灌溉在适宜的灌水量水平下,产量构成因素显示出优势性,产量增加显著,说明交替灌溉在沈阳地区是一种经济可行的灌溉方式。     

切片土豆间歇干燥过程传热传质模拟研究

在土豆干燥中,常采用间歇干燥工艺以缩短净干燥时间、降低有效能耗和提高干后品质。干燥过程中土豆的物理化学性质和营养成分变化都与温度、水分和时间有关。如果能够准确地预测间歇干燥过程中土豆内部的水分分布、温度、水分变化,就能为合理选择间歇干燥较佳工艺提供依据。该文提出了间歇干燥缓苏过程模型,可随时定量求得缓苏段土豆片内部水分重新分布情况以及土豆片内部水分分布时所需缓苏时间,为制定间歇干燥工艺提供依据。     

土壤渐进干旱过程中玉米、高粱茎水分传输能力与光合作用的协调性研究

以两种不同抗旱性的玉米品种("陕单21"和"郑单958")和高粱品种("晋中405"和"晋杂12")为对象, 研究了土壤渐进干旱过程中茎木质部水分传输能力与光合作用之间的协调关系, 试图揭示玉米和高粱品种抗旱性差异的水力生理机制。结果表明: (1)相同土壤干旱程度下, 玉米品种"郑单958"的叶水势、净光合速率(Pn)、最大光化学量子效率(Fv/Fm)和PSⅡ实际量子效率(ΦPSⅡ)高于"陕单21", 其气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)则低于"陕单21"。高粱品种"晋杂12"的Pn和ΦPSⅡ高于"晋中405"。表明玉米品种"郑单958"和高粱品种"晋杂12"的抗旱性相对较强。(2)土壤渐进干旱过程中, 玉米和高粱光合气体交换参数(Pn、Gs及Tr)的下降早于叶绿素荧光参数(Fv/Fm、ΦPSⅡ)的下降, 表明气孔关闭比PSⅡ活性受损要早。(3)抗旱性强的玉米品种"郑单958"和高粱品种"晋杂12"同时具有相对高的水分传输能力, 其抵抗气穴化形成的能力更强, 但高粱抵抗气穴化的能力不如玉米, 高粱通过快速的栓塞来减少水分散失。(4)玉米Pn和Gs对茎木质部水分传输能力下降的敏感性高于高粱, 抗旱性强的玉米和高粱品种Gs对木质部水分传输能力下降的敏感性更强。高粱能在低水分传输能力的情况下, 维持较高的光合作用, 反映了高粱保守性的水分利用策略。     

热风干燥联合真空降温缓苏提升黄秋葵干制品品质

为提升黄秋葵热风干燥产品品质,试验将真空降温缓苏技术应用于黄秋葵热风干燥过程中。研究了不同缓苏时长下黄秋葵干燥特性和品质指标的变化规律;利用Weibull分布函数分析缓苏处理对黄秋葵热风干燥过程中水分扩散机制的影响;采用一元非线性回归分析构建适用于黄秋葵真空降温缓苏-热风联合干燥过程中干燥特性和品质指标随缓苏时长变化的学数模型;以总干燥耗时、总干燥能耗、复水比、色相角以及总营养物质保存率为指标,对不同缓苏时长下的黄秋葵热风干燥进行加权综合评价。结果表明：缓苏处理能够提升黄秋葵热风干燥速率,且随着缓苏时长的延长其促进作用会增强;Weibull分布函数能够准确描述（R2>0.99且离差平方和χ2处于10-4数量级）黄秋葵真空降温缓苏-热风联合干燥过程中水分比随干燥时间的变化规律;常用函数一元非线性回归分析能够构建出黄秋葵真空降温缓苏-热风联合干燥过程中各干燥特性和品质指标随缓苏时长的变化规律的动力学模型;联合干燥过程中,缓苏60 min处理的综合评分值最高为0.55,在干燥温度和风速分别为60℃、1.5 m/s条件下,该缓苏时长较适合应用于黄秋葵热风干燥。研究表明,真空降温缓苏处理能够提升黄秋葵热风干燥的干燥速率和干燥品质,该文可为真空降温缓苏技术在高品质黄秋葵干制品工业生产上的应用提供理论依据。     

利用水分盈亏指数评估四川盆地玉米生育期干旱状况

干旱一直是制约四川盆地玉米生长发育和产量形成的主要因素。为评估四川盆地玉米生育期干旱状况,并为相关部门制定相应的防灾减灾措施提供科学依据,通过综合考虑降水量、同期作物需水量,利用基于水分亏缺原理的玉米干旱监测模型,对比分析典型年份干旱指数与相应干旱资料,确定了四川盆地玉米干旱等级指标,利用ArcGIS分析了近50a四川盆地玉米不同生育期、不同强度干旱发生频率的时空分布特征。结果表明：从不同生长阶段看,四川盆地玉米生育期干旱频率较高的时段主要为拔节-乳熟阶段,且发生面积最广。按空间分布特征把盆地划分为3大干旱区,其中大巴山以南、涪江及沱江流域在玉米全生育阶段出现干旱的频率最高,普遍都在50%以上。     

玉米二元覆盖农田水分动态及水分利用效率研究

旱地玉米采用垄面覆膜、垄沟覆不同用量麦草的二元覆盖试验结果表明:随麦草覆盖量的增加土壤保墒效果明显;其中0~100cm土层土壤玉米全生育期累积贮水量5250kg/hm2和9750kg/hm2的麦草覆盖处理比垄面覆膜垄沟未覆麦草处理平均增加146.2mm,水分利用效率提高16.67%~28.65%,降水利用率提高12.39%~18.29%,玉米增产12.10%~18.15%。     

农田黑土季节性冻融过程及其水分分布特征

秋冬、冬春季节转换过程中0~10 cm农田黑土温度日较差较大,土壤经历着反复的冻融交替过程,大于20 cm的土壤温度日较差逐渐减小,冻融作用对深层土壤的影响逐渐减弱。融冻期土壤融化过程是由地表向下和由季节冻结层底面向上两个方向同时进行;而冻融期土壤冻结过程由土壤表面向下单方向进行。冻融过程中土壤水分发生迁移而重新分布,冻结期上层土壤首先冻结并聚集水分;融化期冻层融化水分向冻结锋面迁移,越靠近冻结层水分含量越大。     

以动态粮食摩擦阻力测量含水率的试验研究

提出了一种以动态粮食摩擦阻力测量含水率的方法。在特制的模拟试验装置上，进行动态粮食摩擦阻力与其含水率的相关性试验，得出在一定的含水率区段内，二者具有线性正相关；这种测量含水率的方法，简便、易行、干扰因素相对较少、干扰强度低微、传感技术可靠，有望用于测量范围较窄、准确度要求不很高的粮食含水率于干燥机上的在线测量     

针型电容法测量谷物含水率的研究

采用针型电容传感器和测量电路,并采取减小介质损耗的有效措施,研制了测量谷物含水率的针型电容法。实验结果表明,在谷物含水率与输出电压间具有良好的线性关系。该方法具有较高灵敏度、稳定性和良好的动态特性,完全可以满足谷物含水率的测量要求,为谷物含水率的准确、快速和在线测量提供了一种有效的方法。     

在线测量谷物含水率的声学方法

研究了一种测量谷物含水率的声学方法,为实现谷物含水率的在线测量提出了新的途径。通过试验研究,分析得到了流动麦粒碰撞噪声声压与含水率在13～20kHz频率区间的数学关系。在此研究基础上设计的测量系统对京411小麦和农大60玉米进行了实测。试验数据表明,该方法测量精度高、测量重复性好,具有良好的开发应用前景。     

流动及静态谷物含水率测定方法研究

从理论上建立了电容传感器用于谷物含水率测量的数学模型，介绍了一种不受谷物堆积密度影响的含水率在线测量系统，并利用该系统对小麦、玉米作了试验研究。试验结果表明，该文提出的方法具有较高的测量精度，为谷物在烘干过程中含水率的在线测量提供了可行方法     

测量谷物颗粒湿度的微波谐振腔法初步研究

介绍一种测量谷物颗粒湿度的微波谐振腔法及其原理和装置,以及它的测量过程和研究的实验结果。实验研究证明,微波谐振腔技术用来测量黄豆颗粒的湿度是一种有价值的方法。当腔用黄豆颗粒加载时,测量的是谐振频率和传输系数的改变值,所以,对测量系统的稳定性要求不太苛刻。这一测量技术也可以用来测量稻谷、麦子及其它种籽的湿度。     

蒸煮过程中稻米水分状态的质子核磁共振谱测定

对3种稻米蒸煮过程中水分的状态进行了¹H-NMR测定。结果表明, 不同品种的原料稻米具有相近的弛豫特征。但在蒸煮过程中，纵弛豫时间会因品种的不同而呈现出显著的差异。分析结果认为，稻米中水分的存在状态有自由水、构造水和结合水等3种形式。蒸煮过程中各种稻米水分状态的差异与谷粒中有机物的理化特性密切相关，并可能是导致米饭具有不同食味特性的重要原因。     

靖边县北部风沙区土壤微量元素含量及分布特征研究

在野外采样、室内分析与统计的基础上,对陕北靖边县北部风沙区土壤有效态微量元素的含量及分布进行了研究.结果表明,该地区土壤中B,Cu,Zn,Fe和Mn等微量元素有效态含量的平均值分别为:0.421mg/kg,0.505mg/kg,0.582mg/kg,7.092mg/kg和7.251mg/kg,它们的变幅分别在2.582～0.022mg/kg,1.194～0.158mg/kg,3.944～0.096mg/kg,26.08～2.4mg/kg和13.39～2.082mg/kg之间;在水平方向上,B,Cu,Zn和Mn的含量呈由南向北增高的趋势,Fe则表现出由西向东有所增加;土壤垂直剖面中,0~20cm的耕层B,Cu,Zn,Fe和Mn明显高于20~40cm和40~60cm土层的含量.     

黄土丘陵沟壑区土壤水分垂直分布研究

以黄土丘陵沟壑区燕沟流域为研究对象,对流域内2006年不同类型土壤水分垂直变化进行了分析.结果表明,在实验设计条件下,不同层次的土壤水分变幅较大,坝地、梯田和坡地各层土壤含水量变化与降雨量的季节性变化呈现出较一致的趋势,而苹果地除0-100 cm外,100-200 cm随着降雨量的季节性变化出现较大波动;不同类型土地的土壤含水量变化程度不同,同一类型土地的土壤含水量变化幅度也有差异,10 cm处土壤含水量变异系数最大,随着土层深度的增加变异系数逐渐递减.根据土壤含水量变异系数分析,将不同类型土壤含水量垂直变化划分为速变层、活跃层、次活跃层和相对稳定层4个层次;并建立了不同类型土地各层土壤含水量变异系数回归方程.     

拟合谷粒干燥温度的数学模型

文中给出拟合降速干燥过程中谷物粒内温度的数学模型。把谷粒看作均质球体,假定粒表面的热扩散系数为一常数且干燥速度严格遵循指数模型。通过拉氏变换,求解基础导热方程,得出粒内温度分布及平均温度变化的解析式并实验验证模型的可靠性。