天麻产后干燥风速温度条件的控制模型

本文介绍了天麻干燥过程中风速、温度对其干燥特性的影响,通过各种模拟实验建立了天麻干燥的数学模型。实验表明,在65℃、1m/s,75℃、0.6m/s和75℃、1m/s三种温度和风速组合条件下,干燥效率较高、能耗较小,成品质量较好。     

金针菇干燥特性及数学模型

利用自行设计的物料干燥试验装置,调节和控制干燥介质环境参数。在风速1～3m/s、温度40℃～70℃、湿度16％～30％RH范围内的8种工况组合下,摸拟金针菇干燥过程,建立了两种干燥速率与干燥环境参数间的数学模型—单项扩散方程和page方程。实验表明,利用page方程来描述金针菇薄层干燥过程,具有更高的拟合精度。同时,通过对金针菇在不同干燥环境条件下的干燥速率、能耗及干制品质量的综合分析,筛选出两种较佳干燥工况:48℃、2m/s和60℃、1m/s。     

玉米丸粒化种子的薄层干燥试验及其干燥模型

玉米丸粒化种子刚制成后其含水率比较大，必须及时干燥。其干燥工艺的合理选择对提高干燥效率，减少能耗，保证质量非常重要。采用正交试验的方法，对玉米丸粒化种子进行了3因素3水平的干燥试验，得出其干燥曲线为指数曲线，并分析各试验因素对干燥特性的影响。同时对不同风温下的干燥曲线进行了模型比较，采用多元线性回归分析程序，经拟合得出适合于玉米丸粒化种子的数学模型为Page模型。玉米丸粒化种子干燥特性不同于非丸粒化种子，丸粒化种子有其特定的薄层干燥方程。该模型能较好地预测各干燥阶段的干燥速率及含湿量，确定合理的干燥工艺以便调控干燥环境，达到高效低耗的目的。     

热风干燥温度对重组鸭肉粒水分分布及品质特性的影响

为探究干燥温度对重组鸭肉粒品质特性的影响,以冷冻鸭肉为原料,采用低场核磁共振技术(LF-NMR)对不同热风干燥温度烘烤后的重组鸭肉粒水分分布进行分析,并研究了不同干燥温度对重组鸭肉粒感官品质、色泽、TBARS、质构及微观结构的影响。结果表明,随着干燥温度的升高,重组鸭肉粒到达干燥终点的时间明显缩短,其自由水含量下降,不易流动水和结合水含量逐渐上升;重组鸭肉粒内聚性、L^*值、a^*值和b^*值逐渐上升,而TBARS、硬度和咀嚼性值均呈先增大后减小的趋势,当干燥温度为60℃时,TBARS、硬度和咀嚼性值最大。扫描电子显微镜结果显示,随着干燥温度的升高,重组鸭肉粒三维网络结构越来越致密。感官评价结果表明,当干燥温度为60℃时,重组鸭肉粒整体可接受度最高。综合各项品质指标,确定重组鸭肉粒的最佳干燥温度为60℃。本研究结果为重组鸭肉粒的加工生产提供了一定的理论依据。     

海参最佳对流干燥温度的研究

该文对海参在不同温度(30、45、60、75、90℃)下的对流干燥过程及特性进行了研究,并对干燥完成后复水海参的流变学性质进行了分析,以得出干燥效率高、干燥后复水品质均较优的海参干燥条件。结果表明：海参干燥过程中水分扩散起主导作用,因此干燥过程仅经历降速阶段;30℃条件下海参干燥效率最低,消耗时间最长;在45～90℃之间,海参干燥速率较高,完成干燥所需的时间较短且相差不大。从干燥后海参的复水效果、流变学性质及感官评价的结果分析,温度高于45℃,海参复水倍数相对较高,且45～75℃条件下得到的海参感官评价结果较佳。综合考虑到海参品质及能耗的要求,以45℃为最佳的干燥条件。     

谷物横流干燥数学模型及模型预测控制

粮食干燥过程数学模型是粮食干燥机具设计、干燥作业自动控制以及干燥工艺优化的重要依据。横流干燥是目前应用较为广泛的粮食干燥形式之一,该文详细介绍了美国学者建立的适用于谷物横流干燥的Bakker-Arkema偏微分方程模型、二维动态偏微分方程模型、分布式参数DP过程模型;并简要介绍了模型预测控制方法及其在连续式横流谷物干燥机上的研究与应用,以期为中国的同类研究提供借鉴和参考。     

基于监测物料温度的胡萝卜热风干燥相对湿度控制方式

针对热风干燥中,表面易结壳农产品物料阶段降湿干燥中各阶段高湿和低湿保持时间较难确定的问题,该文提出了在干燥介质温度和风速一定时,基于监测物料温度的热风干燥相对湿度控制方式。该控制方式在前期预热阶段保持较高恒定的相对湿度值,使物料迅速升温;中期干燥阶段物料温度保持特定值进行排湿干燥,物料温度有上升趋势时停止排湿使之升温;后期降速干燥阶段,物料保持较高温度值进行排湿干燥。胡萝卜的热风干燥验证试验研究结果表明,预热阶段,相对湿度控制最大偏差为1.0%;中期干燥阶段,物料排湿干燥物料温度保持值逐渐升高,物料温度上升至保持温度的最大误差为0.8℃;在后期干燥阶段,检测湿含量之差小于0.5 g/kg,判定干燥结束相对于称量判定干燥结束终点时间延迟为9 min。该干燥时间相比于前期相对湿度50%后期连续排湿和前期相对湿度50%后期相对湿度20%缩短了19.7%。该文提出了一种基于监测物料温度的热风干燥相对湿度调控策略,控制精度高,延迟时间短,相比于前期高湿后期低湿的干燥工艺能显著缩短干燥时间,提高干燥效率。     

几种谷物横流干燥数学模型及其应用

该文通过综述国内外谷物横流干燥数学模型研究及应用情况,为国内开展同类研究提供借鉴和参考。该文详细介绍了美国学者建立的适用于谷物横流干燥的Bakker-Arkema偏微分方程模型、二维动态偏微分方程模型、分布式参数DP过程模型;并简要介绍了模型预测控制方法及其在连续式横流谷物干燥机上的研究与应用。DP过程模型是PDE模型的简化形式,能够较好地描述横流干燥过程,且模拟计算程序简单,非常适用于干燥过程的在线控制。美国研究人员以DP过程模型和MPC控制算法为基础开发出模型预测控制器,在塔式横流干燥机上获得成功应用。     

膨化温度对冬枣变温压差膨化干燥特性的影响

为探索冬枣变温压差膨化干燥过程中水分的变化规律,研究了不同膨化温度对冬枣变温压差膨化干燥特性的影响,并建立了变温压差膨化干燥动力学模型.试验结果表明:变温压差膨化干燥过程分为快速干燥、恒速干燥和减速干燥3个阶段,含水率在50％左右时进入恒速干燥阶段,40％后开始减速干燥过程,干燥过程大部分处于降速阶段;不同膨化温度下的...     

稻谷种子安全干燥温度模型研究

以稻谷干燥时的活力退化动力学方程为基础，结合稻谷玻璃化转变理论建立了稻谷种子安全干燥温度模型。并通过稻谷种子的发芽率试验确定了种子安全干燥温度模型方程的系数。数学模拟结果表明，稻谷干燥过程中随着水分的降低，种子安全干燥温度曲线存在一个最低点；依据稻谷初始含水率由高到低，其最低安全干燥温度由低到高，而且种子通过最低安全干燥温度曲线最低点以后所能承受的温度则有所提高；当稻谷初始含水率低于13%(w.b.)时，种子安全干燥温度曲线后半段近似为一直线，不再有拐点（最低点）。论文最后提出了稻谷种子安全干燥温度和操作工艺，以及选择种子安全干燥温度时应注意的问题。     

结实期温度对稻米理化特性及淀粉谱特性的影响

利用玻璃室内的高温和室外的常温，研究了结实期温度对稻米理化特性和淀粉谱特性的.影响结果表明，随着结实期温度的升高，稻米的糊化温度和蛋白质含量提高，胶稠度变化，而直链淀粉含量下降；相关分析表明，结实期日平均气温与胶稠度和蛋白质含量呈正相关，而与碱消值和直链淀粉含量呈负相关，糊化开始温度随结实期温度的升高而提高，但最高粘度、最低粘度及下降粘度值的变化因品种生态类型不同而异，即在高温条件下结实的稻米与在常温条件下结裨稻米相比，其最高粘度，最低粘度以及下降粘度值，早熟品种前者比后者大，而晚熟品种前者比后者小。     

缓苏过程中玉米颗粒内部水分分布的数学模拟

在平面直角坐标下,利用有限元方法,对玉米颗粒在缓苏过程中的含水量变化进行了数学模拟。玉米颗粒在75℃的热风温度下干燥2小时,然后进行密闭保温缓苏,结果表明:随着缓苏时间的增加,玉米颗粒中心部位的含水量缓慢下降,表面的含水量增加较快,只有次中间部位的含水量变化较小。在玉米颗粒内部,粉质胚乳的平均含水量呈下降的趋势,而角质胚乳和胚的平均含水量是增加的。     

三江平原地区粮食产量预报模型研究

运用聚类分析方法依据农业气候条件对三江平原地区进行分类,在此基础上,选取玉米、大豆、小麦三种作物产量的预报点,建立了作物产量的定性和定量预报模型,即年景趋势预报模型、逐步回归周期分量预报模型和多层递阶预报模型。统计检验和实际预报结果表明所得到的预报模型是有实际意义的。     

一种土壤电导率测量方法的数学建模与实验研究

针对一种土壤电导率的测量方法——“电流—电压四端法”，从理论上深入探讨了该方法的测量原理，建立了对应的数学模型。关于Wenner分布、Schlumberger分布和 Polar dipole分布3种测量组态计算公式的正确性也通过实验进行了检验。     

半干旱黄土地区幼龄侧柏叶蒸腾的数学模型

 通过人工控制水分,形成单株幼龄侧柏的不同土壤水分梯度环境。在自然环境下对侧柏叶片定时、定位进行蒸腾速率及林冠层的光照、空气温度、空气湿度、叶水势和土壤水分等因子的同步观测。蒸腾速率与各个因子的相关分析表明:黄土半干旱地区侧柏蒸腾速率η_t/(μg·cm^-2·s^-1)与光照强度E/(μmol·m^-2·s^-1)、空气饱和差p_v/kPa、叶水势Ψ/kPa、气温t/℃的关系可以分别表示为:η_t=>αE_b,η_t=αp_vb,η_t=αψ^b,η_t=αt²+bt+c;侧柏的蒸腾速率η_t与气孔阻力R_s/(s·cm^-1)和土壤含水量W/％有密切关系,可以分别表示为:η_t=α+bW+cW₂+dW₃,R_s=α+bW+cW₂+dW₃。用气温、空气饱和差、叶水势3个因素建立了半干旱黄土地区幼龄单株侧柏蒸腾速率的非线性指数预测模型:η_t=0.6950_exp（0.03158t-14.2492/p_v+0.7606/Ψ）,经检验获得了满意的数值模拟结果。     

A New Imitative Model to Predict the Impact of Air Pollutants on Scots Pine Health and Radial Increment

In order to address the problem of pollutant effects on trees against the background of environmental fluctuations a simulation model using radial increment as an indicator of tree productivity is proposed. Ring times series of large trees provide one of the most acceptable biological indicators for the assessment of pollutant impact. This research focused on the tallest severely damaged and healthy trees growing close to each other in the surroundings of Jonava Mineral Fertilizer plant, which primarily emits nitrogen (N) and sulphur (S) compounds. The annual increment was found to be strongly correlated with mean September air temperature of the previous year and S load. The correlation coefficient (k=0.961) between modelled and observed tree ring times series of severely damaged trees proves the impact of S load on growth and vitality of a tree and enables fulfillment of tree condition prognosis.     

Mathematical Model of Lateral Oxygen Diffusion and Respiration of Roots for Estimating the Diffusion Coefficient and Affinity to Oxygen

We propose herein a mathematical model, for calculating the oxygen diffusion coefficient (D) and K _m value of a cell (M) based on oxygen concentration-respiration rate curve obtained under the condition that oxygen was supplied by lateral diffusion in roots. The model was deductively developed on the assumption that the roots were uniform and cylindrical and that the oxygen concentration and respiration rate were interdependent.

We estimated D and M from the oxygen concentration-respiration curves of rice (cv. Fujisaka 5) and wheat (cv. Chinese Spring) using this model. These values showed a certain range as follows. In rice, 0.003 cm² h^-1 ≤ D < 0.037 cm² h^-1, and 0.55 μmol mL^-1 ≤ M < 0.75 μmol mL^-1, in wheat, 0.016 cm² h^-1 ≤ D < 0.093 cm² h^-1, and 2.1 μmol mL^-1 ≤ M < 2.2 μmol mL^-1. By comparing the values, rice appeared to be more adapted to hypoxia than wheat, because rice had lower D and M values implying the existence of a safeguard mechanism and high affinity to oxygen. Higher oxygen uptake rate under hypoxia in rice was derived from the lower M value, which exceeded the low D.     

黄土高原典型流域土壤侵蚀对退耕还林土地利用变化的响应

黄土高原土壤侵蚀严重,为此中国从1999年起实施了大规模的退耕还林工程。为了分析退耕还林土地利用变化对土壤侵蚀的影响,该研究以黄土高原清水河流域为研究区域,将2000—2020年流域退耕还林工程的实施依据主要措施的不同划分为4个阶段,应用RUSLE（revised universal soil loss equation）模型分析土壤侵蚀强度的变化特征,采用情景模拟方法提出一个区分土地利用变化和降雨变化对土壤侵蚀影响程度的算法,判别土地利用变化对土壤侵蚀的影响程度,将土地利用变化分解为土地利用转换和改造2种形式,在剔除降雨变化影响的基础上分析土地利用变化对土壤侵蚀的影响过程。结果表明：1）2000、2005、2011、2014和2020年流域平均侵蚀模数分别为36.21、41.02、24.93、23.72和8.24 t/(hm²·a),土壤侵蚀强度明显下降;土地利用变化和降雨变化对土壤侵蚀的阶段平均影响程度分别为75.23%和24.77%,土地利用变化在流域土壤侵蚀的变化中起了主导作用。2）流域土地利用转换区侵蚀强度的变化直接受转换过程中地类类别变更及所实施主要相关措施差异的影响,改造区侵蚀强度的变化直接受改造过程中所实施主要相关措施的影响。剔除降雨变化的影响后：改造区的阶段平均起始侵蚀模数较转换区高43.47%,其水土流失综合治理的难度总体上大于转换区;转换区侵蚀模数的阶段平均下降量较改造区高50.80%,改造区侵蚀量的阶段合计减少量占流域阶段合计减少量的71.16%,土地利用转换在降低其实施地区土壤侵蚀强度方面发挥了重要作用,而土地利用改造因实施面积较大在减少流域土壤侵蚀总量方面发挥了重要作用。3）剔除降雨变化的影响后,草地侵蚀量的阶段合计变化量占流域阶段合计变化量的70.51%,且草地阶段合计变化量中改造区占67.41%,其变化特别是其改造对流域土壤侵蚀的影响最大。该研究在分析土地利用变化对土壤侵蚀的影响程度和过程方面作了一些尝试,研究结果可为黄土高原退耕还林成果巩固及高质量发展有效措施的制定提供科学依据。     

Seasonal Variation of NOx Loss Processes Coupled to the HNO3 Formation in a Daytime Urban Atmosphere: A Model Study

Heavy metal concentrations of the acid-soluble fraction in sediment core samples from Nagaike, a reservoir in Osaka City, Japan, were measured by ICP-MS following the microwave extraction method. Spiked peaks for several metals in the sediment core samples were observed around 1960. The results of correlation coefficient study and cluster analysis of heavy metal concentrations in the sediment core samples showed that some metals, such as Cr, Cd, Ni and Cu, in the period of the spiked peak were derived from the different emission sources from other periods. These metals are often used for metal plating, and it was concluded that the spiked peaks were caused by illegal effluent from the metal plating industry. The load amounts of heavy metals by illegal dumping were calculated and the magnitude of the pollution was estimated.