流体性质对刮膜式分子蒸馏器上液膜形态的影响

利用高速摄像机对刮膜式分子蒸馏器壁面上的液膜形态进行了研究,实验发现随着进料率和转速的增加,不同物料在蒸发壁面上主要存在4种流动形态：液滴状、股状、不连续液膜和连续均匀液膜,同时测得水、乙醇、质量分数为12%乙二醇溶液、质量分数为50%乙二醇溶液和质量分数为50%丙三醇溶液在不同转速下出现连续均匀薄膜的临界流率。利用高斯过程进行数据预测表明：在一定转速下,临界流率随表面张力的增大而增大,随粘度的增大而减小。     

滴头流量对压砂土壤水盐分布及西瓜生长、产量的影响

【目的】探明微咸水灌溉条件下滴头流量对压砂地土壤水盐分布及西瓜生长和产量的影响。【方法】通过田间试验,设置Q1(2 L/h)、Q2(3 L/h)、Q3(4 L/h)3种滴头流量,研究滴头流量对灌水前后土壤水盐分布特征、西瓜生长、产量、果实品质及水分利用效率的影响。【结果】滴头流量越大,土壤水平湿润范围越大,膜间土壤含水率越高,滴头下方垂直湿润深度越浅。各处理0～100 cm土壤盐分经过一个全生育期均呈下降趋势,盐分减少量随滴头流量增大而增加。果实可溶性糖量随滴头流量增大呈先增大后减小趋势,Q2处理最大,分别较Q1、Q3处理提高了54.3%和22.3%;维生素C量随滴头流量增加呈先减少后增加趋势,Q3处理最高,较Q2处理提高了53.7%。西瓜产量与灌溉水利用效率均随滴头流量增大而增加,Q3处理产量分别较Q1、Q2处理提高了6.20%和3.56%,Q3处理的灌溉水利用效率分别较Q1、Q2处理提高了6.49%和3.72%。【结论】综合考虑土壤水盐再分布形式与西瓜产量、品质,适用于压砂地西瓜微咸水滴灌流量为Q3(4 L/h)。     

油气田套管用钢两相流流动腐蚀

采用旋转圆柱电极流动腐蚀装置并辅以电化学工作站,研究了不同砂粒质量分数、不同流动腐蚀时间对N80油气井套管钢在含砂、含Cl^-液固两相流中流动腐蚀的失重速率和腐蚀电化学行为的影响规律.利用Smartzoom 5超景深三维数码显微镜对流动腐蚀后试样表面进行分析表征.结果表明:N80钢在含砂、含Cl^-液固两相流中的流动腐蚀形貌为典型的颗粒切削痕迹,并伴有腐蚀凹坑,流动腐蚀机理为机械冲刷和电化学腐蚀协同作用;在砂粒质量分数1%~3%的范围内,随砂粒质量分数增大,流动腐蚀速率增大,砂粒质量分数增大到4%以上后,较大的砂粒质量分数形成“屏蔽作用”,反而降低了流动腐蚀速率;在2种因素变化情况下,N80钢流动腐蚀阴极极化曲线极化率远大于阳极极化曲线极化率,腐蚀反应受阴极氧的去极化反应控制;随时间的增加,N80钢流动腐蚀失重量呈线性增加,腐蚀速率逐渐降低,在9 h时达到最低,之后腐蚀速率反而升高.     

涌泉根灌湿润体水氮运移特性试验研究

在陕北米脂山地微灌枣树示范基地原状土上进行了涌泉根灌肥液入渗试验,研究了湿润体特征值的变化规律及水氮运移特性.〖JP+1〗结果表明：涌泉根灌入渗能力随肥液质量浓度增大而增大,累积入渗量与入渗时间的关系符合Kostiakov模型;竖直剖面的水平和垂直方向上的湿润锋运移速度均随肥液质量浓度增大而增大,并与时间均呈良好的幂函数关系.肥液质量浓度越大,涌泉根灌相同时间内湿润体的湿润深度越深,相同位置处的土壤质量含水率越大.清水与不同肥液质量浓度的涌泉根灌土壤平均质量含水率分布规律类似,肥液质量浓度越大,相同土层深度的质量含水率越大.在一定施肥条件下,涌泉根灌肥液入渗相同深度处NO-3-N与NH+4-N质量比均随肥液质量浓度增大而增大,经过水分再分布,均于土层深度70 cm处接近本底值.     

添加生物炭对降低冬小麦幼苗盐害并促进其生长的效果研究

黄河三角洲盐碱农田具有"盐、板、瘦"的特点,以NaCl为主要成分的盐渍危害直接影响着滨海土壤质量。生物炭添加可改善土壤性质,促进作物生长。【目的】明晰炭添加对盐渍土盐分离子和冬小麦幼苗生长的影响。【方法】研究依托田间试验探究了低剂量(0～4 g/kg)的芦苇炭添加对盐渍土盐离子、麦苗体内钾钠比、钾素利用率及幼苗生物量的影响。【结果】施用生物炭可降低土壤溶液中的盐离子、增加冬小麦幼苗体内钾钠比和麦苗钾素利用率,有助于提升幼苗生物量;以4 g/kg炭添加量下的降盐、增量效果最为明显。土壤溶液中的Na+较CK降低了9.43%,幼苗K/Na和钾素利用率分别提升了56.80%和25.48%,麦苗生物量增加了15.72%。【结论】炭添加可通过固持土壤溶液中的Na+、提升麦苗K/Na和钾素利用率来促进其生物量的增加。研究可为生物炭用于盐渍土改良的降盐培肥和增效增产的过程机理提供理论依据,为生物炭用于盐渍化土壤改良的可行性提供初步指导。     

改良剂作用下盐渍化农田土壤Na^+动态研究北大核心CSCD

【目的】改良和利用盐碱土,促进农田作物增产增收,推动农业可持续发展。【方法】以滨州市中裕农牧产业园的农田土壤作为研究对象,采用小区试验,设置竹炭型有机复合肥(BC)、菌型有机复合肥(BO)、聚丙烯酰胺(PAM)、对照(常规种植,CK)4种处理方式,开展了土壤Na+的时空分布特征及其动态变化规律的研究。【结果】随时间推移,4种处理的Na+均有向深层迁移的趋势,浅层土壤Na+质量分数阶段性变化大,其他土层阶段性变化较小,各土层Na+质量分数的动态变化趋势大致相同;拔节期前Na+质量分数波动性较强,之后波动性小,变化趋势基本一致,规律明显;Na+质量分数基本随土层深度增加而增大;不同处理Na+质量分数有差异,CK的Na+质量分数高,BO、PAM处理的Na+质量分数与CK接近,BC处理的Na+质量分数低;BC处理0~10、30~40 cm土层,CK的30~40 cm土层,PAM处理20~30 cm土层以及BO处理除40~50 cm土层外的其他土层,Na+质量分数与水溶性盐总量显著相关;BC处理0~20 cm土层、CK的0~10、20~40 cm土层、PAM处理0~30 cm土层Na+质量分数与电导率显著正相关,其他相关性不显著。【结论】Na+随时间向深层迁移,剖面土壤中Na+质量分数基本随深度增加而增大,水平方向不同处理之间存在差异;3种改良剂的改良效果比较,PAM效果较好,BC次之。     

不同矿化度对层状土入渗规律的影响研究

为研究不同矿化度水分对沙壤土中壤土夹层入渗规律的影响,设置4种矿化度处理,分别为0,1,3,5g/L,进行室内土柱垂直一维积水入渗试验。结果表明:壤土夹层对不同矿化度水分均有阻渗作用;各处理累积入渗量在湿润锋到达夹层界面前随时间呈非线性变化,通过夹层后随时间呈线性变化,各处理稳渗率大小关系为V(3g/L)>V(5g/L)>V(1g/L)+>V(0g/L);矿化度为0~3g/L时,累积入渗量、入渗后土壤含水率均随矿化度提高而增大;入渗结束后,各处理夹层界面上层土壤脱盐,夹层界面下层土壤积盐。     

改良剂作用下盐渍化农田土壤Na~+动态研究

【目的】改良和利用盐碱土,促进农田作物增产增收,推动农业可持续发展。【方法】以滨州市中裕农牧产业园的农田土壤作为研究对象,采用小区试验,设置竹炭型有机复合肥(BC)、菌型有机复合肥(BO)、聚丙烯酰胺(PAM)、对照(常规种植,CK)4种处理方式,开展了土壤Na+的时空分布特征及其动态变化规律的研究。【结果】随时间推移,4种处理的Na+均有向深层迁移的趋势,浅层土壤Na+质量分数阶段性变化大,其他土层阶段性变化较小,各土层Na+质量分数的动态变化趋势大致相同;拔节期前Na+质量分数波动性较强,之后波动性小,变化趋势基本一致,规律明显;Na+质量分数基本随土层深度增加而增大;不同处理Na+质量分数有差异,CK的Na+质量分数高,BO、PAM处理的Na+质量分数与CK接近,BC处理的Na+质量分数低;BC处理0~10、30~40 cm土层,CK的30~40 cm土层,PAM处理20~30 cm土层以及BO处理除40~50 cm土层外的其他土层,Na+质量分数与水溶性盐总量显著相关;BC处理0~20 cm土层、CK的0~10、20~40 cm土层、PAM处理0~30 cm土层Na+质量分数与电导率显著正相关,其他相关性不显著。【结论】Na+随时间向深层迁移,剖面土壤中Na+质量分数基本随深度增加而增大,水平方向不同处理之间存在差异;3种改良剂的改良效果比较,PAM效果较好,BC次之。     

负压供水下水氮耦合对温室辣椒品质及产量的影响

采用负水头供水控水盆栽装置,通过设定装置的不同供水吸力控制不同的土壤含水率,研究了负压灌溉条件下不同水氮组合对温室大棚中辣椒产量及品质的影响。试验设置3种供水吸力:5 k Pa(W2)、10 k Pa(W3)、15 k Pa(W4),并以常规补充浇灌方式(记为W1)为对照;3种氮肥水平:168、336和504 kg/hm2,分别记为N1、N2和N3。结果表明,在灌水量相同的条件下,辣椒中Vc的质量分数随施氮量的增加表现出先增加后减少的趋势,而辣椒果实中的可溶性糖和蛋白质的质量分数则随施氮量的增加而增加。辣椒的株高、茎粗、叶片数和产量也是随施氮量的增加而增加;在施氮量相同的条件下,辣椒中Vc、可溶性糖和可溶性蛋白质的质量分数都随灌水量的增加而增加,辣椒的株高、茎粗、叶片数和产量也随灌水量的增加而增加;W2N2处理辣椒Vc和可溶性糖的质量分数最高,W2N3处理辣椒蛋白质的量最高,W2N3处理辣椒的产量最高。     

不同PVA施用量下滨海吹填土淋洗试验

通过室内土柱淋洗试验,研究了PVA施用量对吹填土透水性、电导率、水溶性盐基离子和pH的影响。结果表明,PVA质量分数为0.1%、0.2%、0.35%时,吹填土淋出液电导率降至1dS/m以下所需历时分别为214、214、171h,未施用PVA所需历时为255h。淋洗220h后,PVA质量分数为0.1%、0.2%、0.35%处理的淋出液总体积分别为2.66、2.46、3.01L,较未施用PVA处理(1.68L)分别增加了58%、47%、79%;淋洗220h后,吹填土全盐量均小于0.75g/kg,pH较处理前有所升高。     

NaCl溶液处理亚热带土壤水分特征曲线差异与模型优选

携带大量盐分的低质水长期灌溉导致土壤存在极大的物理化学特性退化风险,为了探究盐分对土壤水分特征曲线影响的差异性,采用压力膜法对亚热带地区粘性潮土、沙性潮土、红壤、紫色土、水稻土等5种土壤进行室内测定,对比分析了各土壤在0、5、10、15 g/L等4个钠盐浓度水平下土壤水分特征曲线的差异,并利用RETC软件结合数理统计方法确定了各土壤不同钠盐浓度水平下相应的最优拟合模型。结果表明:钠盐处理均可提高各土壤的持水能力,且粘粒含量较高的土壤影响显著;钠盐处理减少了粘性潮土、沙性潮土和红壤的有效含水率,分别最大减少了40.8%、30.5%、31.5%,却提高了紫色土、水稻土有效含水率,分别最大提高了45.7%、28.9%。粘粒含量少或低浓度盐溶液处理的土壤水分特征曲线以BC模型拟合最优,而粘粒含量多且高浓度盐溶液处理的以DP-M模型拟合最优。     

基于Landsat 8的节水改造背景下盐渍化土壤含盐量反演

为探明沈乌灌域节水改造后因渠道衬砌、引排水量减少引起的土壤含盐量时空分布特征及变化规律,采用区域土壤信息定点监测,结合经典统计学、空间插值以及机器学习建模反演等技术手段,利用Landsat 8卫星获取光谱数据,通过对实测土壤含盐量、光谱指数及波段反射率进行处理,运用Adaboost回归、BP神经网络回归、梯度提升树回归、KNN回归、决策树回归、随机森林回归方法构建了沈乌灌域土壤含盐量空间反演模型。采用最优反演模型对沈乌灌域土壤含盐量空间分布特征进行了遥感反演。结果表明： 通过全变量单一回归法筛选出相关系数大于0.55的9个光谱因子,使用SPSS PRO软件构建6种机器学习反演模型,对比6种反演模型精度,验证集决定系数R2由大到小依次为随机森林回归、梯度提升树回归、Adaboost回归、KNN回归、决策树回归、BP神经网络回归。其中随机森林回归模型的拟合精度最佳,训练集与验证集的决定系数R2分别为0.834和0.86,说明随机森林回归模型的反演效果较好。反演结果表明：节水改造后非盐渍土面积增加391.7km2,占灌域总面积的21%,中度盐渍土面积、重度盐渍土面积、盐土面积分别减少95.61、63.37、45.7km2,分别占灌域总面积的5%、3%、2%。综上所述,节水改造工程完成后,沈乌灌域土壤盐渍化程度减轻,作物生长安全区面积增加,但由于渠道衬砌以及引排水量减少,土壤盐分淋洗效果减弱,土壤盐分在灌域内部运移,整体土壤环境得到改善,局部地区出现盐分聚集。     

基于支持向量机回归的营养液调控模型研究

针对目前设施栽培中营养液动态调配精确度低的问题,提出一种基于支持向量机回归(Support vector machine regression,SVR)的营养液调控模型.首先,通过设计嵌套试验采集了13个温度、50组不同Knop营养液(A:99％Ca(N03)2·4H20、B:98％KN03、C:99％KH2P04、D...     

供液方式对番茄基质栽培盐分累积与养分利用率的影响

研究了开放式和封闭式供液方式下番茄根区盐分累积强度、盐分离子组成与比例变化特征、番茄养分含量特征、养分利用效率,分析了盐分累积对番茄产量和脐腐病患病率的影响。结果表明:开放式和封闭式根区电导率均随生育期的延长不断上升,开放式根区溶液电导率最高为11.9 m S/cm,封闭式为17.2 m S/cm;开放式和封闭式根区盐分离子组成由大到小为NO_3~-、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、H_2PO_4~-;开放式和封闭式根区溶液离子比例失衡特征与程度相当,均表现为K~+、Ca~(2+)和H_2PO_4~-比例降低,Mg~(2+)、NO_3~-和SO_4~(2-)比例上升;番茄产量随电导率的增加而降低,果实脐腐病患病率则随电导率和离子比例失衡程度的增加而增加,到采收后期开放式和封闭式果实脐腐病患病率分别高达29.7%和36.6%;与开放式相比,封闭式供液方式下番茄N、P、K、Ca、Mg和S养分利用率分别提高11.6%、19.6%、18.9%、11.8%、37.3%和15.9%。开放式和封闭式基质栽培根区均存在盐分累积和离子比例失衡现象,为控制根区离子比例失衡和果实缺Ca现象,在番茄进入坐果期后应提高K和P的投入,控制N、Mg和S的投入。从节水、节肥和保护环境角度出发,基质栽培应着力发展封闭式供液方式。     

盐分对季节性冻融土壤蒸发的影响试验及数值模拟研究

[目的]探究盐分对季节性冻融土壤蒸发的影响规律.[方法]在内蒙古河套灌区开展了B1和B2二组不同含盐量下(B1:7.80 g/kg;B2:41.16 g/kg)的野外土柱蒸发试验,建立了考虑盐分影响(该影响由盐分阻抗和土壤表面阻抗体现)的冻融土壤蒸发数值模拟模型.采用土柱试验结果对模型进行了率定验证,并与SHAW模型进...     

出风道参数对冷藏集装箱温度场的影响

结合货物多孔介质理论,建立了装有荔枝货物的保鲜集装箱三维数值模型。考虑荔枝货物及箱体物理特性,通过改变出风道风速、开孔面积和位置对制冷过程中集装箱内空气和货物温度的变化进行了数值分析,获得了箱内温度场分布特性。研究结果表明,提高出风道风速、增大开孔面积,可以促进箱内空气降温速度,并提高货物表面的温度分布均匀性;货物降温速度随出风道风速增大而增大,而与开孔面积关系不明显;出风道开孔位置对箱内空气降温速度影响不大,集中开孔形式下的货物温度降幅较其他开孔形式小。经试验验证,模拟结果与试验结果吻合较好,空气温度变化平均误差为5.05%、均方根误差为5.95%;温度分布平均误差为14.04%、均方根误差为16.48%,证明了模型的准确性。     

棒状铁镓合金磁滞特性和功耗特性分析

铁镓合金的磁滞和功耗特性是研究磁致伸缩换能器工作效率的基础特性。基于霍尔效应和法拉第电磁感应定律设计了一套磁致伸缩材料磁特性自动测试系统,利用该系统分别测试了铁镓合金棒不同磁场频率和不同磁感应强度下的磁滞回线,得知矫顽力和剩磁都随磁场频率和磁感应强度的增加而增加。基于磁滞回线计算了相同磁感应强度在不同磁场频率下的电磁损耗和介质储能,通过对电磁损耗曲线进行拟合,将电磁损耗分离为磁滞、涡流和剩余损耗。结果表明:磁感应强度为1 725 m T时,磁场频率由30 Hz增至70 Hz,电磁损耗和介质储能分别增加了3.24倍和1.96倍,分离后的磁滞、涡流和剩余损耗分别增加了1.33倍、5.26倍和7.35倍。磁滞损耗所占比例由56.87%下降至31.31%,涡流损耗所占比例由32.98%上升至48.69%,剩余损耗所占比例略有上升。对于高频工作条件下的铁镓换能器,通过对铁镓棒切片处理,减小了涡流损耗,提高了铁镓换能器的工作效率。     

盐阳离子类型对红壤裂缝开闭规律的影响

为了探究灌溉水中盐离子浓度及类型对土壤裂缝变化过程的影响,为南方灌溉用水安全提供数据理论支持,采用蒸馏水配置15.0,10.0,5.0和2.5 g/L等4个质量浓度梯度的NaCl,KCl,CaCl2和MgCl2等4种类型溶液,分别浸泡南方亚热带地区的典型红壤,并且采用恒温蒸发模拟干燥过程和喷湿法模拟增湿过程,结合数字图...     

基质改良剂对滨海滩涂高钠盐粉土改良效果的试验研究

采用桶栽试验,研究了不同施用量下,基质改良剂对江苏滨海高钠盐粉土理化性质及西红柿产量的影响。结果表明,与不使用改良剂处理(CK)相比,施用基质改良剂处理表层土壤干密度降低1.06%～9.39%,孔隙率增加1.10%～9.69%;土壤含盐量减少21.16%～25.64%;基质改良剂处理的土壤,其碱化度(ESP)、pH、土壤交换性Na+、土壤Na+和Cl-均较CK下降,且与基质施用量负相关;各处理土壤Ca2+和SO24-质量摩尔浓度分别较CK增加了150.00%～271.4%和3.8%～88.9%,且与施用量正相关。施用改良剂后,西红柿增产6.04%～30.95%,基质改良剂对江苏省滨海滩涂高钠盐粉砂土具有较好改良效果,其最佳施用量约为8.4～9.0t/hm2。     

Seasonal movement of salts in naturally structured saline-sodic clay soils

Seasonal changes in the distribution of salt and water in fields of both arable and grassland saline sodic clay soils were studied under temperate rainfed conditions. Leaching of the topsoils during winter rains was further investigated in soil columns. The field studies indicated the cyclical nature of leaching. During winter rains the water moving through the macropores uniformly leached salt from the soil profile to a depth of 1.2 m, but in late summer the salt content of the grassland and arable soils had increased again by 11% and 35% respectively compared with their early spring salinity levels. The results indicated that the salt leached in winter was mainly not lost, but leached below 1.2 m, only to rise again as the soil profile dried in the summer. The implications for managing and reclaiming these soils with gypsum are discussed.Undisturbed grassland topsoils were slow to release salt into the leaching water, maximum salt concentration in the leachate only being reached well into the winters rains. In disturbed arable soils the maximum leachate concentration was achieved shortly after leaching commenced. The changes in surface structure brought about by rainfall impact on bare restructured ploughlayer soils caused a significant decline in leaching efficiency (up to 40%).The observed pattern of leaching questions the validity of the basic assumptions used in most of the mathematical leaching models.