上游转子对下游静子叶片气动力的影响

为研究轴流压气机下游静子叶片非定常气动力的大小和频率的变化规律，采用在静子叶片表面埋设微型动态压力传感器的方法，在低速单级轴流压气机实验器上进行了静子叶片表面压力的测量。测量了不同轴向间距、不同转速下从近堵塞到近失速的宽广流量范围，并对所测得的静子叶片非定常气动力进行了离散傅立叶变换，以分析其频谱特性。实验结果表明：在转子尾迹的影响下，静子叶片表面的波动频率是转子的尾迹频率及其倍频。转子尾迹频率的高频分量对静子叶片吸力面前缘的影响比对其他位置的影响大。叶片表面的非定常压力和气动力随压气机流量、转速和轴向间距的变化而变化。     

组合压气机中尾迹与势流同频/异频干涉的叠加特性

为揭示多级压气机中上下游叶轮对中间叶片叠加气动影响特性,阐述不同叠加干涉情况下下游叶轮进气角度变化,采用数值方法模拟了一级轴流和一级离心组成的组合压气机非定常流场。详细讨论了上游动叶尾迹和下游动叶势流对中间导流叶栅段气流非定常流动的异频和同频叠加干涉特性,依据计算结果,直观地展示了静叶通道中两种干涉间相互激励和抑制作用的位置和时间,与数学公式的推导结果相互印证。研究结果表明:当上下游动叶对中间静叶段异频干涉时,干涉的激励、抑制区域的轴向位置随时间发生变化;当上下游动叶对中间静叶干涉频率相同时,干涉的相互激励、抑制区域的轴向位置不随时间发生变化,但干涉的激励、抑制区域的轴向位置受时序位置影响。另外,上游动叶尾迹与下游离心叶轮势流的不同叠加情况,决定着下游离心叶轮进口相对气流角的大小及波动幅值。      

组合式轴流装置脱分空间谷物流密度分布规律的研究

为对谷物脱粒装置的工作原理和规律加深了解,对螺旋叶片、板齿组合式轴流脱粒与分离装置脱分空间内谷物流密度沿轴向的分布规律进行了试验研究.结果表明,轴流装置脱分空间谷物流在设定喂入量下沿轴向分布不均匀,密度分布规律曲线沿轴向为Peal-Reed模型.     

梭锥管混浊流体分离装置水沙分离试验研究

运用均匀正交设计法和投影寻踪回归分析法(PPR)对梭锥管混浊流体分离装置(简称梭锥管)进行了结构优化试验研究。根据前期研究结果,确定了锥圈间距、进流量、倾角、底孔孔径作为正交试验的4个主要影响因素,选择UL9(34)对梭锥管混浊流体分离装置进行了均匀正交试验,应用投影寻踪回归分析方法对试验结果进行了数据分析和计算机仿真优化。结果表明,与前期研究结果相比,梭锥管的水沙分离效果与其纵轴线与水平面的倾角大小有关,当倾角为60°时,水沙分离效果较好,浓缩率达到了1.73。进流量和锥圈间距相同的梭椎管,底孔越大,耗水率越大,表面负荷率随着底孔的增加逐渐减小,而锥圈间距对耗水率和表面负荷率影响很小。进流量不变时,浓缩率随着底孔孔径和锥圈间距的减小而增大。     

钉齿间距对单轴流脱粒与分离装置性能影响的试验研究

利用自行研制的试验台,进行了钉齿间距对单轴流脱粒与分离装置脱粒性能影响的试验研究,得出了钉齿间距变化对功耗、断穗率、含杂率、糙米率、茎秆破碎程度以及损失率等性能指标的影响规律,确定钉齿间距的合理取值为16 cm,为该装置的进一步研究提供理论依据。     

结构参数对绕管式换热器传热特性的影响

绕管式换热器具有耐高压、运行平稳、流体适应性强等优点,研究绕管式换热器的传热特性对提高其设计制造能力具有重要意义。归纳总结了绕管式换热器的几何模型、壳侧传热模型和管侧传热模型,计算了不同雷诺数工况和不同结构特征换热器的壳侧结构因子和管侧传热系数,分析了传热特性随结构参数变化的规律,从而提出了设计制造过程中确定结构尺寸的指导性建议。结果表明:降低垫片厚度,减小绕管径向间距,能够显著增强壳侧传热效果;使用小口径绕管,减小芯体直径和缠绕直径,有利于管侧换热;减小缠绕角度和绕管轴向间距对换热的增强效果有限,但能降低换热器高度,便于运输和安装。     

叶轮机械级几何参数的最优化设计

在研究非线性数学规划条件极值问题求解方法的基础上,将最优化设计计算方法用于径,轴流涡轮以及压气机级叶片几何参数和１元气动热力学最优化设计对径,轴流涡轮的最优化设计命题建立了完善的物理模型和数学表达式,采用ＳＵＭＴ外点法将有不等式约束条件极值问题处理成无约束最优化设计问题,并用ＤＦＰ并轭方向法求解,文中提供了径轴流涡轮１元最优化设计的算例,本方法还可以方便地通过改变待优化目标函数推广到其他工程的最优     

高速钻削复合材料的切削力

采用多种硬质合金钻头,在高转速和不同进给速度条件下对碳纤维/环氧树脂复合材料进行孔加工正交试验,通过研究其轴向力和扭矩以分析刀具条件和切削参数的适应性.结果表明:主轴转速是影响轴向力和扭矩的最主要因素,高转速钻削时轴向力和扭矩都显著减小;减小进给速度也使轴向力和扭矩减小,但其影响小于主轴转速.此外,钻头材质对轴向力和扭矩的影响大于钻头几何形状和进给速度;进给速度对轴向力的影响较大,而钻头几何形状对扭矩的影响较大.     

钉齿滚筒轴流脱粒与分离的试验研究

在纵置钉齿式轴流试验台上,进行了水稻脱粒试验,目的是研究脱出物在滚筒轴向的分步规律。试验结果为:脱出物(子粒和碎茎秆及轻杂)沿轴向分布受子粒分布影响最大;子粒沿轴向分布规律是,在20cm处为最高值84.3%,然后开始逐步下降,到100cm的位置时,就几乎没有子粒分布了。     

滴头流量和间距的优化选择

探讨了滴灌滴头流量、间距的选择,研究了滴头流量、间距与土壤湿润比、一次灌水时间、轮灌组数、小区设计流量及管网设计流量、田间灌水量的关系.结果表明,滴头流量首先应满足湿润比的要求,在满足湿润比的前提下,尽量选择小流量滴头;滴头间距不应大于理想滴头间距,在满足理想滴头间距的条件下,尽量选择大间距,并通过调整滴头间距取得合理的轮灌工作制度.     

基于周向涡量的农用通风机叶片表面凹槽分析

针对农用轴流风机风量小、能效比低的问题,以MODEL YJD90S-4镀锌铁皮农用轴流风机为研究对象,采用风室试验、逆向建模、CFD数值模拟、周向涡量分析等方法,以叶片表面凹槽宽度D=6、8、10、12 mm,凹槽半径为25%h(h为叶高)、50% h和75%h,开单、双槽3个因素进行排列组合,制定了24种开槽方案,对所有方案进行数值模拟并进行周向涡量分析,筛选得出D=10 mm、R=25%h、开单槽(方案1),D=10 mm、R=75%h、开单槽(方案2)和D=10 mm、R=25%h、75%h、开双槽(方案3)为较优方案,并对此3种方案风机风量和能效比模拟结果进行研究。结果表明:1)采用逆向建模方法建立的镀锌铁皮农用轴流风机几何模型,其数值模拟计算结果能够很好的与原型风机性能试验测试结果吻合,表明逆向建模技术能够运用于农用轴流风机研究;2)在农用轴流风机常用的进口工作压力工况下,3种方案的风机流量和能效比相对原型风机都有提高,其中采用D=10 mm、R=75%h、开单槽(方案2)时提高最为明显,风量约提高了90 m ³/h,能效比约提高了3.2%。3)分析周向涡量3D映射发现,采用D=10 mm、R=75%h、开单槽(方案2)时轮毂处的正周向涡量向叶顶处移动,正周向涡量向叶片顶部聚集,增加其对总压流的正贡献,使分布在70%h处的负周向涡量向叶片根部移动,叶片根部附近的负周向涡量呈现出收拢的现象,负周向涡量向叶片根部聚集以减小其对总压流的负贡献。     

含沙河流中轴流式转轮优化设计

从流体动力学出发，研究了水轮机过流部件中的沙水运动、包括泥沙磨损机理、流动特性等。分析和掌握它们间的关系，根据这些特征参数间的关系，利用多目标函数最优化理论，建立含沙河流中水轮机过流部件最佳耐磨损能力和最优效率优化设计的数学模型，提出求解此数学模型的数值计算方法。用奇点分布法进行翼型骨线积分计算（无限薄），综合考虑泥沙磨损的影响，在所得翼型骨线上进行加厚得以翼型。本文论述的方法和计算公式正确有效，不仅适用于传统人工设计含沙水中转轮计算，更适用于设计含沙河中转轮的计算机计算。     

轴流泵水力模型CAD/CAM

以ＦＯＲＴＲＡＮ语言和ＡｕｔｏＣＡＤ图形软件作为ＣＡＤ系统的支撑环境,叶轮优化设计采用简化三元流动模型,环量沿径向分布可任意控制,优化参数可根据需要选取,叶片造型采用平面叶栅法。模型试验表明,设计点准确、设计质量高。并且在国内首次利用数控加工中心实现了泵转轮叶片ＣＡＭ。     

桉树人工林混农系统中桉树生长性状研究

对4年生大宽行混农间作模式下桉树生长特征进行了研究。结果表明,桉树的保存率、树高、胸径、单株材积在同一株距下均随着带距的增知而增加,变异系数、单位面积蓄积量在同一株距下均随着带距的增加而降低。混农模式在（14m＋1．3m）×1．25m配置模式下的各生长指标均优于3种对照和其他配置模式。树高、胸径、单株材积、单位面积蓄积量分别为14．1m、12．3cm、0．0752m^3／株、78．629m^3／hm^2,分别比对照4．00m×1．50m高19．5％、32．26％、98．4％、27．13％。单位面积蓄积量在4、6、8m带距下的配置模式均显著大于3种对照,为74．798～117．181m^3／hm^2。     

株行配置对带状条播小麦群体光环境及抗倒伏性能的影响

【目的】旨在筛选四川丘陵带状机播小麦高产抗倒的株行配置方式。【方法】采用二因素裂区设计,主区为品种,选用紧凑型川农27和半紧凑型绵麦367,副区为带宽2 m和种植密度150×104 hm-2固定情况下的7种行数和行距配置方式,即每带种植5行和行距20 cm + 20 cm + 20 cm + 20 cm（CK,传统“双三零”模式）、每带3行和行距30 cm + 30 cm（F3-1）、每带3行和行距35 cm + 35 cm（F3-2）、每带3行和行距40 cm + 40 cm（F3-3）、每带4行和行距20 cm + 20 cm + 20 cm（F4-1）、每带4行和行距20 cm + 30 cm + 20 cm（F4-2）以及每带4行和行距20 cm + 40 cm + 20 cm（F4-3）,研究减少种植行数和扩大行距对带状条播小麦群体透光率、抗倒伏性能及产量的影响,并探讨了透光率与抗倒伏性能间的关系。【结果】两品种表现一致,带状小麦边行抗倒伏性能显著高于内行,内行抗倒伏性能与群体透光率呈显著正相关。种植行数由5行减少为3或4行,再增大行距后,群体透光率显著提高,边行与内行的抗倒伏性能均得到改善,内行优化效果尤为显著,表现为株高和重心高度降低,单茎干物质积累量增多,基部第二节间缩短变粗,茎壁加厚,机械强度、节间充实度、节间干密度、纤维素及木质素含量提高,倒伏指数减小,边行优势减弱,群体更为均衡,田间不易发生倒伏,且成穗数及产量增加。CK的边行茎秆质量最优,抗倒伏能力最强,但内部透光率最低,内行茎秆质量严重劣化,以中间行最为显著,边行优势最强,田间倒伏率高,且产量低于F3-3和F4-3,仅与F3-2和F4-2相当。【结论】四川丘区带状机播小麦高产抗倒最佳株行配置方式为种植3行行距40 cm+40 cm或种植4行行距20 cm+40 cm+20 cm,其次为种植3行行距35 cm+35 cm或种植4行行距20 cm+30 cm+20 cm,以上均可替代传统“双三零”模式。     

叶片尾缘加弯板垂直轴风力机转矩特性数值模拟

文章提出一种在叶片尾缘加装弯板改善直线翼垂直轴风力机叶片周围流场,提高风力机转矩特性的方法。选取NACA0024和NACA0012两种直线翼垂直轴风力机常用翼型,利用数值模拟计算包括不加装弯板在内具有7种弯板长度2叶片直线翼垂直轴风力机输出转矩特性和静态起动转矩特性。结果表明,在NACA系列对称翼型尾缘加弯板叶片可在一定程度上改善直线翼垂直轴风力机输出转矩特性和静态起动特性。叶片尾缘加装弯板后可在某些旋转角下改变叶片上下表面压力分布,减少涡旋和流动分离产生,提高叶片气动特性,改善风力机转矩特性。研究发现,弯板长度为弦长40%风力机转矩特性改善效果最好,最大输出转矩系数较无弯板风力机提高17%,静态平均起动转矩提高26.4%。     

Real-time nozzle flow uniformity when using automatic section control on agricultural sprayers

Automatic section control (ASC) has been readily adopted by US producers on sprayers because it can improve operator productivity and decrease overlap or input usage leading to economic savings while reducing environmental impacts. However, there is limited knowledge about nozzle flow dynamics when shutting ON/OFF of boom-sections or nozzles and the possible impact on application accuracy. Therefore, an investigation was conducted to evaluate system response in managing real-time nozzle off-rate and flow uniformity across the boom, for a typical agricultural sprayer using ASC. An 18.3-m sprayer was outfitted with commercially available individual nozzle and boom-section control. Tests were conducted to simulate sprayer moving out of point rows into a no-spray zone and then reentry into the spray zone by selecting two point row scenarios having 20° and 70° angles. Ten high frequency response pressure sensors were randomly mounted across the boom to measure nozzle pressure. The nozzle pressures were converted to nozzle flow, using the manufacturers pressure versus flow relationship, to calculate nozzle flow rate delay time, settling time, percent off-rate (percent difference between actual and target nozzle flow rate) and nozzle flow uniformity (CV), considering only ON boom-sections. Auto-boom scenarios were conducted with and with-out flow compensation while auto-nozzle scenarios were conducted without flow compensation. Results indicated that nozzle flow rate settling time varied from 0.4 to 14.4 s and nozzle off-rate between 36.6% and +28.7% for 70° point row auto-boom tests when exiting and reentering point rows. When exiting point rows, over-application occurred whereas reentry resulted in under-application during flow compensated tests. Nozzle flow uniformity (CV) were more than 50% for a short duration (<1.0 s) when reentering point rows, during all tests. Compensation testing for 20° point row reentry highlighted the constraint of the control system to respond to certain situations where feedback response times could not match target rates rapidly set for the controller. Overall results indicated that system response time can impact nozzle off-rate and can vary with point row angle.     

不同栽培密度对小冬瓜新品种"黛宝"生长及产量的影响

[目的]研究不同栽培密度对小冬瓜新品种"黛宝"生长、开花和产量的影响。[方法]在小冬瓜果实膨大期,采样测量植株生长指标;在果实成熟期,采样测定植株果实性状和产量。[结果]40~80 cm株距对小冬瓜开花节位无显著影响;40 cm株距时,小冬瓜生长势明显弱于其余处理植株;尽管80 cm株距时植株单瓜重和果实纵径显著高于其他处理,但是,结合定植株数,栽培密度为60 cm时折合产量最高。40~50 cm株距时,植株化瓜现象严重,成瓜数少,产量低。[结论]畦宽1.5 m(含沟30 cm),双行种植,搭人字架栽培的条件下,小冬瓜秋季露地栽培的适宜株距为60 cm。     

株行距配置对机采棉生长发育、产量及品质的影响

【目的】研究不同株行距配置对棉花生长发育、产量及品质的影响,分析机采棉适宜的种植方式。【方法】在同一密度(18×10⁴株/hm²)下设置3种株行距配置方式:一膜三行(76 cm+76 cm+76 cm等行距,株距7 cm);一膜四行(76 cm +66 cm +10 cm +76 cm,平均行距57 cm,株距10 cm);一膜六行(66 cm +10 cm,平均行距38 cm,株距14.6 cm),分析不同株行距配置对棉花农艺性状、叶面积指数、棉铃时空分布、干物质积累及产量的影响。【结果】一膜三行模式下的棉花株高、果枝始节高度均优于其他模式;叶面积指数在盛铃期达到峰值,其中一膜三行处理叶面积指数较一膜四行、一膜六行处理分别高出11.57%、4.50%。产量以一膜三行处理最高,为6 269.46 kg/hm²,较一膜四行、一膜六行分别高出4.06%、4.85%,各处理间棉花纤维品质基本无差异。【结论】一膜三行等行距种植模式更适合作为机采棉种植方式。