基于炭气原位耦合重整的秸秆热解设备的研制

针对当前生物质热解炭化设备存在产物质量较差、能量损耗严重等问题,采用多级布风搅拌和气体回流重整等方法,提出生物质炭气原位耦合重整工艺路线,并对炉体、压实机构和多级布风搅拌出料机构进行设计,研发立式移动床生物质炭化设备。以花生壳为原料开展热解炭化试验,结果表明,原料处理能力1312 kg/h,生物炭得率27.8%,热解气热值6.3 MJ/m3,焦油转化率71.3%,各项性能指标均达到设计要求。      

构建创新平台,加强实践环节,完善研究生培养模式

建设创新型国家必须有一大批创新型人才做支撑,要提高国家、民族的自主创新能力,研究生教育是非常重要的基础。加大研究生创新力的培养力度,提高研究生培养质量是当前我国研究生培养过程中的重要环节。为提高研究生培养质量,黑龙江八一农垦大学工程学院通过构建创新平台,与企业和科研院所联合建立研究生实践基地和培养创新基地,对专业学位研究生加强实践环节锻炼,鼓励学生参加学术活动和学术竞赛等形式,切实提高研究生实践动手能力,推动学生创新精神和创新能力的提高,完善了研究生的培养模式。     

深松铲尖等离子堆焊涂层组织结构及性能研究

磨损是深松铲尖失效的主要原因,造成材料的巨大损失。利用等离子弧堆焊技术在深松铲尖制得铁基-碳化钨复合涂层材料,增大耐磨性以延长其使用寿命。研究不同比例WC粉末的铁基合金的硬度、显微组织、在田间的摩擦磨损性能及WC粉末比例对显微组织的影响规律。结果表明:堆焊层中无裂纹、气孔等缺陷;涂层组织包括树枝晶和枝晶间多元共晶组织;在相同的试验条件下,堆焊涂层的耐磨性明显高于普通深松铲尖,且深松铲尖的耐磨性随着碳化钨质量分数的增加而增强;当碳化钨含量在40%时,堆焊层的硬度和耐磨性能最强,初始碳化钨颗粒的沉淀和熔解并与铁基合金元素发生相互作用形成共晶组织、长条状沉淀物是增强耐磨性的原因。     

锥形风场式防飘喷雾装置内流道优化与防飘特性

锥形风场式防飘喷雾装置是利用辅助气流进行防飘作业的一种创新结构形式。为分析其防飘机理,改善防飘喷雾作业效果,对现有装置进行优化设计与防飘特性研究。基于质子动力学基本定律,构建了单个雾滴在运动空气介质中的受力模型,明晰了锥形风场的防飘机理。运用流体力学理论分析内流道气流损失,并利用CFD数值仿真技术结合风场测试对防飘喷雾装置进行优化设计。结果表明：当内流道弯管的曲率半径设计为4 cm时,优化后装置出口处仿真试验风速较优化前提高23.5%,测试试验风速较优化前提高28%,风机有效利用率提高21.2个百分点,优化方案合理。风洞条件下装置防飘特性试验结果表明：侧风风速、喷头高度、锥风风速与总雾滴飘移量占比具有相关性,通过多因素正交试验建立的竖直和水平方向的数学模型显著性较高（P<0.05,R2分别为0.934、0.945）,表明锥形风场可以抵御绕流涡旋的产生,具有减少雾滴在纵向高度上随风飘失的特性。该研究可为综合分析雾滴飘移沉积规律提供一定参考。     

深松铲尖等离子堆焊涂层的制备与性能研究

为了提高农机具深松部件的耐磨性,采用等离子堆焊技术在深松铲尖表面制备碳化铬晶粒-碳铬铁涂层,用X射线衍射仪、金相显微镜和洛氏硬度仪分析与测量了焊层的组织和性能。所制备的堆焊层组织致密,与基体铸铁材料相比,堆焊层材料的平均硬度提高了5~10倍。田间试验表明,经过该工艺处理后的深松铲尖的耐磨粒磨损性能显著提高。     

水气双向分离式生物质连续热解中试设备的研制

针对现有生物质热解设备存在的热解气中水分含量高及设备密封性差等问题,结合农业废弃物原料特征,提出了水气双向分离热解工艺方案,在此基础上,对水气双向分离热解反应器、进料和冷却出炭装置进行了专门设计,开发了水气双向分离式生物质连续热解中试设备。设备运行检测结果表明,以玉米秸秆为原料,原料处理能力27.6 kg/h,生物炭得率32.2%,热解气产率0.41 m3/kg,热解气热值15.3 MJ/m3,热解气含水率6.82%,各项技术指标均达到设备设计目标与要求。该中试设备的开发为设备示范应用提供了基础支撑。      

农业院校工科类专业“专业+创新创业”教育体系的研究

农业高校中的工科类专业是现代农业科技人才培养的重要组成部分,但按照国内外的工科类专业创新创业教育的培养理念和模式来进行,达不到较好的教育培养效果。原因在于,农业院校工科类学生与其他工科大学的工科类学生相比服务的行业和对象差异较大。文章以农业院校工科类专业为研究对象,立足区域现代化农业工程类人才的发展需求,积极探索与农业院校工科学科背景和人培养特色相适应的创新创业教育体系。     

番茄采摘机械手的三维设计与试验研究

采摘机械的末端执行器作为果蔬收获类机器人的重要组成部分,其采摘机械手的设计是收获机器人研发的重要环节。为此,分析了当前采摘机械手在国内外的发展现状,结合番茄果实的生物学特征,以保护番茄果实不受损伤为设计目标,利用NX12.0三维制图软件设计出了一种将作用力施加于番茄桔梗生长节点的番茄采摘机械手。同时,通过三维软件的仿真模块对机械手的关键零件进行有限元分析,进而对整体机构进行模拟仿真,仿真结果验证采摘机械手的设计合理性,旨在为下一步番茄采摘机械手的研发奠定基础。     

规模化奶牛场的规划设计讨论

随着我国奶牛养殖业的快速发展,养殖规模从传统向规模化转变,而奶牛场建设的好坏直接影响到牛奶的质量和奶牛生产效率。为了保证奶牛场建设中的各环节的匹配、建造方法、场内流线设置和舍内环境控制等满足生产要求,本文以拟建的2000头奶牛场为例,从工艺设计、场地设计和建筑设计的角度出发,对奶牛场的建立做出相应的规划设计。旨在对建设大规模奶牛场提供可靠的理论支持。     

对于土壤有效性磷概念的演变

在过去三十年的土壤学教材中,对于酸性土壤(特别是红壤)的磷素固定作用异常强调,以为可溶性磷一经施入在强酸性土壤以后,大部分以铝铁磷酸盐沉澱,不能被植物所吸收。同时许多测定土壤有效性磷的方法,在应用于施有大量过磷酸钙的红壤标本上,也得不出有正面的结果。