基于流场特性的液力缓速器叶栅角度优化设计

为了提高液力缓速器制动转矩系数,对液力缓速器内湍流流动进行了三维瞬态多相流数值模拟。通过对其内流场特性分析,发现液力缓速器工作流道的壁面脱离现象以及弦面内产生的涡旋区不利于恒定制动转矩的输出。针对这一问题,考虑到液力缓速器各结构参数之间的相关性,对多参数共同作用的内流场进行数值分析,优化叶栅参数。结果表明,通过分析多参数共同作用的流场来优化缓速器叶栅参数的方法比较合理;对液力缓速器叶片前倾角和叶片前缘倒角进行优化后,叶轮流道内存在的涡团和流动分离现象基本消失,制动转矩系数提高6%。     

不同淋洗剂对污染土娄土中Cu、Pb的淋洗修复研究

【目的】研究不同条件下螯合剂乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)、柠檬酸(CIT)和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、生物表面活性剂鼠李糖脂(RL2)对污染土娄土中铜、铅的淋洗效果,并对淋洗机制进行探讨。【方法】以铜、铅单一污染的土娄土为研究对象,分别加入2种螯合剂(EDTA、CIT)和2种表面活性剂(SDS、RL2),采用批次试验方法,分析淋洗剂浓度、pH、背景电解质(NaNO3和NaCl)、水(mL)土(g)比、淋洗次数对污染土娄土中Cu和Pb的淋洗百分率的影响,探索不同淋洗剂淋洗污染土娄土中Cu和Pb的最佳条件。【结果】在相同浓度下,EDTA和CIT对污染土娄土中Cu的淋洗百分率明显高于其他淋洗剂,EDTA对Pb的淋洗百分率明显高于其他淋洗剂。淋洗4次后,4种淋洗剂对污染土娄土中Cu的淋洗能力由大到小为CITEDTARL2SDS,对污染土娄土中Pb的淋洗能力为EDTARL2CITSDS。EDTA和CIT溶液淋洗土娄土中Cu和Pb的最适条件为:水土比20(mL)∶1(g)、淋洗剂浓度0.01mol/L、pH=7、无背景电解质;当水土比为20(mL)∶1(g)、RL2溶液浓度为0.02mol/L、pH=8、无背景电解质条件下,RL2对污染土娄土中Cu、Pb的淋洗效果最佳。【结论】EDTA、CIT和RL2可以有效去除污染土娄土中的Cu,EDTA可作为石灰性污染土娄土中Pb的最佳淋洗剂,而SDS不宜作为污染性土壤的淋洗剂。     

病险水库除险加固方案决策研究

【目的】针对当前病险水库大坝除险加固方案优选理论方法的缺失和不足,提出基于区间数GRA决策与AHP-Entropy主客观综合赋权的除险加固方案决策方法。【方法】考虑决策信息的模糊不确定性,采用区间数表达决策信息,结合GRA决策方法,求解各备选方案对理想最优方案与临界最优方案的灰色关联系数,通过建立最优化模型得出考虑理想最优与临界最优方案的综合关联系数;综合AHP主观赋权与Entropy客观赋权方法对各属性指标进行赋权,对主客观权重建立相对熵最小化优化模型,得出主客观综合权重,进而求解各指标的加权综合关联度,以此对各备选方案进行排序决策,并通过实际算例验证决策方法的合理性。【结果】建立了基于区间数GRA决策和AHP-Entropy主客观综合赋权的病险水库除险加固方案的灰色关联度优选决策方法。实例计算表明,该方法有效地解决了病险水库除险加固方案优选中属性值为区间数的灰色多属性决策及AHP-Entropy主客观综合赋权问题。【结论】所构建的基于区间数GRA与AHP-Entropy主客观综合赋权的除险加固方案决策方法具有一定的合理性,为水库大坝除险加固方案决策提供了一条有效途径。     

亚热带常绿阔叶林11个树种的细根形态及碳氮含量研究

【目的】研究江西大岗山常绿阔叶次生林中11个树种的细根形态、组织化学元素含量与根序之间的关系。【方法】以大岗山次生林内6个受外生菌根侵染的树种(刨花润楠、小叶青冈、拟赤杨、丝栗栲、檵木和梓木)和5个受内生菌根侵染的树种(山乌桕、深山含笑、杉木、木荷和油桐)为研究对象,采用根序分级法对根系进行分级后,测量并比较各树种前5级根之间根长、比根长及C、N含量的差异。【结果】在细根形态方面,11个树种的根长均表现出随序级升高而增大的趋势,而比根长的表现则相反;在细根C、N含量方面,除3个树种(山乌桕、檵木和梓木)5级根C含量小于4级根、1个树种(油桐)2级根C含量小于1级根外,其余7个树种根组织的C含量均表现为随序级升高而增加;11个树种中除山乌桕外,其余10个树种根组织的N含量均表现为随序级升高而降低;在C/N上,有9个树种的C/N随序级升高而增加,其余2个树种(山乌桕和梓木)4级根的C/N略高于5级根。在不同树种间,同一序级的细根在细根形态和C、N含量上差异明显。6个受外生菌根侵染树种的根长和C、N含量均较5个内生菌根侵染树种大,而比根长以外生菌根侵染树种相对较小。【结论】11个树种前5级根根长、比根长、C含量、N含量和C/N随着序级增加而表现出相似的变化规律,生长在根系先端的1级根根长、C含量和C/N最小,比根长和N含量最大,随着序级的增加,根长、C含量和C/N增加,而比根长和N含量降低。受外生菌根侵染的树种,其根长、C含量和N含量均大于受内生菌根侵染的树种。11个树种之间细根形态和C、N含量存在明显差异,表明不同树种对地下环境的适应策略及对土壤养分的利用效率存在差异。     

外源维生素浸种对甜玉米种子萌发和幼苗生长的影响

【目的】明确不同外源维生素对甜玉米种子萌发及幼苗生长的影响,探讨提高甜玉米种子萌发率及培育壮苗的方法,为生产中选用维生素浸种提供参考。【方法】以储存1年以上的甜玉米品种"中甜1号"为试验材料,用不同质量浓度(10,50,100,200mg/L)的VB1、VB2、VB6、VB12、VPP、VM和VC在25℃条件下浸种24h后播种,研究甜玉米种子萌发期和幼苗期对VB1、VB2、VB6、VB12、VPP、VM和VC处理的生理响应。【结果】除维生素B6(VB6)外,VB1、VB2、VB12、VPP、VM和VC处理都有一个或者几个质量浓度浸种处理对甜玉米种子的萌发和幼苗生长表现出不同程度的促进作用,其中以50~100mg/L VC、VPP处理效果较好,显著提高了甜玉米种子萌发率和幼苗苗高、根长、根冠比及根系活力,幼苗质量高。VC浸种可以显著提高甜玉米幼苗的超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,降低MDA的含量。【结论】外源VC和VPP可以作为研制甜玉米种子处理剂的材料。     

长期不同施肥条件下红壤水稻产量可持续性特征

【目的】研究长期不同施肥处理对红壤性水稻土持续生产及可持续性的影响,为水稻的持续性生产提供参考。【方法】在江西进贤红壤性水稻土长期定位施肥试验点,选取不施肥(CK)、施用氮钾肥(NK)、施用氮磷肥(NP)、施用氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥与有机肥配施(NPKM)5个长期施肥处理,分析不同施肥处理下早稻和晚稻产量的变化,并计算水稻产量可持续性指数(Sustainable yield index,SYI),探究长期不同施肥处理对水稻产量演变的影响。【结果】1981-2005年,与CK相比,NK、NP、NPK、NPKM处理均可明显提高早、晚稻的产量,其中NPKM处理的产量均明显高于其他处理。1981-2005年,除NK处理的早稻产量呈极显著下降(70.8kg/(hm2·年))外,其他施肥处理早、晚稻的产量变化均不显著。不同施肥处理下,早、晚稻的SYI值不同,其中NPK、NPKM处理早、晚稻的SYI值均较高,而其他处理的早、晚稻SYI值较低。水稻SYI值与各处理的平均产量呈极显著正相关,而与产量变异系数呈不显著负相关。【结论】可以通过提高水稻产量及其稳定性来提高水稻生产的可持续性,利用SYI评价水稻高产稳产可持续性还需对其进行改进。     

基于色度学的密集烘烤过程中烟叶主要化学成分变化模型研究

【目的】建立烤烟烘烤过程中烟叶颜色参数与含水量和化学成分关系模型,以控制烟叶烘烤过程中的物质变化和水分散失,为优化密集烘烤工艺和提高烟叶质量特色提供参考。【方法】以烤烟NC89上部叶为试验材料,采用河南农业大学设计的电热式温湿度自控密集烤烟箱,按照烤烟"三段式烘烤工艺"进行烘烤,研究烘烤过程中烟叶亮度值(L)、红度值(a)、黄度值(b)、色相角(H°)、色泽比(H)、饱和度(C)和色差值(ΔE)的变化规律及其与烟叶主要化学成分和含水量的关系。【结果】烘烤过程中,烟叶正面与背面各颜色参数的变化规律基本一致,且各颜色参数均在开烤至42℃末时变化剧烈,42℃之后变化幅度减小。相关分析表明,烘烤过程中烟叶内的主要化学成分与各颜色参数之间具有良好的相关性,其中叶绿素、类胡萝卜素、淀粉和蛋白质含量与各颜色参数间相关性较好,且大部分呈显著或极显著相关,而类胡萝卜素/叶绿素、含水量与其相关性略差。烘烤过程中烟叶叶绿素、类胡萝卜素、淀粉和蛋白质含量预测的平均相对误差分别为8.67%,8.71%,8.27%和1.47%,各模型预测精度均较高,而类胡萝卜素/叶绿素和含水量模型预测精度略差。【结论】通过色差计量化分析密集烘烤过程中的烟叶颜色参数,可以快速、准确预测烟叶主要化学成分的变化,实现烟叶烘烤过程中化学成分的实时监测。     

辐射与低温水入渗对土壤水热变化规律的影响

【目的】研究辐射与低温水入渗条件下土壤水分和温度特性的变化规律,为进一步研究如何改善水库下游河岸带生态环境提供理论基础。【方法】以中细砂为代表性土样,利用自主研制的试验系统装置,设置3种辐射温度(无辐射、30和40℃),分析了在低温水入渗(水温10℃、入渗水头25cm)和不同辐射温度作用下土壤内部水分和温度的动态变化特性。【结果】砂土湿润锋的垂直距离和稳定入渗率随辐射温度的升高而增加。辐射热流增加,土壤表层温度升高,温度梯度增大,表面向内部的传热量增加,土壤内部温度升高;辐射温度为40℃时,土壤内部温度梯度大,且整体平均温度较无辐射时要高。有无辐射热流,低温水的入渗均会对土壤内部温度和水分分布产生影响,且土壤深层温度降幅较大。有辐射时,土壤表层温度明显高于无辐射。【结论】在低温水入渗条件下,辐射温度的变化对土壤水、热动态均会造成影响,其影响范围和强度因辐射温度的不同而存在差异。     

阿拉善荒漠区小毛足鼠种群数量与繁殖特征

【目的】研究阿拉善荒漠区小毛足鼠的繁殖特征及其对种群的调节作用。【方法】于2006-2011年每年4、7、10月上旬,采用铗日法,对内蒙古阿拉善荒漠区小毛足鼠种群数量及繁殖特征进行了调查。【结果】调查期间,在该研究区共捕获小毛足鼠502只,其中雌性253只,雄性249只,其平均雌雄性比为1.02±0.22、平均怀孕率为(37.63±14.70)%、平均胎仔数为(5.64±1.58)只、平均睾丸下降率为(63.07±34.29)%、平均繁殖指数为0.77±0.17。小毛足鼠捕获数量与平均雌雄性比呈极显著正相关(r=0.99,P0.01),与平均睾丸下降率呈显著正相关(r=0.94,P0.05)。【结论】在阿拉善荒漠区小毛足鼠的繁殖特征参数中,雌雄性比和雄性睾丸下降率对其种群调节起重要作用。     

干旱胁迫对槭叶草生长及光合生理特性的影响

【目的】研究土壤干旱胁迫对槭叶草生长及光合生理特性的影响,为槭叶草的引种驯化及在园林绿化中的应用提供理论依据。【方法】以长白山槭叶草3年生种子苗为试验材料,采用盆栽控水方式,以正常浇水为对照,研究干旱胁迫0(胁迫前),5,10,15,20,25和30d槭叶草的生长、生理指标、光合色素含量及光合参数的变化。【结果】随着干旱胁迫时间的延长,槭叶草的株高和叶面积呈先升高后降低的趋势,叶片相对含水量、叶绿素及类胡萝卜素含量显著下降,叶片自然水分饱和亏缺、相对电导率(REC)及丙二醛(MDA)含量均不断升高。叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均不断下降,胞间CO2浓度(Ci)先降低后升高,水分利用率(WUE)和气孔限制值(Ls)先升高后降低。干旱胁迫15d以内(盆栽基质的相对含水量(SRWC)为18.49%),槭叶草叶片净光合速率下降是由气孔限制因素引起的;而此后,随着干旱时间的延长,净光合速率的下降是由非气孔限制因素引起的。【结论】槭叶草表现出较强的抗旱性;在发生持续干旱时,对槭叶草进行补水最好能在干旱发生的15d内进行。