保护性耕作条件下浅松作业的试验

浅松作业是保护性耕作中推广使用的一种表土作业方式，适用于旱作保护性耕作的播前作业，能够达到松土、除草、整地等目的，也可以用于中耕除草作业。试验结果表明，该作业有良好的除草作用。能显著地提高地表平整度，降低表土容积密度，对根荏榭盖和土壤水分影响不显著，基本上满足了保护性耕作对土壤的要求。     

谷物干燥远红外复合陶瓷材料的研究

通过研究典型谷物的特征红外吸收谱段,遴选了以ZrO2和TiO2为主要原料的适于谷物干燥的远红外复合辐射材料,并测定了经过高温烧结而成的远红外复合陶瓷的辐射率范围为0.83~0.91,利用正交实验设计,以红外辐射率为指标进行了配方的优化设计,得到最佳配方方案(质量分数):ZrO2为80%、TiO2为15%、以MnO2、Fe2O3、CuO、MgO、石腊等组成的辅助原料为5%。     

CO2气调防治储粮害虫试验仓的研制与应用

通过CO2气调防治储粮害虫试验仓的研制及应用试验,提出了试验仓在试验中应考虑的因素及解决的方法,例如,试验仓的密封问题、充气与补气的问题、测试装置的布置与参数的采集、虫笼的放取与虫情的检查等。试验仓的试验结果为,杀虫的最佳温度是(25±3)℃,CO2达到25%~35%,杀虫的持续时间为10d以上,从而为实际应用CO2防治储粮害虫提供了可靠的依据。分析了在农村建造小型钢板仓的可行性,为全面推广CO2气调防治储粮害虫技术奠定了基础。     

真空平板玻璃传热理论分析及试验

利用辐射-导热耦合模式分析真空平板玻璃的传热途径,通过传热量和传热系数的计算模型,建立真空玻璃的传热控制方程,计算出真空玻璃结构沿高度方向的温度分布和热流通量,并用试验验证了理论计算结果正确性。试验结果表明,真空玻璃传热系数与真空压强成正比,真空度决定真空玻璃绝热性能;真空玻璃外面镀低辐射膜隔绝了较多的辐射热交换,其效果比内面镀膜好。     

GPS40—9F犁屏蔽泵的设计

为提高屏蔽泵的性能和缩短设计周期,在数值模拟的基础上对GPS40—9F型屏蔽泵的屏蔽电机和泵的水力元件进行了设计．利用ANSYS参数化设计语言APDL编写命令流完成磁场模拟过程,并对屏蔽电机的两个模型所计算得到的磁力线、磁流密度分布进行对比分析．对屏蔽泵的水力部件进行三维建模,运用CFX软件对多个不同工况点下的流场进行模拟,分别采用SIMPLER算法及SIMPLE算法进行迭代运算,对比分析了后处理得到的压力云图．结果表明,模型2的气隙磁通大于模型1,说明屏蔽电机设计成细长型更有利于机电能量转换．在相同模型、相同网格条件下,采用SIMPLER算法的计算效率要高于SIMPLE算法,SIMPLER算法具有更好的收敛效果,并将模拟计算结果与试验数值进行对比,验证了数值模拟计算的可行性和准确性．     

漩涡泵内部不稳定流场数值模拟

为了研究漩涡泵内部流场对其外特性的影响,采用RNGk-ε湍流模型和结构化网格技术对漩涡泵内部非定常流动进行数值模拟计算。结果表明,漩涡泵流道内压力变化呈直线分布;流道内纵向漩涡随流量的增大而减小,径向漩涡周期性地脱离叶片被液流带走且随着时间增加而增大;设计工况下,各监测点处压力脉动变化呈周期性分布,从流道进口到出口压力脉动幅值逐步增大;不同工况下,叶片通过频率是压力脉动的主频,其对应的压力脉动幅值随流量增大而增大。     

基于三轴压缩试验确定岩石的Hoek-Brown软化参数的方法

简要介绍岩石的Hoek-Brown应变软化模型后,以花岗岩的三轴压缩试验为背景,利用数据拟合的手段,通过假设单轴压缩试验下花岗岩软化段上偏应力与剪应变的关系与理想情况时的相同,给出了确定Hoek-Brown模型中软化参数的方法。然后根据确定出的软化参数在FLAC3D中利用Hoek-Brown软化模型对花岗岩的三轴压缩试验进行数值模拟,并与试验结果比较,两者比较吻合。这说明了所提出的软化参数确定方法的合理性,同时也表明了用Hoek-Brown软化模型来模拟岩石的应变软化现象是行之有效的。     

基于物联网的农田环境在线监测系统

针对农田环境监测面积大、点多、时间长的特点,提出基于物联网架构的农田环境监测系统,系统由传感层、传输层和应用层构成。设计开发了以飞思卡尔MC9S12XS128为微处理器的无线传感器网络节点的硬件电路和太阳能供电系统,编制了协调器与路由器的底层软件,测试了远端服务器与WSN网络单点和多点之间的通信性能。现场试验结果表明:基于物联网的农田环境监测系统,运行稳定、可靠,为科学预测和科学种植提供了依据。      

利用作物生长模型和时序信号甄别水稻镉胁迫

在自然农田生态系统中,农作物的生长通常受到各类环境胁迫（如重金属胁迫、病虫害、水分、营养）的影响,如何区分重金属胁迫与其他胁迫有待进一步研究。该研究选取了湖南省株洲为试验区,收集2017-2019年的Sentinel-2卫星影像数据,结合野外实测数据,开展水稻重金属镉（Cd）胁迫识别研究。首先,利用作物生长模型World Food Studies（WOFOST）同化时序遥感数据获取每年的叶面积指数（Leaf Area Index,LAI）时间序列曲线;然后运用集合经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）方法对LAI时间序列进行多尺度分解,得到不同的时序信号分量（Intrinsic Mode Function,IMF）;最后使用动态时间规整（Dynamic Time Warping,DTW）方法计算受胁迫水稻分解后的时间序列与健康水稻分解后的时间序列之间的DTW距离,即归一化胁迫指数。结果表明：归一化胁迫指数是水稻重金属胁迫敏感的参数,与土壤重金属含量的相关系数为0.851,水稻受到的胁迫程度越高,归一化胁迫指数值越大,反之越低;在试验区中,水稻重度重金属胁迫的分布面积比例相对较低,且主要集中在西部、东北部以及偏东南地区。融合集合经验模态分解和动态时间规整方法能有效地甄别并定量分析水稻重金属胁迫状况,从而为作物重金属污染胁迫监测提供重要参考。     

Kinetic modeling of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) degradation in soil slurry by anodic fenton treatment

Anodic Fenton treatment (AFT) has been shown to be a promising technology in pesticide wastewater treatment. However, no research has been conducted on the AFT application to contaminated soils. In this study, the 2,4-D degradation kinetics of AFT in a silt loam soil slurry were investigated for the first time, and the effects of various experimental conditions including initial 2,4-D concentration, Fenton reagent delivery rate, amount of humic acid (HA) addition, and pH were examined. The 2,4-D degradation in soil slurry by AFT was found to follow a two-stage kinetic model. During the early stage of AFT (the first 4-5 min), the 2,4-D concentration profile followed a pseudo-first-order kinetic model. In the later stage (typically after 5 or 6 min), the AFT kinetic model provided a better fit. This result is most likely due to the existence of (*)OH scavengers and 2,4-D sorption on soil. The Fe(2+) delivery rate was shown to be a more significant factor in degradation rate than the H(2)O(2) delivery rate when the Fe(2+)/H(2)O(2) ratios were in the range of 1:2 to 1:10. The presence of HA in soil lowered the AFT rate, most probably due to the competition with 2,4-D for consumption of (*)OH and increased sorption of 2,4-D on soil. The optimal pH for 2,4-D degradation in soil slurry by AFT was observed to be in the range of pH 2-3.