河西走廊凉州绿色农业示范区耕地土壤养分及栽培模式影响分析

位于甘肃河西走廊的凉州区是2006年4月经中国绿色食品协会批准、在西北干旱内陆地区建立的首批五十个国家重点绿色农业示范区之一,本研究以绿色农业理念为基础,通过大范围调查取样、测试分析,对绿色农业示范区内耕地土壤肥力状况进行综合分析评价,并对比分析了栽培模式对土壤质量的影响,设施栽培土壤有机质低于大田土壤,而全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾均高于大田,全盐量远远高出大田4倍。     

格网化小麦生长模拟预测系统设计与实现

利用作物生长模型模拟小麦区域生产力,分析气候变化对农业生产的影响是研究粮食安全的热点问题之一。拥有操作方便、计算快速特点的小麦区域生产力模拟系统,可有效提高作物生长模型区域应用能力。该研究在分解小麦生长模型WheatGrow算法基础上,利用Python语言构建了格网化小麦生长模型,实现了基于空间格网数据的小麦区域生产力模拟。验证试验结果表明:模拟产量的均方根误差为1 070 kg/hm²,标准均方根误差小于20%,系统所集成的WheatGrow模型具有较好的预测性;同时,结合格网数据分块构建区域模拟的并行计算策略,优化了区域模拟的性能。在此基础上,采用GIS组件式开发模式,在.NET平台下开发格网化小麦生长模拟预测系统,实现作物生长模型与GIS耦合,为研究区域小麦产量潜力,评估气候变化对小麦生长影响,制定农业决策提供软件工具。     

新型肘形进水流道水力特性预测

提出一种新型肘形进水流道,具有型线简单,容易设计和施工方便等优点。采用定常雷诺平均N S方程和标准kε紊流模型,数值模拟了该新型肘形进水流道的三维紊流。在详细分析内部流态的基础上,从流道出口断面轴向流速分布均匀度、出口水流偏流角和流道阻力系数3个方面对其水力特性进行了全面的预测,并与按常规设计的肘形进水流道的水力特性进行了比较。计算结果表明,新型肘形进水流道具有优良的水力特性,出口水流的轴向流速分布均匀度高,偏流角小,可为水泵提供良好的进水条件。     

伊犁河流域裸露缓坡地放水试验研究

 通过野外径流小区实地放水冲刷试验,研究伊犁河流域裸露缓坡地在不同放水条件下土壤水分变化、径流泥沙特征,并运用水力学理论分析坡面径流水力学参数特征。结果表明:1)土壤入渗率随着放水流量的增加呈现递增的趋势,随着放水量的增加,土壤表层含水量增大,入渗率随之减少,坡下部土壤水分变化量高于坡上;2)随着放水流量的增加,输沙率呈现递增的趋势,含沙量呈先增后减的趋势,含沙量与放水流量存在较好的幂函数关系,随着冲刷时间的延长,含沙量、输沙率均呈现递减的趋势;3)随着放水流量的增加,径流平均流速、雷诺数、Darcy-Weisbach阻力系数逐渐增大,弗劳德数逐渐减小,流速与流量、弗劳德数与雷诺数均呈良好的幂函数关系,水流为层流、急流状态。     

基于CFD的泵装置性能预测方法比较

以某混流泵装置为例,采用CFD技术分别进行包括进出水流道和水泵在内的水泵装置全流道数值模拟的性能预测和由不带泵进出水流道数值模拟得到的流道效率与泵效率乘积的泵装置性能预测,并与模型装置试验结果进行比较。结果表明,根据水泵装置全流道数值模拟方法进行的装置性能与模型试验结果误差较小;以流道效率与泵效率乘积的方法预测装置效率的误差较大,仅在最优工况点附近与模型试验泵装置效率近似相等,引起较大误差的主要原因是基本理论存在不合理性。因此,建议以进水流道、出水流道和水泵作为整体进行内流数值模拟和装置性能预测,并在考虑泵对流道影响的情况下进行流道的水力设计优化。     

棉花铃病防治药剂筛选及应用

针对棉花铃病连年对棉花产量造成严重损失而无有效防控措施的问题,于2017-2018年,在河南安阳中国农业科学院棉花研究所试验地,开展了防治棉花铃病药剂筛选及应用试验。结果表明,50%(质量分数,下同)多菌灵、75%代森锰锌、75%百菌清等6种杀菌剂中,50%多菌灵和75%代森锰锌与成膜剂高脂膜桶混后喷雾对棉花铃病具有较好的防治效果,同时能够显著增加棉花的产量。该研究可为棉花铃病的有效控制提供技术支持。     

基于Langmuir吸附理论的双孢蘑菇呼吸速率模型

研究了不同温度（5、10、15、20、25℃）下,气调包装的双孢蘑菇呼吸速率随贮藏时间的变化规律。结果表明,双孢蘑菇的呼吸速率随着贮藏时间的延长而不断降低,直至达到动态平衡状态。利用Langmuir吸附理论对双孢蘑菇呼吸速率的测定值进行了解析,建立了不同贮藏温度下的呼吸速率模型。结果显示,双孢蘑菇的呼吸速率随贮藏环境中O2体积分数的增加而升高,随CO2体积分数的增加而降低;最大呼吸速率随温度的增加而增加,且与贮藏温度之间满足Arrhenius方程。     

大型液压挖掘机工作特性联合仿真研究

为了研究目前国内最大吨位（斗容量15 m3、机质量260t）的矿用正铲液压挖掘机工作特性,首先在小型挖掘机上对采用的机械系统动力学与液压系统联合仿真方法进行验证,通过对比试验与联合仿真结果,确认了联合仿真研究方法能够较准确地模拟挖掘机的真实工作环境。在此基础上,采用ADAMS和AMESim软件,对斗容15m3矿用挖掘机工作装置与液压系统进行联合仿真研究,通过仿真获得了挖掘机整个挖掘过程中工作部件对各个转动轴的转动惯量,计算出各个液压缸的位移曲线、速度曲线和压力变化曲线以及铲斗齿尖挖掘轨迹。     

不同径向间隙对离心泵动静干涉作用影响的数值模拟

通过改变蜗壳基圆直径改变叶轮与隔舌之间的间隙,采用SST模型对3个蜗壳基圆直径的离心泵全流道进行非定常数值模拟.3个蜗壳基圆直径分别为184、198和214 mm,其对应的间隙率为5.74％、13.79％和22.99％.通过非定常数值模拟获得了不同基圆直径离心泵的压力脉动特性、作用在叶轮上的径向力和扭矩特性,并对其进行比较分析.结果表明:不同测点的压力脉动、作用在叶轮上的径向力和扭矩呈周期波动,均以叶片通过频率为主;不同基圆直径泵叶轮上的径向力矢量图基本呈圆形分布;随着蜗壳基圆直径的增大,叶轮上的径向力先减小后增大,各测点压力脉动幅值逐渐减小,高频脉动也逐渐减少.同时针对蜗壳基圆直径为184 mm的泵进行数值模拟,并对该泵进行了性能试验,对比分析结果表明:数值模拟的结果是可信的.     

冬季猪舍粪便贮存过程中CH4排放特征试验

利用丹麦猪舍和液态猪粪便进行了CH4气体排放测试,比较了3种粪坑内粪便高度（0.15、0.40、0.65m）、4种通风量（211、650、1852、3088m3/h）、粪坑内有无挡板情况下冬季猪舍粪便贮存过程中CH4排放通量。测试结果表明：粪便高度、粪便温度和通风量可以用来解释大部分的CH4排放通量变化差异;对于使用渗透性天花板进气和负压通风排气系统,4种通风量之间CH4排放通量差异不显著,但由于通风量的增加同时会降低舍内与粪坑内空气温度和粪便温度,因此要综合考虑通风量和温度对气体排放通量的影响;液态猪粪便中CH4排放通量随着粪坑内粪便高度的降低而减少;设置粪坑挡板对粪坑内CH4排放没有影响;敏感性分析表明CH4排放通量相对于粪便温度、粪便高度和通风量的敏感性依次减小（敏感度依次减小）。在较低的通风量和粪便高度变化区间,CH4排放通量变化的敏感性要高于较高的通风量和粪便高度变化区间,但对于粪便温度变化趋势正好相反。