基于CFD离散相模型雾滴沉积特性的模拟分析

为分析三维空间中气流对雾滴飘移的影响,该文基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)离散相模型的粒子跟踪技术,研究了不同喷雾条件下的雾滴特性。该文在条件为3m×2m×2m的长方体计算区域,喷嘴置于长方体顶端(上表面的几何中心),在合适的边界条件参数下,对喷雾高度为0.25～2m,风速为0～3m/s变化范围内的雾滴沉积特性进行了分析。结果显示,雾滴的分布趋势(偏移量)随风速和喷雾高度大小而变化:雾滴的沉积量随喷雾高度和风速的增加逐渐减小,其最大值为100%(喷雾高度为0.25m,风速为0),最小值为7.2%(喷雾高度为2m,风速为3m/s),其沉积率最大值和最小值分别为79.07%和3.98%,并基于该方法建立了雾滴沉积量和沉积率的预测模型。该研究为精量施药提供参考。     

土壤宏观力学结构与精准耕作

土壤宏观力学结构是土壤结构体概念的延伸,在尺度上高于土壤团聚体结构1－2个数量级,且具有更高的时空动态特征,其内容涉及土壤物理组构、力学评价指标、力学发生机理及力学应用4个方面,是精准耕作研究的理论依据。评价土壤宏观力学结构的指标包括抗剪强度、圆锥贯入阻力、平板下陷量和断裂强度等,而弹塑性力学、断裂与破碎力学和土壤流变学模型决定着结构动态的发生机理。土壤精准耕作通过对土壤宏观力学结构的测试、评价及模型描述,建立结构动态与外加机械力模式和强度指标之间的关系,运用精准技术手段实现土壤结构、作物秸秆、种子和水肥的精确调控与投放,改善土壤耕性、增强土壤结构力稳性、提高车辆通过性、增大土壤承载力、同时优化土壤－作物－水肥系统和土壤－机器系统。     

基于多结构神经网络的大米外观品质评判方法

 应用多结构神经网络建立了大米外观品质评判模型,可实现5类大米的识别。模型采用5个并行工作的多层前向神经网络。每个多层前向神经网络包含两个隐含层,以大米图像的形状特征和颜色特征作为网络输入。网络训练和仿真结果显示模型识别的平均准确率为92.66%,比相同网络复杂度下的多层前向神经网络模型提高5.04个百分点,并且网络学习速率快。     

稻麦联合收割开沟填草一体机的改进与设计

【目的】改进并设计稻麦联合收割开沟填草一体机,旨在实现一次作业完成作物收获、排草导草和开沟填草等工序。【方法】在现有联合收割机的基础上,通过合理的结构设计和动力选择,分别对排草口挡草板、分土导流装置和清沟铲进行改进,设计了一种集稻麦收获、开沟、填草等功能于一体的复式作业机械,并对其性能进行了田间试验。【结果】田间试验结果表明,复式作业机械的开沟作业质量稳定,梯形沟上、下口宽的平均值分别为245和150 mm,平均深度为145 mm,秸秆入沟率达82%以上。【结论】改进设计的稻麦联合收割开沟填草一体机收获和开沟性能稳定可靠,能基本满足农艺的要求。     

用大喷头脉宽调制间歇喷雾提高沉积率的试验研究

为了得到合适的雾滴细度,提高雾滴运动速度,从而提高农药喷施沉积率,该文提出一种基于脉冲宽度调制 （pulse width modulation, PWM）间歇喷雾的沉积率提高方法。试验设置3种流量控制方法（改变液压控制流量;PWM间歇喷雾控制流量以及结合脉宽调制、喷头尺寸和液压调节共同控制流量）,采用4组试验对雾滴粒径和速度的影响规律进行研究。研究结果表明,使大喷头在提高工作压力的情况下间歇喷雾,通过系统调节喷雾占空比、压力和喷头大小,可在流量得到控制的同时,产生合适的粒径谱,雾滴速度得到提高,从而改善雾滴沉积率。     

多尺度多分辨率破碎方法评价土壤结构的原理及其应用

在数学描述上,应力小波破碎分析具有小波分析相同的形式,因此,能够将小波分析的理论进行重新阐释,以使其适用于破碎研究。结果发现,应力小波方法在描述破碎体结合面的结合强度方面具有特殊性。同时表明土壤破碎体分形维数是土壤结构的宏观统计学指标,而土壤破碎体的单粒能量消耗值是土壤结构的微观应力小波指标,只有综合使用这两个指标才能够全面地评价土壤的结构状态。在不同季节进行相同的机械耕作处理下,南京水田农地的耕作层土壤结构表现差异明显。秋季耕作土壤的应力小波指标明显优于春季耕作的土壤,同时,秋季耕作土壤的分形维数也远大于春季耕作的土壤。     

温室风压通风室内外流场的粒子图像速度(PIV)试验(简报)

该文采用粒子速度场仪,研究互插式连栋温室利用风压通风时室内外的流场。结果表明：在时均流场中,互插式连栋温室利用肩窗与侧窗通风时,室外顶部风速最大,天沟处风速最小;温室内部流场风速较小,且顶部风速最小,因而温室室内通风效果不好,热量会聚集在屋顶。在瞬时流场中,分析涡的瞬态过程,得到了回流涡的运动情况;根据温室室外涡量分布图,计算出温室的阻力系数为0.565;从互插式连栋温室室内涡旋运动图中可以看出,沿气流方向涡旋在拱1中的变化慢,在拱2、拱3中的变化快。     

均匀设计法优化桦木醇的超临界二氧化碳萃取工艺

利用均匀设计法优化了超临界CO2萃取(SCDE)桦树皮中桦木醇的工艺.采用均匀设计法考察了萃取温度、萃取压力、萃取时间对桦木醇收率的影响,并用高效液相色谱法测定了萃取物中桦木醇的含量.试验结果表明,在萃取温度 32 ℃、萃取压力 8 MPa、萃取时间 1 h、CO2流量为 20 kg/h 的条件下,SCDE的桦木醇得率为 16.96%,萃取物中桦木醇含量达到 74.88%.与其他提取方法相比,SCDE法尽管得率略低,但选择性好且无环境污染,具有一定的应用前景.     

蔬菜农药残留的降解去除方法

介绍了目前常用的物理、化学、生物三类降解蔬菜农药残留的方法。其中,物理方法主要针对蔬菜表面的农药残留;化学方法对蔬菜内部农药残留有一定的降解作用,但二次产物的毒性需要进一步研究;生物方法目前主要用于田间作物和土壤,应用前景较好。这些不同的方法都有其局限性。