轴流泵失速工况下非定常流动特性研究

为了研究轴流泵在失速工况下的流动特性,对某原型立式轴流泵进行非定常数值计算,对比分析了设计工况以及失速工况下泵内部典型流动结构与压力脉动特性,揭示了失速工况下低频压力脉动的产生机理,利用真机压力脉动测试验证了数值计算方法的可靠性。研究表明:失速工况下叶片背面的前缘靠近轮缘一侧以及尾缘靠近轮毂一侧存在回流区;设计工况下叶轮进口处以及导叶体中段压力脉动主频为叶片通过频率,叶轮出口部位由于受到动静干涉作用,主频为导叶通过频率,导叶体出口部位由于远离旋转叶轮,叶频主导作用减弱;深度失速工况下泵内部压力脉动系数幅值显著增加,其中导叶体出口处G6点在深度失速工况下压力脉动系数幅值为设计工况的16倍;深度失速工况下叶轮出口处监测点P6、导叶体中段监测点G2以及导叶体出口监测点G6出现频率为0.83 Hz的低频压力脉动;失速工况下导叶体内涡核心区域与导叶流线图中存在的漩涡的发展、演化规律基本一致,两者的频率均为0.86 Hz,与低频压力脉动的频率(0.83 Hz)较为接近,因此可以证明低频压力脉动由导叶内漩涡诱导所致。     

基于表驱动的动态数据上报管理系统研究

近年来,信息管理系统广泛应用于各个领域,由于大多研发者只着眼于设计开发自己所需求的应用系统,由此产生一系列问题:各领域内系统整体开发效率低下,系统的扩展性和通用性差,造成了资源的大量浪费。本文针对于数据填报及统计类系统领域,设计并实现包含数据访问构件、数据校验构件、空缺数据填补构件和统计结果查询输出构件在内的可复用软件——基于表驱动的动态数据上报管理系统(DDTMS),以解决信息管理系统中数据填报及统计类系统的共性问题。将DDTMS应用到中国林业生态资源环境承载力:数据投放器和中国生态安全指数系统中,试验表明:该可复用软件具有良好的通用性,极大提高了系统开发效率,改善了系统的扩展性,表现出良好的实用性和稳定性。     

轴流泵多目标优化正交试验

为了整体提高轴流泵的水力优化设计水平,找出影响轴流泵性能的主要几何参数,运用正交试验方法,以扬程、效率、轴功率和压力脉动作为试验评判指标,将综合频率分析法应用到轴流泵多目标优化设计中。基于L_9(3~4)正交表得到了9组方案,研究叶片数、翼型、轮毂比和叶片与导叶间距离对轴流泵的扬程、效率、轴功率和压力脉动的影响规律,并通过综合频率分析法确定了一组最佳试验方案。结果表明:该最佳试验方案在设计流量下,水流在叶轮及导叶段中的流态较好,水流流线顺畅,分布相对均匀;轴流泵模型在流量和扬程满足改型要求的同时,效率提高了5.7%;轴功率下降了1.21%;压力脉动系数降低了11%,验证了综合频率分析法在多目标正交优化中的可行性。     

柔性铰链放大的叠堆式超磁致伸缩致动器建模与实验

为满足新型电液伺服阀的驱动要求,设计了柔性铰链放大的叠堆式超磁致伸缩致动器(FASGMA),建立了FASGMA输出位移模型,并进行了实验验证和分析。首先,根据传统GMA偏磁施加方式的特点和不足,采用永磁体和GMM棒交替排布的结构形式,设计了叠堆式超磁致伸缩致动器(SGMA),并利用柔性铰链机构放大其输出位移;然后,根据SGMA的结构特点,建立了反映轴向分布不均匀性的SGMA应变模型;接着,利用力学基本原理和有限元法对柔性铰链机构的放大比和固有频率进行了分析,提出了结构优化设计的方法,完成了放大机构结构参数的确定;在此基础上,考虑SGMA与放大机构的相互作用以及SGMA轴向应变分布规律,建立了FASGMA多自由度位移模型,确定了自由度的合理取值;最后,搭建了FASGMA测试系统,进行了阶跃和正弦激励实验,完成了模型验证。结果表明:实验与模型计算结果吻合,证明了模型准确性;在阶跃激励下,FASGMA最大位移约为130μm,响应时间约为70 ms;正弦激励下,FASGMA工作频带为60 Hz,对激励信号有较好的跟随特性。     

基于GC-MS顶空进样法鉴别瘿木降香黄檀与大果紫檀

分别对两个批次含瘿瘤的降香黄檀和大果紫檀木材,采用GC-MS技术顶空进样方式,获取其总离子流图并进行相关系数、系统聚类和特征性化学成分分析。结果表明:两种木材之间总离子流图差别大,无相关性,而同种木材不同批次间相似度高,均含有相同的特征峰,相关系数高(R>0.900);系统聚类分析进一步验证了该试验结果;两种含瘿瘤木材主要特征化学成分种类和含量也完全不同;相关性分析、聚类分析和特征性成分分析均可鉴别区分这两种含瘿瘤木材,解决了含瘿瘤木材传统方法难以鉴别的难题。     

果实膨大期不同施氮量对油桃产量和品质的影响

  【目的】  桃园施肥过量不仅导致资源浪费和环境问题,还会影响桃树的正常生长。在果实膨大期,果实体积和重量迅速增大,果实重量的增加占总果重的50%～70%,果实膨大期是影响果实着色和内在品质形成的关键期,探究此阶段适宜的施氮量,对降低氮肥施用量、提高果实产量和品质有重要意义。  【方法】  田间试验在北京市林业果树科学研究院果树生长良好的果园进行,试材为早熟油桃品种‘夏至早红’。设置0、100、200、400 kg/hm2 4个氮 (N) 水平,即N0、N1、N2和N3处理。2016年供试氮肥1/2为普通尿素,1/2为15N丰度为5.18%的尿素;2017年供试氮肥均为普通尿素。氮肥在果实膨大期于桃树两侧沟施。在果实成熟期取样,调查桃单株果实产量、单果重、果实可溶性固形物、果实还原糖和总酸、叶片SPAD值、新梢长度、各器官Ndff值。  【结果】  桃单株果实产量和单果重在施氮量200 kg/hm2(N2) 处理下最高,与N3处理没有显著差异,二者单果重均显著高于N0和N1处理。随着施氮量的增加,果实可溶性固形物含量先上升后下降。果实还原糖和总酸含量与果实膨大期施氮量呈正相关。2016年6月8日之后,N2和N3处理叶片SPAD值显著高于N0和N1处理 (除6月15日,N1与N2、N3处理无显著差异外)。2016年新梢长度随着施氮量的增加而增长,N3处理新梢长度显著高于其它3个处理;2017年N2和N3处理新梢长度显著高于N0和N1处理。随着施氮量的增加,叶片、枝条、果实的Ndff值均增加。  【结论】  适量施氮 (N 200 kg/hm2) 能够提高果实产量,在此基础上再增加氮肥用量 (N 400 kg/hm2),增产效果不明显。果实膨大期施氮可促进于新生器官 (新梢) 的建成,高施氮量能够加快新梢生长。     

热处理对低温胁迫下黄瓜活性氧代谢和膜脂组分的影响

为探讨热处理减轻黄瓜果实低温冷害的作用机理,本试验研究了47℃热水浸泡5 min处理对黄瓜果实在4℃贮藏期间活性氧代谢和膜脂组分的影响。结果表明,47℃热水5 min处理可显著抑制黄瓜果实冷害的发生,贮藏15 d后果实冷害指数较对照(CK)低20.87%。此外,热处理还可抑制黄瓜相对电导率及丙二醛(MDA)含量的上升,提高黄瓜果实超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(DOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,抑制超氧阴离子($\mathop{{O}}_{2}^{{\mathop{}_{\ ·}^{-}}}$)及过氧化氢(H₂O₂)的产生,同时降低脂氧合酶的活性,保持较低的饱和脂肪酸含量、较高的不饱和脂肪酸含量和膜脂不饱和度。综上,热处理可维持黄瓜果实活性氧代谢的平衡,抑制膜脂的过氧化作用,从而提高黄瓜果实的抗冷性,减轻果实冷害损伤。     

秸秆还田与化肥减施对水稻生长指标及光合参数的影响

针对水稻生产中存在秸秆处理不当以及化肥用量增多等问题,以山东省济宁市稻麦轮作体系下水稻“圣稻18号”为研究对象,通过田间试验设置3个处理:常规施肥,小麦秸秆不还田(CK);常规施肥+小麦秸秆全量还田(T1);常规施肥量的85%+小麦秸秆全量还田(T2),深入探究秸秆还田与化肥减施对不同生育期水稻生长、光合参数和产量的影响,为制定合理的水稻种植措施提供理论依据。结果表明,稻麦轮作体系下秸秆还田不利水稻前期生长,但能显著提高水稻生长中、后期的生长指标,并增强水稻生长中、后期对氮、磷、钾等养分的吸收。水稻生长中后期T2处理的叶绿素含量、净光合速率以及光谱反射率均为最高,其中灌浆期SPAD值与净光合速率分别较CK处理升高4.4%和37.5%;另外,T2处理生长后期的Fv/Fm、PIabs均较前期所升高。试验还表明,T2处理水稻产量最高,比CK处理增产13.1%,增产的直接原因是单位面积有效穗数的增加。综上所述,秸秆还田配合化肥减施有助于水稻栽培生产中实现高产增效,在实际生产中值得推广应用。     

A review of carbon isotopes of phytoliths: implications for phytolith-occluded carbon sources

Journal of Soils and Sediments - Phytolith-occluded carbon (PhytOC) is mainly derived from the products of photosynthesis, which can be preserved in soils and sediments for hundreds-to-thousands of...     

长期秸秆配施化肥对土壤养分及小麦产量、品质的影响

以40年长期定位试验为平台,系统分析了不同施肥处理对暗棕壤土壤碳氮磷含量和小麦产量及品质的影响,为探讨长期施用秸秆条件下土壤肥力演变规律提供理论依据。试验设4个处理,分别为单施化肥(NP)、秸秆配施化肥(S+NP)、秸秆配施1/2化肥(S+1/2NP)、秸秆配施1/4化肥(S+1/4NP),其中秸秆为隔年麦秸还田,用量为3 000 kg/hm~2,化肥N、P用量为N 150 kg/hm~2、P_2O_5 150 kg/hm~2。结果表明:1)与NP处理相比,秸秆配施化肥处理(S+NP)显著增加了0～20 cm土壤有机碳含量和有效磷含量;秸秆还田条件下,S+1/2NP和S+1/4NP处理0～20 cm土壤中碳氮磷含量均低于S+NP处理,而对于20～40、40～60 cm土层养分含量差异表现不一致。2)不同施肥处理对春小麦产量及其构成因素有显著的影响,各施肥处理综合表现为:S+NPNPS+1/2NPS+1/4NP,即以S+NP处理春小麦产量最高;不同施肥处理对春小麦籽粒容重、蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率、延伸率和拉伸面积等品质指标影响不显著。综合分析各处理,结果表明:S+NP处理(即在秸秆还田条件下,施用N 150 kg/hm~2、P_2O_5 150 kg/hm~2)相对其他处理,其保障小麦产量和提升(或维持)土壤肥力的效果最佳。