沼气池热传递过程研究进展

温度是沼气工程高效运行的关键,沼气发酵不仅要维持适宜的温度,还须保证温度的稳定性。为此,对沼气池热传递过程的相关研究进行分析介绍,主要包括沼气池发酵液温度的影响因素、发酵系统热流损失、增温方式和热传递模型研究,并指出增温方式的选择应建立在正确的热过程分析基础上,建议进一步改进优化热传递模型,更好地指导沼气工程实施。     

苹果汁中展青霉素的去除动力学与热力学研究

利用Langmuir、Freundlich及Temkin吸附等温模型对LSA-800B型树脂吸附苹果汁中展青霉素的等温线数据进行拟合,确定较佳吸附模型,并且对吸附过程的热力学性质进行研究。此外,利用Lagergren拟一级、Mc Kay拟二级吸附速率模型和Weber-Morris颗粒内扩散模型对LSA-800B型树脂吸附苹果汁中展青霉素的静态吸附过程进行分析,确定较佳的吸附速率模型及吸附机理。结果表明:LSA-800B型树脂吸附苹果汁中展青霉素符合Freundlich吸附等温模型;吸附自由能变量ΔG0,证明LSA-800B型树脂对展青霉素的吸附是自发的物理过程;吸附焓变量ΔH0,说明吸附过程是放热过程,温度降低有利于展青霉素的吸附;吸附熵变量ΔS0,说明水分子不易对被吸附的展青霉素进行解析,解析过程需要其他溶剂;Lagergren拟一级吸附速率模型适合描述吸附过程的动力学,WeberMorris颗粒内扩散模型揭示其吸附过程由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制。     

ε-聚赖氨酸对脂环酸芽孢杆菌生长与产物代谢的影响

研究了ε-聚赖氨酸对脂环酸芽孢杆菌属生长及产愈创木酚的影响。以A.acidoterrestris、A.herbarius和A.acidiphilus为研究对象,采用双倍稀释法测定最小抑菌浓度;通过菌落计数和高相液相色谱法检测愈创木酚的含量,评价ε-聚赖氨酸对模拟苹果汁体系中脂环酸芽孢杆菌生长代谢的影响。结果表明:ε-聚赖氨酸能够有效抑制脂环酸芽孢杆菌营养细胞和芽孢的生长,最小抑菌质量浓度为1.25~5 mg/L。当模拟苹果汁中ε-聚赖氨酸的添加量为最小抑菌浓度时,脂环酸芽孢杆菌的菌落数呈下降趋势,减少量为1~2个数量级;愈创木酚的生成量显著降低,质量浓度范围为1.7~4.74 mg/L。当ε-聚赖氨酸添加量增加至最小抑菌浓度的4倍时,菌落数由(5~6)×106个/m L降低至4.6×102个/m L以下,同时,可以完全抑制愈创木酚的产生。因此,ε-聚赖氨酸可以有效控制果汁中脂环酸芽孢杆菌属细菌腐败。     

Modeling the impact of alternative drainage practices in the northern Corn-belt with DRAINMOD-NII

The hydrologic and water quality impacts of subsurface drainage design and management practices are being investigated through field and simulation studies throughout the northern Corn-belt. Six years of data from an ongoing field study in south central Minnesota (Sands et al., 2008) were used to support a modeling effort with DRAINMOD-NII to investigate: (1) the performance of the model in a region where soils are subject to seasonal freeze-thaw and (2) the long-term hydrologic and water quality characteristics of conventional and alternative subsurface drainage practices. Post-calibration model prediction and efficiency were deemed satisfactory using standard model performance criteria. Prediction errors were primarily associated with early spring snowmelt hydrology and were attributed to the methods used for simulating snow accumulation and melting processes, in addition to potential sublimation effects on ET estimates. Long-term simulations with DRAINMOD-NII indicated that drainage design and/or management practices proposed as alternatives to conventional design may offer opportunities to reduce nitrate (NO₃)-nitrogen losses without significantly decreasing (and in some cases, increasing) crop yields for a Webster silty clay loam soil at Waseca, Minnesota. The simulation study indicated that both shallow drainage and controlled drainage may reduce annual drainage discharge and NO₃-nitrogen losses by 20-30%, while impacting crop yields from −3% (yield decrease) to 2%, depending on lateral drain spacing. The practice of increasing drainage intensity (decreasing drain spacing) beyond recommended values appears to not significantly affect crop yield but may substantially increase drainage discharge and nitrate-nitrogen losses to surface waters.     

带MPPT的光伏水泵系统转子磁场定向矢星控制技术

针对节水灌溉用光伏水泵系统的应用特点,结合电压空间矢量PWM技术(SVPWM)和感应电机转子磁场定向矢量控制原理,设计了一种可驱动通用型潜水泵的光伏水泵新型变频调速系统.构建了比例积分控制转速外环和电流内环的双闭环控制结构,并利用电导增量法实现了光伏发电的最大功率点跟踪控制.仿真与实验结果表明系统具有较好的动态响应性能和带负载能力,验证了采用的系统结构和控制策略的有效性和可行性.     

水田驱动叶轮轮叶下土壤流动特性与动力性能研究

在自制的小土槽试验装置上,进行了水田驱动叶轮轮叶下土壤流动的拍摄和轮叶上土壤反力的测试.在研究轮叶下土壤流动轨迹、流动模式和流动区大小变化规律的基础上,分析了轮叶产生的推进力和支承力,驱动效率的变化规律及其与土壤流动之间的关系.深入分析了有较大陷深和作旋轮线运动的轮叶的驱动效率较低的原因.     

苹果采摘机器人果实识别与定位方法

提出了利用归一化的红绿色差(R-G)/(R+G)分割苹果的方法.对不同光照情况下拍摄的苹果图像进行了识别,并对识别后的图像进行预处理后,获得苹果的轮廓图像.对轮廓图像采用随机圆环法进行果实圆心、半径提取.通过建立基于面积特征与极线几何相结合的匹配策略实现双目视觉下的果实定位,对于搜索区域内面积相似的果实,通过计算垂直投影的互相关函数最大值的方法,得到排序基准线,然后根据顺序一致性原则进行匹配.实验结果表明:识别算法可以较好地消除阴影、裸露土壤等影响,识别率达到92%.采用随机圆环法,可以准确地提取果实的圆心、半径.在60～150 cm的距离范围内,测量误差小于2 cm.     

基于CT和图像处理的苹果贮藏期预测模型

应用CT技术扫描不同贮藏期的富士苹果,获取含有不同贮藏期信息的CT图像,并对CT图像及图像直方图进行对比分析.结果发现,苹果的CT图像随着贮藏时间的延长呈现增亮的趋势,直方图呈现明显的双峰特性,其中代表果肉区域的右峰随着贮藏时间的延长而呈现右移的趋势.设计了一种简单快速的图像处理算法,计算CT图像的特征点灰度均值,将其与贮藏时间相对照,建立图像平均灰度值与贮藏时间的线性关系.实验验证表明该模型的预测误差较低,平均误差1.08 d.     

运用数学知识解决实际问题

新课标指出,数学教学要紧密联系学生的生活实际,从学生的生活经验和已有的知识出发,创设生动有趣的情境,从而提高学生的学习效率,培养学生学习数学热情,用数学眼光去观察和认识周围的事物,通过现实生活的例子让学生体会到学习数学的重要性.     

淮河流域可持续发展模式探讨

长期以来,淮河流域严重的水污染和水短缺问题一直是制约当地社会经济可持续发展的重要因素之一。在探讨了区域发展模式的指导思想、构建原则和总体思路基础上,提出了5种可持续发展模式,并构建了相应的评价指标体系;最后结合淮河流域实际情况选择了全流域71个评价单元的可持续发展模式,这对于该地区今后的社会经济发展具有重要理论指导意义和实践指导作用。