一种湍流计算的非线性PANS模型

大多数雷诺平均湍流模型(RANS)基于线性和各项同性假设求解雷诺应力(Reynolds stress),因此对高压力梯度区、大曲率回流以及复杂的分离流动的预测误差较大.在近壁区较少网格的条件下,部分时均(PANS)方法被认为比大涡模拟(LES)获得结果更好.通过RNG k-ε湍流模型构造部分时均化模型,引入雷诺应力的非线性求解方法,提出了一种新的非线性PANS模型,并应用该非线性PANS模型分别对绕NACA0015水翼翼型流场和90°长方形截面弯管内流场进行了流动的数值模拟.结果表明:非线性PANS模型的数值结果与试验数据吻合较好,其在高压力梯度区的预测准确性高,并能准确预测流动分离诱发的三维非线性流动,证明了该方法捕捉高压力梯度、大曲率流动的有效性.该计算方法可以用来预测透平机械内部复杂的涡结构.     

东方蝼蛄膜翅表面形态与润湿性

利用扫描电镜分析了东方蝼蛄膜翅的表面形态.在OCA20型接触角测量仪上测量了水与东方蝼蛄膜翅展开表面各部位的接触角,分析了东方蝼蛄膜翅表面几何微结构与润湿性的关系.研究表明,东方蝼蛄膜翅展开后各部位的几何微结构各不相同,水与东方蝼蛄膜翅展开表面各部位的接触角平均值为94.4°～118.6°,表现出疏水性能.东方蝼蛄膜翅表面几何微结构与疏水性能的综合作用是其折叠后表面不沾土壤和水的重要机理.     

窝眼窄缝式气吸滚筒排种装置的试验

为了实现超级稻工厂化育秧,保证作业质量,研制了窝眼窄缝式气吸滚筒排种试验装置。以超级稻“培杂泰丰”为研究对象,采用4因素3水平正交试验设计方法,研究了窝眼半径、窄缝宽度、真空度和滚筒转速对播种空穴率、重播率和合格率的影响规律。通过对试验结果的分析,得出了影响空穴率和合格率的主次顺序为窝眼半径＞真空度＞滚筒转速＞窄缝宽度;影响重播率的主次顺序为窝眼半径＞滚筒转速＞窄缝宽度＞真空度;最佳参数组合为窝眼半径5.5 mm、真空度4 kPa、滚筒转速为0.82 rad/s和窄缝宽度1 mm。经验证,在最佳参数下,播     

密封泵中无轴承永磁同步电动机的试验研究

为解决密封泵系统中泵体的密封性问题,提出采用无轴承电动机替代传统电动机构成新型无轴承密封泵方案,研制无轴承电动机成为其关键.阐述了无轴承密封泵中永磁型无轴承电动机转子悬浮原理,并给出电磁转矩和径向悬浮力数学模型.根据无轴承永磁同步电动机控制系统功能框图,构建无轴承永磁同步电动机数字控制系统,为了使控制系统软件与硬件之间互相配合,设计并使用人机交互界面对无轴承永磁同步电动机控制系统中转速、PID控制器等参数进行实时在线调试和控制.样机试验结果表明:使用人机交互界面进行试验调试,能够快速地达到预期目标,转子转速为1 200 r／min,转子轴心在平衡位置中心(0,0)附近振动,径向偏心位移振动幅值控制在50 μm范围之内,满足对无轴承永磁同步电动机数字控制系统进行实时在线调试和控制的要求,对无轴承密封泵的研制与应用具有重要的理论意义和实用价值.     

油菜水分胁迫的冠层表面温度特征及诊断研究

对油菜的冠层温度特征进行了研究,并在此基础上建立了油菜的冠气温差模型和CWSI模型。利用建立的CWSI模型对植株含水率进行预测,结果表明:油菜含水率预测值与实测值的平均相对误差小于9.2%;CWSI模型能够实现对油菜含水率的定性和定量分析。     

糙米二次加湿调质工艺优化与试验

为解决干燥后储藏的低含水率稻谷碾米加工时存在整精米率低且能耗高以及单次加湿又无法满足加湿目标的问题,以糙米(含水率12%)为原料,研究二次加湿调质工艺中单次加湿量、润糙温度及润糙间隔时间对整精米率的影响规律.在单因素试验的基础上,采用二次旋转组合设计方法,用SAS软件处理试验数据,并进行验证试验.结果表明,在单次加湿量为1.56%、润糙温度为29.6℃、润糙间隔时间为64.6 min的条件下,整精米率提高15.42%,碾米能耗降低26.86%.     

Spatial pattern and heterogeneity of soil properties in sand dunes under grazing and restoration in Horqin Sandy Land, Northern China

Applying a combination of classical and geostatistical methods, we identified soil properties and their spatial variation in a 5-year grazed sand dune (GSD5) and a 20-year recovered sand dune (RSD20) in Horqin Sandy Land, northern China. The paper assesses the effect of grazing, topography and vegetation restoration on spatial heterogeneity of soil properties. The results showed that soil organic carbon, total nitrogen, very fine sand (0.1–0.05 mm) content and their coefficients of variation were lower in GSD5 than in RSD20, while soil water contents (0–20 cm and 20–40 cm depths) were higher in GSD5 than in RSD20. Geostatistical analysis revealed that the spatial structured variance accounted for the largest proportion of total sample variance in soil properties at the measured scale under grazing and restoration. The spatial autocorrelation ranges were 66.30 m for soil organic carbon and 50.80 m for total nitrogen in GSD5 less than those in RSD20 (70.00 m and 76.10 m, respectively), while the spatial autocorrelation ranges of soil particle size fractions and soil water contents in RSD20 were less than those in GSD5. Kriging-interpolated maps also showed that the heterogeneity of soil organic carbon and total nitrogen and their degree of patch fragmentation were higher in GSD5 than in RSD20. These results suggested that continuous grazing resulted in an increase in spatial variability of soil nutrient and a decrease in spatial variability of soil particle size fractions and soil water content. Soil organic carbon and total nitrogen of sand dunes are associated closely with soil particle size fractions, relative height of sampling site and vegetation cover. Spatial patterns of soil properties are most strongly related to grazing, topography and plant-induced heterogeneity in sand dune ecosystems prone to wind erosion.     

路面不平度对车辆制动过程中轮胎动态性能影响的仿真分析

采用作者建立的非线性时变轮胎模型,仿真分析了路面不平度幅值及路面空间频率变化对地面附着性能的影响。得出路面不平度增大时,使路面对车轮的附着能力下降,因而使制动距离增长的结论。同时说明非线性时变轮胎模型能较真实地体现路面不平度的影响,对不平路面上车辆制动性能仿真是一个有效的轮胎力学模型     

气候变化情景下未来赣北第四纪红壤坡面土壤侵蚀的预估

为评估未来气候条件下的土壤侵蚀变化的响应,该研究利用IPCC AR4中17个全球大气环流模式在SRES B1(低排放)、A1B(中排放)和A2(高排放)这3种典型排放情景下的未来降水预测,结合坡面土壤侵蚀WEPP模型,在对模型验证效果良好的基础上,参照集合预报方法,对未来至21世纪末赣北地区典型第四纪红壤坡面的土壤侵蚀进行预估。研究结果表明,虽不同大气环流模式的预估表现各异,但与基准期相比,确定未来降雨量增加,径流量很可能增加,坡面侵蚀也可能增加。未来降雨和侵蚀出现递增趋势,并延续至本世纪末。3种情景下预估的坡面土壤侵蚀平均水平均高于基准期,其中温室气体浓度最高的A2情景增幅最大。随降雨、径流及土壤侵蚀递增趋势的持续,至本世纪中后期(2051-2099年)红壤坡面的土壤侵蚀到达峰值。     

基因工程及花色素合成途径在花色改良中的研究进展

随着经济的发展,转基因技术在花卉中的应用也越来越关键,通过基因工程使花色发生变化已经在商业中运用。生物碱类、胡萝卜素和类黄酮化合物等一类活性物质共同作用使植物的花色更具观赏性,目前,在花色改良上应用较多的是类黄酮色素,其研究机理也较为清楚。本文主要介绍了F3＇5＇H（类黄酮-3＇,5＇-羟基化酶）和F3＇H（类黄酮-3＇-羟基化酶）的生物合成途径,阐述了基因工程技术对花色修改的作用,综述了目前花卉转基因工程的研究现状和花色素合成的主要途径及影响因素,同时简单介绍了目前改良花色的几种策略和就其存在的问题、发展前景做出了讨论。