小江流域土壤抗崩性实验研究

针对小江流域内不同的土壤类型和土地利用类型,通过实验对小江流域土壤抗崩性进行研究,结果表明:小江流域的土壤具有较大抗崩性,其中棕壤的平均崩解速率最大,黄红壤的平均崩解速率最小;从土地利用的角度看,林草地的平均崩解速率最小,灌丛其次,裸坡的平均崩解速率最大;小江流域土壤的崩解速率与土壤中＜0.002mm的颗粒含量之间存在明显的负相关关系.     

草地覆盖坡面流水动力参数的室内降雨试验

为研究两种典型黄土的坡面流水力特性变化规律,进行了室内人工降雨试验。以草地盖度为主要影响因子,土壤质地和雨强为辅助影响因子进行分析。结果表明:同一盖度下,随雨强逐渐增大,流量和流速也随之增加;当盖度增加时,流量和流速随之减小。流速随降雨历时的延长而逐渐增大;当雨强增大时,流速曲线整体抬高;当覆盖度逐渐增大,流速曲线整体降低。平均水深随流速增大而减小;同一雨强下,盖度增加时氟汝德数Fr随之增加,雷诺数Re降低,而Darcy-Weisbach阻力系数f及曼宁粗糙系数n均大致呈增加趋势;对同一盖度,雨强增加Fr随之减小,Re逐渐增加,同时f和n均随之减小。因此草地覆盖度增加将改善坡面流水力性质,总体上减小了坡面流速,增加了阻力和粗糙度。     

激波传播与云空化脱落过程脉动冲击研究

使用实验与数值模拟相结合的方法对NACA0015水翼的云空化流动和压力脉动进行了研究,分析了激波主导下的云空化脱落机理和脉动冲击。实验在空化水洞中进行,采用压力传感器记录监测点压力脉动信息,并使用高速摄像技术捕获空泡形态。通过数值计算,捕捉对应监测点的压力脉动情况,并基于FBM-DCM方法对SST湍流模型进行修正,获取了非定常流动过程中的空化特性。结果表明：可压缩修正后的SST模型很好地捕捉到了大尺度云空化溃灭后形成的激波在吸力面上的传播过程。空泡覆盖区域,压力处于较低水平。激波在传播过程中会导致当地压力的回升。NACA0015水翼在水温33℃、攻角12°、空化数1.4下,模拟得到激波在46%弦长和32%弦长之间的传播速度约为11.53m/s,实验得到激波在该区域传播速度为11.31m/s,二者在数值上较为接近。     

扩散方程的孤子解法

利用一维波动方程行波解的形式,通过变量替换．再引入双曲正切函数作为独立变量并利用其独特的微分关系给变换,将扩散方程简化为常微分方程．由此得出它的解．此解可做为物理学中’非线性方程的实例．尽管不是所有的非线性波动方程都百丁以用此法来处理．但它缩短了线性和非线性波动理论之间的距离．     

湿度对紫花苜蓿干燥速率的影响

采用红外水分分析仪和恒温恒湿箱研究了湿度对紫花苜蓿干燥速率的影响。结果表明,环境湿度对干燥速率有重要影响,温度、湿度和紫花苜蓿含湿量与干燥速率之间有显著的相关性,紫花苜蓿湿基含湿量是对干燥速率影响最大的因素。在薄层干燥过程中湿度的影响要大于温度,紫花苜蓿茎加叶单层和叶单层干燥过程过程中温度的影响大于湿度,在茎单层干燥过程中温度和湿度的影响基本相同。同时,拟合出了以湿度、温度及紫花苜蓿湿基含湿量为自变量的数学方程式,并对它们与干燥速率的函数关系进行了总结。     

青海省寒潮天气过程中的气温变化影响因素分析

利用常规气象观测资料,分析了2011年3月13—14日青海省一次大范围的寒潮天气过程的成因,并在此基础上根据局地温度方程,定量分析了过程中影响温度变化的主要因子和各自的贡献,结论如下:(1)此次过程是青海省一次典型的横槽转竖型寒潮天气,并且自西向东爆发。过程前期形成典型的寒潮中期倒大“Ω”流型。上游有强冷平流输送,500 hPa冷中心-44℃,700 hPa冷中心-28℃。青海上空西北风风速26 m/s,300 hPa高空西风急流入口区的横向非地转正次级环流也利于地面降温。(2)地面蒙古冷高压中心1060 hPa,影响青海的冷高压达1050 hPa。过程中青海西部的24 h最大正变压18 hPa,24 h负变温最大为-18℃,最低气温平均下降10~13℃,格尔木站下降幅度最大,达到16℃。东部的24 h最大正变压18 hPa,24 h时负变温最大-11℃,最低气温平均下降6~8℃,河南站下降幅度最大,达到16℃。同时东部和西部的地面风速在13日、14日白天都增大,并以偏西风为主。(3)此次过程中的温度变化主要由温度平流项和对流变化项决定,且这2项对青海西部的降温贡献大于青海东部。冷气团的个别变化项对降温也有一定贡献,对东部和西部的贡献基本相等。非绝热项对西部起增温作用,对东部的温度变化没有作用。(4)由强冷空气引起的寒潮天气过程中,温度平流变化和对流变化对降温起主导作用,过程前期应关注温度平流变化的影响,过程结束时应关注对流变化。个别变化项的影响程度依赖于冷空气强度和冷气团变性程度。非绝热项的影响决定于大气中发生相态变化的水汽含量,对温度变化有约束效应。     

U形渠道断面流速分布规律的初步研究

通过对U形渠道断面流速分布进行理论分析和试验研究,发现断面内最大流速发生在水面以下,综合国内外学者使用不同的流速仪对矩形明渠和复式断面明渠的试验资料,得出最大流速发生在水面以下是由于二次流的存在引起的。分析水槽实测流速,发现由于最大流速发生在水面以下,使得中垂线流速分布与对数律流速分布形式和抛物线形式拟合曲线都有一定的偏差。     

UV-B对紫叶生菜生长及品质的影响初探

为探讨UV-B在植物工厂紫叶生菜水培种植中的应用,本实验在红蓝组合光中添加不同强度的UV-B,研究对紫叶生菜生长及品质的影响。结果表明：随着UV-B强度的增加,紫叶生菜株高及地上鲜重受到显著抑制。高强度下UV-B辐射会降低紫叶生菜可溶性糖和Vc含量,显著增加花青素及总酚含量,提高抗氧化能力。UV-B辐射可以加深紫叶生菜颜色,对鲜重会产生抑制,需要进一步减少辐射时间。     

应力波在落叶松活立木中传播影响因素数值模拟

探究应力波在落叶松活立木中传播的影响因素,有助于研究应力波在人工林活立木中的传播机理。依据固体介质中的应力波传播理论和弹性力学理论,将活立木看作只由心材层和边材层组成的两层结构材料,基于活立木的正交各向异性假定,利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件对应力波在活立木中的传播进行了模拟计算,并研究了敲击载荷频率、活立木胸径和心材比对应力波传播的影响。结果表明,应力波波速随着载荷脉冲频率的增大而减小;对于胸径为10 cm的活立木模型,当传播距离达到1. 2 m时,应力波波阵面已经转换为一维平面波,而对于胸径超过30 cm的活立木模型,应力波在0～1. 2 m传播距离内是以三维膨胀波的形式传播;活立木胸径对应力波的传播速度有影响,当胸径小于10 cm时,波速较小且基本没有发生变化,当胸径从10 cm增加到40 cm时,应力波的波速随着活立木胸径的增加而增加,而当胸径超过40 cm时,波速略微增加后保持相对稳定;应力波在活立木中的波速随着心材比的增大而减小。胸径对应力波在活立木中的传播形式以及波阵面形状有影响,而敲击载荷频率和心材比对应力波在活立木中的传播形式以及波阵面形状没有影响,但三者都会对应力波的传播速度产生影响,数值模拟最佳的敲击载荷频率为2. 5 kHz,应力波在活立木中的传播速度不只取决于边材的力学性能,而是受到心材和边材的共同影响。     

大载荷无人直升机静电喷雾沉积特性试验研究

为探索在大载荷植保无人直升机下洗气流作用下各因素对静电喷雾沉积特性的影响规律,将正交试验与Box-Behnken响应面试验相结合,在定性分析的基础上,建立起沉积特性参数与荷电电压、飞行参数等影响因素之间的数学预测模型,定量地分析了各因素对沉积特性的影响.结果表明:大载荷无人直升机静电喷雾沉积特性受施药过程中荷电电压和飞行参数的影响显著.雾滴单位面积沉积量与荷电电压成正相关,与飞行速度、飞行高度成负相关.相同飞行参数下(飞行速度5m/s、飞行高度4m),荷电电压8kV的静电喷雾单位面积沉积量为0.3180μL/cm²,比非静电喷雾单位面积沉积量提高了1.17倍.与此同时,沉积量变异系数与飞行速度成正相关,与荷电电压、飞行高度成负相关,即增加荷电电压、降低飞行速度或者提高飞行高度能有效改善雾滴的沉积均匀性.