蓄水多坑入渗条件下土壤水分运动建模与试

针对蓄水坑灌坑内水头高且非恒定和土壤入渗边界复杂的特点,建立了蓄水多坑三维入渗及土壤水分运动数学模型,采用ADI交替方向隐式差分格式结合Gauess-Seidel迭代法对模型进行求解,并进行了试验验证,结果表明计算值与实测值吻合较好,说明所建立的数学模型正确,采用的数值求解方法是可行的.     

基于CFD的发动机冷却水泵汽蚀性能预测

以雷诺时均N-S方程为基本控制方程,采用标准k-ε双方程湍流模型及多相流模型,利用计算流体动力学软件CFX模拟了发动机冷却水泵内部的三维湍流流场,对某一叶轮严重损坏的发动机冷却水泵外特性性能和汽蚀性能进行预测,并分析叶轮损坏原因,观察冷却水泵叶轮内部汽蚀情况．模拟结果表明:在85 ℃下模型泵的临界汽蚀余量约为107 m,在表压为0时已发生了较为严重的汽蚀现象,叶轮破坏主要是由汽蚀引起．通过与试验数据进行对比验证,水泵在285 L／min设计流量下扬程为61 m,远远低于常温下的数值模拟结果,说明该泵在实际运行工况下已发生严重汽蚀,试验结果与数值预测结论基本吻合．研究结果对于改善发动机冷却水泵的汽蚀性能、防止和减轻空化现象产生提供理论依据,也为判断和模拟发动机冷却水泵的汽蚀破坏提供了一个快速、准确的计算方法．     

水土保持耕作措施强化入渗速率模型的探讨

采用人工模拟降雨的方法，测定并分析了黄土区(淳化)坡耕地水土保持耕作措施的入渗过程，得出：不同耕作措施，随着入渗时间的增加，强化入渗速率以指数函数递减；对于同一种耕作措施，随着雨强的增加，强化降雨入渗速率也减小；在不同降雨条件下，对该区的三种不同耕作措施进行了分析，得出了该区不同水土保持耕作措施强化降雨入渗速率的模型。     

美国有关覆盖作物对水土流失影响的研究

在美国衣阿华大豆地中种植的燕麦、黑麦具有较强的减蚀作用。 1995～ 1997年 8月T C Kaspar等人在一块免耕的大豆地中种植了燕麦和黑麦 ,1996～ 1998年 4月在降雨强度为 12 5mm h的人工降雨后对该坡地的入渗、径流、细沟间侵蚀和细沟侵蚀进行了测定。为区分覆盖作物和车痕对土壤特性和入渗的影响 ,及其二者之间的关系 ,在覆盖作物种植前 ,在有无车痕的垄沟内进行了同样的测定。试验结果表明 :1996年覆盖作物对入渗、侵蚀没有影响 ;1997年燕麦和黑麦都减少了细沟间侵蚀 ,但是在 1998年只有黑麦增加入渗 ,并且减少了细沟间侵蚀和径流。无车痕与有车痕的垄沟相比具有较少的细沟间侵蚀、径流和较大的入渗。 1997年和 1998年燕麦和黑麦都减少了细沟侵蚀 ,但车痕对细沟侵蚀的影响没有测定     

水泵叶轮的计算机三维实体造型研究

从计算机辅助设计（ＣＡＤ）与辅助制造（ＣＡＭ）的角度，分析了直接在计算机中进行水泵地轮三维实体造型的必要性，提出了具体的三维实体造型方法，给出了造型的步骤及造型实例，编制了造型函数库。     

应用UG开发三维农机零件

阐述了以UG软件为平台,以建立标准齿轮为实例,进行三维农机零件开发的方法,并对齿轮渐开线的生成过程进行了重点介绍。应用该方法,可以对齿轮进行建模,并生成NC代码进行加工生产。     

苎麻韧皮纤维三维结构与生长发育特性的研究

采用组织离解和组织切片法对5个苎麻品种麻皮进行观察,结果表明,纤维细胞壁(次生壁)由Z型和S型纤维素微纤丝螺旋绕曲而成。单纤维具节结和节间,节间中空,无原生质,长度一般为33.1~198.3μm或更大,由一个或多个纤维细胞组成,是形成纤维的基本单位。苎麻纤维(次生壁)的形成和生长具有分段发育,顶端插入生长,中部纤维细胞先成熟、顶端后成熟的生长特性。对苎麻单纤维长度和宽度进行观测,结果表明,单纤维长度为27.0~168.0mm,平均为85.0mm;宽度一般为21.8~42.00μm,平均为36.58μm;L/W(长度/宽度)比为1813.9~3085.7,平均值为2478.4,不同苎麻品种之间差异较大,可为苎麻栽培育种、产量和品质早期鉴定提供参考。     

花岗岩风化土不同土层抗蚀性差异分析

土壤的抗蚀性即土壤抵抗外力对其破坏和搬运的能力,土壤抗蚀性越强,受到的侵蚀破坏就越少。本文通过对通城崩岗区花岗岩发育的淋溶层、淀积层、母质层进行多次人工模拟降雨试验,在一定雨强、坡度的条件下,收集径流、泥沙来研究崩岗区花岗岩发育的不同土层的抗蚀性。结果表明:崩岗区花岗岩发育的淋溶层、淀积层、母质层的抗蚀性有显著差异,各土层的入渗率呈现稳定差异,淀积层的稳定入渗率是淋溶层的1.25倍,母质层的2.27倍;且输沙率差异明显,母质层的平均输沙率是淀积层的1.79倍,淋溶层的3.11倍。结合3层土理化性质和土壤粒径分析可知,母质层的抗蚀性最弱,淀积层次之,淋溶层最强,其中决定3层土抗蚀性大小的主要因素是土层中小颗粒含量和颗粒间的粘结能力。     

容重对铁尾矿水分运移特征的影响

[目的]探究紧实度对铁尾矿水分运移特性的影响,为铁矿区水土保持及植被恢复提供科学依据。[方法]采用室内一维土柱试验和张力计法,分别测定1.50,1.55,1.60,1.65,1.70g/cm~3这5个容重水平下的入渗过程及水分特征曲线。[结果](1)随着容重增加,铁尾矿入渗能力降低,容重与稳渗率、湿润峰距离、累积入渗量呈显著线性负相关关系(p0.05);(2)铁尾矿剖面水分含量随土层深度的增加而下降,1.50～1.60g/cm~3含水量在不同深度上分层明显,1.65和1.70g/cm~3尾矿砂剖面含水量分异性较小;(3)Green-Ampt模型拟合铁尾饱和导水率与实测值相关系数为0.886,计算精度较高,Kostiakov模型拟合不同容重铁尾矿入渗过程效果最佳(R~2=0.989);(4)铁尾矿在脱湿过程中,高容重下持水能力明显下降,1.60g/cm~3持水保水性最好,van Genuchten模型拟合水分特征曲线表明,饱和含水率(θ_s)、残余含水率(θ_r)、进气值(α)、形状系数(n)等参数随容重增大而减小。[结论]高度压实严重抑制铁尾矿水分入渗和持水能力,因此复垦修复中应以疏松尾矿基质改善结构特性为主。     

基于相位相关的温室番茄植株多模态三维重建方法

为实现温室番茄植株多模态三维重建,解决多光谱反射率配准和多视角点云三维重建问题,基于相位相关原理将多光谱反射率配准至RGB-D图像坐标系中,建立了基于Kinect传感器测量位姿自主标定的多视角RGB-D图像三维重建方法,实现植株RGB三维点云模型和多光谱反射率点云模型重建,通过归一化灰度相似系数、配准区域光谱重叠率、互信息值3个指标客观评价二维多光谱图像配准质量,采用豪斯多夫距离客观评价植株三维点云重建精度。结果表明:30株温室番茄,每株4个重建视角,视角间隔为90°,配准区域光谱重叠率和归一化灰度相似系数的平均值分别为0.920 6和0.908 5,异源图像配准后互信息值比配准前互信息值平均提升了9.81%,植株冠层多光谱图像能够准确配准至深度坐标系,番茄植株三维重建点云距离集小于0.6 cm的比例为78.39%,小于1.0 cm的比例为91.13%,番茄距离集均值的平均值为0.37 cm,表明植株三维点云模型重建精度较高,能够应用于温室番茄植株多模态三维重建。植株多模态三维模型是实现三维形态测量与生理诊断的关键要素,为高通量植株表型测量提供高效精准的测量方法,对植物表型组学等研究领域的发展具有重要的意义。