Inverse Modeling to Quantify Irrigation System Characteristics and Operational Management

Remotely sensed (RS) data is a major source to obtain spatialdata required for hydrological models. The challenge for thefuture is to obtain besides the more direct observable data(landcover, leaf area index, digital elevation model andevapotranspiration), non-visible data such as soilcharacteristics, groundwater depth and irrigation practices.In this study we have explore the option of using inversemodeling to obtain these non-RS-visible data. For a commandarea in Haryana, India, we applied for the 2000–2001 rabiseason a RS-GIS-combined inverse modeling approach to derivenon-RS-visible data required in the regional application ofhydrological models. A Genetic Algorithm loaded stochasticphysically based soil-water-atmosphere-plant model (SWAP) wasdeveloped for the inverse problem and used in the study. Theresults showed good agreement with the inventoried data suchas soil hydraulic properties, sowing dates, groundwaterdepths, irrigation practices and water quality. The deriveddata could be used to predict the state of the system at anytime in the cropping season, which can be used to evaluateoperational management strategies.     

CO 2与土壤水分交互作用的番茄光合速率预测模型

为了实现不同土壤水分管理下的CO 2气肥精细控制,建立了番茄作物不同生长阶段的光合速率预测模型。实验设置了4个CO 2浓度与3个土壤水分条件的交互处理,利用无线传感器网络长期实时监测温室内环境信息,采用LI-6400XT型光合速率仪定时采集作物净光合速率信息;并用BP神经网络分别建立了番茄苗期、花期和果期的光合速率预测模型。预测模型的验证结果表明,对于苗期预测模型,预测值与实测值之间的决定系数 R 2为0.925;花期预测模型的决定系数 R 2为0.920,果期预测模型的决定系数 R 2为0.958;番茄各生长期的光合速率预测模型均具有较高的预测精度。在不同土壤水分条件下改变CO 2浓度,得到的CO 2浓度与光合速率预测曲线与实测值相近,可反映实际土壤水分管理下的CO 2浓度最优值,对指导不同土壤水分条件下CO 2气肥的精细调控具有重要意义。     

离心泵全特性若干问题研究

本文针对６ＳＨ－９型离心泵试验了各工况区多种转速下的全特性，由此分析了利用比例律推求全特性所产生的变异误差及苏特坐标曲线的误差，并从理论及试验两方面分析了同比速同系列泵及同比速同型式但系列不同的水泵全特性通用性问题，最后提出了根据水泵工况区特性预测水轮机工况区特性的计算方程，并同实测结果进行了比较，两者充分一致。     

苹果果树渗灌试验研究

1989到1991年对10年生国光和金帅苹果品种的果树进行的渗灌试验结果如下:1,能节水并可防涝;2,可增加土壤孔隙度,提高土壤养分含量;3,增加吸收根数量,促进树体的生长发育。座果率和单株(或单位面积)产量均比漫灌(对照)区高;4,到1991年,果品质量有了明显的改善;5,多孔陶土管成本低;6,田间管理方便。     

悬架橡胶件对汽车平顺性影响的多体动力学分析

应用有限元分析了汽车减振器橡胶支撑件的弹性特性,在此基础上,应用SIM PACK软件建立了整车多体动力学模型,分析了橡胶支撑件的刚度、阻尼对汽车行驶平顺性的影响。分析结果表明：在车身共振区,橡胶件对地板加速度功率谱影响较小,但在4-13Hz中频区,即人体比较敏感的范围内,橡胶件可以使地板加速度功率谱峰值减小6.5%-25.4%,因此悬架橡胶件对汽车行驶平顺性有明显的改善。此外,还得出对于刚度较大的橡胶件应选取较小阻尼,对于较软的橡胶件,可以忽略阻尼影响的结论。     

秸秆覆盖对季节性冻融期土壤水分特征的影响

以北方高寒区典型城市哈尔滨市为研究区域,通过冬季大田试验(试验周期2013-11-01—2014-04-30),设置自然无覆盖、覆盖秸秆厚度5、10、15 cm 4个处理,分别测定不同处理下20、40、60、100、140、180 cm深度土壤液态含水率以及气象数据,分析季节性冻融期秸秆覆盖对土壤水分变化特征的影响。研究结果表明:秸秆覆盖使0~60cm土层内液态含水率增加或减小的时间拐点发生延迟,随着秸秆覆盖厚度的增加其延迟效果越明显,但土壤冻结期的延迟效果比冻土融化期明显;秸秆覆盖阻碍了冻土融化初期融雪水入渗,使自然无覆盖处理液态含水率在20、40、60 cm土壤深度出现短暂的峰值,而在冻土融化末期秸秆覆盖抑制了土壤水蒸发,使各秸秆覆盖处理液态含水率在20、40、60 cm土壤深度又高于自然无覆盖。秸秆覆盖可有效平抑冻融期0~60 cm土层土壤液态含水率的变化幅度,且随着土壤深度的增加其平抑效果具有减弱趋势;积雪融水和秸秆覆盖的双重作用能够有效增加土壤墒情,但其增墒能力随着土壤深度的增加而降低,不同秸秆覆盖处理对0~60 cm土层的平均增墒能力由大到小排序依次为:15、10、5 cm。     

外开式汽油喷油器喷雾特性研究

在定容弹内,采用纹影和激光Mie散射技术研究了外开式压电晶体汽油喷油器使用汽油、正丁醇和乙醇时的喷雾特性。结果表明,外开式喷油器喷油形成的空心圆锥状喷雾结构由线状油束组成。喷油背压对喷雾的宏观形态影响较大。随着喷油背压的升高,喷雾中油线间隙减小并最终消失,同时喷雾贯穿度与面积均大幅减小,但喷雾锥角基本不随背压、燃料种类和时间的变化而变化。此外,随着背压的升高,喷雾横向贯穿度的减小程度大于轴向贯穿度,但是横向贯穿度始终大于轴向贯穿度。粘度较大的乙醇和正丁醇的轴向贯穿度大于汽油。横向贯穿度与喷油产生的涡流有关。涡流尺度越大,则横向贯穿度也越大。     

荔枝去核机理及其试验研究

去核作业是对荔枝进行精深加工的准备工作,但多年来去核后果肉的完整性问题在我国一直没能得到很好地解决,已经成为制约荔枝产品精深加工的瓶颈.为此,在分析去核机理的基础上,进行了以果肉的完整性和去核成功率为指标的手工去核试验.试验中刀具采用了旋转切入、直线切入和直线切入果核后再旋转等3种不同的运动形式.试验表明,刀具旋转切入去核的效果最佳.在此基础上,设计并制作了模拟手工作业的荔枝去核机,对结构不同的3种圆筒形去核刀具在3个转速下进行去核试验表明,刀具结构和旋转速度对果肉的完整性影响显著,但对去核率影响不明显.     

逼近水力机械特性的一种新方法

针对现有曲线逼近方法的不足，本文给出一种基于元胞自动机原理的曲线逼近方法，并对应用这种方法逼近水力机械特性的计算过程进行了研究。研究结果表明，使用基于元胞自动机的曲线逼近方法逼近水力机械的特性，与整体的曲线逼近方法相比，所得到的逼近结果，具有计算精度高，能够真实反映水力机械特性的特点，可以用于水力机械的控制和优化运行等方面。     

手扶拖拉机－驾驶员系统实验模态分析

用实验方法研究手扶拖拉机－驾驶员系统的振动特性，测量了随机激励时拖拉机上１６个测点及人体上７个测点的加速度响应，得到了前１０阶模态参数，并与没有驾驶员的情况进行了对比，所得结果可供人体振动防护和手扶拖拉机的振动设计参考