用于池塘养殖尾水处理的串联式旋流器水动力特性及分离效率

为了将多级旋流分离技术应用于池塘养殖尾水处理,并解决旋流器的水力停留时间短、分离效率低等问题,根据池塘养殖南美白对虾的尾水特点,结合工业标准150旋流分离器的结构参数,设计了一种串联式旋流分离器。该研究基于欧拉-拉格朗日方法,结合雷诺应力湍流模型与离散相模型,建立了串联式旋流分离器的三维两相内流场数值计算模型。在对比试验数据验证计算方法有效性和流场网格独立性的基础上,分析了进水口流量、锥角、颗粒粒径和密度等参数对旋流器的流场特征和分离效率的影响机制,并提出了多级“旋流+过滤”组合式池塘养殖尾水固液分离技术。研究表明：随着进水口流量在一定范围内增加,两级旋流器内流场的切向速度、轴向速度、分流比、压力降均增大,涡流强度增强,对于粒径为75μm颗粒物的分离效率明显提高,而对于粒径为5μm颗粒物的分离效率变化不显著;随着旋流器的锥角减小,水流阻力、压力降和分流比均降低,有助于增加颗粒物在旋流区的停留时间,从而提高其分离效率;随着颗粒物的密度和粒径增大,旋流器的分离效率提高,对粒径为75μm沉淀物的分离效率可达80%,对同粒径悬浮物的分离效率约为60%,但对于粒径为5μm的2类颗粒物而言,分离效...     

基于微波干涉技术的土壤介电特性测量

土壤介电特性的测量对研究土壤品质与性质尤其是研究土壤水分至关重要,在土壤微波地基遥感试验中,土壤介电特性的测量也是必不可少的。该文利用C波段微波辐射计成功获取了8组不同湿度土壤的微波辐射干涉数据,在分析干涉原理的基础上,提出了基于土壤干涉数据的土壤介电常数的计算方法。通过干涉计算得到的土壤介电常数与DOBSON模型计算结果非常接近。土壤介电常数的干涉测量方法为土壤介电特性测量提供了一种选择。     

基于高频探地雷达的土壤表层含水量测定

高精度快速探测土壤表层水分状况,对于精准农业生产、水资源精确管理及防治坡耕地水土流失具有重要意义。现有探地雷达(ground penetrating radar,GPR)低频探测技术不能满足表层土壤含水量高精度要求,需要发展和应用高精度探测技术。本研究采集江宁某蔬菜地水稻土表层(0~20cm)土壤(粉砂质黏壤土),通过室内模拟试验,利用高频(1 GHz和2 GHz)探地雷达在不同土壤含水量状况下进行探测,获取GPR数据图像信息,提取电磁波谱特征参数,分析其与土壤含水量之间的定量关系。结果表明:1 GHz和2 GHz频率GPR探测的土壤介电常数ε与实测土壤含水量θ拟合的ε~θ模型决定系数R2分别为0.94与0.97,高频探地雷达技术预测粉砂质黏壤土表层土壤含水量是可行的;与低频探地雷达技术相比,高频探地雷达技术能够高精度探测表层土壤含水量。     

基于修正介电常数模型的煤矿区复垦土壤压实评价

模拟复垦机械对试验区土壤进行不同程度的压实,在探地雷达获取土壤介电常数的基础上,检验并修正了4种经典复合介电常数模型,并结合野外试验对修正后的模型通用性进行了验证。结果表明,土壤介电常数与土壤压实指标(土壤紧实度、容重、孔隙率等)相关系数89%,可以表征土壤压实状况;原有复合介电常数模型虽然存在误差不能直接使用,但模型计算值与实测值相关系数0.99,修正后二者拟合误差1%;在野外试验中,基于修正后的介电常数模型反算的土壤压实指标(容重、孔隙率)与实验室测量值误差率5%,通用性较好。表明在科学布设测线以保证探地雷达准确获取土壤介电常数的前提下,可以通过修正后的复合介电常数模型对煤矿区复垦土壤压实状况进行全面客观的评价。     

不同电极排列方式介电分选种子试验

为检验介电分选装置中电极排列方式对种子分选效果的影响,在同一个分选滚筒上布置轴向和圆周两种电极排列方式。采用等间距区间分组,统计不同试验条件下各区间内落入种子频数,并对种子分选后的分布进行了检验。试验结果表明,与圆周排列电极分选相比较,电极轴向排列时种子的脱落角大,并且种子分布样本标准差大,有利于将不同质量的种子分散开,有利于种子分选;落地种子分布符合正态分布,分选种子试验的重复性好,分选过程中种子相互碰撞明显减少,有利于区分不同级别的种子。试验研究结果为种子介电分选装置的设计提供了理论依据。     

基于微波自由空间测量的小麦含水率检测方法

为了实现小麦含水率的快速检测,采用微波自由空间测量法研究了信号频率(1～4 GHz)、温度(10～40℃)、含水率(11. 35%～17. 79%)和容积密度(低、高)对小麦相对介电常数的影响,分析了影响相对介电常数变化的原因,建立了不同频率下小麦含水率的预测模型,并对模型进行了验证。研究结果表明,在1～4 GHz频段内,小麦的相对介电常数随含水率、温度和容积密度的增大而增大,随着信号频率的增大而减小;所建立的支持向量机模型取得了很好的预测效果,对比于单频和多频,全频下的预测模型最优,其预测集相关系数、预测集均方根误差和剩余预测偏差分别达到了0. 992 9、0. 051 3%和18. 67。研究表明,微波自由空间法可用于检测小麦含水率。     

种子重力分选机预分层喂料系统设计与试验

为了提高种子重力分选机分选性能,降低设备使用调节难度,提出了种子进入分选台面的预分层工艺,设计了配套的分层喂料系统,计算确定了结构参数。在SolidWorks中建立了系统模型,采用SolidWorks-Simulation对模型工作应力和位移进行分析。采用SolidWorks-Flow Simulation对流场进行仿真和系统结构参数优化。在5TZX-50型重力分选机上进行试验,利用Design Expert 软件进行Box-Behnken响应面分析,建立了性能指标与影响因素的数学回归模型,选出了气流速度为3.40m/s、振动频率为9.75Hz、导流板倾角为29.65°的最佳组合,该组合下除轻杂率和除重杂率试验值为95.12%和96.37%。试验表明,除杂率与目标优化预测值的误差不大于1.36%,分层喂料系统满足设计要求。     

融合光电色选的皮带筛式油茶果壳籽分选机设计与试验

针对油茶果批量脱壳后壳籽混杂、人力分选效率低的问题,研究设计了一种融合光电色选的皮带筛式油茶果壳籽分选机。根据油茶果壳、籽与倾斜传送带间摩擦角、碰撞系数的差异,设计振动皮带筛进行初分选;利用两者灰度差异,对壳中残留籽进行二次光电分选。对皮带筛上油茶果壳、籽进行运动学与动力学分析,发现皮带倾角、皮带速度和振动频率是影响振动初分选率的主要因素;以籽箱清洁率、壳中含籽率为试验指标,开展正交旋转组合试验。当皮带倾角为19°、皮带速度为1.50m/s、振动频率为55.40Hz时,其籽箱清洁率为95.52%、壳中含籽率为24.30%,对最优参数进行试验验证,优化结果可靠。对不同茶籽比率的物料进行光电分选试验,结果表明籽箱清洁率稳定在98.23%左右,壳中含籽率保持在2.34%左右,说明光电分选可准确识别并分选出混杂物料中的油茶籽。对整机进行最优参数试验验证,该机两籽箱茶籽平均清洁率可达97.55%,壳箱中含籽率为3.27%。试验结果表明,此油茶果壳籽分选机可实现油茶果壳、籽的高效分离。     

棉种介电分选的试验研究

介电分选是一种新型的种子分选方法,具有结构简单、适应性强、分选效果好和可按种子活力进行分级的特点.电导率是反映种子活力的一个重要指标,分选电压是影响介电分选效果的一个重要因素,为了探讨电导率与分选电压之间的关系,介绍了棉种介电分选的原理,并在不同的分选电压条件下对棉种电导率进行了测定,同一条件下重复测定5次,所得数据用DPS统计软件进行分析处理.结果表明,分选电压对棉种电导率有影响,且回归效果显著.     

Supplemental iron and phosphorus increase dietary inclusion of cottonseed and soybean meal in olive flounder (Paralichthys olivaceus)

A long‐term feeding experiment was conducted to investigate the use of cottonseed and soybean meal (CS) with iron and phosphorus supplements in diets for olive flounder (Paralichthys olivaceus). Olive flounder with an initial average size of 28.5 ± 0.35 g (mean ± SD) were divided into 15 groups (three tanks per dietary treatment) and fed 480 g kg^?1 crude protein diets in which each of five isonitrogenous diets was formulated to contain different levels of cottonseed/soybean meal (1 : 1) to replace fish meal (FM) with iron and phosphorus supplementations. The five experimental diets were as follows: diet 1 (control), 0%CS; diet 2, 20%CS; diet 3, 30%CS; diet 4, 30%CS + Fe&P; and diet 5, 40%CS + Fe&P. After 26 weeks of feeding trial, no significant differences were observed in weight gain, feed utilization and survival among all the treatments. The total gossypol accumulation in liver of fish fed diets supplemented with iron was significantly lower than that of fish fed diets without supplementation of iron. The results indicate that the addition of iron in diets could prevent the absorption of free gossypol. The findings in this study suggest that dietary supplements of iron and phosphorus could increase the inclusion of cottonseed and soybean meal for FM replacement in diets for marine fish species.