组合桨搅拌槽内部流场数值模拟

针对组合桨组合形式在不同应用场合的匹配问题,采用计算流体力学(CFD)的分析方法,基于Fluent仿真软件,分析双螺带及六斜叶涡轮桨基于不同组合位置的内部流场情况采用多重参考系(MRF)方法建立基础模型,基于Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型对搅拌槽内部流体产生的流场进行数值计算,得到搅拌桨在240 r/min的搅拌转速下产生的流场数据.分析搅拌器在特定界面处轴向、周向、径向的速度矢量图以及其综合速度云图,并对位置互换的流场进行分析和比较,选出上双螺带桨下涡轮桨为最佳的桨叶组合形式,此种组合桨型对于提升搅拌器在相关领域的应用和发展等有参考价值.     

Effects of planting dates and shading on carbohydrate content,yield, and fiber quality in cotton with respect to fruiting positions

Two cotton (Gossypium hirsutum L.) cultivars, Kemian 1 (cool temperature-tolerant) and Sumian 15 (cool temperature-sensitive) were used to study the effects of cool temperature on carbohydrates, yield, and fiber quality in cotton bolls located at different fruiting positions (FP). Cool temperatures were created using late planting and low light. The experiment was conducted in 2010 and 2011 using two planting dates (OPD, the optimized planting date, 25 April; LPD, the late planting date, 10 June) and two shading levels of crop relative light rate (CRLR, 100 and 60%). Compared with fruiting position 1 (FP1), cotton yield and yield components (fiber quality, leaf sucrose and starch content, and fiber cellulose) were all decreased on FP3 under all treatments. Compared with OPD-CRLR 100%, other treatments (OPD-CRLR 60%, LPD-CRLR 100%, and LPD-CRLR 60%) had significantly decreased lint yield at both FPs of both cultivars, but especially at FP3 and in Sumian 15; this decrease was mainly caused by a large decline in boll number. All fiber quality indices decreased under late planting and shading except fiber length at FP1 with OPD-CRLR 60%, and a greater reduction was observed at FP3 and in Sumian 15. Sucrose content of the subtending leaf and fiber increased under LPD compared to OPD, whereas it decreased under CRLR 60% compared to CRLR 100%, which led to decreased fiber cellulose content. Therefore, shading primarily decreased the “source” sucrose content in the subtending leaf whereas late planting diminished translocation of sucrose towards cotton fiber. Notably, as planting date was delayed and light was decreased, more carbohydrates were distributed to leaf and bolls at FP1 than those at FP3, resulting in higher yield and better fiber quality at FP1, and a higher proportion of bolls and carbohydrates allocated at FP3 of Kemian 1 compared to that of Sumian 15. In conclusion, cotton yield and fiber quality were reduced less at FP1 compared to those at FP3 under low temperature and low light conditions. Thus, reduced cotton yield and fiber quality loss can be minimized by selecting low temperature tolerant cultivars under both low temperature and light conditions.     

闽西南崩岗侵蚀区芒萁叶片生态化学计量特征

为了阐明极度退化的崩岗生态系统内芒萁的生长状态和养分储存特征,对闽西南3处不同侵蚀强度的典型崩岗内芒萁叶片C、N、P含量及C/N、C/P、N/P特征进行研究,对比分析不同侵蚀强度下崩壁部位和崩岗不同侵蚀部位中芒萁叶片的生态化学计量特征。结果表明:崩岗内芒萁叶片的C、N、P平均含量分别为477.10 g·kg~(-1)、6.45 g·kg~(-1)、0.25 g·kg~(-1),芒萁叶片的N、P养分含量极低;而C/N、C/P、N/P平均值分别为96.82、2 097.20、27.67,芒萁生长受P限制。不同侵蚀强度下的崩壁内芒萁叶片的C、N、P含量及C/P、N/P均存在显著差异(P0.05),C含量、C/P和N/P均随着侵蚀强度的增强而减小,N含量在中度侵蚀的崩壁内较高,而P含量则随着侵蚀强度的增强而增加,表明芒萁对土壤侵蚀严重的崩岗生态系统具有很强的适应能力。在崩岗的不同侵蚀部位中芒萁叶片的P含量、C/P和N/P均存在显著差异(P0.05),P含量在集水坡面最高,在崩壁最低;而C/P、N/P均表现为崩壁显著大于其他各侵蚀部位。可见,在崩岗的不同侵蚀部位,崩壁中芒萁对C的同化能力强于其他侵蚀部位,且对P利用效率也显著高于其他侵蚀部位。综上,在侵蚀严重的崩岗生态系统中,芒萁有较强的同化C能力和较高的对P利用效率,能通过调节自身C、N、P元素含量很好地适应土壤侵蚀严重、养分极度贫瘠的生境。     

玉米DH系15D969、D1279株高、穗位高的遗传育种效应研究

利用2份低穗位高DH系(15D969、D1279)、5份自交系(A6、PHB1M、B20、PH4CV、PH6WC)进行杂交、回交试验,对株高、穗位高效应进行研究分析。结果表明,DH系15D969所具有的低株高、低穗位高由隐性基因控制。相对于PH6WC×A6,15D969与PH6WC杂交效应不表达;DH系D1279同时具有高株高隐性基因和低穗位高部分显性基因,杂交组合PH6WC×D1279株高、穗位高显著低于先玉335(PH6WC×PH4CV),改良效果显著。     

GPS在定位和面积量测中的误差分析

以河南农业大学校区为研究区域,通过手持GPS仪探讨了不同观测时长、不同观测时间以及不同区域面积对GPS精密度和稳定性的影响。结果表明:不同观测时长对GPS定位的坐标没有影响;不同观测时段中,定位时长为60 s和120 s的稳定度相差不大,而实时定位的稳定度比120 s的稳定度高3倍以上;当地块面积在3 600 m2以下时,GPS测量结果的变化幅度较大,呈不稳定状态,当地块面积在3 600 m2以上时,GPS测量结果的变化幅度逐渐变小,呈现面积越大、误差越小、精度越高的趋势。     

复烤片烟最佳醇化状态下化学成分与感官质量的相关性分析

[目的]分析烤烟复烤片烟在最佳醇化状态下化学成分与感官质量的关系。[方法]选取全国9个烟叶产区达到最佳醇化状态的60份复烤片烟作为试验材料,对化学成分、感官质量及烟气成分进行简单相关性分析。[结果]总糖、还原糖、烟碱、总氮、施木克值、糖碱比等与感官质量相关性显著,K、Cl等与各感官质量指标相关性不显著,浓度与各化学成分相关性不显著,烟气中CO与K、Cl相关性显著,烟气烟碱与各化学成分相关性显著。[结论]该研究可为卷烟加工企业更加合理的储存和使用烟叶提供依据。     

播期和密度对棉花叶柄和根系硝态氮含量的影响

为探讨大田棉花氮代谢随播期和密度的变化规律,选用华棉3109(G.hirsutum L.)于2014年在华中农业大学试验农场,采用裂区设计:播期(月-日)(S1,05-30;S2,06-14)为主区,密度(株·m-2)(D1,7.5;D2,9.0;D3,10.5)为副区,研究了硝态氮含量在主茎叶柄和根系的分布特点。结果表明:1)随生育进程推进,叶柄和根系硝态氮含量先升高后降低,初花期最高。2)主茎叶柄硝态氮含量随叶位变化,蕾期、初花期由上而下逐渐降低,第1叶最高;盛花期逐渐增高,第1叶和第4叶最高;不同生育时期棉花叶柄硝态氮含量在叶位间的下降幅度随播期推迟而降低,随密度增加先升高后降低。3)播期和密度对不同生育时期棉花叶柄和根系硝态氮平均含量的交互作用均显著,但播期和密度主效应影响不同:见花施肥前,随推迟播期,棉花叶柄硝态氮平均含量显著降低了42.9%,根系硝态氮平均含量显著升高了12.1%,增加密度对叶柄和根系硝态氮平均含量无显著影响。见花施肥后,随播期的推迟,叶柄硝态氮平均含量无显著性变化,初花期平均为5.05 mg·g-1,盛花期平均为2.62 mg·g-1;而根系硝态氮平均含量,初花期S1S2,盛花期S1S2;随密度增加,D1,D2与D3初花期叶柄和根系硝态氮平均含量均显著降低;盛花期叶柄硝态氮平均含量呈先升高后降低趋势变化,而根系硝态氮平均含量则与初花期相反,呈显著递增趋势。综上所述,晚播高密条件下,见花一次施肥后,推迟播期不改变棉花地上部叶柄硝态氮平均含量水平,适度增加密度有利于棉花叶柄维持较高的硝态氮含量,有利于为叶片氮代谢提供充足的底物。     

基于光谱红边位置提取算法的番茄叶片叶绿素含量估测

为了快速、准确估测番茄叶片叶绿素含量,分析了不同营养水平下的番茄叶片光谱红边参数变化规律,发现红边位置最能表征番茄叶绿素状况,统计分析了6种算法提取的光谱红边位置的差异性,并为每种算法分别建立了5种估测模型,验证结果表明每种红边位置提取算法所对应的最佳模型为线性四点内插法的指数曲线模型和其他红边位置算法的对数曲线模型。其中线性外推法模型精度最高,校正集决定系数R2c为0.618 6,验证集决定系数R2v达到0.771 1,验证集均方根误差RMSEv为8.359 6,可以有效诊断番茄叶绿素含量。线性四点内插法根据670、700、740、780 nm 4个波段的叶片反射率计算红边位置,运算简单,模型精度较高,R2c为0.621 7,R2v达到0.766 6,RMSEv为8.568 2,可以作为开发番茄叶绿素含量监测仪器的依据。     

蜗壳断面形状及叶轮位置对蜗壳式轴流泵性能的影响

根据速度系数法设计了1种对称的“马蹄形”断面蜗壳和2种非对称的 “圆形”断面蜗壳与相同的轴流泵叶轮组合,并基于标准k-ε模型封闭的雷诺平均方程,应用 ANSYS CFX 14.5 软件,对设计的3个蜗壳式轴流泵内部的三维流动开展数值模拟.当采用“马蹄形”蜗壳时,设计流量点的扬程和效率最低,蜗壳内部压力分布不如非对称的圆形断面蜗壳均匀.选择水力效率相对较高的蜗壳,将4种轴向位置不同的叶轮与该蜗壳组合,并进行三维流动数值模拟,结果表明:叶轮出口与蜗壳进口中间平面距离40 mm时,轴流泵效率最高,叶轮出口与蜗壳进口中间平面距离80 mm时,轴流泵效率最低.此时,过流段和蜗壳内有明显回流和旋涡.轴流式叶轮与蜗壳的相对位置对蜗壳轴流泵的扬程-流量曲线和效率-流量曲线都有明显的影响.     

小麦/玉米垄沟套作条件下施肥部位对土壤水氮分布的影响

通过旱棚小车模拟小麦/玉米垄沟套作种植试验,研究了3种不同垄沟部位(垄顶、垄底和沟中)施肥对小麦/玉米生长和产量及土壤水氮分布的影响。结果表明:相同灌水条件下,施肥部位对垄沟套作水分分布影响不显著,但土壤硝态氮的分布差异较大;垄顶施肥和垄底施肥处理下,由于水肥异区,其垄上小麦生长带的硝态氮主要分布在0~30 cm土层,有效地减少了硝态氮向土壤深层淋溶,而后期沟内玉米生长带的水氮处理相同,因此其硝态氮分布差异较小;在相同灌水条件下,垄沟套作可以有效降低水分流失,减少氮肥损失,因此较传统平作更有利于作物生长,提高小麦、玉米的产量,且以垄顶施肥和垄底施肥效果最显著,小麦产量较平作分别增加11.47%、10.81%,玉米产量较平作分别增加18.87%、22.70%。