旋转折射式喷头水量分布与喷灌均匀性试验

为了研究喷头工作压力、喷嘴直径和安装间距对喷灌喷洒水深和喷灌均匀度的影响规律,选用喷嘴直径为2.98、3.37、3.77 mm的R3000型旋转式喷盘的折射式喷头进行了研究。测量了3种喷头在0.1、0.2、0.3 MPa工作压力下的径向水量分布,喷灌强度随着喷头工作压力或喷嘴直径的增加而增大。叠加计算了安装间距为2、3、4、5、6 m几种情况下的组合均匀性系数,并通过组合试验与计算结果进行对比,得出组合均匀性系数试验值与模拟计算值的误差在0.5%~11.0%之间,影响因素的主次顺序为喷头安装间距、工作压力、喷嘴直径。结果表明:喷嘴流量系数平均值在0.9以上,说明喷头的性能良好。3种喷嘴的最佳喷灌均匀性系数分别为75.9%、78.2%和85.1%。提出了自制R3000型旋转折射式喷头最佳组合间距为4 m的计算均匀性系数经验公式,为其在工程中的应用提供了理论数据。     

混流式水泵水轮机驼峰区压力脉动特性

为了研究混流式水泵水轮机在峰区内部流动的压力脉动特性,以某抽水蓄能电站模型水泵水轮机为研究对象,对模型机组进行了全流道非定常数值计算.结合试验数据,分析了泵工况下驼峰区流道内不同位置处压力脉动特征和流态特征,讨论了流量变化对机组压力脉动特性的影响.结果表明:驼峰区工况下,蜗壳出口的压力脉动主要受到其内部流动特性的影响,同时受到上游双列叶栅作用的影响,在驼峰区极小值工况点处其压力时域变化周期性被扰动;导叶后转轮前的压力脉动主频为低频,第2主频为9倍转频和18倍转频,压力脉动幅值随着流量减小而增大;锥管内压力脉动都属于低频压力脉动,在驼峰区极小值工况点处,锥管上游压力脉动受下游转轮-尾水管动静干涉作用影响较大,出现了高频成份的压力脉动.     

双喷嘴负压反馈射流喷头水力性能研究

为简化摇臂式喷头结构、提高其水力性能,通过负压反馈技术设计了一种双喷嘴射流喷头,包括射流元件、主副喷管、旋转密封机构等,其主副喷管长度分别为5.6mm和4.8mm、喷头仰角为30°,左右喷管里产生的间歇脉冲水流能够驱使喷头步进式全圆旋转。在0.20、0.25、0.30、0.35MPa进口压力下,以射程、平均喷灌强度和喷灌均匀度为评价指标,通过加权评分法,对比了4种不同主副喷嘴直径组合（4mm×3mm、4mm×4mm、5mm×4mm和5mm×5mm）射流喷头与摇臂式喷头的水力性能。结果表明：在上述4种进口压力下,主副喷嘴直径分别为5mm和4mm时的射流喷头综合性能最好,其水量分布呈“三角形”,射程在13.2~13.7m之间,平均喷灌强度在3.81~4.38mm/h之间,喷灌均匀性系数在82.5%~86.0%之间。     

低压均质处理对大豆分离蛋白溶解性及结构的影响

通过测定大豆分离蛋白的粒径分布、溶解性、乳化性、三级结构及热稳定性等,分析探讨了低压均质处理(0～40 MPa)对大豆分离蛋白的溶解性及其结构的影响。结果显示,低压均质处理能够降低大豆分离蛋白的粒径,显著改善溶解性,并且溶解度与乳化活性指数、乳化稳定性指数呈正相关;得到了溶解度与乳化活性指数、乳化稳定性指数的线性拟合模型函数,其相关系数分别为0. 956 8和0. 962 5。荧光光谱分析表明,随着均质压力的增大,大豆分离蛋白结构展开,最大吸收波长红移,内部色氨酸基团暴露,荧光强度增大; 30 MPa时,荧光强度最大,均质压力进一步增大时,由于蛋白分子发生聚集,之前暴露的活性基团内卷,导致荧光强度略有降低。热稳定性的分析结果验证了上述结论。     

吸油压力对外啮合齿轮泵空化特性的影响

为了研究高海拔和高空作业环境对齿轮泵工作性能的影响,分析了吸油压力对外啮合齿轮泵空化特性的影响规律。采用数值模拟和可视化试验的方法,针对农业机械液压系统中常用的渐开线外啮合齿轮泵进行分析研究。分别在0. 05、0. 10、0. 15 MPa的吸油压力下,数值模拟该泵内部流场的气体体积分数分布;利用高速摄像设备,试验观测记录该泵内的实际流动状态、气泡大小、气泡数量及空化程度等。结果表明:在3种不同的吸油压力下,泵内的油液均会出现不同程度的空化现象,空化强度由大到小依次表现为漩涡流、雾化流、气泡;随着吸油压力的升高,泵内油液中出现的气泡数目逐渐减少、气泡体积逐渐减小,泵内油液的最大气体体积分数和空化程度逐渐减小,使得泵内油液的流动状态越来越平稳,进而改善了齿轮泵出口流量的连续性和稳定性。     

诱导轮空化流动特性实验研究

为了深入研究诱导轮内部的空化流动特性,基于诱导轮空化流动可视化实验台进行了一系列实验,获取了诱导轮的外特性、空化区发展过程以及相应的压力脉动特性。结果表明：流量越大,空化性能曲线越早发生断裂,但存在某个流量使诱导轮具备最佳空化性能;随着空化数的降低,空化首先发生于泄漏涡中,泄漏涡空化逐渐与泄漏流中的剪切层空化连成一片,形成稳定的泄漏空化区,流量越小,空化区面积越大,叶尖的压力脉动幅值也随着空化区面积增大而升高,由于空化区对称分布,压力脉动由叶片通过频率主导;进一步降低空化数时,开始出现各类空化不稳定现象,小流量下出现明显的回流涡空化,大流量下出现同步旋转空化,后者会引起大幅的压力振荡,同时会导致扬程部分下降。空化区进一步发展,导致大流量下发生低频轴向流动不稳定现象,空化喘振。空化区发展至叶轮出口时,影响出口液流角,诱导轮完全失去作功能力,发生空化性能断裂。     

高压共轨燃油喷射试验台开发与研制

针对高压共轨燃油喷射系统已广泛配备于汽车发动机而技术又被国外垄断的现状,立足于自主开发高压共轨燃油喷射系统,研发了高压共轨燃油喷射试验台并开展了相关试验。结果表明,此试验台具有工作稳定、可拓展空间大等优点。     

负水头供液施肥对温室番茄水分利用效率的影响

为探讨日光温室番茄的日蒸散量变化规律,明确日光温室番茄合理的灌溉施肥模式,基于负水头供液系统研究了常规基追肥处理(F1)、按EC值调配的施肥处理(F2)和山崎大量元素配方施肥处理(F3)对日光温室番茄日蒸散量及水分利用效率的影响。结果表明,基于负水头供液系统可以实现0~20 cm土壤含水率的精确控制,各处理变异系数(CV)仅为5.92%~11.9%。日光温室番茄的日蒸散量变动幅度为0.43~5.90 mm,呈先升高后降低的单峰曲线。开花坐果期为日光温室番茄蒸散量最大的时期,日均蒸散量达3.65~3.78 mm,蒸散量可占到全生育期的60%以上。处理F3的生育期蒸散量最大,与处理F1和F2相比,分别增加了3.72%和2.09%。温室番茄的生物量和产量以及生物量水分利用效率和产量水分利用效率均以处理F3为最高,与处理F1相比,分别提高了29.0%和24.1%以及16.4%和9.84%。综合分析,采用山崎大量元素配方的施肥处理(F3)不仅增加了番茄蒸散量和产量,而且提高了水分利用效率,为供试条件下最优的水肥管理模式。     

不同灌溉施肥模式对温室番茄产量、品质及水肥利用的影响

【目的】建立适用于日光温室番茄水肥一体化的管理模式,探讨不同灌溉施肥模式在日光温室番茄节水节肥增产效能上的差异。【方法】基于负压装置和滴灌系统,研究常规施基肥(CK)、营养液滴灌施肥(DI)和负压供液施肥(NI)对温室番茄产量、品质及水肥利用效率的影响。【结果】负压供液施肥模式下土壤水分具有相对的稳定性,0—20 cm土层含水量周年变化幅度为20.8%—25.0%,低于滴灌施肥处理的19.7%—28.6%。基于负压装置的供液模式(NI)相对于处理CK和DI,不但养分(N+P_2O_5+K_2O)的周年总投入量分别降低了5.0%和17.2%,而且显著促进了番茄植株生长,增加了产量,改善了果实品质。其中处理NI与CK相比,番茄生物量提高了23.0%以上(P0.05),产量增加了7.5%—10.0%,而与处理DI相比,果实硝酸盐含量降低了17.3%—21.5%(P0.05)。负压供液施肥模式能够减少水肥用量,降低温室番茄周年耗水量,提高水肥利用率。与处理CK和DI相比,处理NI的年灌水量分别减少了18.4%和17.2%,番茄年耗水量分别降低了12.8%和12.1%(P0.05),而水分利用效率分别提高了12.7%—40.1%和10.0%—30.3%(P0.05),肥料偏生产力则分别提高了10.4%—19.6%和14.5%—42.7%(P0.05)。水分的持续稳定供给是负压供液施肥模式实现节水节肥增产保质等效能的重要原因。【结论】基于负压装置的供液模式不仅减少了水肥的投入量,而且能够促进温室番茄生长、确保产量,同时改善了果实品质并大幅度提高了水肥利用效率,可作为日光温室番茄水肥一体化管理的新模式。     

濒危植物黄檗的生存压力研究

  目的  从不同径级、地区和植被类型等3个方面探讨燕山地区野生黄檗个体的生存压力强度,为珍稀濒危物种的保护提供理论依据。  方法  采用典型抽样法设置25个面积为20 m × 20 m的样地,利用“一种珍稀濒危树种个体生存压力计算方法”分析野生黄檗个体所受的生存压力强度。  结果  研究结果表明:（1）本次调查到的黄檗共计140株并散生于8个自然保护区,其中在北京百花山国家级自然保护区密度最大,在河北大海陀国家级自然保护区最小,分别为5.63株/m2和1.25株/m2;（2）燕山地区小树阶段（第Ⅰ ~ Ⅲ径级）的黄檗数量最多,并且受到的种内及种间生存压力最大,分别为13.897和48.135,随着胸径的增大,生存压力变小;（3）黄檗种群在河北雾灵山国家级自然保护区受到的生存压力最大,在河北茅荆坝国家级自然保护区最小,分别为30.363和1.763;（4）黄檗种群在紫椴林、胡桃楸林和黄檗油松混交林中受到的生存压力较大,在大果榆林和大果榆?蒙古栎?花曲柳混交林中较小。  结论  燕山地区黄檗的生存压力主要来自于种间,因此需要对一些距离较近的以及具有较强竞争力的高大乔木,如油松和胡桃楸进行修枝或者择伐,减缓黄檗的竞争压力,促进黄檗天然林的更新。