脱涡致振式压电风力发电机性能分析与试验

为满足农业遥感监测系统的供电需求,减少化学电池对水和土壤的污染,提出一种脱涡致振式压电风力发电机,并从理论和试验两方面进行了研究.建立了脱涡致振式压电风力发电机的理论模型,通过仿真分析研究迎风角、压电振子长度及风速对压电振子变形量的影响,并对发电机样机进行了测试试验.结果 表明,不同风速下均存在两个最佳迎风角,使发电机...     

Effect of subcritical hydrophobicity in a sandy soil on water infiltration and mobile water content

Recent research shows that most soils are more or less water repellent. Already subcritical water repellency may cause incomplete soil wetting and preferential flow. Both processes potentially reduce the residence time of water and solutes in the vadose zone, resulting in an enhanced risk of groundwater contamination. The objective of the present paper is, therefore, to evaluate the impact of reduced soil wettability on the soil water infiltration rate and to investigate the tendency towards preferential flow with the analysis of the immobile water content in the infiltration zone. In november 2002, a field experiment was done in a coniferous forest, 30 km N of Hannover, Germany. Soil hydrophobicity was quantified by measuring the contact angles. The hydraulic conductivity of the podsolic sandy soil was measured depth‐dependent with a double‐ring tension infiltrometer in three soil horizons. To quantify possible preferential‐flow effects, a LiBr‐Tracer was added to the infiltrating water to evaluate the mobile water‐content fraction after infiltration. Additionally, infiltration rates of water were compared with infiltration rates of ethanol which were determined after water infiltration at the same locations. Results show that the actual water repellency of field‐moist soil was mainly subcritical (contact angle <90°). Water infiltration rates were reduced due to subcritical repellency by a factor of 3–170 compared with ethanol infiltration rates (exclusion of wetting effects). This spatially variable infiltration behavior was not clearly reflected neither by the small‐scale contact‐angle measurements nor by the analysis of the average immobile soil water content in the infiltration zone. We conclude that this specific infiltration behavior of water caused by small‐scale wettability effects may temporarily reduce the local connectivity of water‐flow pathways.     

基于土壤微波辐射布儒斯特角反演土壤含水率

在利用被动微波遥感技术进行裸露地表土壤含水率（Soil Moisture Content,SMC）的反演中,土壤粗糙度是制约反演精度的最关键因素。该研究利用改进的积分方程模型（Advanced Integral Equation Model,AIEM）进行地表多角度微波发射率的模拟,探索地表微波辐射多角度信息用于提高地表SMC反演精度的可行性。基于不同SMC和不同粗糙度地表多角度V极化发射率数据的变化趋势提取土壤介质布儒斯特角,结果表明,土壤布儒斯特角对SMC具有较高的敏感性,C波段（6.6 GHz）不同含水率土壤的布儒斯特角分布在60°～80°范围内。基于AIEM模拟数据的分析发现,土壤布儒斯特角正切值与SMC具有较好的线性关系,线性拟合决定系数为0.94,均方根误差为0.027 cm3/cm3,并得到了基于布儒斯特角的裸露地表SMC反演算法。基于模拟数据的算法验证结果表明,算法的SMC预测值与理论值的决定系数为0.95,均方根误差为0.024 cm3/cm3。算法在不同土壤粗糙度自相关函数下均表现出稳健的特性,SMC预测精度最大均方根误差为0.027 cm3/cm3,最小为0.023 cm3/cm3。基于布儒斯特角的SMC反演算法利用的是多角度土壤发射率的相对变化而非其绝对数值,该研究为SMC的多角度被动微波遥感提供了一种不同的研究思路。     

叶片包角对离心泵流动诱导振动噪声的影响

为研究叶片包角对离心泵流动诱导振动噪声的影响,以一台单级单吸离心泵为研究对象,保持泵体和叶轮其他几何参数不变,将叶片包角从115°分别改为110°、120°和125°。基于离心泵流动诱导振动噪声的试验测试系统,在离心泵闭式试验台上测量了不同叶片包角模型泵在不同流量下的振动和噪声信号并对其进行了处理和分析。试验结果表明:模型泵内部流动诱导的振动对泵体的影响最大,包角为125°时模型泵的振动强度相对较弱;随着叶片包角的增加,泵进口法兰测点a1和泵出口法兰测点a2处振动强度大致呈先增加后降低的趋势,泵体测点a3和泵脚测点a4处的振动强度无明显变化规律;在不同流量工况下,随着叶片包角的增加,模型泵噪声信号的轴频峰值呈先增加后减小的变化趋势,而叶频能量峰值变化较为复杂。该研究可为低振动低噪声离心泵的水力优化设计提供参考。     

入射角度对气力射播小麦种粒入土参数影响的试验研究

针对稻麦轮作区黏湿土壤条件下的小麦机械化播种,为避免传统接触式小麦播种技术存在的粘附堵塞严重和作业阻力、功耗大等问题,该文采用非接触式小麦气力射播技术理论,通过自制的小麦气力射播试验台,开展整洁种床土壤条件下入射角度对气力射播小麦种粒入土参数影响的试验研究。试验结果表明:随着入射角度的增加,相同加速气压下小麦种粒的射播速度垂直分量和射播深度不断增加,小麦种粒触土后产生水平滑移和弹跳的几率变小,且各入射角度下射播深度与射播速度呈正相关关系,不同入射角度下小麦种粒呈现出不同射播深度和土壤冲击效果,小麦种粒未产生损坏情况;当入射角度≥45°和射播速度垂直分量≥25 m/s时,小麦种粒可被完全射播入土壤中且出苗率大于86%,90°入射角度下的射播效果最好。同时,为实现田间作业时小麦种粒的垂直射播入土,应使射播速度水平分量与机具作业速度相等且射播速度垂直分量≥25m/s。试验结果可为非接触式小麦射播装备的研制提供基础数据和技术支撑。     

直剪法用于糙米内摩擦角的测定与研究

利用土工合成材料综合测定仪（直剪仪）,以水分含量14.57%的糙米为样品,测定了在不同的法向压应力、不同的剪切速率下糙米的剪切应力并计算出内摩擦角。实验结果表明：糙米的剪切应力随着法向压应力（25kPa～100kPa）的增大而增大;剪切速率（1.33mm/min～2.67mm/min）较低时糙米的内摩擦角随着法向压应力的增大而减小;随着剪切速率（1.33mm/min～5.20mm/min）的增大,糙米的内摩擦角减小。     

茶叶加工过程中的物理特性变化规律

为了探讨茶叶加工过程中物理参数的变化规律,以春季茶叶为试验材料,分别采用103°恒重法、量筒法、仪器法、注入法和斜面法,研究探讨鲜叶、萎凋叶、杀青叶、揉捻叶、作形茶及成品茶的含水率、容重、孔隙率和休止角,以及茶叶与不同茶机材料静摩擦角的变化规律。研究结果表明,绿茶在加工过程中含水率从73.7%一直下降到4.2%,作形过程中含水率下降最显著,揉捻过程中含水率下降最少;绿茶加工过程中成品茶容重最大,鲜叶容重最小,各加工阶段茶叶的容重变化范围为74.5～210.3kg/m3;鲜叶的孔隙率最大,揉捻叶的孔隙率最小,茶叶在制品的孔隙率在0.696～0.732之间变化;在整个茶叶加工过程中,休止角都在50°～60°之间变化;茶叶在铝板上的静摩擦角最大,浸胶帆布带上的次之,而在铜板、镀锌钢、不锈钢和普通钢板上则相差不大,在所有茶机材料上,作形之后茶叶的静摩擦角最小。     

四冲程汽油机缸内斜轴涡流研究

利用双特征角气道稳流试验台,对一款二气门四冲程单缸试验机的3种不同进气道方案进行了不同测试平面的气流运动试验和分析.结果表明,提高原气道涡流强度来改善燃烧的同时会降低气道的流通能力,但适度提高滚流强度的同时还可以提高流通能力.利用测得的无因次涡流比和滚流比,提出了一个简便的斜轴涡流特征参数计算公式,并通过试验数据给予了有效性证明.另外对特征角α=60°时的无因次涡流比和利用涡流与滚流合成的无因次斜轴涡流比进行了线性回归分析,3种方案数据的相关系数分别是0.96、0.97、0.97,因此,通过稳流气道试验台测取某一特征角度下的无因次涡流比可以评价进气道斜轴涡流的性能.