基于TracePro的LED植物生长光源灯珠布局的优化设计与验证

为了提高LED植物生长光源的光照均匀性,提高光照强度,利用Tracepro光学仿真软件设计了红蓝白LED植物生长光源灯珠3种排布方式模型,对各排布方式分别设置了等间距排列和等差数列排列的组合方案,比较其均匀性及光照强度.仿真结果表明:不同排布方式和各排列组合方案对辐射照度和均匀性有一定的影响,双线排布在SA40处理下的光源均匀性高于其他处理方式.为了验证仿真设计的可靠性,基于仿真最优结果(SA40双线)制作LED植物生长光源作为试验组,CK30单线排布光源及传统LED白灯作为对照组,搭建6条光源组合照明平台,在150 mm受光距离下测量3组光源均匀性.结果表明:SA40处理下的红蓝白双线排布光源光照均匀性最好(88.93%),与仿真结果相符,说明其排布参数设计合理.     

间隙啮合渐开线齿轮排肥器的结构优化仿真及试验

为解决排肥器排肥不均匀的问题,设计了间隙啮合渐开线齿轮排肥器,为考察排肥齿轮结构参数对排肥均匀性的影响规律,在理论分析的基础上应用离散元法对排肥过程进行仿真分析。以排肥轮齿数、排肥轮间隙、轮齿压力角为试验因素,以排肥均匀度变异系数为评价指标进行正交优化试验,结果发现,影响排肥均匀度的因素大小为排肥轮齿数排肥轮间隙轮齿压力角,其中,排肥轮齿数对排肥均匀度有显著影响(P0.05),排肥轮的最优结构参数组合为排肥轮齿数12、排肥轮间隙6 mm、轮齿压力角25°,此时排肥均匀度变异系数最小,为17.59%。加工最优结构参数组合下的间隙啮合渐开线齿轮排肥器,并进行台架试验,试验结果显示,台架试验排肥量与理论排肥量相对误差为-0.95%,与仿真值相对误差为-2.41%,台架试验均匀度变异系数为19.01%,与仿真值基本一致,同等条件下外槽轮排肥器的变异系数为31.96%,台架试验排肥器变异系数比外槽轮排肥器变异系数小12.95个百分点,结构优化提高了排肥均匀性,符合设计要求。     

卷烟材料参数对细支卷烟主流烟气氢氰酸释放量的影响

为研究细支卷烟主流烟气氢氰酸释放量受不同卷烟材料参数,即卷烟纸透气度(X_1)、接装纸透气度(X_2)、成型纸透气度(X_3)和滤嘴丝束规格(X_4)的影响,运用均匀设计实验制备了不同材料组合的实验卷烟样品,采用二次多项式逐步回归法,建立细支卷烟主流烟气氢氰酸释放量与不同材料参数的数学模型,再对模型进行主效应分析、单因素效应分析、边际效应分析,并进一步开展参数优化和实验验证,明确了以上4种卷烟材料参数对细支卷烟主流烟气中氢氰酸释放量的影响.结果表明:①4种卷烟材料对氢氰酸释放量影响的大小顺序依次为X_2X_4X_1X_3;②接装纸透气度X_2、卷烟纸透气度X_1和滤嘴丝束规格X_4的交互与细支卷烟主流烟气氢氰酸释放量呈负相关,接装纸透气度X_2的平方、成型纸透气度X_3和滤嘴丝束X_4的交互作用与细支卷烟主流烟气氢氰酸释放量呈正相关;③细支卷烟主流烟气氢氰酸释放量较低的材料参数组合为卷烟纸透气度为100 CU、接装纸透气度为800 CU、成型纸透气度为6 000 CU、滤嘴丝束规格为6.0 Y/17000;④与实验组的最低值相比,氢氰酸释放量降低了40.31%.     

机插水稻漂浮育秧对不同水体水质的影响

水稻漂浮育秧技术是一项应用于机插水稻育秧的新方法,该技术的应用可以免去秧田使用、减少劳动力投入、精简传统机插秧水稻育秧的环节。以水稻为研究对象,研究漂浮育秧技术对不同水体环境的影响,结果表明,漂浮育秧对3种水体NH~-_3-N和PO■的质量浓度未产生明显影响;育秧期间3种水体NO~-_3-N的质量浓度、电导率均呈下降趋势,但处理之间变化不明显。3种水体水样浑浊度差距较大,黄河水初始浑浊度最高,下降速度最快,自来水在育秧后期浑浊度略有升高;在育秧期间3种水体pH值均轻微上升。说明漂浮育秧技术对3种不同水体水质均未产生污染现象,而不同水体对漂浮育秧秧苗素质(叶龄、株高、茎基宽、干质量、根冠比、叶绿素含量等)亦没有产生明显影响。因此漂浮育秧技术可以大面积推广应用。     

结构参数对硫酸铜结晶搅拌器的影响

硫酸铜搅拌结晶过程中,搅拌器是主要部件,其结构参数不同,搅拌作用不同,搅拌槽内流体流动速度也就不同。通过研究搅拌硫酸铜晶体过程中搅拌效果差、冷却速度慢、下叶片应力过大的问题。设计搅拌器的结构参数,基于均匀设计原理确定结构参数组合仿真实验方案,分析不同结构参数组合对槽内液体速度分布和固体颗粒浓度分布的影响规律,探究结构参数对搅拌混合过程的影响。     

施肥浓度对摇臂式喷头喷灌施肥均匀性的影响

为了研究施肥浓度对喷灌施肥均匀性的影响规律,选用摇臂式喷头10PY₂H,测量其喷灌施肥时肥液体积、施肥浓度、施肥量3种参数的径向分布.试验中,氯化钾溶液质量浓度(即母液浓度)分别为0,20,35,50,65,80 g/L.采用叠加法计算组合喷洒时3种施肥参数的均匀度CU、分布均匀度DU和统计均匀度U_s.分析表明施肥浓度对摇臂式喷头的灌水施肥影响呈现非线性特点.增加母液浓度对肥液体积分布和施肥浓度分布均匀性的影响相对较小,但对施肥量分布均匀性的影响十分显著.组合喷灌加剧了不同测点的数值差异.随着母液浓度增大,施肥量径向分布变化增大,当母液质量浓度增大到80 g/L时,施肥量主要集中在20%~60%射程处,导致施肥均匀性急剧下降;当母液质量浓度小于等于35 g/L时,远端90%~100%射程处的施肥浓度相对更高,与前人得出的滴灌施肥系统施肥浓度沿管道方向递减的规律相反.3个评价指标中,均匀度CU数值最高,分布均匀度DU总体数值最低、变化最大,且以DU变化最为明显,这说明了DU能反映低值区的施肥情况.喷灌施肥等值线图表明肥液与施肥量的分布规律相似,但施肥浓度的分布情况则相反,这可能与射程远端施肥浓度更大有关.     

微喷带单孔水量分布影响因素试验研究

为了探究微喷带管径、喷孔结构、工作压力以及喷射角度对单孔水量分布影响,以常用的机械打孔的Ф28,Ф32,Ф40和Ф50这4种微喷带为研究对象,通过调节微喷带的喷射角度和工作压力,研究微喷带正常运行时单孔喷水(其他孔进行遮挡,不混入测试单孔的水流中)特性,测定了不同工作压力条件下射程、湿润面积、干燥区宽度等参数.结果表明:喷水射程随喷射角度先增大再减小,射程最大值为30°~ 40°,随工作压力的增大而增大;湿润区宽度与喷射角度、工作压力均存在正相关的关系;射程与干燥区宽度随喷射角度的变化规律相同;湿润区面积的最大值出现在喷射角度为50°时.在实际运行中,建议微喷带喷射角度为30°~50°,并应根据干燥区与射程合理布置相邻微喷带的铺设间距.     

大载荷无人直升机静电喷雾沉积特性试验研究

为探索在大载荷植保无人直升机下洗气流作用下各因素对静电喷雾沉积特性的影响规律,将正交试验与Box-Behnken响应面试验相结合,在定性分析的基础上,建立起沉积特性参数与荷电电压、飞行参数等影响因素之间的数学预测模型,定量地分析了各因素对沉积特性的影响.结果表明:大载荷无人直升机静电喷雾沉积特性受施药过程中荷电电压和飞行参数的影响显著.雾滴单位面积沉积量与荷电电压成正相关,与飞行速度、飞行高度成负相关.相同飞行参数下(飞行速度5m/s、飞行高度4m),荷电电压8kV的静电喷雾单位面积沉积量为0.3180μL/cm²,比非静电喷雾单位面积沉积量提高了1.17倍.与此同时,沉积量变异系数与飞行速度成正相关,与荷电电压、飞行高度成负相关,即增加荷电电压、降低飞行速度或者提高飞行高度能有效改善雾滴的沉积均匀性.     

不同基质育秧对水稻秧苗素质的影响

研究营养土、基质、基质＋营养土3种育秧盘土以及盖种土为基质、营养土2种盖种方法对水稻机插秧苗素质的影响。结果表明：不论那种基质、那种配方作盘土,基质含量越高出苗越慢,叶龄相对较小。单株根条数、百株干重也随着基质含量增大而降低的现象。但通过基质与营养土按不同比例配比作盘土,用营养土盖种,能够培育适合水稻机插需要的健壮秧苗,同时随基质配比降低,育秧成本也随之降低。