基于ANSYS雾化喷嘴流场分析及参数优化

喷嘴是喷雾作业的终端件,也是核心部件之一。喷嘴的锥形面处是流场速度和压力变化的关键部位,喷嘴入口对喷嘴出口流量和速度有很大影响。为此,运用ANSYS软件模拟了液力式雾化喷嘴的内部流场和喷嘴外部雾化场雾滴分布和速度分布情况,对比分析了不同结构参数对喷嘴流场的影响,为喷嘴结构参数的合理选择提供了一定的参考。     

基于地基激光雷达的叶倾角分布升尺度方法研究

地基激光雷达因其具有穿透力强,能够提取植被冠层三维结构信息的优势,是提取植被叶倾角分布(Leaf angle distribution,LAD)的理想数据源,因此将地基激光雷达数据与遥感影像结合获取大尺度叶倾角分布结果颇具潜力。以河北省保定市北部4个县为研究区,利用10个玉米样地的地基激光雷达数据提取叶倾角分布结果,使用主成分正变换提取玉米实测叶倾角分布数据中信息量最大的前3个主成分,再利用神经网络模型对所提取的主成分与Landsat8反射率数据结合建立关系模型,然后将训练好的模型应用于整个研究区进行升尺度转换,最后通过主成分逆变换,得到升尺度后平均叶倾角(Mean tilt angle,MTA)结果。对升尺度后LAD与实测LAD及升尺度后MTA与实测MTA进行交叉验证,结果表明,升尺度MTA与实测MTA的验证精度(R2)为0.786 2,均方根误差(RMSE)为3.04°。该结果表明,使用提取主成分方法建立光谱数据与叶倾角分布的关系模型从而达到升尺度转换的目的具有可行性,模拟精度较高,且误差较小。     

基于注入截面法的颗粒饲料离散元模型参数标定

采用离散元法进行颗粒饲料后喷涂、冷却、输送、仓储、饲喂等关键环节的工作过程仿真分析时,需要建立颗粒饲料离散元模型并通过测定休止角来标定离散元参数,用以测定休止角的传统装置与方法,存在样品用量多、测定繁琐的情况。本文提出了一种基于注入截面法的休止角测定装置与方法,通过颗粒堆积体截面的轮廓线直接获取休止角,从而进行休止角的模拟与测定。建立与颗粒饲料形态相近的离散元模型,借用GEMM(Generic EDEM material model database)数据库获得离散元模型参数范围。以滑动摩擦因数X1、碰撞恢复系数X2和滚动摩擦因数X3为试验因素,以颗粒饲料堆积休止角Y1为评价指标,按照3因素5水平正交旋转组合设计试验方法,利用DesignExpert 8.0.6软件回归分析法和响应面分析法,建立了3个因素以堆积休止角为评价指标的数学模型。以颗粒饲料休止角真实测得值为目标,对回归模型进行寻优,得到优化后的标定参数组合:颗粒饲料间滑动摩擦因数为0.41,碰撞恢复系数为0.53,滚动摩擦因数为0.08。以此优化解进行仿真试验,结果显示预测休止角为29.43°±0.70°,误差为3.1%,休止角仿真和试验在堆积角度和形态上相似度较高。结果表明了基于注入截面法的颗粒饲料离散元建模与休止角测定试验的有效性和可行性。     

反转旋耕刀滑切角分析与计算

对反转旋耕刀滑切角的分析与计算表明：反转旋耕刀滑切角的意义及方程与正转旋耕刀相同，可以按照统一的方法描述旋耕刀滑切角的特性，并计算其大小。由于工作范围不同，反转旋耕刀滑切角是从大逐渐减小的，其变化规律与正耕刀不同。如果反旋刀入土时不能满足滑切要求，则在整个切土过程中都不满足滑切要求。在切土阶段，反转旋耕刀的动态滑切角大于正转旋耕刀，但由于反转旋耕切草类似于无支承切割以及反旋刀抛土性能差等特点，反转旋耕刀的缠草总是仍然比较突出。     

泥石流入汇主河淤积规律的水槽试验研究

以试验为基础,研究了泥石流入汇主河后淤积规律,主要探讨了淤积量及淤积分布问题。通过试验分析认为,泥石流入汇主河后的淤积量基本随流量比的增大而增大,就其淤积速率而言,有先增大后减小的变化规律。淤积量在流量比大约为0.5时出现峰值,在流量比为0.65时出现谷值,淤积量与流量比关系变化曲线以倾斜向上的直线为对称轴,呈倾斜向上的正弦波形。各工况下淤积范围基本不变,但试验中反映出,淤积范围有随交汇角增大而增大的趋势。     

Effects of rake angle of chisel plough on soil cutting factors and power requirements: A computer simulation

A computer simulation was conducted to predict the effects of rake angle of a chisel plough and soil bulk density on angle of soil failure plane, rupture distance, width of side crescent, frictional, overburden, cohesion and adhesion soil cutting factors, draft forces and drawbar power requirements. The experimental work was carried out in two locations. Soil of the first location was sandy clay with the soil bulk densities of 1.75 and 1.70 g/cm³ for firm and loose soil conditions, respectively, with an angle of internal friction of 30° and a surface friction angle of 20°, cohesion of 2.5 kN/m² and adhesion of 1.2 kN/m². Soil of the second location was clay loam with the soil bulk densities of 1.65 and 1.50 g/cm³ for firm and loose soil conditions, respectively, with an angle of internal friction of 34° and a surface friction angle of 23°, cohesion of 2.4 kN/m² and adhesion of 1.14 kN/m². The prediction showed that the angle of failure plane found to decrease with the rake angle. The rupture distance decreased with the rake angle from 15° to 55° and then increased as the rake angle increased over 55°. The width of the side crescent increased as the rake angle increased and the maximum value and the minimum value were recorded at 75° and at 15°. Values of frictional and overburden factors decreased as rake angle increased. The maximum and minimum values were recorded at 15° and 75°, respectively. The values of cohesion factor increased as rake angle increased. The maximum value was recorded at rake angle of 75° and the minimum value was recorded at rake angle of 15°. Adhesion factor was found to change inversely with the rake angle from 15° to 55° and then to change directly with the rake angle over 55°. The draft force decreased with the rake angle and reached its minimum value at 45° rake angle. Over 45°, the draft force increased and reached its maximum value at 75° rake angle. The draft increased with soil bulk density. The power required for moving the plough recorded the maximum value at rake angle of 15°, while the minimum value was recorded at 55° rake angle. The values of power increased with decrease of soil bulk density. The predicted values demonstrated some deviations from the experimental values of the draft force and the drawbar power.     

基于电子经纬仪及PDA自动量测的电子角规测树原理、功能及精度研究

针对常规角规测树较为粗放的现状,为了满足精准林业的需要,实现单木和林分精准测量,该文以电子经纬仪和掌上电脑为硬件,经PDA编程开发,形成电子角规测树系统,充分发挥了电子经纬仪精密的测角功能和PDA强大的数据处理和存贮功能.利用电子角规可获得树木树干的胸径、树高、任意处直径和材积,树冠部分的表面积和体积,林分的胸高断面积、林分平均高、平均株数、蓄积量和生长量等数据.经过分析,电子角规测树精度为1/7 000,而比特利希角规测树精度总误差达1/32,电子角规的测树精度比普通角规高出200倍以上,其速度也较快.     

6种喷雾助剂对3种药剂表面张力与接触角的影响

为达到农药减施增效的目的,将6种喷雾助剂(强力源、柔水通、有机硅、阿普顿、怀农特、倍创)与3种药剂(70%吡虫啉水分散粒剂、5%阿维菌素乳油、1.3%苦参碱水剂)混配,测定混配后药液的表面张力和接触角变化,分析药液表面张力和接触角的关系。结果表明,添加不同质量浓度的6种喷雾助剂均能降低药液的表面张力,其中,有机硅、强力源、怀农特降低3种药剂表面张力的效果最好,柔水通、阿普顿次之,倍创效果最差。有机硅、柔水通、强力源、怀农特降低3种药剂接触角的效果最好,阿普顿次之,倍创效果最差。分析了3种药剂在添加不同质量浓度的6种喷雾助剂后药液的表面张力与接触角余弦值的关系,结果显示,二者呈显著(P<0.05)负相关关系。综上,合理选用喷雾助剂有助于提高农药的利用率。研究结果可为田间施药和进一步研发喷雾助剂提供数据支持。     

黎藤节间与节部纤维形态特征的径向变化

为了更好地指导藤材的合理利用,缓解日益紧张的木材供需矛盾,采用显微图像分析方法,对3组黎藤试样2m处藤节间与节部的纤维形态特征进行了观察与统计,并进行对比与分析。结果显示,黎藤节间与节部纤维的长度、宽度、长宽比、腔径、双壁厚分别为981.779和921.271μm、7.786和8.719μm、130.822和113.021、3.716和3.669μm、4.070和5.051μm。由藤芯到藤皮节间处纤维长度和长宽比均呈现先增后降的趋势,节部处纤维长度和长宽比、节间纤维宽度均呈现逐渐下降的趋势;节间、节部处纤维腔径及节部宽度均呈现先降后增的趋势;节间处双壁厚呈现逐渐下降的趋势,节部处双壁厚呈逐渐增加的趋势。经F检验,在0.05水平上节间与节部处纤维宽度和双壁厚存在极显著差异。平均纤维微纤丝角为42.71°,变化区间在39.38°～46.03°;平均纤维素结晶度为46.96%,变化区间在44.10%～49.82%,且藤皮处结晶度大于藤芯处。     

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.