湍流通道内微粒受力沉降特性模拟
摘要：利用建立的微粒受力模型和微粒随机轨道模型，对湍流通道中不同条件下微粒的受力进行了研究，对湍流通道中微粒的沉降特性以及影响因素进行了分析。研究结果表明，湍流通道中，柴油机微粒所受的曳力、布朗力、Saffman升力、热泳力以及重力和浮力等与微粒粒径、微粒距壁面的距离等因素密切相关；在不同条件下，微粒所受的主要作用力以及微粒沉降的主要驱动力不同；微粒受力、气流入口速度和温度以及通道尺度等因素都会对湍流通道中微粒的沉降产生影响。柴油液滴冲击液膜润湿壁面实验和数值模拟
摘要：从实验和数值模拟两方面研究了液滴碰撞液膜润湿壁面的过程。实验采用高速摄像仪观测并分析了液滴撞壁后的铺展、水花形成和液滴破碎飞溅现象,并定量获得了液滴的铺展系数和铺展速度随时间的变化规律。实验结果表明：液滴的铺展系数和铺展速度的碰撞速度效应明显;碰撞速度越大,液滴的铺展系数越大;液滴撞壁后的铺展速度迅速减小,碰撞速度越大铺展速度越大。数值模拟采用流体体积法,综合考虑液滴与壁面间传热及接触热阻的作用,建立了液滴撞壁数值模型。该模型模拟结果和实验数据吻合较好,证明了数值模型的准确性。数值结果表明：液体内部的压力梯度是液滴铺展、产生皇冠水花和以及液滴破碎飞溅的主要原因;毛细波是水花颈部收缩和液滴破碎飞溅的关键因素。压燃/低温燃烧柴油机进气系统鲁棒滑模控制
摘要：阐述了一种压燃/低温燃烧（CI/LTC）组合燃烧模式柴油机燃烧进气系统的非线性鲁棒控制策略。基于理想气体方程和质量守恒定律建立了柴油机进气系统的非线性状态空间模型,选择影响燃烧的进气系统关键变量进排气压力和进气组分作为系统输出变量,并采用鲁棒积分滑模方法设计了控制器。控制系统通过对进气系统关键变量的跟踪控制,间接控制缸内条件参数,实现燃烧模式间的平滑切换。最后分别采用GT-Power和Matlab/Simulink软件耦合仿真和快速原型控制仿真验证该控制器的效果。其结果表明与独立PI闭环控制方法相比,该控制策略具有跟踪性能好、响应速度快、抗干扰能力和鲁棒性强等优点。车载电源性能在环测试平台优化
摘要：为了实现车载电源性能的综合测试,搭建了由直流电动机-飞轮组成的电源测试平台,以此为基础,研究了平台结构对直流调速系统控制精度的影响。建立了测试平台的数学模型,通过实验分析了存在的问题。依据多轴机电传动理论,提出了平台结构的优化方法,建立了优化后平台的数学模型和状态空间方程。分析了无级变速器（CVT）的传动效率,确定了其速比控制约束条件。构建了基于d SPACE的硬件在环测试平台,通过实验分析了平台优化前后直流调速系统的调速效果,实验结果表明,优化后的平台具有优良的调速性能,直流调速系统的跟踪精度显著提高,为开展复合电源性能测试提供了技术支持。拖拉机驾驶室悬架油气弹簧设计与试验
摘要：基于CF700型拖拉机驾驶室悬架参数要求和流体力学理论建立了一种油气弹簧的弹性力及阻尼力模型。计算了油气弹簧关键参数,设计了阻尼可调的油气弹簧。试验研究了激励、节流阀开度及单向阀开度对油气弹簧输出力的影响。试验结果表明,所研制的油气弹簧有较大的阻尼力调节范围,节流阀开度同时对油气弹簧压缩与复原行程输出力有影响,单向阀开度只对压缩行程输出力有影响,节流阀开度对输出力影响较单向阀明显。试验验证了设计思路和方法的有效性,为拖拉机驾驶室油气悬架减振性能的研究奠定了基础。与沉陷相关联的星球车挂钩牵引力模型研究
摘要：通过轮壤作用关系的线性化推导,建立简洁的挂钩牵引力模型用于星球车在轨沉陷预估。以玉兔号月球车为例,利用其车轮土槽试验进行了模型修正和验证,从而建立了用于星球车在轨沉陷预估的模型,验算得到修正后的挂钩牵引力模型的拟合值与土槽实测值的误差小于9%。提出的模型可以为星球车在沉陷前进行预警评估,也可为发生沉陷后的地面模拟脱困试验提供沉陷状态数据。该研究方法还可用于轮式机械在沙漠、滩涂等松软地面执行各种操作的快速沉陷预估。旋转折射式喷头动能分布规律试验
摘要：以圆形及平移式喷灌机常用的Nelson R3000型旋转折射式喷头（绿色喷盘,4流道）为研究对象,应用2DVD测试100、150和200 k Pa工作压力下的水滴粒径和速度,计算并分析了水滴直径与单个水滴动能之间的关系,单位体积水滴动能和动能强度沿射程的变化趋势。结果表明：单个水滴动能与水滴直径的3.65次方呈正比关系,随着至喷头距离的增加,测点单个水滴动能最大值、最小值及平均值增大;距喷头相同测点处,测点单个水滴动能最大值和平均值随着压力的增加而减小;单位体积水滴动能随着至喷头距离的增加呈指数关系增大;距喷头相同测点处,单位体积水滴动能随工作压力的增大而减小,并随着至喷头距离的增大差异增大;距喷头0-6 m范围内,3个工作压力下动能强度均小于0.02 W/m^2,且差异较小;6 m至喷洒范围末端,3个工作压力下动能强度出现最大值,分别为0.117 2、0.082 7和0.052 2 W/m^2,在距喷头距离相同测点处,动能强度随工作压力升高而减小。温室水肥滴灌系统迷宫式灌水器堵塞试验
摘要：为探明温室滴灌灌水器堵塞的影响因素及机理,研究了灌水量和施肥量对灌水器堵塞的影响,并利用场发射扫描电镜分析了灌水器内的堵塞物质。结果表明,灌水器平均流量随着灌水量和施肥量的增加呈下降趋势,下降幅度在1.51%-14.16%之间。方差分析表明施肥量对灌水器平均流量的影响达到极显著水平（P〈0.01）。解剖灌水器后发现堵塞物质多沉积在流道前部。堵塞物质主要由生料带残渣、微小沙粒和白色粉末状化学沉淀物组成,其中白色粉末主要由钙、镁、碳、氧、磷元素等组成。说明本试验中灌水器堵塞主要是由物理堵塞和化学堵塞共同作用引起的。滴灌精准施肥装置棉田施氮配肥能力研究
摘要：在SPAD营养诊断氮素施肥模型基础上,确定滴灌棉花不同生育期的最佳施氮量;结合单次灌溉时间、轮灌区面积的相关研究,确定不同规格配肥盘的配肥时间。通过对比配肥盘单位时间配肥量与施肥量之间的关系,确定滴灌精准施肥装置的施氮配肥能力。结果表明：滴灌棉田单位时间施肥量只与单井出水量Q和特定棉花生育时期的施氮量Nd有关。该装置100、200、300 g 3个规格配肥盘无论在任何单井出水量情况下,都无法满足棉花全生育期追施氮肥的需要,400 g与500 g规格的配肥盘也只能满足特定单井出水量条件下的棉花追氮任务,并在此基础上对装置的优化与改进进行了阐述。喷头旋转式散水盘散水齿结构优化设计
摘要：通过喷头散水机构对水流的粉碎,可以提高喷头近处水量,改善喷头水量分布。旋转式散水盘在水流的冲击下做间歇式旋转运动,能够在不减少射程的基础上提高喷灌均匀度。散水齿结构尺寸直接影响散水盘对喷头水力性能的影响。以散水齿影响区域的最短射程R和影响区域角度范围α为散水齿的优化指标,利用正交试验法,研究散水齿结构尺寸（散水齿宽度a,散水齿插入射流深度h和水射流出口至散水齿的距离c）对水力性能的影响,并获得各因素对水力性能的影响规律,提出散水齿的2种最佳结构尺寸,即a=1.6 mm、h=1 mm、c=4 mm以及a=1.6 mm、h=0、c=9 mm。根据旋转喷头的径向水量分布由散水齿影响的水量分布与无散水齿的水量分布按照一定喷洒次数比率叠加而成的规律,依据最终喷头径向水量分布呈较为理想的＂三角形＂,建立了散水齿影响区域最短射程的计算方法。基于能量梯度理论的离心泵内流动不稳定研究
摘要：为研究离心泵内部流动失稳机理,对离心泵内三维湍流流场进行数值模拟,得到不同流量工况下的离心泵内部全流场流动参数,并且应用能量梯度方法对计算数据进行处理,获得能量梯度函数K的分布,并基于能量梯度理论对离心泵内部流动的稳定性进行了分析。研究表明,叶轮出口处和蜗舌处是2个最容易激发流动不稳定的关键位置。此外,随着流量的减少,叶轮内的失稳区域从叶轮出口向叶轮进口迁移。水泵水轮机转轮三维反问题设计与特性研究
摘要：采用全三维反问题设计方法,按照水泵工况确定设计参数,从水轮机方向进行流场计算,完成某一中高水头水泵水轮机转轮的水力设计。针对设计开发的转轮,通过模型实验测试其在不同运行工况下的性能。结果表明,设计的水泵水轮机转轮在水泵工况下的最高机组效率达到91.34%,且机组运行平稳;水轮机工况的最高机组效率为88.5%。基于全流道粘性数值计算的转轮内部流动分析表明,水泵工况下,水流光顺地通过流道,转轮内部流动损失较小;水轮机工况下,转轮进口附近存在较严重冲击损失且叶片背面低压区面积较大,影响转轮的作功能力。淮北地区水稻高产机械栽植方式对比
摘要：以杂交粳稻＂甬优2640＂、＂甬优1640＂和常规粳稻＂连粳7号＂、＂徐稻3号＂为试验材料,于2011年和2012年研究了钵苗机插、毯苗机插和直播3种机械栽植方式的秧苗素质、生育进程、光合物质生产、温光利用、产量组成及品质。结果表明,移栽时钵苗机插方式秧苗素质各项指标显著高于毯苗机插方式。与钵苗机插稻相比,毯苗机插稻、直播稻各生育时期均推迟,全生育期分别缩短8-10 d和20-22 d,全生育期和不同生育阶段的积温、光照时数以及生育中后期群体生长率和净同化率显著降低。钵苗机插方式水稻产量最高,毯苗机插方式次之,直播方式最低,各栽植方式间差异显著;相同栽植方式下杂交粳稻产量显著高于常规粳稻。钵苗机插稻单位面积穗数较少,但每穗粒数和千粒质量显著提高,最终籽粒产量显著增加;杂交粳稻钵苗机插方式产量分别比毯苗机插、直播方式显著提高10.2%和23.4%,常规粳稻分别显著提高5.6%和19.3%;直播水稻的每穗粒数和千粒质量均处于较低水平。钵苗机插方式水稻籽粒品质较好。在淮北地区钵苗机插稻生育期提前,成熟早,提高了温光资源利用率,比毯苗机插和直播方式具有显著的增产优势,可作为优先选择的水稻机械化栽插方式。地下水浅埋条件下单向冻结土壤水热变化试验
摘要：采用室内土壤单向冻结试验装置,进行了地下水位埋深为87.5 cm的小幅降温、中幅降温和大幅降温3种冻结气温作用下砂壤土和粉质粘壤土的温度和土壤含水率的监测。结果表明：小幅降温、中幅降温和大幅降温冻结条件下砂壤土地表温度较粉质粘壤土分别低0.88、2.06和2.81℃,土壤剖面温度分别在第31、33和37天达到稳定降温阶段;砂壤土水分主要聚集在10-30 cm,而粉质粘壤土水分主要聚集在10-40 cm;小幅降温冻结下,砂壤土0-10 cm土壤含水率较中幅降温和大幅降温冻结下高1.5%和7.3%,粉质粘壤土0-10 cm土壤含水率较中幅降温和大幅降温冻结下高2.3%和2.7%。北方高寒区不同覆盖条件下土壤温度差异性分析
摘要：以北方寒区典型城市哈尔滨市的大田为研究区域,通过冬季大田试验（试验周期2013-11-01—2014-04-30）,设置裸地、5、10和15 cm厚度秸秆覆盖4个处理,分别测定不同处理条件下3、5、8、10、15、20、40、60、100、140 cm等深度土壤温度以及气温和太阳总辐射,采用统计学理论对其进行对比分析。研究结果表明：秸秆覆盖对于热量具有双向阻碍作用,只是在不同的外界条件下双向阻碍作用的主导地位在不断调整;某深度下土壤温度变化是秸秆覆盖与土壤导热性相互作用的结果;裸地温度差异性最大,其次为5 cm秸秆覆盖和15 cm秸秆覆盖,最后为10 cm秸秆覆盖,秸秆覆盖对于土壤温度差异系数的影响并非随着秸秆厚度的增加单调增加。基于自动监测径流场的秸秆覆盖坡耕地产流产沙过程
摘要：设计了一个可用于坡面侵蚀过程研究的自动监测径流场,该径流场主要由6个径流小区和1套模拟降雨装置组成。采用德国UGT径流测量装置,实现地表径流的自动采样和记录。用设计的径流场对秸秆覆盖坡耕地的产流产沙过程进行了研究,结果表明相对于裸露地表,秸秆覆盖能明显降低各径流小区的产流率和产沙率,延缓产流增加趋势,减少产沙总量达54.5%-63.8%。因此,增加坡耕地土壤表面的秸秆覆盖量可有效避免产流在短时间内急剧增加,并能减少对土表的冲刷作用。雨滴动能对红壤地表溶质迁移特性影响试验
摘要：以非吸附性溴离子和吸附性磷元素为示踪剂,通过改变针头式降雨器的雨滴降落高度获取不同雨滴动能,并推算其相应的雨滴能量流（Rain droplet energy flux,DE）,研究雨滴动能对红壤坡面溶质迁移特征的影响。试验结果表明,初始产流时间、地表土壤含水率、土壤水分入渗深度等均随着DE增大而线性减小;径流总量（Total runoff,TR）与DE呈幂函数递增关系;产沙量（Sediment yield,SY）与DE可用对数函数描述。在不同雨滴动能条件下,径流溴离子浓度随产流时间呈幂函数衰减,土壤溴离子淋溶深度随着雨滴动能增大而减少;径流溶解态磷浓度随产流时间呈线性增大趋势,径流全磷（Total phosphorus,TP）流失总量与DE的关系可用指数函数描述,且径流全磷流失量与径流总量及产沙量高度相关;雨滴动能越大导致表层土壤磷素含量越低。桃树需水信号及产量和果实品质对水分的响应研究
摘要：于2010和2011年桃树连续生长季,在移动式遮雨棚下进行4 a生桃树小区灌溉试验,研究了桃树需水信号（液流速率、净光合速率Pn、蒸腾速率Tr和气孔导度Gs）及产量和果实品质对不同灌水量（I1：100%ETc、I2：75%ETc、I3：50%ETc、I4：25%ETc,ETc是作物蒸发蒸腾量）的响应规律。2 a试验结果表明：与I1相比,I2不会明显降低桃树液流速率、Pn和产量并可获得较高的水分利用效率（WUE）,2 a分别平均提高6.2%、7.7%,而I3和I4虽然有较低的Tr和较高的WUE,但其Pn和产量显著下降,分别降低9.2%、21.4%和16.9%、42.5%。不同灌水量对口感风味、维生素C、糖酸比、单果质量和产量产生了极显著的影响（P〈0.01）,其中I2较I12 a分别提高了2.2%、4.5%、24.4%、28.8%、-2.3%和5.9%、3.2%、26.5%、9.3%、0.4%。不同灌水量对果实个数、着色度、硬度和可滴定酸产生了显著的影响（P〈0.05）,其中I2较I12 a分别提高了-24.1%、85.7%、22.1%、12.1%和-8.1%、40%、28.8%、-2.7%。不同灌水量对果实含水率影响不大,亏缺灌溉（I2、I3、I4）均提高了果实品质。由此可见,75%ETc亏缺灌溉是桃树在产量、水分利用效率和果实品质上最好的灌溉量。
