mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
加氢后回炼油作为焦化供氢剂的效果考察

对催化裂化回炼油三段窄馏分的供氢能力进行测定,选取供氢能力最强的一段进行加氢处理,以加氢后的催化裂化回炼油窄馏分为焦化供氢剂,通过中型试验考察其供氢效果。结果表明:三段窄馏分中,小于400℃馏分供氢能力最强;加氢处理能够进一步提高其供氢能力,以加氢后回炼油小于400℃馏分作为供氢剂能够使液体收率提高1.32百分点,焦炭产率降低2.45百分点。
加工劣质渣油的固定床渣油加氢催化剂的开发及工业应用

根据不同劣质渣油的特点,中国石化石油化工科学研究院有针对性地开发了具有超大孔的脱金属催化剂RDM-36,具有双峰孔的沥青质转化和脱金属催化剂RDMA-31,具有特殊外形和孔结构的多孔泡沫保护催化剂RG-30和蜂窝圆柱体保护催化剂RG-20及RG-30E,并开发了适用于加工高(Ni+V)含量、高沥青质含量、高(Fe+Ca)含量渣油原料的固定床渣油加氢级配技术。工业应用结果表明:级配有RDMA-31的渣油加氢处理技术可以用来处理沥青质含量高的渣油原料,产品中金属杂质含量满足下游催化裂化装置对优质原料的要求;级配有RDM-36的渣油加氢处理技术可以用来处理(Ni+V)质量分数接近200μ g/g的渣油原料,金属杂质的脱除率达到预期目标;通过合理级配RG-30,RG-20,RG-30E,可以加工高(Fe+Ca)含量的渣油原料,并确保催化剂床层维持较低的压降,达到延长催化剂运转周期的目的。
清澜港红树林浮游植物群落结构及水质对应分析

为了认清热带地区红树林中浮游植物群落结构和其关键水质影响因子,分别于2015年11月和2016年3月和8月在海南清澜港红树林进行样品采集,进行藻类鉴定和水质分析。结果表明:调查期间浮游植物7门,74属(种)。蓝藻门13属(种),硅藻门35属(种),绿藻门13属(种),隐藻门4属(种),裸藻门3属(种),甲藻门3属(种),金藻门3属(种)。八门湾优势种为硅藻门角毛藻(Chaetoceros)和硅藻门小环藻(Cyclotella sp.);红树林潮间带优势种为蓝藻门假鱼腥藻(Pseudoanabaena sp.)和甲藻门多甲藻(Peridinium);养殖水优势种为蓝藻门微囊藻(Microcystis)和隐藻门蓝隐藻(Chroomonas placiodea)。养殖水浮游植物密度最高,其次是八门湾和潮间带。除2016年3月份外,生物多样性指数均值由大到小顺序为:潮间带,八门湾,养殖水。2015年11月时氮为藻类生长限制因素,而2016年3月和8月时磷为大部水体限制因素。藻类与氮磷营养盐及金属离子密切相关,季节变化影响不明显。
广东省水资源生态足迹的定量评价及其影响因素

运用时空分析和相关分析等方法对广东省2000—2014年的水资源生态足迹进行评价,并在此过程中充分考虑了水污染的影响,以便准确地呈现广东省实际的水资源生态足迹及其影响因素。研究结果表明: 2000—2014年广东水资源生态足迹呈上升趋势,城镇生活污水、人均GDP、工业废水是其增长的最主要因素;水资源生态足迹呈现出以珠三角为核心的中间高、四周低的半环状分布;全省的水资源为生态盈余,但东莞、佛山、广州、深圳、中山、汕头、珠海7市已多年出现水资源生态赤字;近年来全省对水资源利用率不断提高,其中粤北、粤东北地区最低。要实现广东省水资源的可持续发展则需要严格控制各城市(尤其是发达城市)的水污染生态足迹,从多个方面防治水污染。
京津冀地区主要农作物生产水足迹研究

利用京津冀地区(2个直辖市、11个地级市)气象及农业基础数据,采用彭曼公式与CROPWAT软件相结合的计算方法,分析了2014年京津冀地区主要农作物的生产水足迹。结果表明:小麦在整个生长期需水量主要以蓝水足迹为主,玉米在整个生长期主要以绿水足迹为主; 2014年京津冀地区主要农作物总的生产水足迹为437.03×10~8m~3,其中绿水足迹为137.71×10~8 m~3,蓝水足迹为176.03×10~8 m~3,灰水足迹为123.30×10~8 m~3;从京津冀地区主要农作物总的生产水足迹空间格局上来看,沧州、保定、邯郸和石家庄地区的主要农作物生产水足迹较大,是水资源调控的主要地区。
圆弧导轨姿态模拟转台有限元分析

介绍了一种新型的的圆弧导轨姿态模拟转台,利用ANSYS Workbench软件建立了其有限元模型,并提出了一种适用于有限元程序的轴承等效处理方法。对转台进行静力学分析,得出最大应力和变形,为结构改进和轻量化提供了相关数据。对转台进行了不同姿态下模态分析,得出了固有频率和振型,验证了转台工作上的可靠性。
基于ADAMS的一种新型槽轮机构的设计分析

槽轮机构具有间歇性运动及大传动比的特点,广泛应用于放映机、加工中心、包装机等机械系统中。但是随着转停比的增大,槽数的增加,槽轮机构不能平稳运行。为了解决这个问题,在原有槽轮机构基础上,增加了一个辅助锁止轮,运用SolidWorks三维软件建立槽轮机构三维模型,结合虚拟样机软件ADAMS对槽轮机构进行运动仿真分析,验证并给出了大传动比情况下整个传动过程受控稳定条件。
计入变密度和变比热容的倾斜轴颈粗糙表面轴承润滑性能分析

计入变密度、变比热容以及轴颈倾斜等因素,对滑动轴承的热弹性流体动力润滑性能进行研究,深入分析变密度和变比热容对粗糙表面倾斜轴颈轴承热弹性流体动力润滑性能的影响。计算中,基于平均流量模型的广义Reynolds方程进行轴承的润滑分析,采用能量方程和热传导方程计算润滑油的温度场。结果表明,偏心率较大时,变密度和变比热容效应对轴颈倾斜轴承的承载力和最大油膜压力有较明显影响;计入变密度时,轴承最高油膜温度增加,摩擦功耗减小;计入变比热容时,轴承最高油膜温度减小,摩擦功耗增加;转速越高,变密度和变比热容对浮环轴承润滑性能的影响越显著;同时计入变比热容和变密度的轴承润滑参数与仅计入变比热容或仅计入变密度的润滑参数均有明显不同;间隙越小,变密度和变比热容对轴承润滑性能的影响越显著;为准确预测轴承的润滑性能,需同时考虑密度变化和比热容变化的影响。
改进的多目标量子遗传算法在南水北调东线工程江苏段水资源优化调度中的应用

构建南水北调东线工程江苏段水资源优化调度模型,采用改进的多目标量子遗传算法(multiobjective quantum genetic algorithm,MOQGA),运用组合赋权方法对非劣解集进行多属性决策,提出南水北调东线工程江苏段水资源优化调度方案。在平水年、枯水年和特枯水年3种典型年来水条件下,相对于常规调度,优化调度的受水区总缺水量分别减少了0.89亿m~3、0.87亿m~3和0.08亿m~3,系统总抽水量分别减少21.04亿m~3、39.14亿m~3和50.76亿m~3。该优化调度方案能够充分利用湖泊的调蓄能力,提高各用水户的需水满足度,降低抽水成本。
基于MEEMD-DHENN的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承故障信号非平稳、非线性的特点,提出了把改进的经验模态分解(Modified Ensemble EMD, MEEMD)与双隐层Elman神经网络(Double Hidden-layer Elman Neural Network, DHENN)相结合识别故障类型的方法。用MEEMD选出主要本征模态函数(Principal Intrinsic Mode Function, PIMF),先计算出经补充的总体平均经验模态分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition, CEEMD)得到的各IMF的排列熵值,剔除虚假分量;再对其余分量进行重构用经验模态分解(Empirical mode decomposition, EMD),计算各IMF的方差贡献率,排除贡献率最小的,即为PIMF,经希尔伯特变换求出其能量熵值,构成特征矩阵。构建了双隐层Elman神经网络对故障类型进行识别,通过经验公式与实验得到最佳隐层节点组合,最后与EMD-DHENN和MEEMD-ENN的测试结果相对比,表明基于MEEMD-DHENN识别方法只需迭代26步即可对轴承故障准确分类。
齿轮加载轴有限元分析方法及其应用研究

为精确计算齿轮弯曲应力,应用有限元分析技术,在三维精确建模的基础上,提出了齿轮加载轴建模的有限元分析方法。通过计算单齿啮合外界点位置和载荷作用角,使加载轴与齿轮接触,通过与传统齿根应力计算方法对比,验证了该有限元分析方法的正确性。应用该方法对薄轮缘直齿圆柱齿轮进行齿根应力分析计算,结果表明轮缘厚度变化对齿轮齿根应力无影响,对此提出了有限元分析方法的局限性。
大马力拖拉机液压机械无级变速器的传动设计及受力分析

通过查阅大量的文献资料,根据液压机械无级变速器的工作原理,提出了一种新的传动方案。根据传动方案进行主要关键零部件的技术参数设计与计算,确定各个零部件最终的结构参数,并进行了强度校核计算。在此基础上,运用Creo 2.0建立了三维实体模型,并完成了虚拟装配图,最后运用ANSYS对主要零部件进行了有限元受力分析。结果表明,结构设计合理。
面向环境监测的WSN中基于定向传输的高能效路由算法

能耗问题是WSN在环境监测中发展与应用中的主要限制因素,而路由协议成为解决Qos(即能耗、网络生命周期、网络可扩展性和包开销等)相关问题的研究热点。动态路由协议适用于能量密度较小的场景,但当节点模式从活跃转睡眠时,数据包需要等到下一个发送时间点才能发送,从而降低网络能效、增加数据包的端到端时延,进而增加了网络能耗。为了解决该问题,本文提出了一种基于PEGASIS与DSR联合优化的路由协议JPDORP(Joint PEGASIS-DSR Optimized Routing Protocol), JPDORP有PEGASIS和DSR协议的共同特征,同时也融合运用了遗传算法和细菌觅食优化方法以确定能效最优的传输路径。仿真结果表明,算法在误比特率、时延、能耗、吞吐量方面均有增益,能够提供更好的Qos保障和延长网络生命周期。
崩塌灾害智能化监测预警的终端前置模式及其应用

大多数地质灾害监测预警系统的工作模式都是“前端”采集地灾异常信息,再通过网络将数据发回后台的“终端”进行分析处理。联系系统“前端”与“终端”的网络系统出现问题时,其功能和作用必将受到影响。将系统终端前置并创建不完全依赖通讯网络的新工作模式,是提高地灾监测预警系统功效的有效途径。四川省荣县“9·1”中型地质灾害中,因前置终端对地灾判断准确可靠、预警及时有效,使崩塌危害区域内的180多人成功避险,堪称崩塌灾害智能化监测预警终端“前置”的一个成功案例。
2000 ~ 2016年陕西省地质灾害时空分布规律及变化趋势

本文利用2000 ~ 2016年陕西省已经造成人员伤亡和财产损失的地质灾害灾情资料,分析研究了近十七年陕西省地质灾害时空分布规律及变化趋势。结果表明:①时间上,年内地质灾害主要发生在5 ~ 10月,而7 ~ 9月是重灾期,非汛期地质灾害数量占比呈明显增高态势,由2013年以前的不足10.00%上升至2015年的39.47%、2016年的26.67%;年际上每3 ~ 5年会发生一次特大型地质灾害;“十二五”期间,地质灾害的发生数量、死亡失踪人数、直接经济损失总体上呈明显下降趋势。②空间上,陕南地区的地质灾害数量最多,但近年来陕北地区的地质灾害数量明显增多,呈现出由陕南向陕北逐渐扩展的趋势,2013年和2016年地质灾害数量占比由2003年的最低值0.25%分别上升至87.54%和46.67%,远远高于同年陕南地区。③引发因素上,由单一的自然因素向多因素交织转变,因人为活动引发的地质灾害数量呈现上升趋势。
中国出境旅游安全风险的区域分布研究

为探究中国出境旅游安全风险的区域分布,以国家旅游局发布的2006-2013年中国326例出境旅游安全风险提示案例为研究数据,构建中国出境旅游安全风险案例数据库,并采用列联表分析和最优尺度分析等方法,分析区域变量与旅游安全风险因素、风险事件等变量间的相关性,同时提出中国出境旅游安全风险治理措施。研究表明:风险因素、风险事件这两者都与出境区域有较强的相关性。在"一带一路"倡议背景下,为推动中国出境旅游发展中应划分区域类型并开展相应风险预防工作。
机场热点时空分布特征及运行风险评价

为研究大型机场航空器地面滑行冲突风险,提出一种基于机场热点时空分布特征的机场机动区运行风险评价方法。首先,以中南地区某机场为例,将场监雷达数据按每3 h分段,分别识别各时间段的机场热点,分析其时空分布特征;然后,基于热点发生的可能性和后果的严重性,构建考虑航空器冲突架次比、冲突可能性、冲突持续时间、冲突级别的机场热点风险评价模型,依据现有机场热点风险等级评价标准,评价该机场的热点风险等级。结果表明:该机场02号跑道运行风险高于20号跑道;02号跑道起降时,12:00-15:00点的机场热点风险最高;20号跑道起降时,9:00-12:00点机场热点的风险较高,与该机场实际运行情况基本相符。
黄河流域未来水资源时空变化

为了深入了解黄河流域未来水资源变化的时空分布规律,把Mann-Kendal方法(M-K)趋势分析的功能与重标极差分析(R/S)持续性分析的功能相结合,通过分析流域未来气象要素变化特征,揭示黄河流域未来水资源时空丰枯变化特征。结果表明,在年际方面,黄河中游南部区域(占流域面积5.36%)未来水资源供给形势乐观,黄河中游的中部区域(占流域面积29.42%)未来缺水风险增加。在年内方面,黄河流域未来水资源季节供给形势空间分布差异显著。随着春夏秋冬季节的演变,黄河中游中部和南部愈加湿润,北部愈加干旱;黄河流域水资源供给情况相同的区域相对集中。
抽水蓄能电站开挖施工仿真研究

抽水蓄能电站施工往往具有地形复杂、施工空间狭窄、道路布置难、开挖与坝体填筑相互制约的特点。针对抽水蓄能电站施工特点和仿真三维建模的需要,基于AutoCAD二次开发技术,提出了一种开挖施工仿真辅助建模方法,以实现对开挖三维实体模型相关位置、形体、爆破参数的提取;同时根据一般抽水蓄能电站开挖与填筑关系,综合考虑地形地貌、出渣道路影响,建立一种描述抽水蓄能电站开挖施工特点的仿真模型,并基于Visual Studio C#.Net平台开发了相应仿真系统。最后通过一个工程实例验证了抽水蓄能电站开挖仿真系统的有效性和可行性。
湿热地区墙体湿迁移对空调负荷影响研究

目前空调湿负荷计算只考虑人员设备散湿和新风,但对于我国长期处于高温高湿状态的湿热地区,不能忽略墙体湿传递的影响。本文通过WUFI-PLUS软件对琼海地区某建筑进行模拟,对比分析了考虑与不考虑墙体湿迁移对该地区建筑室内热湿环境及空调负荷的影响。结果表明:墙体考虑传湿与否最终表征在墙体内表面温湿度和墙体导热系数上。全天空调工况下,墙体导热系数的增量起到主导作用,考虑传湿的显热负荷高于不考虑传湿时。白天空调、夜间自然通风工况下,墙体表面吸放湿起到主导作用,考虑传湿时的显热负荷低于不考虑传湿时,而潜热负荷则高于不考虑传湿时。对于白天空调、夜间自然通风的建筑室内环境,由于墙体吸放湿伴随着吸放热作用,考虑传湿比不考虑传湿时的夜间室内温度升高0.5 ℃,相对湿度降低了5%。本研究可为湿热地区建筑确定空调设备容量提供一定依据,避免空调系统不能满足负荷需要的问题。
北向单侧采光办公房间的非视觉效应研究

近年来,学者们逐渐开始关注建筑采光环境中非视觉效应所引起的健康风险。然而,目前采光设计时仅考虑视觉作业,对既有建筑采光环境的非视觉效应缺乏了解。为解决该问题,本文选择满足GB 50033 - 2013《建筑采光设计标准》 III设计等级的北向单侧天然采光办公房间进行实测,利用平视采光外窗的人眼处垂直照度与褪黑素抑制百分比的剂量效应关系评价该办公房间的非视觉效应,结果表明在阴天条件下,该房间褪黑素抑制水平处于临界状态,即距窗较远的进深区域部分时段褪黑素抑制百分比难以达到100%。此外,还对采光设计标准中单侧采光房间I ~ V设计等级的非视觉效应进行了评价,各等级的褪黑素抑制百分比分别为100%、100%、71 %~ 100%、38 %~ 60%、5 %~ 16%,这表明I与II设计等级可充分满足的褪黑素抑制需求、III设计等级则处于临界状态、而IV与V设计等级的褪黑素抑制水平较低。
预制夹心保温外墙板温度场的有限元分析

西安市地区属于寒冷地带,在冬季工况下室内外温差很大,那么对于混凝土结构而言,在窗框与混凝土窗口连接处极容易发生漏热,甚至出现结露问题。为了研究预制夹心保温外墙板窗框安装所产生的热桥问题,本文通过运用ANSYS有限元软件对不同窗框安装位置下的外墙板进行了温度场以及热流密度场方面的模拟。通过对比分析,得出在第一种窗框安装位置下,预制夹心保温外墙板窗洞口周边的温度最高、漏热最少、保温节能效果最好。在第4种窗框安装位置下,预制夹心保温外墙板内表面窗洞口周边大面积区域的温度接近室内露点温度,严重影响室内热环境。文章对在不同窗框安装位置下的预制夹心保温外墙板进行了深入的研究分析,结论可以为西安地区混凝土结构热桥的保温研究提供一定的参考依据。
摩擦摆隔震支座力学性能试验、数值模拟及工程应用

对摩擦摆隔震支座进行了力学性能试验,试验测定了摩擦摆隔震支座滑动面之间的摩擦系数及支座在荷载激励下的滞回性能;考察了支座滑移速度和竖向压力对摩擦系数、滞回性能的影响。通过有限元软件ANSYS对支座模型进行了数值模拟,其滞回曲线模拟结果和试验结果吻合良好,验证了摩擦摆隔震支座理论模型的合理性。在此基础上,以钢筋混凝土框架结构基础隔震为例,利用SAP2000软件分别建立普通结构和隔震结构两种有限元模型,并进行了罕遇地震作用下的动力时程分析。结果表明,摩擦摆隔震支座具有良好的隔震效果。
柱面屋盖风荷载特性雷诺数效应的风洞试验研究

以1 /3矢跨比柱面屋盖为研究对象,对跨度为0.2m和0.6m的刚性测压模型开展了雷诺数效应风洞试验。基于同步测量的风压分布数据,对柱面屋盖风荷载特性随雷诺数的变化规律进行了分析,包括平均风压和脉动风压分布、脉动风压功率谱及脉动风力功率谱等。研究表明,1 /3矢跨比柱面屋盖的临界雷诺数范围为6.90 × 10~4 ~ 2.48 × 10~5,此时模型表面风压分布受雷诺数的影响明显,但在超临界区范围(Re > 2.48 × 10~5)内,结构的气动参数趋于稳定。另外,屋盖表面的脉动风压场受到侧向分离流和雷诺数的影响显著。该研究系统地分析了柱面屋盖的气动参数随雷诺数的变化规律,可为类似结构雷诺数效应机理研究提供参考。
太阳能光伏环路热管热水系统光电光热性能试验

为减少建筑热水能耗,该文研究了一种新型太阳能光伏环路热管热水系统.该系统将太阳能光伏光热利用与环路热管有机结合,并以电加热为辅助热源制备生活热水.搭建了室外测试平台,对该系统进行了典型工况及全天性能的测试研究,分析了循环工质充注量对系统性能的影响.结果显示,系统在环路热管运行模式下,夏季工况的光热效率和综合能源效率最高,日平均值分别为62.1%和68.1%;冬季工况的光电效率和综合㶲效率最高,日平均值分别为13.7%和10.9%.整套系统的综合能源效率和综合㶲效率略高于环路热管模式.30%充注量的工况更有利于系统光热效率和光电光热综合能源效率的提高,40%充注量的工况则有利于系统光电光热综合㶲效率的提高.该研究表明太阳能光伏环路热管热水系统在寒冷地区运行性能良好,为系统工质充注量的选择提供了参考依据.
干湿交替灌溉和施氮量对水稻内源激素及氮素利用的影响

为探讨干湿交替灌溉与施氮水平对水稻根系内源激素水平及氮肥利用的影响,以连粳7号为材料,采用防雨棚土培试验,研究3个灌溉方式:浅水层灌溉、轻度干湿交替灌溉、重度干湿交替灌溉与3个氮肥水平(0、240和360 kg/hm~2)对水稻根系内源激素(玉米素及玉米素核苷(Z+ZR)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA))、叶片氮代谢酶活性(硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT))、植株氮素累积量及氮肥利用效率的影响及其耦合效应.研究结果表明:在相同施氮水平下,轻度干湿交替灌溉促进根系Z+ZR、IAA合成,提高叶片中NR、GS及GOGAT活性,氮肥吸收利用率显著提高(P<0.05);重度干湿交替灌溉则抑制根系Z+ZR、IAA合成,降低叶片NR、GS及GOGAT活性,植株氮素累积量及氮肥利用效率显著降低(P<0.05),而根系ABA含量则明显增加(P<0.05);在相同灌溉方式下,根系Z + ZR、IAA含量、叶片氮代谢酶活性及氮肥累积量在保持水层及轻度干湿交替下随着施氮量的增加而增加,而在重度干湿交替灌溉下则随着施氮量的增加先增加后降低,中氮处理明显提高氮肥利用效率(P<0.05).相关分析表明:根系合成的Z + ZR、IAA及叶片中氮代谢酶活性与氮肥吸收利用率呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的正相关关系,而脱落酸含量则与氮肥吸收利用率呈极显著的负相关关系(P<0.01).根系合成的Z + ZR、IAA及叶片中氮代谢酶供氮效应为正效应,抽穗后,轻度干湿交替灌溉供水效应及耦合效应为正效应,而重度干湿交替灌溉则为负效应.该研究对探索水氮耦合机理,为水稻高产高效栽培实践提供理论及科学依据.
基于聚类及PCA分析的红壤坡耕地耕层土壤质量评价指标

为准确评价红壤坡耕地耕层土壤质量特征,该文采用聚类分析法(CA)和主成分分析法(PCA)分别建立了南方红壤丘陵区坡耕地耕层质量诊断最小数据集(minimum data set,MDS),并利用最小数据集土壤质量指数(soil quality index-CA, SQI-CA和soil quality index-PCA, SQI-PCA)和全量数据集土壤质量指数(soil quality index-total, SQI-T)对坡耕地耕层特征进行分析.结果表明:1)红壤坡耕地耕层土壤质量变化特征差异明显,其中耕层平均厚度(19.93±4.9) cm,接近作物生长适宜水平;土壤有机质、全氮平均含量分别为(17.43±8.71)和(0.97±0.42) g/kg,处于中度贫瘠化水平;土壤有效磷和速效钾含量丰富,平均含量分别为(26.1±22.22)和(155.46±88.35 )mg/kg;pH均值为(5.34±0.77),土壤呈弱酸性.2)红壤坡耕地耕层土壤质量评价最小数据集由耕层厚度、土壤容重、土壤贯入阻力、土壤有机质、pH值和有效磷组成.基于不同数据集的耕层土壤质量评价结果差异明显,土壤质量指数变化范围、均值表现为SQI-T>SQI-CA>SQI-PCA,变异系数表现为SQI-T
油料作物秸秆生物炭对水体中铅离子的吸附特性与机制

为探索利用废弃生物质资源制备生物炭去除水体中Pb~(2+)污染的可行性,以农业废弃物胡麻秸秆和油菜秸秆为原材料,采用限氧裂解法在700℃条件下制备油菜秸秆(rape straw)生物炭和胡麻秸秆(flax straw)生物炭,通过2种生物炭对Pb~(2+)的批量吸附试验,利用4种吸附动力学模型(拟一级动力学、拟二级动力学、Elovich模型和颗粒内扩散模型)和4种等温吸附模型(Langmuir、Freundlich、Temkin和D-R模型)研究了胡麻和油菜秸秆生物炭对Pb~(2+)的吸附行为.同时,通过(brunauer emmett teller, BET)比表面积和孔径分析、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段对生物炭的结构和性质进行了表征,初步探讨了2种生物炭对Pb~(2+)的吸附机制.结果表明,胡麻和油菜秸秆生物炭分别在4 h和10 h达到吸附平衡,理论最大吸附量分别达到220.07和307.59 mg/g;2种生物炭对Pb~(2+)的吸附符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,表明其吸附过程为单分子层吸附;2种生物炭对Pb~(2+)的吸附作用为物理-化学复合过程,吸附机制主要包括静电作用、离子/配体交换、阳离子-π作用.研究结果可为油料作物秸秆的资源化利用和生物炭对水中重金属污染防治提供理论依据.
基于机器视觉的双孢蘑菇在线自动分级系统设计与试验

针对双孢蘑菇工厂化生产中人工分级劳动量大、生产效率低、标准不统一等问题,该文研究设计了一套基于机器视觉的双孢蘑菇精选分级系统,提出基于分水岭、Canny算子、闭运算等处理的双孢蘑菇图像大小分级算法,设计了基于传送速度、距离、触发时间与算法处理时间的精确控制策略,开发了基于OpenCV 2.4.10和visual studio 2010的系统分析与控制软件,在最大限度减少破损情况下,实现双孢蘑菇实时在线精选分级.基于研发的双孢蘑菇自动精选分级系统样机,对新鲜双孢蘑菇进行了分级性能及分级效果的测试.试验结果表明,在输送速度12.7 m/min、相机行频1 900 Hz下,自动分级系统的平均分级速度是102.41个/min、平均准确率97.42%、破损率0.05%、漏检率0.96%,相对于人工分级效率提高38.86%,准确率提高6.84%,破损率降低0.13%,可以连续稳定工作.对于长时间分级,由于人容易疲劳,自动分级的优势更加明显.
水稻控制灌排模式的节水高产减排控污效果

为合理地集成控制灌溉和控制排水技术,实现节水、高产、减污目标的统一,该文应用控制灌排技术于2015-2016年在涟水县水利试验站开展大田小区试验,对稻田灌溉用水量、产量及氮磷流失情况进行监测和分析.2 a研究结果表明:与对照处理(控制灌溉)相比,采用轻旱控制灌排技术并不导致水稻减产,且稻田灌溉定额能够降低11.89%(P<0.05),同时由于排水峰值和排水次数明显减少,总磷、铵态氮、硝态氮稻田表面径流流失负荷分别降低54.58%、36.29%和60.10% (P<0.05),但在雨量较多的年份会增加渗漏量,从而造成总磷、铵态氮淋失负荷升高;采用重旱控制灌排技术时,水稻减产不显著,稻田灌溉定额减少29.88%,排水定额减少58.95%,总磷、氨态氮、硝态氮地表径流流失负荷分别降低59.23%、38.88%和62.97%,但淋失负荷分别增加了24.57%、30.17%和15.88%,可能造成地下水污染.应用基于序关系分析法和熵值法组合权重的TOPSIS理想解法对水稻灌排方案进行优选决策,结果表明轻旱控制灌排在保证粮食生产量的前提下具有良好的节水减排控污效果.
盘吸式水稻排种器吸种动力学过程模拟及参数优化

准确控制盘吸式排种器的吸种位置是提高水稻育秧播种精度的关键因素,吸盘的吸种位置能够根据种盘内籽粒数量的变化进行自适应调节则是稳定排种器连续作业性能的重要保证.该文通过多球拟合建立了2种椭球体水稻籽粒模型,采用标准k-ε湍流模型和Euler气固两相流模型进行计算流体动力学和离散元(CFD-DEM)耦合,完成了排种器的吸种动力学过程仿真.根据籽粒的空间分布特点,采用均匀分布模型和矩估计法计算了籽粒的空间分布范围和离散系数,获取了垂直往复振动激励下的籽粒离散运动状态和稳定特性,确定了理想的种层厚度范围.以能够有效吸附籽粒为条件,仿真获取了不同种层厚度下的临界吸种位置,分析了吸种距离的变化规律、籽粒形状对吸种性能的影响以及造成漏吸和重吸的原因.受到籽粒相互碰撞挤压等因素影响,CFD-DEM仿真获取的吸种距离小于静止状态下的籽粒吸附临界距离,考虑到实际振动种盘内种群运动的随机性更强,提出在仿真获取的临界吸种位置基础上,适当降低调节距离以提高吸盘的整体吸种性能.结合振动种盘内种层厚度的实时监测技术,以PLC为控制器设计了排种器吸种位置的自动控制装置,并在排种器性能试验台上以压差、吸种位置调节距离、种盘振动频率、种层厚度为因素进行正交试验,通过对吸种合格率的数学回归建模和优化得到:当吸孔直径为2.5 mm、种盘振幅为4.0 mm时,理想的压差为4.4 kPa、种盘振动频率为10.6 Hz、吸种位置调节距离为2.7 mm.根据优化结果进行吸种性能试验,当种层厚度在15~25 mm范围变化时,排种器的吸种合格率达到94.5%.研究结果可以为提高盘吸式排种器的自动化水平和连续作业性能提供借鉴.
基于无量纲性能指标的渠系控制器参数优化

为研究性能指标对渠系控制器参数优化的效果,该文基于无量纲性能指标,利用MATLAB程序"渠系控制仿真系统"整定了PI控制器参数,同时进行了仿真对比分析.在梳理渠系控制指标领域现有研究成果的基础上,文章首先以渠池固有参数对现有渠系性能指标进行无量纲化处理及追加,并进一步衡量各水位、流量、时间指标的相关性和代表性建立了含权重的综合指标.在程序"渠系控制仿真系统"平台上,采用实例验证法结合2个设计流量约为170 m~3/s、8 m~3/s的不同规模渠系进行了分析验证.结果表明:无量纲性能指标能够比较不同渠系的控制优劣,并可确定其优化目标数量级;以综合指标在E-3数量级为控制器优化目标,可同时满足各单一无量纲性能指标的优化要求,较好地均衡系统逐项动态性能;流量指标和闸门开度指标存在高耦合关系,在2个实例中其相关度分别为0.995、0.993;控制器比例系数-流量指标变化曲线存在敏感与否的分区,时间积分常数对水位指标敏感,作用曲线呈"U"型.研究提出的无量纲性能指标及综合指标可比较不同规模渠系控制系统性能,也适用于渠系的控制器参数优化设计,对中国大量的调水工程渠道运行调度及灌区渠网调控具有一定的参考价值.
锤片式粉碎机噪声源识别及降噪方法

为了解决锤片式饲料粉碎机工作过程中噪声大的问题,运用虚拟仪器测试技术和台架试验相结合的方法,对粉碎机的噪声信号进行采集和分析,针对影响噪声的主要因素如锤片、筛网、进料口、出料口和转子转速等进行相应的声压级和频谱测试分析,寻找粉碎机主要噪声源及其与主要影响因素之间的规律,并通过对粉碎机各部件的结构参数进行改进设计,达到降低整机噪声的目的.研究结果表明:粉碎机噪声信号主要包含48、180、200、361、893和1 263 Hz共6种频率成分;筛网、进料口和出料口对主频成分没有影响,只影响噪声频率的幅值;筛网具有降噪作用;进料口和出料口都不同程度地增强了噪声声压级;通过对主轴转速为2 400~2 800 r/min时的空载噪声频谱图分析知,当转速升高时,噪声幅值急剧升高,可见转速对粉碎机的噪声有影响;对不同锤片数量的空载噪声频谱图分析知,锤片数量只影响噪声幅值,对主要频率变化影响较小.此外,对粉碎机进料口、出料口、筛网的结构参数进行改进设计,以出料口的改进设计为例,基于有限元法对改进前后分离装置内的流场湍动能分布情况经行了模拟,将改进前后的结果进行对比分析发现:出料口改进后分离装置内气流的湍动能较小,流动较为稳定.通过台架试验表明:当选用改进后的出料口时,粉碎机整机噪声得到明显改善,噪声总声压级降低了3 dB(A),各测点噪声声压级降低1.9~3.6 dB(A),进一步粉碎试验表明使用改进后的出料口并未影响粉碎机的生产效率以及吨料电耗,研究所采用的降噪措施可行,此法可为控制粉碎机噪声提供理论依据.
篱架式栽培葡萄株间除草机自动避障机构优化设计

针对篱架式栽培葡萄株间自动避障除草机作业时需要避开葡萄藤的要求,该文设计了一种自动避障机构,分析了自动避障机构躲避葡萄藤的工作原理.自动避障机构包括平行四连杆机构和避障触发机构,避障触发机构的关键部件是触杆,触杆由两段直线及连接两者的圆弧部分构成.在ADAMS中建立了参数化除草机模型,以触杆较长直线部分的长度L、中间过渡圆弧的角度θ和触杆与除草部件边缘的3个距离d_1、d_2、d_3的组合D为试验因素,以作业后未除杂草面积S_3为指标进行正交试验,得出D为显著因素.以D作为优化变量,对S_3进行优化.优化结果表明,当D为225、300、212 mm时,S_3取得最优值.田间试验表明,优化后平均除草作业覆盖率比优化前提高8个百分点以上,除草作业覆盖率的标准差降低,作业稳定性较好,可为篱架式栽培葡萄株间自动避障除草机优化设计提供参考.
三江源生态畜牧业有机产品产地环境质量评价

三江源地区是中国建立有机畜产品的重要基地,亟需进行有机产品产地环境质量评价.该文选择该地区11个典型示范村作为研究区,采用单项污染指数评价法和综合污染指数评价法,从土壤、水和大气环境3个方面全面评价典型区有机产品产地的环境质量.结果表明,11个示范村的土壤、水环境质量和环境空气质量平均综合污染指数分别为0.356、0.235和0.270,各单项平均污染指数均小于1,均达到清洁等级.土壤肥力等级属于一级水平;水质级别达到一级(除元素Hg外);环境空气质量等级均在二级以上,空气质量优良.综上所述,三江源智慧生态畜牧业示范区的环境质量达到清洁水平,非常适合发展有机、绿色产业.
基于GIS与灰色星座聚类的巢湖流域土地整治分区

土地整治分区是土地综合整治与规划有效进行的前提和基础。该文以巢湖流域为例,从自然条件、区位优势、社会经济和土地利用4个方面因素考虑,构建分区指标体系,利用熵值法确定权重,采用GIS空间数据可视化对指标体系空间分布特征进行分析,在此基础上,运用灰色星座聚类法将研究区划分为4种整治类型区,根据综合指标值的排序和最大相似性原理、自然空间连续性对分区结果进行调整。研究认为,Ⅰ区(生态涵养型土地整治区)应着重低丘缓坡开发利用整治模式;Ⅱ区(城镇发展型土地整治区)应依据城市发展需求以服务城市的郊野公园生态化土地整治模式为主;Ⅲ区(基本农田型土地整治区)应以提高耕地数量提高耕地质量的高标准基本农田建设模式为主;Ⅳ区(综合整治型土地整治区)应以迁村并点、内部挖潜为主进行农用地与建设用地的综合土地整治。研究结果可为巢湖流域制定土地整治规划提供科学合理的依据。
中耕期玉米田间避苗除草装置设计与试验

针对现有旱田避苗除草装置多依赖于智能导航平台,机械式避苗除草装置无法确定秧苗位置的问题,该文基于除草执行部件间歇式旋转运动的思想,设计了一种针对中耕期玉米田间使用的避苗除草装置,该装置由软轴、行程开关、步进电机、除草梳齿和测控系统等组成.当该装置需要执行避苗除草动作时,除草梳齿会旋转120°以躲避秧苗.在吉林大学的土槽实验室,进行了三因素四水平的正交试验,试验结果显示,在秧苗株距为26 cm,梳齿入土深度为20 mm,前进速度为5 km/h时,该装置的平均伤苗率为5.9%,平均除草率为94.7%,方差分析结果显示,玉米的种植株距对于伤苗率的影响最显著(P<0.05),梳齿的入土深度对于伤苗率和除草率均有显著影响(P<0.05),但是作业速度对于伤苗率和除草率无显著影响(P>0.05).该装置可以满足玉米田间"避苗除草"作业的要求,研究结果可为农田机械除草的优化和设计提供参考.
未成熟芒果的改进YOLOv2识别方法

在果园场景下,由于光照的多样性、背景的复杂性及芒果与树叶颜色的高度相似性,特别是树叶和枝干对果实遮挡及果实重叠,给未成熟芒果检测带来极大的挑战.本文提出果园场景下未成熟芒果的改进YOLOv2检测方法.设计新的带密集连接的Tiny-yolo网络结构,实现网络多层特征的复用和融合,提高检测精度.为克服遮挡重叠果实检测困难,手工标注遮挡或重叠芒果的前景区域,然后用样本的前景区域训练YOLOv2网络,减小边界框内非前景区域特征的干扰,增强对目标前景区域卷积特征的学习.并以扩增的数据集,采用增大输入尺度和多尺度策略训练网络.最后,对本文方法进行性能评价与对比试验.试验结果表明,该方法在测试集上,芒果目标检测速度达83帧/s,准确率达97.02%,召回率达95.1%.对比Faster RCNN,该方法在杂物遮挡和果实重叠等复杂场景下,检测性能显著提升.
黄土坡面细沟沟头溯源侵蚀的量化研究

沟头溯源侵蚀占坡面细沟侵蚀量的60%以上。该文运用立体摄影测量技术和人工模拟径流冲刷的方法,研究不同流量和坡度下沟头溯源侵蚀过程及其产沙特征,探讨沟头下切造成的地表形态变化对坡面产沙的影响。结果表明:1)坡面产沙率和沟头溯源侵蚀速率随流量和坡度的增加而增大。流量每增加1 L/min,产沙率增加0.59~5.34倍;坡度从15°增加到20°,产沙率增加14.0%~89.7%。2)当流量小于或等于2 L/min时,产沙率在试验初期增加较快,而后缓慢上升;当流量大于2 L/min时,产沙率始终保持快速上升趋势,沟头溯源长度达到100 cm所需时间较流量为1 L/min时缩短12 min以上。3)坡度对沟头溯源侵蚀速率的影响随流量的增加逐渐减弱。4)细沟长度随时间的变化受流量和坡度的影响,其值可由线性增函数表达;产沙率受沟头溯源侵蚀速率、沟头跌坎高度和沟头下方沟槽内发育的二级沟头数影响,其值可由多元非线性回归方程表示。研究结果可为沟头溯源侵蚀预报模型建立和坡面水土保持措施布设提供理论依据。
晋西黄土区切沟断面特征及体积估算模型

断面特征不仅能反映切沟发育环境因子,亦有助于揭示切沟侵蚀规律;体积是表征切沟侵蚀量的关键参数,建立体积估算模型对大空间尺度切沟侵蚀定量研究有重要意义。该文选取晋西黄土区蔡家川流域为研究区,利用三维激光扫描全站仪获取31条切沟地形数据,构建切沟高精度地面高程模型(DEM),分析切沟断面特征,建立体积估算模型。研究结果表明:(1)切沟顶宽、底宽、沟深和断面面积的均值分别为9.0 m、3.8 m、6.2 m和41.8 m~2,切沟断面参数值从沟头、沟中到沟口均逐渐增大,仅沟深差异不显著;断面顶宽与沟深之比的均值为1.55,说明切沟横向侵蚀速率大于沟底下切速率;与沟中、沟口相比,沟头宽深比最小。(2)回归分析显示,晋西黄土区切沟体积(V)与沟长(L)及面积(A)之间均具有显著的幂函数关系,方程的决定系数分别为0.68和0.85;平均相对误差和纳什系数显示,与V–L模型相比,V–A在预测切沟体积上更具优势。因此,建议将回归方程V=1.7097A~(1.1356)作为晋西黄土区切沟体积估算的模型。该研究结果可为大空间尺度切沟侵蚀定量模拟、空间分布制图等提供方法和依据。
江苏省农田植被净碳汇时空格局分析

科学地开展区域农田植被净碳汇及其时空格局研究,对采取合理的农业管理措施,达到农田生态系统减源增汇目的具有重要意义。以江苏省13个地级市为研究单元,采用2000—2015年农作物产量、农田投入等相关统计数据估算江苏省农田植被净碳汇,综合运用重心移动、空间自相关分析等方法分析其时空格局。结果表明:(1)2000—2015年,苏北及苏中地区农田植被净碳汇总量呈波动上升趋势,苏南地区总体呈下降趋势;江苏省各市农田植被净碳汇强度总体呈上升趋势;(2)江苏省农田植被净碳汇重心基本分布在江苏省宝应县境内,呈多次振荡式向西北方向迁移;(3)江苏省农田植被净碳汇表现为“北热南冷”相对稳定的空间格局,沿海和内陆地区的农田植被净碳汇水平明显高于沿江地区。总体而言,江苏省农田植被表现为较强的碳汇功能,苏北和苏中地区是未来江苏省农田植被净碳汇的主要潜力区,应根据地区差异,通过制定差别化的农业管理措施发挥农田生态系统整体的生态屏障作用。
基于特征光谱参数的苹果叶片叶绿素含量估算

果树叶绿素含量的快速、无损、准确监测,可以及时掌握果树的营养水平,对指导果树管理具有重要意义。该文利用2012年和2013年山东省肥城市潮泉镇下寨村的苹果叶片叶绿素含量和叶片光谱数据,分析了叶绿素含量和苹果叶片原始光谱及其变换形式之间的相关性,筛选出较优光谱参数,并利用随机森林法、偏最小二乘法、BP神经网络和支持向量机回归法进行估算和验证。结果表明:1)叶绿素含量与叶片原始光谱及其变换形式之间的最优光谱参数分别为554和708 nm的原始光谱反射率,554和708 nm倒数之对数光谱,535、569、700和749 nm一阶微分光谱以及557和708 nm连续统去除光谱;2)随机森林、偏最小二乘法、BP神经网络和支持向量机估算模型的R~2分别为0.94,0.61,0.66和0.60,RMSE分别为0.34,0.78,0.75和0.81 mg/dm~2。说明随机森林算法模型用于估算苹果叶片叶绿素含量效果较好,为及时了解果树养分状况及果树营养诊断提供技术支持。
北疆平原水库水面蒸发模型的建立与关键参数确定

北疆平原地区的温带大陆性干旱半干旱气候具有空气干燥、温差大、气压差异明显、风多且风速大等特点;而该地区平原水库又具有坝长,面积广而水深较浅的特点。已有的水面蒸发模型并未充分考虑到上述区域性和平原水库的特点,计算误差较大,不能准确估算出新疆灌区平原水库的蒸发量。文中以道尔顿模型为基础,依据已有3因子模型的研究方法,充分考虑了气压差、风速、湿度和温度共4个主要因素对水面蒸发的影响,建立4因子模型。通过理论分析得到各影响因素的表达式,由20 m~2蒸发池试验观测获取公式中的关键参数。通过大泉沟平原水库完整的水文水资源观测资料,采用水量平衡法计算出水库蒸发量,4因子模型计算结果能与其基本吻合;同时考虑到尺度上的差异,引入修正系数对模型进一步进行修正,通过对观测数据的深度分析最终确定,在冰冻期修正系数为0.886,非冰冻期修正系数为0.939。修正后的4因子计算模型不仅能准确模拟出大泉沟水库的水面蒸发量,而且与北疆其他地区的7座水库蒸发量也能够较好吻合,验证了该模型的精确性和可靠性。该模型所需的数据都是基本的气象资料,易于获取,计算简便,实用性好。综上所述,该模型方法正确,能准确估算内陆干旱区平原水库的蒸发量,为内陆干旱区水资源合理利用与科学管理提供理论支持。
基于无线传感网络的改碱暗管排盐监控系统

针对目前盐碱地暗管改碱技术应用过程中存在的有效评测数据缺乏、无法准确对实施效果进行科学评价的问题,设计了一种基于无线传感网络的改碱暗管排盐监控系统,以实现对管道内地下水的水质监测、流量统计以及蓄水池水位控制等。监测节点实时采集各路暗管的pH值、电导率和流量信息传输到中心节点,监控中心计算机通过RS232接口获取各采集信息并进行处理显示;同时,液位传感器实时获取蓄水池的水位信息并通过无线传输模块将水位信息发送至中心节点,中心计算机根据实际水位和设定水位信息进行控制决策,并通过中心节点向水位控制节点发送控制指令,实现蓄水池的水位远程自动控制。为验证系统整体性能,对监控系统开展了水位控制、传感器检测精度、通讯距离与丢包率试验测试。试验结果表明:系统pH值和电导率的平均测量误差分别为1.81%、1.89%,各节点的最大丢包率为2.6%,整体运行稳定,数据传输可靠,能够满足实际生产需要。该系统能够准确获取改碱暗管内的水质信息及迁移变化情况,为暗管改碱技术的效果评价提供有利的数据支撑。
节能日光温室蓄热技术研究进展

节能日光温室起源于中国辽南地区,具有完全的自主知识产权,在中国设施园艺的发展过程中起到了重要的作用。节能日光温室的高效蓄热性能是其与普通日光温室的最主要的区别,节能日光温室的蓄热是通过结构、材料、设备的单一或协同应用来最大化利用太阳能为室内提供热能,有被动蓄热和主动蓄热2种形式。目前的形式主要包括主动采光蓄热、空气循环蓄热、水循环蓄热、相变材料蓄热、卵石蓄热、热泵蓄热、联合方式蓄热。该文综述了节能日光温室蓄热技术的相关研究成果,分析了主要技术问题及研究重点,从传统日光温室节能化改造、节能日光温室新结构发展、蓄热技术研究方法集成及市场化推广应用4个方面进行未来发展方向和研究内容的展望,为国内开展节能日光温室蓄热技术研究提供参考。
枯草芽孢杆菌改良盐碱土过程中水盐运移特征

该文通过室内一维土柱试验,设置5种不同枯草芽孢杆菌质量分数(0、1、3、5、7 g/kg)处理,研究不同含量枯草芽孢杆菌对盐碱土水盐运移的影响。结果表明:施加枯草芽孢杆菌后,土壤累积入渗量、入渗速率及湿润锋运移距离均显著降低,在入渗时间为3 600 min时,枯草芽孢杆菌质量分数为1、3、5、7 g/kg的累积入渗量相比0 g/kg分别减少了18.49%、21.85%、12.18%、3.78%;当湿润锋运移至27 cm时,枯草芽孢杆菌含量为1、3、5、7 g/kg所用时间相比0 g/kg分别增大了96.21%、108%、37.84%、16.76%,在枯草芽孢杆菌施加量为3 g/kg时,单位入渗历时内累积入渗量、入渗速率及湿润锋的运移距离最小。枯草芽孢杆菌同样影响Philip方程和Green-Ampt入渗公式参数显著,土壤水饱和导水率KS、吸渗率S、稳定入渗率A随着枯草芽孢杆菌含量的增加先减少后增大,湿润锋处的吸力hf先增大后减少,当施加量为3 g/kg时,S、KS、A均取得最小值,hf取得最大值。枯草芽孢杆菌可提高土壤的保水性能,在土层深度为27 cm处,施加量为1、3、5和7 g/kg相比0 g/kg的剖面含水量分别增加了17.65%、31.76%、11.76%、7.06%。施加枯草芽孢杆菌的土壤在入渗结束后,土壤的含盐量分别降低了22.37%、31.29%、17.78%、10.67%。施加枯草芽孢杆菌后,1、3、 5、7 g/kg的水稳性团聚体含量相比0 g/kg分别增加了13.02%、17.59%、9.68%和5.24%。综上,在盐碱土中施加3 g/kg的枯草芽孢杆菌,对盐碱土壤的治理具有积极作用。
滚刀式青贮玉米起茬及残膜回收联合作业机的设计与试验

为提高新疆青贮玉米地残膜机械化回收水平,研究大根茬对残膜机械化回收的影响,解决残膜回收率低、膜茬缠绕易堵塞等机具工作难题,该文研究设计了一种滚刀式青贮玉米起茬及残膜回收联合作业机。该机关键工作部件为滚刀起茬、滚筒拾膜和脱膜辊等装置,作业时采取滚刀结构将玉米大根茬起出,解决了大根茬对残膜回收的影响,随后通过滚筒拾膜机构将地膜挑起,由脱膜辊装置将滚筒上的地膜拨送至膜箱。根茬起茬率、地膜捡拾率是评价起茬及残膜回收联合作业机性能的主要指标,该文利用Design Expert软件设计了三因素三水平二次回归正交试验,以滚刀入土深度、机具前进速度、滚刀刀轴转速为影响因素,建立了响应面三维模型。分析得到滚刀入土深度及机具前进速度对机具残膜捡拾率影响显著(P<0.01),而滚刀入土深度及滚刀刀轴转速对机具根茬起茬率影响显著(P<0.01),通过方程推导出机具最佳工作参数为滚刀入土深度18.50 mm、机具前进速度4.57 km/h、滚刀刀轴转速906.43 r/min。大田试验结果表明,在工作参数为前进速度4.5 km/h,滚刀入土深度20 mm,刀轴转速900 r/min作业条件下,根茬起茬率达到88.25%、残膜捡拾率达到84.62%,与理论推导值对比误差均小于4%。该机通过滚刀式起茬能够解决青贮玉米地根茬对残膜回收的影响,可为玉米等大根茬类作物残膜回收机的研究提供参考。
马铃薯种薯机械排种离散元仿真模型参数确定及验证

为方便利用离散单元法优化勺链式马铃薯排种装置的排种性能,该文通过试验、参考文献测定和计算了马铃薯基本物理参数(密度、弹性模量、泊松比和恢复系数);利用自制的马铃薯静摩擦系数测定装置测定了种薯间、种薯与钢板、种薯与塑料之间的静摩擦系数分别为0.452、0.445和0.517;通过斜面法测定种薯与钢板、塑料的动摩擦系数分别为0.269、0.303。由于通过颗粒堆积法建立的种薯在外形尺寸和质心上与实际薯有一定误差,因此,以种薯堆积角为目标值,通过改变仿真种薯模型的动摩擦系数建立回归模型,预测的种薯间动摩擦系数为0.024;为检验所确定种薯仿真模型参数的可靠性,通过切片造型法构建马铃薯种薯(球形、椭球、不规则)模型,采用确定的参数进行马铃薯堆积角仿真试验,并与试验堆积角进行了对比,结果表明马铃薯仿真与试验堆积角相对误差为1.33%;以勺链式马铃薯排种装置为研究对象,对比仿真和台架试验排种性能指标结果表明,马铃薯仿真与试验相对误差为9.16%,空种率相对误差为6.20%,其相对误差均小于10%;仿真与试验重播率、空种率满足GB/T 6242-2006《种植机械马铃薯种植机试验方法》技术要求。
响应面试验优化双酶酶解法制备鱼鳞抗菌肽工艺及其抑菌性能分析

采用双酶酶解法制备鱼鳞抗菌肽,进行酶筛选并通过响应面法优化酶解条件;通过葡聚糖凝胶G-25分离纯化酶解液,研究有效抑菌组分对不同菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)。结果表明,当采用碱性蛋白酶结合酸性蛋白酶分步酶解鱼鳞,底物质量浓度为30 g/100 mL时,最适酶解条件为碱性蛋白酶在pH 9.5时首次酶解,酶解时间62 min,酶解温度55 ℃;酸性蛋白酶在pH 3.0时再次酶解,酶解时间3 h,酶解温度34.4 ℃。此条件下制备的酶解液对副溶血性弧菌的抑菌圈直径为27.72 mm,与预测值基本相符。酶解液经层析后,其抑菌性G2组分对假单胞菌和希瓦氏菌的MIC为1.56 μg/mL,对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、沙门菌及副溶血性弧菌的MIC为6.25 μg/mL。可见,双酶酶解法制备的鱼鳞抗菌肽具有较强的抑菌性。
超声处理对马铃薯淀粉结构特性及理化性质的影响

为了研究超声对马铃薯淀粉微观结构及理化性质的影响,以马铃薯淀粉为原料,通过扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热法、快速黏度分析、偏光显微镜观察等方法,研究了超声对马铃薯淀粉微观结构及理化性质的影响,揭示超声对马铃薯淀粉的机械力化学效应。结果表明:由于马铃薯淀粉颗粒内部“狭长的脐点区”结构比较疏松,超声处理对马铃薯淀粉可产生显著机械力化学效应;随着超声时间延长,马铃薯淀粉颗粒内部依次经过受力阶段、聚集阶段、团聚阶段;同时由于超声处理引起了马铃薯淀粉颗粒结构变化,故导致了马铃薯淀粉理化性质显著变化。
两亲性胆酸化壳聚糖微胶囊包埋VA

胆酸是天然的面式双亲性分子,在体内或体外能自组装形成胶束或超分子结构,包裹脂溶性或水溶性物质,形成的含胆酸高分子仍保留了胆酸的特性。将碱化的壳聚糖与2-氯乙醇反应,制备水溶性羟乙基壳聚糖,再以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺为催化剂,将胆酸化学键合到羟乙基壳聚糖分子上,得到两亲性壳聚糖分子。采用1H核磁共振、傅里叶变换红外光谱对合成的胆酸化壳聚糖进行化学结构表征,应用芘荧光探针技术探究两亲性壳聚糖在水溶液中的自组装行为,使用动态光散射仪考察两亲性壳聚糖自组装包埋VA的纳米微胶囊尺寸。结果表明:胆酸化壳聚糖在水溶液中可有效包埋VA。微胶囊主要在肠液中释放,而在pH 7.4磷酸盐缓冲液中则为缓释放,在食品医药领域具有应用价值。
乌贼墨汁黑色素对糖尿病肾病小鼠肾脏的保护作用

目的:探究不同剂量的乌贼墨汁黑色素对链脲佐菌素(streptozocin,STZ)诱导的糖尿病肾病模型小鼠肾脏的保护作用及其机制。方法:采用腹腔注射STZ方法建立糖尿病肾病小鼠模型,将实验小鼠分为正常组、模型组、阳性治疗组(盐酸二甲双胍120 mg/kg,以体质量计,下同)、黑色素低(120 mg/kg)、中(240 mg/kg)、高(480 mg/kg)剂量组,连续灌胃4周,测定肾脏指数、肾功能、肾脏抗氧化体系相关酶活力;组织切片观察肾脏形态变化;实时荧光定量聚合酶链式反应(real time polymerase chain reaction,RT-PCR)测定诱发肾脏纤维化细胞因子的mRNA表达量。结果:与模型组相比,乌贼墨汁黑色素中、高剂量组能极显著增强肾功能(P<0.01),提高抗氧化酶活性(P<0.05或P<0.01),减少丙二醛含量(P<0.05或P<0.01),降低肾纤维化转化生长因子及其受体mRNA的表达(P<0.01),上调抗炎性因子过氧化酶体增殖物活化受体mRNA表达量(P<0.01);高剂量组肾小管基底及系膜区细胞外基质积聚减轻,肾小管间质纤维化程度下降;低剂量组无显著差异。结论:中、高剂量的乌贼墨汁黑色素能减轻糖尿病肾病的肾发炎,增强肾功能,其作用机制可能与提高肾脏抗氧化能力,抑制肾纤维化细胞因子的过度表达相关。
厚皮甜瓜果实对链格孢侵染抵抗能力的差异

以伽师瓜和86-1甜瓜为实验材料,研究贮藏期间甜瓜对病原菌抵抗能力的差异。用打孔器在果实赤道部位等距离打孔6个,每孔接种20 μL链格孢,于7 ℃冷库贮藏,研究果皮与果肉病斑直径、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶、苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸羟化酶和4-香豆酸-辅酶A连接酶活性的变化。结果表明:贮藏期间,86-1甜瓜果实病斑直径大于伽师瓜,且果肉病斑直径大于果皮;甜瓜接种链格孢后,果实病程相关蛋白及苯丙烷代谢酶活性均高于对照,在贮藏期间整体呈现先升高后下降的变化趋势。研究表明,伽师瓜果实抗病相关酶活性高于86-1甜瓜,果皮酶活性高于果肉,伽师瓜的抗病能力强于86-1甜瓜,果皮的抗病能力强于果肉。
低温贮藏对蚕豆鲜荚品质的影响

为研究低温对蚕豆鲜荚贮藏品质的影响,通过对其结冰点的研究,设置不同的冷藏温度0、4、8 ℃,定期测定贮藏期间的PPO活性、褐变指数、质量损失率等指标。结果表明:蚕豆鲜荚的结冰点为-0.8 ℃; 0 ℃处理组的PPO活性、褐变指数、质量损失率、籽粒色泽变化均小于其余处理组,0 ℃处理组的叶绿素含量较高;而0 ℃处理组的硬度指标相对较好。各低温处理组对蚕豆籽粒中的V_C含量影响的差异均不显著(p >0.05),蚕豆鲜荚适宜在0 ℃条件下贮藏。
响应面法优化糙米微波改性工艺

以糙米为研究对象,采用微波改性处理提高糙米的蒸煮品质,确定最佳复合处理条件。通过单因素实验确定微波时间、微波功率和糙米初始水分含量对糙米蒸煮品质的影响程度。并结合响应面分析法与期望函数优化微波改性处理工艺。结果表明,微波改性处理糙米的最佳工艺参数为:微波功率2400 W、微波时间75 s、初始水分含量14.5%,在该条件下期望函数值最高为0.76,对应的糙米饭硬度为2865.85 g,吸水率为56.96%,碘蓝值为0.57,验证实验结果与理论预测值无显著性差异(p >0.05),说明该模型回归性良好,实际实验拟合度高,对糙米蒸煮品质改性具有一定指导价值。
凝结芽孢杆菌13002的益生特性

以凝结芽孢杆菌13002为研究对象,测定了该菌株对高温、胆盐、酸的耐受性以及对有害菌的抗菌活性、对抗生素的耐药性五个方面的益生特性。结果表明:该菌株于80 ℃条件作用10 min存活率达72.3%; 0.3%胆盐作用12 h存活率达69.8%; pH2.0条件下作用4 h存活率达40.0%;对有害菌株(金黄色葡萄球菌和大肠杆菌)具有一定抗菌活性,其抑菌圈直径分别达13.650和14.367 mm;对青霉素、链霉素、四环素三种抗生素具有不同程度的耐药性,其MIC值分别为0.781、0.391和0.039 mg /mL。凝结芽孢杆菌13002具有良好的益生特性。
三种粗粮粉体外调节肠道菌群的作用研究

通过在体外模拟构建消化和发酵体系,研究不同来源的三种麸皮(小麦麸皮、黑小麦麸皮和燕麦麸皮)配制成的粗粮粉对肠道菌群调节作用的影响。采用高通量测序技术16S rRNA对肠道菌群的多样性和组成进行分析,结果表明,粗粮粉发酵后微生物多样性降低,肠道菌群组成发生了较大变化,拟杆菌门比例下降,厚壁菌门比例升高,代谢产生的短链脂肪酸含量显著增多(p < 0.05);其中,燕麦粗粮粉促进双歧杆菌体外增殖的效果优于其他两组粗粮粉,分别是小麦粗粮粉和黑小麦粗粮粉的1.45和2.14倍。本研究为调制加工性能好、保健价值高的粗粮粉配方提供了理论依据。
白灵菇多糖对果蝇寿命及抗氧化活性的影响

目的:研究白灵菇多糖对果蝇寿命的影响。方法:本实验使用黑腹果蝇作为动物模型,通过研究白灵菇多糖对黑腹果蝇体重、逆重力爬行能力、寿命和体内酶活力的影响,评价白灵菇多糖的抗衰老作用。结果:与对照组相比,基础培养基中添加0.50%白灵菇多糖能显著增加果蝇的逆重力爬行能力(p < 0.01)和果蝇的体重(p < 0.05);显著提高果蝇的平均寿命(雌果蝇增加22.77%,雄果蝇增加21.01%,p < 0.05) 、半数死亡时间(雌果蝇增加23.08%,雄果蝇增加27.86%,p < 0.01) 、最高寿命(雌果蝇增加18.24%,雄果蝇增加20.05%,p < 0.01) 。果蝇体内抗氧化性测定结果显示,与对照组相比,0.50%白灵菇多糖剂量组喂养30 d的雌性和雄性果蝇,超氧化物歧化酶(SOD) 、过氧化氢酶(CAT)活性均升高,丙二醛(MDA)含量下降均达到显著水平(p < 0.05) 。结论:白灵菇多糖可通过提高机体抗氧化酶活性,减少脂质过氧化作用,延缓衰老,延长寿命。
浒苔多糖铁的制备工艺优化及其结构表征

通过响应面法优化浒苔多糖铁的螯合工艺,并利用红外光谱法和X衍射分析浒苔多糖铁的结构。结果表明,浒苔多糖铁的最佳制备工艺为反应温度54 ℃,螯合时间3.8 h,浒苔多糖与三价铁比例3.9∶ 1,pH7.5,在此条件下螯合率为19.6%。红外光谱表明浒苔多糖中的O-H和C = O与Fe~(3+)发生了螯合。X射线衍射结果进一步证实了浒苔多糖铁的生成。从而为拓展浒苔资源的高值利用及开发新型多糖补铁剂提供了一定的科学依据。
响应面法优化南极磷虾蛋白酶解物溶解性工艺

以南极磷虾蛋白酶解物的溶解性为指标,在单因素实验的基础上,采用响应面优化实验分析了南极磷虾蛋白酶解过程中酶与底物比、时间、温度、pH等因素对南极磷虾蛋白酶解物溶解性的影响,建立了南极磷虾蛋白酶解物溶解度与各因素的最佳工艺的回归模型并进行了验证。实验从4种酶中优筛选出木瓜蛋白酶作为酶解用酶,在此基础上,结合实际生产情况确定木瓜蛋白酶酶解南极磷虾蛋白的最适工艺为:酶与底物比0.25% (w/w) 、酶解时间30 min、酶解温度55 ℃、酶解pH6.0,此时南极磷虾蛋白酶解产物的溶解度为12.06% ± 0.21%。因此,酶解改性能够改变南极磷虾蛋白的溶解性。
藜麦糠抗氧化肽的超滤分离及其体外抗氧化活性

为了大批量生产抗氧化活性最好的藜麦糠抗氧化肽,采用风味酶与碱性蛋白酶组合对藜麦糠蛋白进行酶解,制备酶解液。利用超滤技术分离纯化藜麦糠抗氧化肽,并评价分离得到的不同分子质量段抗氧化肽的体外抗氧化活性,优选出抗氧化活性最好的抗氧化肽。以膜通量为指标,压力、时间和滤液质量分数为3个工艺参数,通过单因素和正交实验,探究超滤分离截留分子量为10 ku的藜麦糠抗氧化肽的最佳工艺条件。结果表明,不同分子量段的超滤组分具有不同的抗氧化活性,其中分子量为5~10 ku的抗氧化肽较其他分子量范围的超滤组分的抗氧化活性最好。藜麦糠抗氧化肽的最佳超滤条件为压力0.16 MPa,时间20 min,滤液质量分数2%,在此条件下得到膜通量为(41.22 ± 0.50) L/m~2·h。由此可实现5~10 ku的抗氧化肽的大量生产。