2013, 44(9):1-6. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.001
摘要:針對(duì)車載二甲醚水蒸氣重整制氫反應(yīng)體系,分析了重整體系的熱力學(xué)效率;計(jì)算了體系中主要反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度的變化關(guān)系,;確立了反應(yīng)體系的獨(dú)立方程并進(jìn)行了熱力學(xué)平衡計(jì)算,,研究了水醚比,、溫度,、壓力等對(duì)平衡的影響。結(jié)果表明:重整氣比二甲醚最高可增加15.45%的低熱值,;二甲醚在溫度大于473K,、水醚比大于2時(shí)具有很高的轉(zhuǎn)化率,,平衡濃度接近于零;重整氣中主要成分是H2,、CO和CO2,其中H2含量最高,,最大濃度為72%;二甲醚中碳元素在高溫,、低水醚比時(shí)主要生成CO,,在低溫、高水醚比時(shí)主要生成CO2,;壓力對(duì)反應(yīng)平衡濃度影響很小,。
戴曉旭 , 紀(jì)常偉 , 汪碩峰 , 梁晨 , 句丙杰
2013, 44(9):7-11. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.002
摘要:車載燃料重整制氫技術(shù)可以回收發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣余熱,在線制取重整氣與汽油混合燃燒,?;谝慌_(tái)1.6L四缸汽油機(jī),在轉(zhuǎn)速1800r/min,,進(jìn)氣道絕對(duì)壓力61.5kPa,,理論當(dāng)量比條件以及最大制動(dòng)扭矩點(diǎn)火角條件下,考察混重整氣對(duì)汽油機(jī)燃燒和排放性能的影響,。試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著進(jìn)氣中重整氣混合分?jǐn)?shù)的逐漸增加,,重整氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)逐漸升高,燃油油耗率降低,,指示熱效率升高,。尾氣中HC,、NOx和CO2的排放量降低,,而CO的排放量則有所升高。
2013, 44(9):12-18,,29. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.003
摘要:汽油機(jī)電液式可變氣門正時(shí)系統(tǒng)(VVT)的響應(yīng)性能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒,、排放均有重要影響,汽油機(jī)瞬態(tài)過(guò)程中電液式VVT應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況快速調(diào)整到目標(biāo)相位,但由于電液VVT的響應(yīng)性能受到多方面因素的影響,,其速度尚有進(jìn)一步提升的空間,。基于試驗(yàn)和仿真分析,,對(duì)影響電液VVT響應(yīng)性能的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,、機(jī)油溫度,、機(jī)油壓力等因素進(jìn)行了分析,并詳細(xì)分析了VVT階躍響應(yīng)過(guò)程各階段的影響因素,,提出了基于MAP查表的VVT前饋控制算法,,試驗(yàn)結(jié)果表明,該算法能夠?qū)崿F(xiàn)VVT快速響應(yīng),,同時(shí)保證穩(wěn)定性,。
2013, 44(9):19-23. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.004
摘要:設(shè)計(jì)了基于Matlab/GUI的汽油機(jī)缸內(nèi)直接噴霧圖像實(shí)時(shí)處理程序,實(shí)現(xiàn)了圖像處理的可視化操作,。由于汽油揮發(fā)性較強(qiáng),,使得汽油機(jī)缸內(nèi)直接噴霧圖像相對(duì)柴油噴霧圖像而言,霧形邊界相對(duì)模糊,,且噴霧圖像信噪比較差,。為準(zhǔn)確提取汽油機(jī)缸內(nèi)直接噴霧研究中所需的噴霧貫穿距、噴霧錐角,、周長(zhǎng)以及面積等參數(shù),,需要在圖像處理過(guò)程中精確地提取噴霧邊界,為此進(jìn)行了精確的噪聲濾波,、邊緣檢測(cè),、形態(tài)學(xué)優(yōu)化等圖像處理。在確定霧形邊界后,,進(jìn)一步編寫程序計(jì)算出噴霧貫穿距,、噴霧錐角、噴射速度等參數(shù),,實(shí)現(xiàn)了噴霧特性參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量,。
2013, 44(9):24-29. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.005
摘要:通過(guò)高速攝影利用圖像處理技術(shù)研究生物柴油在爐窯內(nèi)的燃燒火焰特性,分別對(duì)火焰體積,、形狀和結(jié)構(gòu),、長(zhǎng)度進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:增大空氣過(guò)剩系數(shù)α,,火焰體積逐漸減小,,火焰變形越來(lái)越嚴(yán)重;增加霧化壓力p,,火焰體積先增大后減小,,火焰變形越來(lái)越嚴(yán)重,火焰結(jié)構(gòu)越來(lái)越分散,;對(duì)火焰實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算,,在0.2s時(shí)間內(nèi)火焰長(zhǎng)度波動(dòng)范圍很大,呈現(xiàn)出突增與突降的規(guī)律,存在“脫焰過(guò)程”,?;鹧骈L(zhǎng)度與空氣過(guò)剩系數(shù)α成反比,隨著霧化壓力p的減小,,火焰長(zhǎng)度曲線變化趨勢(shì)平緩,。
2013, 44(9):30-34. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.006
摘要:在一臺(tái)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)上,分別進(jìn)行了CO2稀釋對(duì)生物質(zhì)燃?xì)庵锌扇冀M分CH4,、CO和H2的燃燒及排放性能影響的試驗(yàn)研究,。研究結(jié)果表明,稀釋燃燒能夠有效降低NOx排放量,;適當(dāng)?shù)南♂屄蕦?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均有效壓力,、循環(huán)變動(dòng)以及熱效率的影響較小,但過(guò)大的稀釋率會(huì)導(dǎo)致部分燃燒,。通過(guò)CO2稀釋燃燒的手段,,可以得到生物質(zhì)燃?xì)庖砸欢嵝屎蚇Ox排放水平為指標(biāo)的適宜燃料條件范圍。
2013, 44(9):35-39. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.007
摘要:針對(duì)雙吸式離心泵在大流量工況下容易遭到汽蝕破壞,,運(yùn)行可靠性差的問(wèn)題,,采用長(zhǎng)短葉片復(fù)合葉輪對(duì)雙吸泵的空化性能進(jìn)行改善研究。選用SST k—ω湍流模型及Rayleigh—Plesset空化模型,,對(duì)常規(guī)葉輪和復(fù)合葉輪雙吸泵進(jìn)行了全流道三維定常數(shù)值計(jì)算,,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,對(duì)葉輪內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了分析,。研究表明,,長(zhǎng)短葉片復(fù)合葉輪能夠顯著改善雙吸泵的空化性能,降低必需空化余量,,減小空化區(qū)的范圍,,改善葉片表面壓力分布及葉輪內(nèi)部流動(dòng)狀況,在大流量工況下改善效果更為明顯,。
2013, 44(9):40-45. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.008
摘要:針對(duì)具有超厚葉片的離心泵葉輪與蝸殼匹配問(wèn)題,,采用雙向耦合方法對(duì)3種蝸殼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的振動(dòng)位移和振動(dòng)速度進(jìn)行了數(shù)值模擬。計(jì)算結(jié)果表明,,由于葉輪與隔舌之間的流場(chǎng)動(dòng)靜干涉作用,,蝸殼受到交替的激振力作用,在不同時(shí)刻振動(dòng)位移和振動(dòng)速度分布呈周期性變化,;蝸殼基圓直徑與葉輪直徑的比值D3/D2對(duì)蝸殼振動(dòng)有明顯的影響,,當(dāng)D3/D2≤1.013時(shí),超厚葉片出口壓力誘導(dǎo)蝸殼振動(dòng)強(qiáng)烈,;當(dāng)D3/D2逐漸增大時(shí),蝸殼振動(dòng)明顯減弱。在設(shè)計(jì)工況下,,方案A(D3/D2=1.013)振動(dòng)位移最大值為4.288×10-6m,,振動(dòng)速度最大值為8.547×10-4m/s;方案C(D3/D2=1.19)振動(dòng)位移最大值為2.923×10-6m,,振動(dòng)速度最大值為5.253×10-4m/s,;優(yōu)選方案B(D3/D2=1.13)的振動(dòng)最小,其位移和速度最大值分別為2.56×10-6m和4.823×10-4m/s,,僅約為方案A的60%,。該結(jié)果也驗(yàn)證了徑向力的作用規(guī)律與蝸殼振動(dòng)特性的直接關(guān)聯(lián)性。
2013, 44(9):46-50. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.009
摘要:為了從理論上探討比轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)葉片泵水力性能的影響,,以葉片泵基本方程為基礎(chǔ),,推導(dǎo)出在理想流體條件下的相對(duì)揚(yáng)程—流量方程和相對(duì)軸功率—流量方程,并對(duì)方程與比轉(zhuǎn)數(shù)的關(guān)系以及方程的應(yīng)用意義進(jìn)行了分析和討論,。分析結(jié)果表明:葉片泵相對(duì)性能曲線方程是高效工況集內(nèi)關(guān)于比轉(zhuǎn)數(shù)的泛函數(shù),,與穿過(guò)額定工況點(diǎn)的等效曲線的斜率有關(guān);相對(duì)揚(yáng)程—流量曲線是關(guān)于比轉(zhuǎn)數(shù)的二次拋物線,;相對(duì)軸功率—流量曲線是關(guān)于比轉(zhuǎn)數(shù)的三次拋物線,;當(dāng)相對(duì)流量不等于1時(shí),隨著比轉(zhuǎn)數(shù)的增大,,水泵相對(duì)效率降低,。比轉(zhuǎn)數(shù)越大,穿過(guò)額定工況點(diǎn)的等效曲線就越平緩,,水泵高效工況區(qū)在型譜圖中的位置越靠近流量軸,,反之,則越靠近揚(yáng)程軸,。
2013, 44(9):51-55. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.010
摘要:采用PIV測(cè)試技術(shù)對(duì)小位差比率射流元件內(nèi)部附壁射流流動(dòng)進(jìn)行了測(cè)量,,得到了射流元件附壁流動(dòng)速度場(chǎng)分布以及附壁點(diǎn)位置的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),從而為數(shù)值模擬研究提供參照和判斷,。分別研究了流量,、位差比率、補(bǔ)氣孔距離,、蓋板尺寸對(duì)射流元件附壁流場(chǎng)的影響,,并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明:一定范圍內(nèi),,流量和工作壓力對(duì)附壁點(diǎn)位置基本無(wú)影響,;小位差比率下附壁點(diǎn)距離比隨位差比率增大而增大,得到了小位差比率下附壁點(diǎn)距離比與位差比率之間的關(guān)系式,;附壁點(diǎn)距離隨補(bǔ)氣孔開孔位置變化先減小后增大,;位差比率和蓋板尺寸對(duì)射流元件附壁效果影響較大。
王圣偉 , 馮娟 , 劉剛 , 張?zhí)祢?/a>
2013, 44(9):56-61. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.011
摘要:農(nóng)田土壤重金屬變化對(duì)于農(nóng)田作物種植安全有著重要的影響。對(duì)山東省濱州市農(nóng)田耕層土壤重金屬Pb,、Hg,、Cd、Cr,、Cu和類重金屬As按照季度間隔進(jìn)行了從2010年1月至2013年1月的采樣測(cè)試,。采用周期分析和快速傅里葉變換(FFT)譜分析方法計(jì)算各重金屬的主分量周期,并做周期檢驗(yàn),。研究表明農(nóng)田土壤重金屬具有不同程度的累積趨勢(shì),,Pb具有2個(gè)季度的主分量周期,Cd和As具有4個(gè)季度的主分量周期,,其他重金屬主周期特征不明顯,。
2013, 44(9):62-67. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.012
摘要:基于不同土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu),、有機(jī)質(zhì)含量條件下的田間持水率測(cè)定,,分析了影響田間持水率的主導(dǎo)因素。利用多元線性,、非線性模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,,建立了田間持水率與常規(guī)土壤理化性能參數(shù)間的不同傳輸函數(shù)。結(jié)果表明:土壤干容重,、粉粒含量,、黏粒含量以及土壤有機(jī)質(zhì)含量等常規(guī)土壤理化性能參數(shù)對(duì)田間持水率都有較大影響;通過(guò)這些傳輸函數(shù)預(yù)測(cè)田間持水率都是可行的,,具有較高的預(yù)測(cè)精度(相對(duì)誤差小于10%),,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)效果最好(相對(duì)誤差3.24%)。
任長(zhǎng)江 , 白丹 , 周蓓蓓 , 梁偉 , 周文 , 程鵬
2013, 44(9):68-72. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.013
摘要:根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬數(shù)據(jù),分別以土壤含水率和溶質(zhì)質(zhì)量濃度的實(shí)測(cè)值與其計(jì)算值標(biāo)準(zhǔn)差最小為優(yōu)化目標(biāo),建立溶質(zhì)和水分運(yùn)移參數(shù)識(shí)別的多目標(biāo)優(yōu)化模型,采用遺傳算法,、有限差分法和線性加權(quán)法相結(jié)合的計(jì)算方法,對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化求解,。分別以單組、2組和3組時(shí)刻實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)組合作為參數(shù)優(yōu)化初始數(shù)據(jù),獲取了土壤非飽和水分和溶質(zhì)運(yùn)移參數(shù)值,并以1345min時(shí)刻實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,。含水率計(jì)算值與實(shí)測(cè)值相關(guān)系數(shù)的最大值和最小值分別為0.9753和0.9450,;溴離子溶液質(zhì)量濃度的計(jì)算值與實(shí)測(cè)值相關(guān)系數(shù)最大值和最小值分別為0.9646和0.9352,實(shí)測(cè)值與計(jì)算值吻合較好,表明用這一方法識(shí)別非飽和水分—溶質(zhì)運(yùn)移參數(shù)是可行的。
薛彥東 , 任樹梅 , 楊培嶺 , 牛永濤 , 鄒其會(huì)
2013, 44(9):73-78,,85. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.014
摘要:基于冬小麥/夏玉米輪作體系再生水灌溉田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)DNDC模型及其參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證,,以再生水灌溉條件下N2O排放量與無(wú)機(jī)氮肥N2O施用條件下N2O排放量的比為1.14~2之間為依據(jù),假定再生水中氮素與土壤中氮素對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn)效應(yīng)之比為1∶1,、1.7∶1,、2∶1,對(duì)模型在再生水灌溉條件下土壤N2O排放的適用性進(jìn)行了定量評(píng)價(jià),。結(jié)果表明,,DNDC模型較好地描述再生水(r=0.716, n=29, P<0.01)和地下水(r=0.703, n=29, P<0.01)灌溉處理土壤表層水分,、地下水灌溉處理土壤5cm溫度(r=0.89, n=35, P<0.01)的動(dòng)態(tài)變化。模型能夠捕捉到灌溉,、降雨和施肥等事件所引起的N2O排放峰值,,但是實(shí)測(cè)值往往滯后于模擬值,,說(shuō)明模型還無(wú)法精確預(yù)測(cè)單個(gè)時(shí)間結(jié)點(diǎn)的N2O排放通量,。當(dāng)再生水中氮素有效性是無(wú)機(jī)氮肥中的1.7倍時(shí),模型模擬的N2O累積排放量(1.84kg/hm2)與實(shí)測(cè)值(1.83kg/hm2)最為接近,,表明再生水中具有更高的氮素有效性,,模型適用于短期再生水灌溉條件下的土壤N2O排放總量的預(yù)測(cè)。
趙春紅 , 高建恩 , 王飛 , 張通 , 張夢(mèng)杰
2013, 44(9):79-85. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.015
摘要:基于系列室內(nèi)水槽沖刷試驗(yàn),,定量研究了在9°坡度,、不同流量條件下含沙量對(duì)坡面流水動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響。結(jié)果表明:隨含沙量增加,,水流雷諾數(shù)Re減小,,水流紊動(dòng)強(qiáng)度減弱。弗勞德數(shù),、水流流速及流速修正系數(shù)α隨含沙量增加先呈減小趨勢(shì),,當(dāng)含沙量S>300kg/m3時(shí),各值均突然增大,,并隨含沙量的進(jìn)一步增加趨于穩(wěn)定,,表明此時(shí)水流型態(tài)發(fā)生變化,α均值為0.554,。含沙水流和清水水流能量損失比較標(biāo)準(zhǔn)不同,,得到的結(jié)論也不相同。當(dāng)S<300kg/m3時(shí),,以相同Re或相同單寬流量作為比較標(biāo)準(zhǔn),,含沙水流阻力系數(shù)均大于清水對(duì)應(yīng)值;當(dāng)S>300kg/m3時(shí),,以相同的Re作為比較標(biāo)準(zhǔn),,則含沙水流阻力系數(shù)小于清水對(duì)應(yīng)值,以相同的單寬流量作為比較標(biāo)準(zhǔn),,則含沙水流阻力系數(shù)大于清水對(duì)應(yīng)值,。
2013, 44(9):86-90,67. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.016
摘要:通過(guò)直剪試驗(yàn),,對(duì)添加EN—1后不同EN—1摻量,、養(yǎng)護(hù)齡期、壓實(shí)度和含水率的砒砂巖固化土的凝聚力和內(nèi)摩擦角進(jìn)行了測(cè)定,。結(jié)果表明:在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的EN—1摻量,、養(yǎng)護(hù)齡期,、壓實(shí)度和含水率處理?xiàng)l件下,添加EN—1后,,隨EN—1摻量的增大和養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng),,砒砂巖固化土的抗剪強(qiáng)度較素土有不同程度的增大,當(dāng)EN—1摻量為0.20%和養(yǎng)護(hù)齡期為30d時(shí),,其抗剪強(qiáng)度最大,。添加EN—1后,砒砂巖固化土的抗剪強(qiáng)度隨壓實(shí)度的增大和含水率的減小而增大,。因此,,在砒砂巖地區(qū)實(shí)際應(yīng)用EN—1固土護(hù)坡時(shí),為使EN—1固化土具有良好的抗剪強(qiáng)度并滿足工程需要,,建議EN—1摻量為0.20%,,養(yǎng)護(hù)齡期在7~15d之間,壓實(shí)度大于95%,,含水率略低于最優(yōu)含水率為宜,。
劉芳 , 張萬(wàn)欽 , 吳樹彪 , 龐昌樂 , 陳理 , 董仁杰
2013, 44(9):91-96,106. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.017
摘要:為探尋簡(jiǎn)單可行的厭氧發(fā)酵過(guò)程中揮發(fā)性脂肪酸(VFA)質(zhì)量濃度與碳酸氫鹽(TIC)堿度的測(cè)試方法,選用Nordmann滴定法與精密儀器法,,在實(shí)驗(yàn)室條件下,,對(duì)中溫全混式雞糞發(fā)酵液進(jìn)行比較測(cè)定,并對(duì)該滴定法進(jìn)行一定的修正,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,,修正前滴定法與精密儀器法測(cè)得的VFA質(zhì)量濃度及TIC堿度存在極顯著差異,均值相對(duì)誤差均在50%以上,,修正后差異性不顯著,,均值相對(duì)誤差顯著降低,且在有機(jī)負(fù)荷高于4.0g/(L·d)時(shí),,均值相對(duì)誤差低于10%,,可實(shí)現(xiàn)更為簡(jiǎn)便準(zhǔn)確的VFA及TIC質(zhì)量濃度測(cè)定;修正后滴定法測(cè)得的總VFA質(zhì)量濃度與氣相色譜法測(cè)得的乙酸質(zhì)量濃度間存在良好的相關(guān)關(guān)系,,可實(shí)現(xiàn)由滴定法估算實(shí)際厭氧發(fā)酵中的乙酸質(zhì)量濃度,;在對(duì)厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的酸化預(yù)警作用中,相比于pH值,,采用修正后滴定法測(cè)得的VFA與TIC質(zhì)量濃度比更為及時(shí)有效,。
張志萍 , 周雪花 , 馮宜鵬 , 王艷錦 , 張全國(guó)
2013, 44(9):97-101. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.018
摘要:借助Design-Expert(version 8.0)軟件,采用Box-Benhnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)法及響應(yīng)面分析法,,對(duì)食草性牲畜糞便與秸稈利用光合微生物進(jìn)行聯(lián)合制氫的預(yù)混工藝進(jìn)行優(yōu)化研究,。設(shè)定三因素三水平的響應(yīng)面試驗(yàn),三因素為pH值,、預(yù)混溫度,、預(yù)混時(shí)間,,響應(yīng)值為OD值,零點(diǎn)試驗(yàn)進(jìn)行3次,。使用Design-Expert軟件對(duì)響應(yīng)面試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,,結(jié)果表明,響應(yīng)面模型中二次方模型表達(dá)最準(zhǔn)確,,三因素間存在顯著相關(guān)性,,通過(guò)回歸方程的修正得到優(yōu)化后的預(yù)混工藝為:時(shí)間6.3d、pH值4.9,、溫度48℃,,預(yù)估計(jì)最大OD值為2.6968,,預(yù)測(cè)值與驗(yàn)證試驗(yàn)平均值接近,。
2013, 44(9):102-106. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.019
摘要:研究了小麥秸稈丙酸法預(yù)處理的反應(yīng)歷程和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。脫木質(zhì)素過(guò)程分為0~60min的快速脫木質(zhì)素和60~180min的脫殘余木質(zhì)素2個(gè)階段,。通過(guò)建立反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,,獲得了丙酸法預(yù)處理小麥秸稈的化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)和反應(yīng)級(jí)數(shù)。溫度分別為333,、343,、353、363K時(shí),,速率常數(shù)分別為0.0023,、0.0028、0.0037,、0.005,,反應(yīng)級(jí)數(shù)為一級(jí)。在一定溫度和時(shí)間條件范圍內(nèi)的動(dòng)力學(xué)研究表明,,小麥秸稈的丙酸法預(yù)處理的平均反應(yīng)活化能為26.05kJ/mol,,頻率因子為26.797L/(mol·min)。
郎林 , 王鳳旵 , 張超 , 陰秀麗 , 吳創(chuàng)之
2013, 44(9):107-113. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.020
摘要:以生物質(zhì)稻殼氣化殘?jiān)≧HA)為原料,,通過(guò)KOH溶液高溫水熱反應(yīng)制取RHA硅溶膠,,采用水熱合成法制備K—ZSM—5分子篩??疾炝藷崴磻?yīng)時(shí)間對(duì)Si溶出率的影響,,分析了RHA硅溶膠的復(fù)雜物質(zhì)組成。研究了RHA硅溶膠復(fù)雜合成體系中,,模板劑種類,、硅鋁摩爾比、晶化溫度和晶化時(shí)間等因素對(duì)K—ZSM—5分子篩成核與生長(zhǎng)過(guò)程的影響規(guī)律,;并采用XRD,、SEM,、ICP、TG,、N2吸附脫附等手段表征分子篩晶體,。結(jié)果表明:直接以RHA硅溶膠為原料合成K—ZSM—5分子篩時(shí),對(duì)有機(jī)模板劑的結(jié)構(gòu)導(dǎo)向作用要求較高,;采用乙醇類的弱有機(jī)模板劑無(wú)法合成出分子篩晶體,;采用低含量的TPABr強(qiáng)有機(jī)模板劑,可以在一定硅鋁摩爾比范圍內(nèi)合成出晶形較為完備的K—ZSM—5分子篩晶體,,但存在合成體系可調(diào)范圍比較窄,,晶形雜亂且粒度較大,合成溫度較高,,合成時(shí)間較長(zhǎng)等劣勢(shì),。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),煅燒方式對(duì)所合成的大粒度K—ZSM—5分子篩晶體的孔道結(jié)構(gòu)影響較大,,直接550℃高溫煅燒容易形成積碳,,須在350℃中溫?zé)峤?h后,再550℃高溫煅燒才能獲得純凈的K—ZSM—5分子篩產(chǎn)品,。
楊文申 , 郎林 , 王鳳旵 , 陰秀麗 , 吳創(chuàng)之
2013, 44(9):114-117. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.021
摘要:采用原位水熱合成法在多孔α-Al2O3上制備了CoAPSO-5分子篩膜,;通過(guò)XRD和SEM檢測(cè),證明所合成的CoAPSO-5分子篩膜致密,、均一,、厚度20μm無(wú)取向;通過(guò)氣體滲透法檢測(cè)所合成的分子篩膜為無(wú)缺陷,;同時(shí),,考察了CoAPSO-5分子篩膜對(duì)CO2/CH4混合氣的分離效果,滲透分離結(jié)果顯示,,在滲透壓差分別為0.3和0.5MPa時(shí),,CO2/CH4的真實(shí)分離系數(shù)分別為4.86和5.29。
2013, 44(9):118-124,117. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.022
摘要:針對(duì)高靜壓技術(shù)對(duì)果蔬制品質(zhì)構(gòu)的雙重影響,,綜述了果蔬制品質(zhì)構(gòu)與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的關(guān)系,,并從細(xì)胞結(jié)構(gòu)的3個(gè)層面(細(xì)胞壁、細(xì)胞膜和細(xì)胞間隙)闡明了高靜壓對(duì)果蔬制品質(zhì)構(gòu)的影響機(jī)制,。通過(guò)總結(jié)國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn),,論述了高靜壓對(duì)固體、液體果蔬制品質(zhì)構(gòu)變化的影響,,最后提出了高靜壓對(duì)果蔬制品質(zhì)構(gòu)的研究重點(diǎn)和方向,,為改善果蔬制品的質(zhì)構(gòu)提供思路。
2013, 44(9):125-131,137. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.023
摘要:以牛肉為研究對(duì)象,,采用電子鼻技術(shù)考察實(shí)驗(yàn)參數(shù)——頂空空間,、樣品質(zhì)量和頂空生成時(shí)間對(duì)電子鼻傳感器響應(yīng)信號(hào)的影響,。選取傳感器信號(hào)峰值和穩(wěn)定值進(jìn)行分析,通過(guò)方差分析觀察單個(gè)傳感器以及整個(gè)傳感器陣列對(duì)不同參數(shù)的響應(yīng)情況,,同時(shí)結(jié)合主成分分析,、線性判別分析得出較佳頂空空間為500mL、樣品質(zhì)量為25g,、頂空生成時(shí)間為5min,,并應(yīng)用此參數(shù)進(jìn)行電子鼻對(duì)儲(chǔ)藏0、3,、5,、7、10,、12,、14d牛肉樣品的檢測(cè),逐步判別分析正確率為98.57%,。
2013, 44(9):132-137. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.024
摘要:根據(jù)10~4500MHz間采后21周貯藏期間無(wú)損富士蘋果介電參數(shù)的頻譜特性,,建立了蘋果可溶性固形物含量的支持向量回歸(SVR)預(yù)測(cè)模型和BP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型;并綜合比較了采用原始頻譜(FF),、主成分分析(PCA)和連續(xù)投影算法(SPA)優(yōu)選頻率對(duì)模型預(yù)測(cè)效果的影響。研究結(jié)果表明,,PCA—SVR建模效果最好,,其預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)為0.883,均方根誤差為0.552,,PCA—BP的建模效果較PCA—SVR稍差,。并且發(fā)現(xiàn)經(jīng)SPA處理后的數(shù)據(jù)建立的模型,均方根誤差普遍較??;經(jīng)PCA處理后的數(shù)據(jù)建立的模型,預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)普遍較高,。
2013, 44(9):138-144. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.025
摘要:采用可見/近紅外光譜在線檢測(cè)裝置進(jìn)行贛南臍橙可溶性固形物含量在線檢測(cè)模型優(yōu)化研究,。樣品以5個(gè)/s的速度運(yùn)動(dòng),采集可見/近紅外漫透射光譜,。光譜經(jīng)過(guò)預(yù)處理后,,分別應(yīng)用向后區(qū)間偏最小二乘法(BiPLS)、遺傳算法(GA)和正自適應(yīng)加權(quán)算法(CARS)篩選特征變量,,并通過(guò)外部驗(yàn)證評(píng)價(jià)PLS模型預(yù)測(cè)能力,。一階微分處理后經(jīng)CARS篩選特征變量建立的PLS模型預(yù)測(cè)結(jié)果最優(yōu),預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)和預(yù)測(cè)均方根誤差分別為0.94和0.42%,。結(jié)果表明CARS算法可有效簡(jiǎn)化贛南臍橙可溶性固形物可見/近紅外光譜在線檢測(cè)模型并提高模型的預(yù)測(cè)精度,。
2013, 44(9):145-151. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.026
摘要:為了揭示紅外輻射與對(duì)流聯(lián)合干燥機(jī)理以及干燥過(guò)程的熱質(zhì)傳遞特性,,建立了聯(lián)合干燥過(guò)程的數(shù)學(xué)模型;數(shù)值模擬了稻谷干燥中的熱質(zhì)傳遞過(guò)程,;根據(jù)數(shù)值模擬的干燥條件,,搭建了紅外輻射與對(duì)流聯(lián)合干燥試驗(yàn)臺(tái);通過(guò)紅外輻射與對(duì)流聯(lián)合干燥試驗(yàn),,研究了不同操作條件對(duì)干燥過(guò)程的影響,。結(jié)果顯示數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好。
2013, 44(9):152-156. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.027
摘要:基于馬鈴薯內(nèi)部結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性和分布隨機(jī)性,,利用分形特性模擬了在干燥過(guò)程中的水分輸運(yùn)過(guò)程,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)合收縮和分形現(xiàn)象的模型呈無(wú)收縮現(xiàn)象連續(xù)介質(zhì)模型更接近實(shí)驗(yàn)值,且分形模型的內(nèi)部壓力分布沒有出現(xiàn)像連續(xù)模型呈比例逐層下降的現(xiàn)象,。包括收縮的分形模型與孔的連通性,、孔隙率、面積分形維數(shù)和孔最小最大直徑比值成正比,,與迂曲分形維數(shù)和迂曲度成反比,。
2013, 44(9):157-161. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.028
摘要:采用堿性蛋白酶Alcalase 2.4L水解花生乳狀液體系中蛋白質(zhì),研究了蛋白酶在乳狀液體系中的水解特性,。結(jié)果表明:蛋白質(zhì)水解度隨著初始酶濃度的增加而提高,,在酶濃度一定的情況下水解度隨著初始底物濃度的提高而降低。蛋白質(zhì)水解度與乳狀液的破乳率存在顯著正相關(guān)(r=0.983),。在花生乳狀液體系中Alcalase 2.4L的水解動(dòng)力學(xué)參數(shù)Km=0.0698mol/L,,Vmax=3.71×10-4mol/(min·L)。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出蛋白質(zhì)酶解初級(jí)階段的動(dòng)力學(xué)方程,,確定蛋白質(zhì)水解和乳狀液破乳的臨界初始底物質(zhì)量濃度為8.73g/L(加酶量為0.05%),。在酶和底物初始濃度以及反應(yīng)時(shí)間確定的前提下,通過(guò)動(dòng)力學(xué)方程可預(yù)測(cè)破乳過(guò)程中蛋白質(zhì)的水解度及破乳率,。
酈金龍 , 程永強(qiáng) , 焦翔 , 朱巧梅 , 殷麗君
2013, 44(9):162-168. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.029
摘要:以W/O,、W/O/W乳狀液形式包埋鹽鹵,制備成具有緩釋作用的新型乳液型豆腐凝固劑,,應(yīng)用于豆腐生產(chǎn),。研究發(fā)現(xiàn):乳化型凝固劑可以減緩凝固劑與大豆蛋白的作用強(qiáng)度,改善豆腐凝膠的空間結(jié)構(gòu),,降低凝膠硬度,,而保持原有彈性。乳液凝固劑的使用能一定程度上減少豆腐加工過(guò)程中蛋白質(zhì)和大豆異黃酮的物理?yè)p失,,提高大豆異黃酮保有量,。此外,豆腐凝膠亮度與白度均有上升。
2013, 44(9):169-176. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.030
摘要:闡述了波譜成像技術(shù)在作物病害信息早期檢測(cè)方面的研究進(jìn)展,。作物病害是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展的重要因素,。實(shí)時(shí)、靈敏,、可靠的作物病害檢測(cè)和防治是進(jìn)行科學(xué)的作物生產(chǎn)管理的基礎(chǔ),。利用多光譜圖像、高光譜圖像,、熱紅外圖像等波譜成像技術(shù),結(jié)合作物病理學(xué)以及化學(xué)計(jì)量學(xué)的方法,,對(duì)感病植株進(jìn)行早期檢測(cè),建立能準(zhǔn)確反映作物病害的檢測(cè)模型和病害程度的定量描述模型,,對(duì)提高作物抗病機(jī)制的研究,,科學(xué)指導(dǎo)作物生產(chǎn)具有重要的意義。
2013, 44(9):177-181. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.031
摘要:應(yīng)用高光譜成像技術(shù)無(wú)損檢測(cè)柑橘的缺陷,。選取蒂腐,、黑斑、褐腐,、結(jié)痂缺陷果和正常果各30個(gè),,提取并分析了5類果皮感興趣區(qū)域光譜曲線并結(jié)合主成分分析法確定2個(gè)最佳波長(zhǎng)(615nm和680nm),然后基于特征波長(zhǎng)作主成分分析,,選取第2主成分作為分類識(shí)別圖像,,提出采用特征波長(zhǎng)主成分分析法與波段比算法相結(jié)合的方法,識(shí)別率達(dá)到94%,。試驗(yàn)結(jié)果表明,高光譜成像技術(shù)可以有效地對(duì)帶有蒂腐,、黑斑、褐腐,、結(jié)痂缺陷的柑橘進(jìn)行分類識(shí)別。
閆潤(rùn) , 王新忠 , 邱白晶 , 史德林 , 孔鵬飛
2013, 44(9):182-186. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.032
摘要:應(yīng)用近紅外光譜技術(shù)對(duì)草莓品種快速鑒別進(jìn)行了研究,。通過(guò)比較7種預(yù)處理方法,,確定SNV+MAF+2D組合預(yù)處理方法最佳。采用相關(guān)系數(shù)閾值法提取了14個(gè)與草莓品種信息相關(guān)的特征光譜,。建立了基于548~562nm范圍內(nèi)14個(gè)特征光譜的PLS—ANN,、PLSR、PCR 3種校正模型,。經(jīng)預(yù)測(cè)集樣品驗(yàn)證,,主成分?jǐn)?shù)為9時(shí)的PLS—ANN模型最優(yōu),其預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)和預(yù)測(cè)均方根誤差分別為0.9677和0.461,。結(jié)果表明,,通過(guò)提取少量特征光譜建立PLS—ANN校正模型能實(shí)現(xiàn)草莓品種的快速鑒別。
王開義 , 張水發(fā) , 楊鋒 , 劉忠強(qiáng) , 王曉鋒
2013, 44(9):187-192. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.033
摘要:針對(duì)馬鈴薯丁粘連圖像分割問(wèn)題,提出一種融合分水嶺和改進(jìn)馬爾科夫隨機(jī)場(chǎng)(MRF)的分割方法,。分水嶺方法可以將粘連圖像分割為若干一致性較好的區(qū)域,,恰好有利于MRF進(jìn)行標(biāo)記,同時(shí),,針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中區(qū)域勢(shì)團(tuán)勢(shì)能不一致的情況,,通過(guò)改進(jìn)勢(shì)函數(shù)確定MRF的條件概率,使其在全局上具有一致性,,從而解決粘連分割問(wèn)題,。用分水嶺方法對(duì)圖像進(jìn)行初始分割,將圖像轉(zhuǎn)化為塊狀表示,。綜合考慮初始分割區(qū)域的相對(duì)高度和面積,,用改進(jìn)的MRF標(biāo)記正確分割區(qū)域和過(guò)分割區(qū)域。計(jì)算過(guò)分割區(qū)域與鄰域的緊密度,,選擇緊密度最大的鄰域并與之合并,。試驗(yàn)結(jié)果表明,該方法在繼承了分水嶺方法優(yōu)點(diǎn)的前提下,,解決了過(guò)分割的問(wèn)題,,正確率為95%。
2013, 44(9):193-197. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.034
摘要:提出了一種基于超聲波傳感技術(shù)的溫室草莓冠層三維重構(gòu)與測(cè)量方法,,用Matlab軟件的interp1()函數(shù),、quad函數(shù)、surf函數(shù)等進(jìn)行溫室草莓冠層曲線,、曲面的擬合并完成面積,、體積的計(jì)算。以6壟溫室草莓冠層作為試驗(yàn)對(duì)象,,采用該系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn),,與人工測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。分析結(jié)果表明,,檢測(cè)結(jié)果的可重復(fù)性較好(R2為0.9275,,RMSE為0.1358m3),與人工測(cè)量結(jié)果相一致(R2為0.9411,,RMSE為0.1345m3),,該方法具有較高的穩(wěn)定性及可行性。
2013, 44(9):198-202,208. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.035
摘要:根據(jù)美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕圖像色彩分布特征,,選擇RGB顏色空間,,分析網(wǎng)幕、葉片和樹枝的各通道數(shù)據(jù)的差值,,采用R—B色差模型并結(jié)合最大類間方差法和閾值算法,,分割網(wǎng)幕圖像,。使用Freeman編碼算法和區(qū)域標(biāo)記計(jì)算出每一區(qū)域的面積,使用多個(gè)面積的平均值和標(biāo)準(zhǔn)方差確定面積雙閾值,,進(jìn)行殘余噪聲去除,。根據(jù)面積分別對(duì)大片白色區(qū)域和細(xì)小白色區(qū)域使用改進(jìn)的膨脹腐蝕法進(jìn)行圖像補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)表明,,網(wǎng)幕圖像識(shí)別精度在85%以上,,單幅圖像處理時(shí)間小于40ms。
2013, 44(9):203-208. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.036
摘要:為了快速無(wú)損測(cè)量植物葉片的面積,利用Java編寫的軟件,,以Android智能手機(jī)為工作平臺(tái),使用圖像處理技術(shù)對(duì)植物葉片面積進(jìn)行測(cè)量,。測(cè)量步驟分為:圖像獲取、圖像分割,、圖像二值化,、濾波去噪、葉片面積計(jì)算,。采用該方法分別對(duì)面積為100mm2的三角形,、100mm2的正方形、314.15mm2的圓,、112.26mm2的正五角星在150mm和200~800mm之間間隔為100mm的8個(gè)距離段進(jìn)行了面積測(cè)量,結(jié)果顯示其測(cè)量誤差范圍在-0.62%~0.79%之間,。應(yīng)用該方法測(cè)量了代表不同植物葉片形狀的番茄、茄子和楓葉葉片,,當(dāng)手機(jī)和葉片的距離在300~600mm時(shí),,測(cè)量結(jié)果與LI—3100型葉面儀測(cè)得的結(jié)果偏差在±1%以內(nèi),其他距離段偏差均大于1%,。本研究設(shè)置圖像為2560像素×1920像素,,測(cè)量精度能達(dá)到0.001cm2,證明該方法具備精確測(cè)量葉片面積的能力,。
2013, 44(9):209-213,218. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.037
摘要:核函數(shù)形式的選擇與核函數(shù)參數(shù)值的大小是影響支持向量機(jī)的2個(gè)關(guān)鍵因素,,傳統(tǒng)的支持向量機(jī)分類精度低、時(shí)效性差,,為了獲得高精度,、高時(shí)效性的支持向量機(jī),從影響支持向量機(jī)的核函數(shù)與核函數(shù)參數(shù)值2個(gè)關(guān)鍵因素著手,,提出了基于變尺度混沌粒子群優(yōu)化(MSCPSO)混合核SVM參數(shù)的分類器。將此分類模型用于預(yù)測(cè)生菜葉片的生育期,,以及預(yù)測(cè)3個(gè)生育期的生菜葉片氮素水平,,預(yù)測(cè)精度分別達(dá)到91.51%、85.38%,、82.59%和81.26%,。與傳統(tǒng)的粒子群優(yōu)化混合核SVM的分類器和變尺度混沌粒子群優(yōu)化RBF_SVM分類器相比,提出的分類器模型分類精度高、時(shí)效性好,。
鄭玲 , 朱大洲 , 王成 , 潘大宇 , 羅斌 , 趙春江
2013, 44(9):214-218. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.038
摘要:為了快速,、無(wú)損地測(cè)量小麥生物量,根據(jù)小麥莖稈的力學(xué)特性,,設(shè)計(jì)了一種基于LabVIEW的小麥生物量檢測(cè)系統(tǒng),。以壓力傳感器為測(cè)量元件,以阿爾泰DAM—3056AH為高速采集模塊,,獲取的小麥?zhǔn)芡茥U作用產(chǎn)生的回彈力信號(hào)由LabVIEW測(cè)量系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集,、顯示和保存。利用該檢測(cè)系統(tǒng)在田間進(jìn)行小麥生物量檢測(cè)試驗(yàn),,以驗(yàn)證系統(tǒng)的性能,。試驗(yàn)結(jié)果表明不同品種的小麥莖稈回彈力具有明顯的差異,小麥莖稈回彈力與生物量(鮮質(zhì)量)具有一定的相關(guān)性,,采用線性回歸法建立兩者之間的回歸模型,,模型的決定系數(shù)R2達(dá)到0.7127。結(jié)果表明基于力學(xué)原理進(jìn)行小麥生物量檢測(cè)是可行的,。
2013, 44(9):219-224,242. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.039
摘要:采用黑龍江長(zhǎng)白山地區(qū)長(zhǎng)白落葉松人工林LiDAR數(shù)據(jù)和野外調(diào)查補(bǔ)充樣地?cái)?shù)據(jù),,利用樹冠高層模型和三維點(diǎn)云分割相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)單木識(shí)別,選擇逐步回歸分析法進(jìn)行單木參數(shù)和生物量估算,。結(jié)果表明:機(jī)載LiDAR估測(cè)的長(zhǎng)白落葉松單木參數(shù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)具有較好的相關(guān)性,,單木樹高、冠幅,、胸徑和地上生物量的R2分別為0.8732,、0.6335、0.7903和0.7992,;平均擬合精度分別為88.34%,、83.46%、85.11%和86.19%,;幼齡林,、中齡林、近熟林和成熟林的單木平均生物量分別為25.12,、94.08,、117.74、279.33kg,。
泮進(jìn)明 , 王小雙 , 蔣勁松 , 俞永華 , 陳賢惠
2013, 44(9):225-235. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.040
摘要:家禽視覺系統(tǒng)高度發(fā)達(dá),,LED光源優(yōu)點(diǎn)突出,兩者協(xié)同創(chuàng)新并正在迅速形成新的交叉領(lǐng)域,。綜述了具有代表性的家禽——雞規(guī)模養(yǎng)殖LED光環(huán)境調(diào)控技術(shù)的研究現(xiàn)狀,。在肉雞方面,,通過(guò)LED的光色、光照度與光周期等因子的調(diào)控,,可影響小腸黏膜結(jié)構(gòu)來(lái)提高營(yíng)養(yǎng)吸收和促進(jìn)生長(zhǎng),,通過(guò)影響衛(wèi)星細(xì)胞增殖及肌肉纖維發(fā)育提高屠宰性能與雞肉品質(zhì),同時(shí)影響行為和健康,,增強(qiáng)免疫力,,降低死亡率和疾病發(fā)生率等。在蛋雞和種雞方面,,通過(guò)對(duì)光環(huán)境進(jìn)行調(diào)控,,可影響其飼料消耗,并促進(jìn)促黃體素和促卵泡素等激素的釋放來(lái)影響性成熟,、開產(chǎn)日齡,、產(chǎn)蛋率等,同時(shí)提高種雞的受精孵化率,,改善雞蛋品質(zhì)情況,,有效降低啄癖現(xiàn)象。最后,,分析了家禽規(guī)模養(yǎng)殖LED光環(huán)境調(diào)控技術(shù)存在的問(wèn)題,,并對(duì)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。
2013, 44(9):236-242. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.041
摘要:針對(duì)棲架養(yǎng)殖模式下蛋雞的發(fā)聲,,采用頻譜分析技術(shù),,運(yùn)用音頻分析軟件Sound Analysis Pro提取不同行為狀態(tài)下的發(fā)聲圖譜,采集其聲學(xué)參數(shù)作為特征向量,,應(yīng)用J48決策樹算法,、樸素貝葉斯理論和支持向量機(jī)模型分別構(gòu)建蛋雞發(fā)聲分類識(shí)別器,利用開源的數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)Weka 3.6進(jìn)行實(shí)驗(yàn),。結(jié)果表明,,棲架養(yǎng)殖模式下,7:00~8:00的蛋雞發(fā)聲中,,產(chǎn)蛋叫聲,、愉悅叫聲分別占全部發(fā)聲的42.2%、21.6%,,相比于傳統(tǒng)的籠養(yǎng)模式,,有效地表達(dá)了蛋雞生長(zhǎng)過(guò)程中的自然行為和生理活動(dòng);基于J48決策樹算法的蛋雞發(fā)聲分類模型識(shí)別率最高,,達(dá)到88.3%,,具有較好的識(shí)別效果,可運(yùn)用于蛋雞發(fā)聲的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和不同情感的分類識(shí)別,。
2013, 44(9):243-249. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.042
摘要:針對(duì)蝗蟲趨光選擇性,、蝗蟲趨光辨識(shí)敏感性、頻閃交變光照對(duì)蝗蟲趨光增益特點(diǎn),,利用所研制的陣列條紋調(diào)控光照光源,,對(duì)比優(yōu)選了蝗蟲趨光良好的光譜光照調(diào)控組合模式,進(jìn)行了蝗蟲趨光誘導(dǎo)試驗(yàn),,探討了蝗蟲趨光效應(yīng)激發(fā)的機(jī)理,。結(jié)果表明:陣列條紋光譜光照調(diào)控組合具有強(qiáng)化蝗蟲趨光視覺增益、調(diào)控蝗蟲趨光視動(dòng)增效,、激發(fā)蝗蟲趨光聚集效應(yīng),、削弱蝗蟲趨光惰性的功效;蝗蟲趨光響應(yīng)激發(fā)效果由陣列條紋光譜光照能量及其調(diào)控光照組合方式?jīng)Q定,;蝗蟲對(duì)發(fā)光間隔為30ms的陣列頻閃紫光與發(fā)光周期為640ms的豎條紋交變綠紫藍(lán)光組合光照的趨光響應(yīng)相對(duì)最優(yōu),。調(diào)控光照光源激發(fā)飼養(yǎng)棚內(nèi)蝗蟲趨光效果結(jié)果表明:20:00~23:00,其調(diào)控激發(fā)蝗蟲趨光效果良好, 光照至24:00,,蝗蟲趨光總響應(yīng)率及聚集率分布達(dá)到了80%±5%和50%±5%,,然而,蝗蟲的生物習(xí)性及智慧性,、蝗蟲夜間活力降低的趨光惰性,、環(huán)境因素、LED光源調(diào)控性光照強(qiáng)度增強(qiáng)的限制等制約蝗蟲的趨光效應(yīng),。
2013, 44(9):250-254. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.043
摘要:根據(jù)能量守恒定律建立了高速電主軸功率流模型,,研究了電動(dòng)機(jī)電磁損耗、軸承摩擦損耗和風(fēng)阻損耗之間的關(guān)系,,并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量2ZDG60型高速電主軸運(yùn)行過(guò)程中的電磁損耗參數(shù),,對(duì)此模型進(jìn)行驗(yàn)證,其理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合度較高,。在此基礎(chǔ)上,,對(duì)2ZDG60型高速電主軸進(jìn)行了熱態(tài)有限元仿真,分析其不同轉(zhuǎn)速下的溫升分布,,其中在集中產(chǎn)熱區(qū)域軸承和電動(dòng)機(jī)處溫升較高,,測(cè)量前軸承外圈以及殼體前部、中部,、后部的溫升情況,,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)相比誤差較小,進(jìn)一步驗(yàn)證了高速電主軸功率流模型的準(zhǔn)確性
2013, 44(9):255-260. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.044
摘要:結(jié)合剛性機(jī)構(gòu)分類思想和剛體代替綜合法,,設(shè)計(jì)了一多層LEMs機(jī)構(gòu),。基于柔順機(jī)構(gòu)偽剛體模型及LET鉸鏈等效彈簧剛度模型,,對(duì)多層LEMs進(jìn)行分析,,推導(dǎo)出該機(jī)構(gòu)的輸入載荷和輸出位移量的理論計(jì)算公式,,并用該理論計(jì)算公式對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)對(duì)該設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行有限元仿真分析,,兩種方法所得結(jié)果基本一致,,表明理論分析的正確性和該設(shè)計(jì)的可行性。
崔國(guó)華 , 周海棟 , 王南 , 張海強(qiáng)
2013, 44(9):261-266. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.045
摘要:綜合考慮并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)工作空間,、靈巧度,、承載能力、剛度等多方面性能要求,,以3—UPS—S型并聯(lián)機(jī)構(gòu)為例,,基于Isight集成Matlab、Pro/E,、ANSYS等軟件,,構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)基本流程,進(jìn)行并聯(lián)機(jī)構(gòu)多目標(biāo)尺度綜合,,建立一種并聯(lián)機(jī)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化的方法,。研究結(jié)果表明,該方法可以有效集成各領(lǐng)域工程軟件進(jìn)行組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)與多目標(biāo)優(yōu)化,,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo),、自動(dòng)三維模型建立及有限元分析等步驟,得到Pareto圖及Pareto前沿,,決策者可根據(jù)優(yōu)化信息選取合適的最優(yōu)解,。
2013, 44(9):267-271. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.046
摘要:在精密微位移領(lǐng)域,杠桿式柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)常被用來(lái)放大壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的微小位移,。在考慮柔性鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)中心偏移量的基礎(chǔ)上,,推導(dǎo)出杠桿式柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)放大率計(jì)算公式,并采用有限元分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試進(jìn)行驗(yàn)證,。通過(guò)公式計(jì)算,、有限元仿真分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到的放大率分別為8.31、8.38和8.20,,有限元仿真值和公式計(jì)算值之間的誤差為1%,,實(shí)驗(yàn)測(cè)試值和公式計(jì)算值之間的誤差為1.3%,證明了計(jì)算公式的正確性,。
2013, 44(9):272-278. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.047
摘要:為滿足大口徑鋼管測(cè)量精度的需要,,設(shè)計(jì)了一種龍門架式鋼管在線測(cè)量及噴標(biāo)系統(tǒng)。利用龍門架兩側(cè)立柱激光傳感器的豎直運(yùn)動(dòng),,測(cè)量鋼管截面外徑上點(diǎn)的坐標(biāo),,利用最小二乘法求其圓心坐標(biāo),采用近似直徑法求取該截面的最大直徑和最小直徑,從而求得該截面的圓度,。實(shí)例證明該系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理算法可實(shí)現(xiàn)鋼管外徑及圓度的測(cè)量,,并具有相當(dāng)高的精度。對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行誤差分析,,得知影響測(cè)量結(jié)果的主要來(lái)源是鋼管的擺放姿態(tài),,通過(guò)投影及坐標(biāo)變換對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償,補(bǔ)償后結(jié)果得到了一定的改善,,從而驗(yàn)證了誤差分析的合理性和補(bǔ)償方法的可行性,該系統(tǒng)可用于大口徑鋼管的在線測(cè)量,。
2013, 44(9):279-283. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.048
摘要:為進(jìn)一步提高微型熱光電系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化效率,,在系統(tǒng)中設(shè)置了一維Si/SiO2光子晶體過(guò)濾器,以實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)波輻射能的回收利用,。根據(jù)光學(xué)薄膜設(shè)計(jì)理論以及傳輸矩陣的方法,,獲取了過(guò)濾器的基本結(jié)構(gòu)及光學(xué)特性,并針對(duì)其第一反射帶寬度過(guò)窄的缺點(diǎn),,采用多層膜疊加的方法,,獲得了一個(gè)改進(jìn)結(jié)構(gòu)的過(guò)濾器[1.10(L/2HL/2)](L/2HL/2)3[1.10(L/2HL/2)] [0.95(L/2HL/2)](L/2HL/2)3[0.95(L/2HL/2)],其第一反射帶寬度被拓展至2~4μm,,同時(shí)在通帶內(nèi)也具有0.95的透射率,。利用完善后的系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換計(jì)算模型進(jìn)行了相關(guān)對(duì)比分析,其結(jié)果表明,,過(guò)濾器可在有效緩解電池冷卻負(fù)荷的同時(shí),,通過(guò)提高輻射壁面的溫度達(dá)到提升系統(tǒng)輸出性能的效果,在1500mL/min的總流量下,,采用改進(jìn)結(jié)構(gòu)過(guò)濾器的系統(tǒng)輸出功率達(dá)到了5.46W,,效率為2.6%,比采用基本結(jié)構(gòu)過(guò)濾器提高了5.7%,。
2013, 44(9):284-288,278. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.049
摘要:為了提高無(wú)閥壓電泵中流管的流阻特性,,提出一種新型橢圓組合管結(jié)構(gòu)。該流管為三通結(jié)構(gòu),,匯流管是傳統(tǒng)擴(kuò)散/收縮管,,分流管是橢圓曲線結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散/收縮管。通過(guò)數(shù)值模擬,,應(yīng)用正交方法優(yōu)化橢圓組合管的結(jié)構(gòu)參數(shù),。設(shè)計(jì)選用的匯流管最小寬度d=150μm,流管深度H=150μm,,優(yōu)化結(jié)果表明當(dāng)進(jìn)出口壓差為50kPa時(shí),,結(jié)構(gòu)尺寸為r=75μm,L=3000μm,,θ=7°,,γ=80°,,a=1000μm,b=450μm的橢圓組合管有最高的正反向流阻系數(shù)比λ,。通過(guò)MEMS技術(shù)制作出優(yōu)化后的橢圓組合管并進(jìn)行試驗(yàn),,并與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比。結(jié)果表明:試驗(yàn)值小于模擬值,,壓差在10~100kPa范圍內(nèi),,正向流量試驗(yàn)值與模擬值最大相差12.6%,反向流量?jī)烧咦畲笙嗖?.3%,;壓差為50kPa時(shí),,兩者的λ值分別為1.83和1.97,相差7.65%,。
蘇江 , 楊志剛 , 張長(zhǎng)健 , 沈燕虎
2013, 44(9):289-292. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.050
摘要:為了滿足自動(dòng)化生產(chǎn)線中對(duì)輕,、薄、小產(chǎn)品平穩(wěn)輸送的要求,,提出一種采用圓形壓電雙晶片振子作為驅(qū)動(dòng)源的新型直線振動(dòng)給料器,,設(shè)計(jì)了振動(dòng)給料器的結(jié)構(gòu)模型,分析了振動(dòng)給料器的工作原理,,建立了振動(dòng)給料器力學(xué)模型,。制作了振動(dòng)給料器樣機(jī),并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試,,得到了電壓,、振幅、頻率之間的關(guān)系曲線,,結(jié)果表明研制的振動(dòng)給料器與電磁式相比具有節(jié)省電能,、工作噪聲小、輸送穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),,與矩形壓電雙晶片驅(qū)動(dòng)式相比具有輸送速度快的優(yōu)勢(shì),。
袁銳 , 孫宇 , 李慶凱 , 武凱 , 陳正俊 , 徐晶晶
2013, 44(9):293-298. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.09.051
摘要:針對(duì)回轉(zhuǎn)分級(jí)篩振動(dòng)大、能量浪費(fèi)等問(wèn)題,,對(duì)其系統(tǒng)能量進(jìn)行了分析,,系統(tǒng)總能量在工作過(guò)程中呈周期性波動(dòng),造成能量浪費(fèi)和沖擊振動(dòng),,提出了一種基于系統(tǒng)總能量恒定的節(jié)能減振方法,,在系統(tǒng)中設(shè)置適當(dāng)?shù)膹椥栽瑢⒐ぷ鬟^(guò)程中的耗散能量轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能,,再將彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)能量,,來(lái)保持系統(tǒng)總能量恒定。試驗(yàn)表明,該方法節(jié)能21.71%,,減振30.89%,,具有較好的節(jié)能減振效果。
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