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农业机械购买和租赁特征与管理决策方法研究 预览
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作者 黄凰 恽竹恬 +4 位作者 张丽娜 吴昭雄 叶春 何华荣 陈兴鑫 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第5期193-200,共8页
为解决农户因资金不足导致的购机难题,本文对农机购买和租赁的特征进行分析,重点探讨直接融资租赁、售后回租、厂商租赁、转租赁、联合租赁、杠杆租赁、委托租赁和联合承租等几种融资租赁方式的运行方式和适用条件。阐述农户购机和租赁... 为解决农户因资金不足导致的购机难题,本文对农机购买和租赁的特征进行分析,重点探讨直接融资租赁、售后回租、厂商租赁、转租赁、联合租赁、杠杆租赁、委托租赁和联合承租等几种融资租赁方式的运行方式和适用条件。阐述农户购机和租赁的定性决策方法,并对农户自有资金购买、贷款购买、融资租赁和经营租赁等4种农业机械获取方式进行比较,通过计算净现金流量,对经济指标进行衡量。 展开更多
关键词 农业机械 购买 租赁 管理决策
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稻油轮作区农业机械化管理决策支持系统设计 预览
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作者 黄凰 恽竹恬 +4 位作者 张丽娜 吴昭雄 叶春 陈兴鑫 何华荣 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第3期207-211,共5页
为提高稻油轮作区农户的科学决策水平,减少决策的盲目性和随意性,本文设计一套农业机械化管理决策支持系统,并对系统的总体结构、主要功能、流程和界面设计进行研究。系统结构的核心为数据库、方法库和模型库。系统功能主要分为查询子... 为提高稻油轮作区农户的科学决策水平,减少决策的盲目性和随意性,本文设计一套农业机械化管理决策支持系统,并对系统的总体结构、主要功能、流程和界面设计进行研究。系统结构的核心为数据库、方法库和模型库。系统功能主要分为查询子系统和决策子系统,查询子系统能完成空间查询、数据查询、知识查询和文档查询,决策子系统包括农机购买和租赁、农机选择和合理配套、农机合作、农机作业服务、农机报废更新等决策模块。系统采用B/S结构模式,界面设计简洁直观,具有较强的可操作性。 展开更多
关键词 稻油轮作区 农业机械化 管理决策系统
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鼹鼠趾仿生及表面热处理提高齿形开沟刀减阻耐磨性能 预览
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作者 王少伟 李善军 +3 位作者 张衍林 万强 陈红 孟亮 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期10-20,共11页
为提高农用开沟机械开沟刀的减阻耐磨性能,该文针对课题组前期研制的齿形开沟刀,利用仿生结构和不同表面热处理对原齿形开沟刀进行优化。以鼹鼠前爪第3趾为仿生对象,设计了仿生开沟刀。使用EDEM软件进行模拟仿真试验,通过分析齿形开沟... 为提高农用开沟机械开沟刀的减阻耐磨性能,该文针对课题组前期研制的齿形开沟刀,利用仿生结构和不同表面热处理对原齿形开沟刀进行优化。以鼹鼠前爪第3趾为仿生对象,设计了仿生开沟刀。使用EDEM软件进行模拟仿真试验,通过分析齿形开沟刀和仿生开沟刀的开沟功耗,对比2种刀片的减阻性能;进行台架磨损试验,利用金相显微镜、显微硬度仪、摩擦磨损试验机分析5种表面热处理仿生开沟刀的耐磨性能。单齿仿真试验发现,仿生开沟刀刀齿的整体三维表面结构特征有利于减阻。仿真试验结果表明沟深为150、200、250、300和350mm时,仿生开沟刀比齿形开沟刀的开沟功耗分别降低9.68%、10.44%、10.22%、10.70%和10.95%,仿生开沟刀的减阻性能更优。台架磨损试验结果表明,渗铬淬火高温回火(Ⅱ型刀)、渗碳淬火低温回火(Ⅲ型刀)、激光熔覆WC/Ni60A粉末合金(Ⅳ型刀)和氧乙炔火焰堆焊铸造WC焊条(Ⅴ型刀)比淬火中温回火(Ⅰ型刀)处理的仿生开沟刀的磨损质量分别降低14.17%、42.05%、66.98%和75.96%,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型刀的耐磨性能依次提高,Ⅴ型刀最优。5种刀片组织结构、显微硬度和摩擦系数的分析结果表明,Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型刀的硬化层显微组织主要为淬火和回火马氏体,Ⅳ和Ⅴ型刀主要为WC硬质相,Ⅳ和Ⅴ型刀的组织结构更优;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型刀的平均显微硬度为558、700、888、1195和1441HV0.1;平均摩擦系数为0.67、0.57、0.26、0.25和0.22,Ⅴ型刀的显微硬度和摩擦系数最优,与台架磨损试验结果相一致。田间试验结果表明,优化后的Ⅲ型和Ⅴ型刀比原来齿形开沟刀的开沟功耗分别降低11.45%和5.41%,磨损质量分别降低28.26%和82.63%,仿生结构优化与表面热处理能够提高齿形开沟刀的减阻耐磨性能。该研究可为提高开沟刀减阻耐磨性能提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 仿生 开沟 热处理 减阻性能 耐磨性能
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基于NiO/Ca2Al2SiO7的沼气自热化学链重整制氢热分析动力学模拟 预览
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作者 梅道锋 赵海波 晏水平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期193-201,共9页
以水泥的主要成分Ca2Al2SiO7为惰性载体,采用热分析动力学研究了NiO/Ca2Al2SiO7氧载体作用下沼气的化学链重整(chemicalloopingreforming,CLR)制氢性能。通过自编的MATLAB?代码计算得到430种工况下CLR模拟结果,充分考虑NiO负载率yNiO、... 以水泥的主要成分Ca2Al2SiO7为惰性载体,采用热分析动力学研究了NiO/Ca2Al2SiO7氧载体作用下沼气的化学链重整(chemicalloopingreforming,CLR)制氢性能。通过自编的MATLAB?代码计算得到430种工况下CLR模拟结果,充分考虑NiO负载率yNiO、氧载体循环流率Fs、氧载体转化率变化ΔXs、水蒸气浓度xH2O及空气反应器温度TAR的影响。调节氧载体循环流率,可实现对(xNiO+Ca2Al2SiO7)/biogas质量比的控制,进而调整系统总焓变化ΔH,实现自热化学链重整(CLRa),即ΔH=0。在CLRa状态下,TAR和ΔXs的升高均导致H2产率降低,而Fs增加则有助于提高H2产率。模拟结果表明,当NiO含量低于10%(质量)、TAR接近1150K、ΔXs小于0.25、Fs大于2kg?s-1、xH2O小于54.5%(体积)时,H2产率可达最优值1.57(m3H2)?(m3biogas)-1。对系统的热量平衡分析显示,CLRa能够在自热状态下运行,且反应器出口处气流携带热量能够满足进口处气流的预热需求。 展开更多
关键词 制氢 CO 2 捕集 NIO 基氧载体 生物燃料 热力学
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生物炭基肥挤压成型工艺参数优化
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作者 彭春晖 任奕林 +2 位作者 李宝军 周广生 刘永红 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期74-84,共11页
针对生物炭基肥成型过程中单位产品能耗高的问题,从降低能耗、保证产品质量的角度出发,以生物炭和膨润土为基质材料,可溶性淀粉为粘结剂,尿素、磷酸二氢铵、氯化钾作为基础肥料进行挤压成型试验,研究了不同压缩速度、含水率、长径比和... 针对生物炭基肥成型过程中单位产品能耗高的问题,从降低能耗、保证产品质量的角度出发,以生物炭和膨润土为基质材料,可溶性淀粉为粘结剂,尿素、磷酸二氢铵、氯化钾作为基础肥料进行挤压成型试验,研究了不同压缩速度、含水率、长径比和基肥比(基质材料与基础肥料的比值)对比能耗和抗压强度的影响。在单因素试验的基础上,以最低比能耗、最高抗压强度为目标,采用响应面试验优化工艺参数。结果表明各因素对比能耗影响作用大小依次为长径比>含水率>压缩速度>基肥比;各因素对抗压强度影响作用大小依次为含水率>基肥比>压缩速度>长径比。最佳工艺参数为:压缩速度为50 mm/min,长径比为3.5,含水率为14.16%,基肥比为4,该条件下单位产品比能耗为20.541 k J/kg,颗粒抗压强度为35.013 N。该研究可为制粒工艺以及成型设备的改进提供一定参考。 展开更多
关键词 比能耗 炭基肥 成型 工艺优化
六头螺旋秸秆还田耕整机刀辊设计与试验 预览
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作者 张春岭 夏俊芳 +3 位作者 张居敏 周华 祝英豪 王金武 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期25-34,共10页
针对长江中下游两熟制地区土壤黏重板结,传统秸秆还田耕整机作业质量不理想、刀辊易缠绕和功耗大等问题,提出了一种六头螺旋秸秆还田耕整机刀辊。基于滑切原理设计了等滑切角二次切刀,阐述了刀辊结构及工作原理,分析了二次切刀减阻程度... 针对长江中下游两熟制地区土壤黏重板结,传统秸秆还田耕整机作业质量不理想、刀辊易缠绕和功耗大等问题,提出了一种六头螺旋秸秆还田耕整机刀辊。基于滑切原理设计了等滑切角二次切刀,阐述了刀辊结构及工作原理,分析了二次切刀减阻程度及主要作业参数。田间试验结果表明:各因素对功耗和秸秆掩埋率影响显著性由大到小分别为刀辊转速、耕深、作业速度和耕深、作业速度、刀辊转速,对秸秆粉碎率和碎土率影响显著性由大到小为刀辊转速、作业速度、耕深,通过软件分析得到最优参数组合为:耕深12.7cm,作业速度0.7m/s,刀辊转速273r/min。验证试验结果表明:最优参数组合下六头螺旋秸秆还田耕整机功耗、秸秆掩埋率、秸秆粉碎率和碎土率分别为31.9kW、93.1%、87.5%和78.3%,与软件预测值之间的误差分别为4.7%、1.4%、1.9%和2.6%。对比试验结果表明:六头螺旋秸秆还田耕整机功耗和秸秆掩埋率较水旱两用秸秆还田耕整机分别低8.8%和2.3%,秸秆粉碎率和碎土率分别高3.0%和6.1%。 展开更多
关键词 秸秆还田耕整机 六头螺旋 二次切刀 刀辊
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机采棉中残地膜静电吸附法分级去除 预览
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作者 王巧华 翁富炯 +2 位作者 张洪洲 袁成 李理 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期140-147,共8页
提出一种基于静电吸附方法分级去除机采棉中残地膜的方法,以新疆阿拉尔地区种植的新陆早26号机采棉为研究对象,根据机采棉中残地膜曲直形态与荷电极化程度存在一定的相关性,利用图像处理提取机采棉中各种残地膜杂质特征并进行聚类算法分... 提出一种基于静电吸附方法分级去除机采棉中残地膜的方法,以新疆阿拉尔地区种植的新陆早26号机采棉为研究对象,根据机采棉中残地膜曲直形态与荷电极化程度存在一定的相关性,利用图像处理提取机采棉中各种残地膜杂质特征并进行聚类算法分级,将残地膜分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等级。搭建静电吸附分离平台,对掺有不同等级残地膜的机采棉进行不同荷电时间、飞入速度、极板电压下的试验,以除杂率为测定指标,找出对应级别残地膜的最佳参数组合,以期达到残地膜杂质与机采棉的分离最大化。试验表明,对除杂率影响显著的因素由大到小为:飞入速度、荷电时间、极板电压。掺有Ⅰ级残地膜的机采棉除杂最佳荷电时间为24s,飞入速度为4.7m/s,极板电压为39kV,分离率为96.2%;Ⅱ级最佳荷电时间为29.8s,飞入速度为5.8m/s,极板电压为37.6kV,分离率为98.1%;Ⅲ级最佳荷电时间为30.1s,飞入速度为3.5m/s,极板电压为46.2kV,分离率为97.2%。研究结果表明:基于静电吸附分级去除残地膜的方法可行,能够满足实际生产需要。 展开更多
关键词 机采棉 残地膜 分离 静电吸附
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滴灌条件下水溶性肥料对灌水器堵塞影响
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作者 夏彬芸 陈红 +4 位作者 李善军 张衍林 邵显 孙国辽 熊俊强 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期120-127,共8页
为探究滴头流量等因素对水肥一体化滴灌系统灌水器堵塞的影响规律,指导滴灌系统的防堵塞管理工作,以相对流量作为堵塞程度的评价指标,通过单因素试验分析了肥液浓度、滴头流量、滴头工作压力、过滤器类型、滴头类型5个因素对灌水器堵塞... 为探究滴头流量等因素对水肥一体化滴灌系统灌水器堵塞的影响规律,指导滴灌系统的防堵塞管理工作,以相对流量作为堵塞程度的评价指标,通过单因素试验分析了肥液浓度、滴头流量、滴头工作压力、过滤器类型、滴头类型5个因素对灌水器堵塞情况的影响,采用正交试验筛选出抗堵塞的最佳灌溉模式。结果表明,肥液浓度越大,滴头和过滤器越易发生堵塞;滴头流量越大,相对流量也越大,大流量滴头相对不易发生堵塞;相对流量随着滴头工作压力的增大呈现先增后减趋势,工作压力过大也会引起滴头堵塞,农业灌溉过程中应选取适宜的滴头工作压力;叠片式过滤器比网式过滤器过滤效果更好;压力补偿式滴头抗堵塞性能优于八孔流量可调式滴头。最佳灌溉模式为:水溶性肥料稀释比例为1∶200,滴头工作压力为0.1 MPa,滴头为流量4 L/h的压力补偿式滴头。 展开更多
关键词 水溶性肥料 滴灌 水肥一体化 滴头堵塞
CO2化学吸收法中再生气的陶瓷膜余热回收特性 预览
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作者 崔秋芳 徐立强 +2 位作者 涂特 贺清尧 晏水平 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期3540-3547,共8页
在CO2化学吸收法工艺中,采用富液分流工艺,利用在贫富液换热器前分流的冷富CO2吸收剂溶液回收再生塔顶排出的热再生气(一般为CO2和水蒸气混合气)的余热,有助于降低CO2再生热耗。本文在乙醇胺(MEA)基富液分流化学吸收工艺中,以纳米级多... 在CO2化学吸收法工艺中,采用富液分流工艺,利用在贫富液换热器前分流的冷富CO2吸收剂溶液回收再生塔顶排出的热再生气(一般为CO2和水蒸气混合气)的余热,有助于降低CO2再生热耗。本文在乙醇胺(MEA)基富液分流化学吸收工艺中,以纳米级多孔亲水陶瓷膜作为分流冷富液和热再生气之间的换热介质,利用水的热质耦合传递强化余热的回收性能。以余热回收通量为指标,探讨了分流的MEA富液流量、温度、质量分数、CO2负荷和热再生气流量及再生气中水蒸气摩尔分数对陶瓷膜热回收性能的影响,并对比了不同分离层孔径陶瓷膜的余热回收性能。结果显示,陶瓷膜的余热回收性能随MEA富液流量的增加而增加,但却随富液温度的升高而大幅下降。同时,随着气体流量和再生气中水蒸气摩尔分数的增大,热回收通量均会增大。由水传质所引发的对流换热对热回收通量具有促进作用,可占总热回收量的10%左右。由于CMHE-10陶瓷膜的分离层孔径与孔隙率均大于CMHE-4陶瓷膜,因而其水传质通量大于CMHE-4陶瓷膜。但CMHE-10陶瓷膜的有效热导率却低于CMHE-4陶瓷膜,因而热回收过程中其水蒸气的冷凝总量要小,导致其热回收性能低于CMHE-4陶瓷膜。 展开更多
关键词 传热 传质 对流 热传导 渗透
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油菜联合收获机切抛组合式纵轴流脱离装置设计与试验 预览
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作者 廖庆喜 徐阳 +2 位作者 袁佳诚 万星宇 蒋亚军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期140-150,共11页
针对传统油菜联合收获机链耙式输送器输送距离长、且易引起油菜高粗茎秆堵塞的问题,设计了一种切抛组合式纵轴流脱离装置,实现油菜的强制喂入、切断抛送、脱粒分离功能于一体,整机关键部件全部采用液压驱动,可保证其无级调速和运转平稳... 针对传统油菜联合收获机链耙式输送器输送距离长、且易引起油菜高粗茎秆堵塞的问题,设计了一种切抛组合式纵轴流脱离装置,实现油菜的强制喂入、切断抛送、脱粒分离功能于一体,整机关键部件全部采用液压驱动,可保证其无级调速和运转平稳。通过对茎秆的运动学与动力学分析,确定了喂入辊、切碎滚筒和脱粒滚筒的结构参数与工作参数,以夹带损失率和功耗等为评价指标,开展了切碎滚筒转速、脱粒滚筒转速和脱粒间隙的正交试验。正交试验结果表明:较优参数组合为切碎滚筒转速450r/min、脱粒滚筒转速450r/min、脱粒间隙30mm,此时夹带损失率为0.415%,脱出物短茎秆质量分数为10.43%,切碎滚筒和脱粒滚筒总功耗为4.16kW,排草口茎秆平均长度134.8mm,对应的旋风分离清选系统籽粒总损失率为6.13%、清洁率为91.97%。田间试验表明,切抛组合式纵轴流脱离装置能实现物料由割台至脱离装置的均匀连续输送和脱粒分离功能,可满足油菜联合收获机的作业要求。 展开更多
关键词 油菜 联合收获机 切抛组合 纵轴流脱粒装置
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秸秆旋埋还田后空间分布效果仿真与试验 预览
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作者 周华 李栋 +3 位作者 刘政源 李支轶 骆双成 夏俊芳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期69-77,共9页
对传统旋耕机(TR)、秸秆旋埋还田机(SR)和深松+秸秆旋埋还田机(SSR)进行了秸秆还田离散元仿真和田间试验对比。通过设计的秸秆三维坐标测量装置对秸秆在土壤中的空间坐标进行了测量,并在三维绘图软件中还原了秸秆在土壤中的空间状态,及... 对传统旋耕机(TR)、秸秆旋埋还田机(SR)和深松+秸秆旋埋还田机(SSR)进行了秸秆还田离散元仿真和田间试验对比。通过设计的秸秆三维坐标测量装置对秸秆在土壤中的空间坐标进行了测量,并在三维绘图软件中还原了秸秆在土壤中的空间状态,及秸秆在三维图中量化及可视化显示。对取样立方体进行分层、横向及纵向划分等探究了秸秆在土壤中垂直分布及水平分布的均匀性。利用离散元软件建立了相应的仿真模型,并与田间试验设定了相同的作业参数,在仿真作业完成后,通过设置不同尺寸的GeometryBin计算区域内秸秆数量,并分别对应实际田间作业的分层、横向和纵向划分。在分层处理中,仿真与实测结果表明,SR和SSR埋入土壤中的秸秆量都明显大于TR,尤其是埋入土壤下层的秸秆量均是TR的数倍。TR、SR和SSR作业后各层秸秆占比仿真值和实测值的变异系数均呈递减趋势,其中SSR的变异系数最小,分别为28.8%和28.7%。3种耕作装备下仿真值与实测值的变异系数相差不大,平均误差为9.6%。横向和纵向划分中,TR、SR和SSR的各区域秸秆占比仿真值和实测值的变异系数无绝对规律,SSR的变异系数均最小。离散元仿真和田间试验结果表明,SSR秸秆还田后,秸秆在土壤中垂直分布和水平分布的均匀性均最优。离散元仿真较好地拟合了实际田间作业后秸秆的空间分布状态,相对误差在可接受范围内。 展开更多
关键词 耕作装备 秸秆还田 离散元仿真 空间坐标 变异系数
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滑切型自激振动减阻深松装置设计与试验 预览
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作者 周华 张文良 +2 位作者 杨全军 李东东 夏俊芳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期71-78,共8页
针对长江中下游地区黏重土壤深松作业阻力大的问题,基于滑切和自激振动减阻的原理,设计了滑切型自激振动深松装置。对滑切型铲柄的滑切角及刃口角进行了分析及参数设计,通过有限元分析,表明铲柄强度符合设计要求,自激振动弹簧采用内外... 针对长江中下游地区黏重土壤深松作业阻力大的问题,基于滑切和自激振动减阻的原理,设计了滑切型自激振动深松装置。对滑切型铲柄的滑切角及刃口角进行了分析及参数设计,通过有限元分析,表明铲柄强度符合设计要求,自激振动弹簧采用内外双弹簧以减小自激振动装置的结构尺寸。土槽对比试验表明,固定连接方式滑切型深松铲在各速度下相对于传统弧形深松铲减阻7.79%~8.81%,自激振动连接方式滑切型深松铲在各速度下相对于传统弧形深松铲减阻15.45%~20.05%。田间性能试验表明,深松后各深度下土壤坚实度下降显著,0~ 10 cm 、10~20 cm和20~30 cm深度下土壤坚实度分别减小78.18%、56.08%和62.72%;深松后各深度下土壤容重下降14.66%~20.81%,土壤含水率在0~10 cm略有下降,在10~20 cm和20~30 cm略有上升;土壤扰动系数均值为60.8%,土壤蓬松度均值为11.9%;深松深度及其稳定性系数符合行业标准,滑切型自激振动深松装置作业质量总体满足作业要求。 展开更多
关键词 黏重土壤 滑切 深松 自激振动 减阻
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冬春鲜喂饲用油菜收获机滚刀式切碎装置设计与试验 预览
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作者 蒋亚军 廖宜涛 廖庆喜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期102-111,共10页
针对长江中下游地区饲用油菜生物量大、含水率高,缺乏适用收获机械的问题,开展了冬春鲜喂饲用油菜机械化收获切碎装置设计与试验。根据物料特性、切碎及抛送等作业要求,确定了平板型滚刀式切碎装置主要结构参数和作业参数;采用单因素与... 针对长江中下游地区饲用油菜生物量大、含水率高,缺乏适用收获机械的问题,开展了冬春鲜喂饲用油菜机械化收获切碎装置设计与试验。根据物料特性、切碎及抛送等作业要求,确定了平板型滚刀式切碎装置主要结构参数和作业参数;采用单因素与二次旋转正交组合试验研究了喂入压辊转速与切碎器主轴转速对茎秆切碎长度合格率和功耗的影响,构建了长度合格率和功耗与喂入压辊转速和切碎器主轴转速的回归方程,优化得出了最佳作业参数。试验结果表明:喂入压辊转速为400~550r/min,切碎器主轴转速为600~800r/min,茎秆切碎长度合格率较优。优化得出喂入压辊转速496.17r/min、切碎器主轴转速为709.14r/min时,茎秆切碎长度合格率为91.16%。采用平板型滚刀式切碎装置开展鲜喂饲用油菜收获田间试验和饲喂试验表明:收获饲用油菜切碎茎秆长度满足饲用油菜冬春鲜喂要求。 展开更多
关键词 饲用油菜 切碎装置 滚刀式切碎器 试验
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不同水热条件对秸秆微波水热碳化产物组成和结构特性影响 预览
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作者 牛文娟 黄金芝 +4 位作者 钟菲 张诗麟 孟令凯 朱彤 袁巧霞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期205-213,共9页
为了解秸秆微波水热碳化过程中产物形成机制及其理化结构演变规律,该文采用控制变量法进行了单因素试验设计,研究了水热温度、停留时间、催化剂和原料种类对秸秆微波水热产物组成和结构特性的影响。结果表明,随着水热温度升高和停留时... 为了解秸秆微波水热碳化过程中产物形成机制及其理化结构演变规律,该文采用控制变量法进行了单因素试验设计,研究了水热温度、停留时间、催化剂和原料种类对秸秆微波水热产物组成和结构特性的影响。结果表明,随着水热温度升高和停留时间延长,液相产物的pH值先降低后增加,最低值为3.13,电导率和PO4^3-–P质量浓度先增加后下降,最大值分别为9.38 mS/cm和308 mg/L,NH4^+–N质量浓度增加,260℃最大值为155 mg/L,而水热焦的产率、H/C和O/C下降,固定碳、C、高位热值增加。高温和长停留时间使水热焦生成较多纳米碳微球结构,且使其O-H键先增多后减少。高温和K2CO3使水热焦的芳香烃结构和C=O、C–O含氧官能团增强,而长停留时间使其先增强后减弱。高温和长停留时间使水热焦的比表面积、孔体积和孔径均先增加后降低,而K2CO3使水热焦的纳米碳微球和比表面积增加,最大比表面积为10.975 9 m^2/g。玉米秆、水稻秆和油菜秆水热焦的纳米碳微球结构最明显,棉花秆水热焦的比表面积和孔体积最大。 展开更多
关键词 秸秆 温度 微波水热 水热焦 停留时间 结构特征
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稻油轮作系统农业机械化生产工程模式构建与特征分析 预览
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作者 黄凰 吴昭雄 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第1期162-167,共6页
加快推进主要农作物生产全程机械化需要对其模式进行深入研究。本文对稻油轮作系统农业机械化生产工程模式的构建进行探讨,提出以机械装备为基础,以技术路线为核心,以效率为目标的技术模式主线条,同时考虑投入要素和环境要素,建立工程... 加快推进主要农作物生产全程机械化需要对其模式进行深入研究。本文对稻油轮作系统农业机械化生产工程模式的构建进行探讨,提出以机械装备为基础,以技术路线为核心,以效率为目标的技术模式主线条,同时考虑投入要素和环境要素,建立工程模式结构框架。其次,将机械化作业程度和装备类型特征作为模式分类依据,总结6种主要的模式类型和典型的技术路线。并以湖北省为例,将地形条件和农业机械化发展现状作为模式空间分布的依据,选取地形坡度和农作物耕种收综合机械化水平两项指标,提出确定模式空间适宜性分布的方法。 展开更多
关键词 稻油轮作系统 农业机械化 模式
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基于离散元法的水稻种子含水率表征方法 预览
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作者 胡毅 杜俊 +2 位作者 杨全军 夏俊芳 梅志雄 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期171-177,共7页
【目的】针对离散元仿真软件EDEM中的输入参数缺少含水率,无法对水稻种子的物理特性进行准确描述的问题,探究表征种子含水率的参数并提出标定方法.【方法】利用圆筒试验法和EDEM仿真试验,找到了1种用颗粒间静摩擦系数来表征水稻含水率... 【目的】针对离散元仿真软件EDEM中的输入参数缺少含水率,无法对水稻种子的物理特性进行准确描述的问题,探究表征种子含水率的参数并提出标定方法.【方法】利用圆筒试验法和EDEM仿真试验,找到了1种用颗粒间静摩擦系数来表征水稻含水率的方法,并进行了验证.首先进行了5种不同含水率的水稻种子物理特性试验,验证含水率对水稻种子物理特性的影响,为仿真所需的输入参数提供依据.随后利用圆筒法测量水稻种子堆积角,得到堆积角与含水率的关系,并在EDEM软件中重复该过程,通过单因素重复试验找到对堆积角影响最显著的参数为颗粒间静摩擦系数,得到堆积角与颗粒间静摩擦系数的关系.【结果】颗粒间静摩擦系数为水稻种子含水率的表征参数,其误差小于5%.【结论】在EDEM软件中用颗粒间静摩擦系数表征水稻种子含水率的方法可行,并为其他种子在EDEM软件中含水率的表征提供了思路. 展开更多
关键词 离散元 水稻种子 含水率 种间静摩擦系数 标定
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不同含水率蚯蚓粪颗粒物料流动性研究 预览
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作者 林嘉聪 罗帅 +1 位作者 袁巧霞 曹红亮 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期221-227,共7页
蚯蚓粪是有机固体废弃物经蚯蚓过腹处理后排出的特殊物料,由于含水率高达 40%~60%的同时又能够保持散体细小颗粒的状态,导致流动性参数难以通过常规测试手段得到。为给蚯蚓粪收集、分离、运输等不同阶段机械化作业提供有效的运动摩擦参... 蚯蚓粪是有机固体废弃物经蚯蚓过腹处理后排出的特殊物料,由于含水率高达 40%~60%的同时又能够保持散体细小颗粒的状态,导致流动性参数难以通过常规测试手段得到。为给蚯蚓粪收集、分离、运输等不同阶段机械化作业提供有效的运动摩擦参数,探究含水率变化对蚯蚓粪颗粒流动性参数的影响。研究通过堆积角试验与离散元仿真(Discreteelement method,DEM)堆积角虚拟试验相结合的方法,从数值上量化分析了基于牛粪转化后不同含水率 25%~65%蚯蚓粪物料的滚动摩擦参数与物料黏结能力。结果表明,显著影响蚯蚓粪堆积角的因素为蚯蚓粪-蚯蚓粪滚动摩擦系数,蚯蚓粪-不锈钢滚动摩擦系数,蚯蚓粪的 JKR 表面能(Johnson Kendall Roberts surface energy)。随着含水率的增加,蚯蚓粪-蚯蚓粪的滚动摩擦系数由 0.135 下降至 0.110,蚯蚓粪-不锈钢滚动摩擦系数由 0.116 下降至 0.102,两者呈现小幅度下降,内摩擦角由 45.81°降至 26.10°,而 JKR 表面能由 0.179 J/m2增加至 0.345 J/m2,增幅显著。含水率低于 50%时,随着含水率增加,物料滚动摩擦系数减小,内摩擦角减小,一定程度上有利于物料滚动流动;含水率超过 50%时,由于表面能增高,内聚力增大,蚯蚓粪物料之间易发生物料黏结团聚,一定程度上又会阻碍蚯蚓粪的翻滚运动。 展开更多
关键词 含水率 蚯蚓粪 摩擦系数 流动性 黏结性能 离散元
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人字型水旱两用旋埋刀辊设计与试验 预览
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作者 祝英豪 张居敏 +3 位作者 曾荣 张文良 杨全军 夏俊芳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期49-57,273共10页
为适应长江中下游水旱轮作多熟制稻作区的秸秆还田与土壤耕作,降低现有组合刀辊的作业功耗和轴向负载,开展了螺旋横刀排列方式及结构参数的相关研究。根据对刀辊轴向受力的理论分析,提出平衡刀辊轴向力的初步方案,采用离散元软件模拟不... 为适应长江中下游水旱轮作多熟制稻作区的秸秆还田与土壤耕作,降低现有组合刀辊的作业功耗和轴向负载,开展了螺旋横刀排列方式及结构参数的相关研究。根据对刀辊轴向受力的理论分析,提出平衡刀辊轴向力的初步方案,采用离散元软件模拟不同排列形式的螺旋横刀对土壤的切削过程,仿真结果表明,人字型排列方式的轴向受载稳定性与切削阻力优于锯齿型和交错型。基于人字型排列原则,重新规划旋耕刀的布局并设计配套刀盘,形成一种人字型水旱两用旋埋刀辊。为了进一步降低刀辊功耗,建立螺旋横刀切削土壤的数学模型,分析安装角与刀宽对切削阻力及秸秆埋覆效果的影响,并进行优化。为验证刀辊优化后的区域适用性及减阻效果,进行了田间试验。试验结果表明:人字型水旱两用旋埋刀辊适用于大多数水稻田的秸秆埋覆与土壤耕作,其中耕深均值为18.10cm、耕深稳定性系数均值为92.75%、耕后单幅平整度均值为2.00cm、秸秆埋覆率均值为92.60%,均满足设计要求。同时,在不降低秸秆埋覆率的前提下,人字型刀辊较交错型刀辊降低功耗0.34%~17.01%;50毅安装角的螺旋横刀的刀辊较35毅安装角螺旋横刀的刀辊降低功耗6.81%~16.46%,达到了优化目的。 展开更多
关键词 多熟制稻作区 秸秆还田 人字型刀辊 螺旋横刀
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基于激光雷达的农业耕作微地貌测量装置设计与试验 预览
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作者 刘立超 魏国粱 +3 位作者 张青松 肖文立 孙文成 廖庆喜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期84-92,共9页
针对现有地表微地貌测量装置难以兼顾农业耕种作业后地表微地貌测量的精度和效率、部分测量装置单次测量覆盖区域不能满足统计要求的问题,设计了一套由激光雷达、直线导轨、便携式计算机和支架等构成的非接触式地表微地貌测量装置,开发... 针对现有地表微地貌测量装置难以兼顾农业耕种作业后地表微地貌测量的精度和效率、部分测量装置单次测量覆盖区域不能满足统计要求的问题,设计了一套由激光雷达、直线导轨、便携式计算机和支架等构成的非接触式地表微地貌测量装置,开发了以STM32单片机为核心的步进电机驱动控制器,并与上位机软件形成整套采集系统,可实现激光雷达精确定位并快速获取地表三维坐标。该装置典型分辨率在激光雷达扫描方向为3.8~10mm,垂直扫描方向可在毫米精度范围内任意设置,测距分辨率为1mm;测量区域覆盖面积典型值为6.8m2,垂直扫描方向分辨率为10mm时,单次测量时间低于2.5min。通过分析测量误差来源,建立了系统误差补偿模型,在15次均值滤波的条件下,该装置测量最大绝对误差为2.7mm,最大平均绝对误差为0.9mm。油菜机械直播后地表微地貌测量试验结果表明:利用Matlab生成的地表三维模型可以精确地重构原有地表微地貌特征,测量结果与实际地表高度变化吻合度较高;测量数据统计结果表明,固定区域内均方根高度和相关长度测量值需分别在16次和64次的等距采样下达到稳定均值,而畦沟相关评价参数也需要多组样本计算才具有统计意义。 展开更多
关键词 农业耕作地表 微地貌 激光雷达 粗糙度
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基于微分几何与EDEM的船型开畦沟装置触土曲面优化 预览
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作者 刘晓鹏 张青松 +3 位作者 刘立超 魏国粱 肖文立 廖庆喜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期59-69,共11页
针对长江中下游地区油菜种植时土壤黏重板结、含水率波动大、播种作业需开畦沟避免渍害的农艺要求,考虑开沟犁体的触土曲面复杂、难以通过高速数字化土槽及田间试验方法寻求其减阻设计方法和理论依据的问题,采用微分几何理论并结合EDEM... 针对长江中下游地区油菜种植时土壤黏重板结、含水率波动大、播种作业需开畦沟避免渍害的农艺要求,考虑开沟犁体的触土曲面复杂、难以通过高速数字化土槽及田间试验方法寻求其减阻设计方法和理论依据的问题,采用微分几何理论并结合EDEM仿真方法,开展了驱动圆盘犁对置组合式耕整机开畦沟装置主要触土曲面结构优化研究。通过对主要触土曲面(开畦沟前犁犁体曲面、船式开沟犁整形曲面)牵引阻力分析和曲面参数分析,确定了触土曲面主要结构参数范围。根据微分几何理论,分别建立了能量化描述不同导曲线类型(直线、抛物线、指数曲线)犁体曲面形状变化差异的微分内蕴几何量E、L、M表达式。阻力特性仿真试验结果表明:在作业速度为0.9~1.5 m/s、曲面结构参数一定时,导曲线为抛物线型的开畦沟前犁和船式开沟犁具有较好的减阻特性,其平均牵引阻力相比直线型犁体分别低15.09%、16.92%,相比指数线型犁体分别低32.59%、31.58%。触土曲面的内蕴几何量E、L、M可分别反映犁体阻力随速度的增长速率、犁体牵引阻力大小、犁体阻力随速度的波动程度。当设计犁体的导曲线形状使曲面内蕴几何量E的变化率较小、L为单调减函数、M的波动较小时,犁体具有较好的减阻性能。参数优化仿真试验表明:在作业速度为1.2 m/s、抛物线型开畦沟前犁宽度为92 mm、船式开沟犁整形曲面最大元线角为66°时,开畦沟装置牵引阻力最小,为1 042.52 N。田间试验表明:经参数优化的组合式船型开畦沟装置在作业速度为0.9、1.2、1.5 m/s时测试的平均牵引阻力分别为956.77、1 101.33、1 564.85 N,与仿真试验结果误差在7%以内,作业效果满足油菜播种开畦沟的农艺要求。 展开更多
关键词 开畦沟装置 触土曲面 结构优化 微分几何 内蕴几何量
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