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[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
黄琳 周勇 张国忠 涂鸣 刘沿 王宏波 吴泽栋
针对目前莲藕(Nelumbo nucifera Gaertn)机械化收获程度低、作业劳动强度大、莲藕采收效率低的问题,设计了一种手扶水力冲刷式挖藕机。该挖藕机采用液压系统控制污水潜水泵和喷头的往复运动,并利用2个污水潜水泵分别配置1个喷头的方式工作,保障水流有足够的流量与压力;应用AMESim软件对液压控制系统进行仿真,仿真结果显示,液压系统运行良好。以设计的手扶水力冲刷式挖藕机喷头的喷射角度、喷头的入泥深度、推移液压缸的移动速度为试验因素,以冲刷深度、浮出率为试验指标,开展三因素三水平的Box-Behnken试验,并进行响应面分析及参数优化分析。试验结果表明,当喷射角度为30°、入泥深度为-24 mm、移动速度为10 cm/s时,设计的挖藕机冲刷性能达到最优状态,此时挖藕机冲刷深度为302 mm,莲藕浮出率为90%。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
陈猛 张衍林 李善军 孟亮 张雯
设计一种以单履带为行走机构的山地果园运输车,该山地果园运输车由单履带行走装置、车架、传动装置、动力系统等组成,其主体外形尺寸为1 540mm×600mm×815mm。根据整车质心分析和人机工程学确定车辆的结构和运动参数,并利用Creo建立三维模型,计算出车辆的质心位置。根据车辆的质心位置分析车辆在横向坡面和纵向坡面的稳定性。对该山地果园运输车样机在满载情况下进行不同工作环境的测试,结果表明:设计的山地果园运输车的最大载荷为75kg,具备上10°纵向坡,下30°纵向坡以及通过20°横向坡面和通过各种复杂路面的能力。该运输车能够较好地满足山地果园横向运输要求。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
宫恩宇 陈松贵 陈鑫 张凯豪 管大为 郑金海
发展海上风电技术在国家“双碳”战略中具有重要意义,单桩冲刷深度的预测是海上风电单桩冲刷研究的热点。受比尺效应的影响,传统的小比尺物理模型通常会导致冲刷深度预测公式的适用性受到限制。为此,该文在1∶13的大比尺物理模型中开展了局部冲刷试验,研究了不规则波条件下, KC (Keulegan-Carpenter)为4～9时,单桩周围的平衡冲刷深度和冲刷坑体积。研究发现,通过改进KC的计算方法,能够提高现有公式在不规则波条件下预测平衡冲刷深度的准确度。此外,提出了单桩周围局部平衡冲刷深度和冲刷坑体积的公式,为单桩防护施工时的抛石冗余量估算提供了简便的预测方法。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
闫滨 张博 闫胜利 王宏伟 苗迎雪
水利工程中,多孔混凝土的孔隙结构有利于土壤与水体的物质交换,是一种环境友好型混凝土。为了研究多孔混凝土抗冲刷性能的影响因素及破坏机理,采用正交试验法,利用自行设计的水循环装置,依据《水工(常规)模型试验规程》(SL155-2012)模拟自然的河道环境对多孔混凝土进行冲刷试验,探讨孔隙率、水灰比、掺合料对多孔混凝土抗冲刷性能的影响及多孔混凝土的冲刷破坏机理。试验结果表明:随着孔隙率的增大,多孔混凝土的抗冲刷性能呈现增强的趋势,孔隙率20%的多孔混凝土质量损失率2.91%,孔隙率25%的多孔混凝土质量损失率为1.6%,孔隙率30%的多孔混凝土质量损失率1.4%;水灰比增大多孔混凝土的质量损失率也随之增大,水灰比0.24的多孔混凝土质量损失率1.52%,水灰比0.26的多孔混凝土质量损失率2.39%,水灰比0.28的多孔混凝土质量损失率2.95%,胶结材料剥落现象频繁出现;掺合料对多孔混凝土抗冲刷性能的影响主要取决于其颗粒级配与活性大小,在粉煤灰、硅灰、矿渣这3种掺合料中,硅灰的活性最强且颗粒级配均匀,添加硅灰的多孔混凝土质量损失率为2.03%矿渣活性稍弱,添加矿渣的多孔混凝土质量损失率为2.5%,粉煤灰的活性最低,添加粉煤灰的多孔混凝土质量损失率为2.91%。水力冲刷破坏的主要原因是在水流的反复冲刷下,多孔混凝土内部的裂缝扩展导致界面过渡区破坏,混凝土开裂,骨料脱落,混凝土失去稳定状态。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
陈倩 佘冬立 章二子 许文涛
本文对６个不同坡度和６个不同流量条件下的海涂盐碱土坡面进行上方来水径流冲刷试验，对试验中得到的盐土坡面冲刷侵蚀产沙率和几个典型的径流水动力学参数与坡度、流量的相关关系以及产沙率与各参数之间的相关关系进行分析，研究其抗冲刷性能。结果表明，产沙率Ｒｓ分别与坡度呈良好的线性正相关关系，与流量呈良好的对数关系。雷诺数Ｒｅ与流量呈线性正相关而与坡度无显著相关关系。坡面水流剪切力τ和水流功率ω与流量和坡度均呈线性正相关关系。剪切力τ、水流功率ω与产沙率对数相关，都可以很好的预测不同坡度和流量条件下的产沙率。对比相关系数，水流功率ω能更精确预测产沙率Ｒｓ。该研究结果可为海涂围垦区盐碱土地工程边坡的土壤侵蚀预．．．
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
郑攀 张衍林
为了解决藜蒿(Artemisia selengensis)人工去叶效率低和成本高的问题,设计了一种气吸式藜蒿去叶机。对气吸式藜蒿去叶机的自动开合夹、自动去叶组件等关键零部件进行设计,并对相关运动参数进行分析,得到各部件之间的运动关系式。试制样机并进行试验分析,通过正交试验得出最佳运动参数为:自动开合夹移动速度为0.120m/s、凸轮转速为50r/min、轴流风机风压为100Pa;样机在此最佳参数下的实验结果表明,该气吸式藜蒿去叶机工作时对藜蒿的夹取率为98%、去叶合格率为89%,具备较好的实用性。
关键词：
藜蒿 去叶机 气吸式 性能试验
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王卫 王百智 陈松贵 闫俊义 金峰 江朝华
水下胶结块石技术利用水下自护砂浆或混凝土的抗分散性和高流动性,填充块石间隙,形成具有一定结构强度的胶结体.该文基于水下胶结块石技术,提出海上风电单桩胶结抛石体防冲刷措施,并采用1∶13的大比尺波流物理模型试验,研究了桩周胶结抛石体抗冲刷性能.试验结果表明,采用梅花式多点浇注方式,能够将桩周抛石体胶结固化成完整的胶结抛石体防护结构;在重现期50和100a的极端波流条件下,无防护的单桩桩周土体的最大冲刷深度分别为和6.24m,冲刷坑宽度分别为6.50和13.75m,采用胶结抛石体防护结构后,桩周土体最大冲刷深度分别为2.96和4.42m,冲刷坑宽度分别为2.65和4.55m;同时,胶结抛石体结构自身无明显破坏.
关键词：
海上风电 单桩 水下胶结块石 大比尺试验
[期刊] 水产学报
[作者]
丁玲 王佳美 唐振朝 陈海刚 贾晓平
海底条件的变化可能会加剧人工鱼礁的局部冲刷甚至产生掏空,导致人工鱼礁倾覆或掩埋,最终影响人工鱼礁的生态修复功能。为更好地了解人工鱼礁的冲刷特性,明确冲刷地形的形成机制,本研究首先采用物理模型试验的方法,对放置在粉砂底质上的人工鱼礁在不同水流条件下的局部冲刷问题进行了研究,并通过对原型流场进行数值模拟,讨论分析了水流及礁体结构特征对局部冲刷形态的影响机制。模型试验结果显示,0.11 m/s流速对试验选取的模型沙的影响不显著,礁体模型背面冲刷坑的深度仅为0.5 mm,两侧无明显冲刷坑,当流速增加到0.22和0.27 m/s时,沙床表面形成了均匀分布的沙鳞,背面冲刷坑深度分别达到1.0和1.5 mm,两侧冲刷坑的最大深度为4.5 mm,宽度分别为4.0和7.5 cm;流场数值模拟的分析结果显示,原型条件下流场、沙床剪切力和涡量的高值区和模型试验中冲刷强区存在对应关系,礁体的开孔和多柱支撑设计增大了局部冲刷强度。该研究表明,在粉砂底质条件下人工鱼礁的局部冲刷程度随流速的增加而增强,但总体冲刷不严重,未出现掏空或掩埋现象;礁体结构对局部冲刷有较大影响,因此,礁体设计与布局时应综合考虑流场效应、稳定性和冲刷形态等因素。
关键词：
人工鱼礁 局部冲刷 水槽试验 数值模拟
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
梁方 马丽筠 郭洲 苏文孔 张国忠
针对荸荠(Eleocharisdulcis (Burm.f.)Trin．)外形不规则以及去皮损失大、去不净的问题,采用平刀去顶芽、斜刀去底部、圆弧刀去侧皮的组合切削方式,设计1种荸荠去皮机.通过对荸荠外形参数的测量与建模,拟合得到荸荠外轮廓曲线,确定刀具的结构参数范围.基于3D打印技术,采用单因素试验,确定了切削速度、底面斜刀倾角与长度、侧面圆弧刀弦长对去皮损失率与去净率的影响,优化得到了适宜的结构参数与运动参数,在转速为40r/min、底面斜刀倾角为82°、底面斜刀长度为14 mm、侧面圆弧刀弦长为22 mm(直径42.75mm)的条件下,去净率达到93%,损失率为24.4%,显著高于人工去皮与机械摩擦去皮.
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
袁文胜 姬长英 金诚谦 胡敏娟 张文毅
为解决现有水稻育秧方式存在的用工多、劳动强度大、生产效率低的问题,设计了一种悬挂式水稻田间育秧播种机,参考水稻工厂化育秧技术要求等相关行业标准开展试验测试,分析育秧播种机的铺土均匀性、播种均匀性和机具的整体作业质量。结果表明,该机在播种作业过程中只需驾驶员和辅助人员两人即可完成,每小时可播种4 000盘以上,具有用工少、生产效率高、播种质量高等特点。该机采用直径为160 mm的大直径外槽轮式排土辊和直径为110 mm的大直径、大窝眼式排种辊,满足了水稻育秧底土量和播种量较大的要求。田间试验结果表明,育秧盘内不同点的底土铺土厚度变异系数均小于6%,每盘播种均匀度和总播种均匀度均在90%以上,按插秧时对应切块位置测得的每格播量合格率均≥85%,作业流畅、性能稳定,各项指标符合相关标准和实际生产要求。研究表明,悬挂式水稻田间育秧播种机挂接在插秧机底盘后,可一次完成在水稻育秧盘内均匀铺底土和播种作业。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王瑞丽 潘广鑫 杨鹏 张启辉 窦森 刘德军
针对铧式犁在秸秆深埋还田作业过程中作业效果不理想的缺点，研制了一种能够应用于大田秸秆深埋还田的旋耕式开沟机。首先，利用ＳＯＬＩＤＷＯＲＫＳ三维软件进行了总体结构及关键部件设计，研制了１ＫＧ－７０型秸秆深埋还田开沟机，并对关键部件进行了动力学分析，建立了动力学数学模型；其次，利用ＡＤＡＭＳ仿真软件对关键部件进行了仿真分析，表明开沟刀片采用对称布置有利于开沟刀轴工作平稳；最后，以旋耕式秸秆深埋还田开沟机前进速度、旋耕转速、导土板角度为试验因素，抛土距离为试验指标，采用正交试验方法进行了田间试验，通过方差分析研究了不同因素对试验指标的影响，优化了旋耕式秸秆深埋还田开沟机结构参数。分析结果表明：前进速．．．
关键词：
秸秆深埋 开沟还田 旋耕式开沟机
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
袁文胜 姬长英 金诚谦 胡敏娟 张文毅
为解决现有水稻育秧方式存在的用工多、劳动强度大、生产效率低的问题,设计了一种悬挂式水稻田间育秧播种机,参考水稻工厂化育秧技术要求等相关行业标准开展试验测试,分析育秧播种机的铺土均匀性、播种均匀性和机具的整体作业质量。结果表明,该机在播种作业过程中只需驾驶员和辅助人员两人即可完成,每小时可播种4 000盘以上,具有用工少、生产效率高、播种质量高等特点。该机采用直径为160 mm的大直径外槽轮式排土辊和直径为110 mm的大直径、大窝眼式排种辊,满足了水稻育秧底土量和播种量较大的要求。田间试验结果表明,育秧盘
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
任德志 李佳奇 聂影 张雅文 成慧婷 张露籍 宫元娟
针对榛子收获过程中人工捡拾慢、分选效率低的问题，设计了一种气吸式榛子捡拾分选装置，阐述了其主要结构及工作原理,该机由捡拾装置、分选装置、收集箱、行走装置、风机等部分组成。通过统计分析榛子、落叶和碎石的拓扑形状、物料密度及质量，构建物理仿真模型，进行气—固两相流体力学计算，分析榛子在混杂物中的分选程度，确定分选装置筛板角度、筛板间距离和气体流动速度等参数。进而设计并试制出气吸式榛子捡拾分选机，并进行田间试验。以气吸式榛子捡拾分选机的筛板角度，筛板间位置和气体流动速度为试验因素，净果率为指标进行三因素二次旋转正交组合试验，确定最佳参数组合并进行田间试验验证。结果表明：气体流动速度和筛板角度对榛子净果率影响较为显著，筛板间距为显著，影响指标的因素主次顺序为气体流动速度>筛板角度>筛板间距离。当榛子捡拾分选装置筛板角度为17.13°、两个筛板间距离为251.2mm、气体流动速度为18.4m·s~(-1)时，分选榛子净果率为91.49%。田间试验表明所设计的榛子捡拾分选机能够满足作业技术要求。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王军光 李朝霞 蔡崇法 郭忠录 杨伟
土壤分离是土壤坡面侵蚀产沙的必要途径和重要过程,准确预测土壤分离过程对完善土壤侵蚀物理模型具有重要意义。利用钢制变坡冲刷水槽,在不同坡度(8.8%～46.6%)和流量(0.2～1.0L/s)组合下,研究了第四纪粘土发育红壤分离速率与流量、坡度以及水流剪切力、水流功率、单位水流功率3种水动力参数的关系。研究结果表明红壤分离速率是流量、坡度的幂函数,且坡度和单宽流量的多元回归方程能准确预测土壤分离速率(R2=0.966);水流剪切力、水流功率和单位水流功率3个水动力参数指标与土壤分离率均呈线性关系,相关系数R2分别为0.950、0.965和0.849,水流功率是描述土壤分离速率最为确切的水动力参数...
关键词：
红壤 土壤分离速率 水力参数
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王鑫 林鹏 黄浩东 袁兢 邱旭 刘鑫
海上风电由于其风资源条件好,不受占地条件约束等优点,在全球能源战略中的地位不断提升。海上风电基础广泛存在冲刷问题,冲刷会导致基础承载力下降、结构固有频率变化和海底输电管缆暴露等风险,因此对基础冲刷的监测和预警至关重要。该文首先分析了基础冲刷的动力特性,建立了风机-塔筒-基础一体化仿真模型,研究了基础冲刷深度与基础固有频率的相关关系,并分析了冲刷对结构动力响应的影响;其次提出了基础冲刷低频振动监测方法,并研发了一套海上风电基础冲刷低频振动监测系统。通过该系统在江苏某海上风电场的运用实例分析,探讨了未来基础冲刷监测的改进方向,研究成果可为国内外海上风电工程提供参考。
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