2012, 43(3):1-4,,9. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.001
摘要:設計了氫氣定容燃燒模擬實驗裝置,利用紋影法在此裝置中進行了無隔板和帶隔板條件下的氫氣空氣預混合物燃燒特性研究。結果表明,,該裝置可模擬氫氣,、空氣預混合物的自燃,。本文實驗條件下,,無隔板實驗中,,球形火焰兩端出現(xiàn)兩股火焰,;氫氣空氣預混合物的自燃首先發(fā)生在球形火焰前鋒與兩側壁面的夾角區(qū)域,。帶隔板實驗中,2種方案都可實現(xiàn)自燃,;其中第2種方案可有效阻斷火焰從上燃燒室傳播到下燃燒室,,進而實現(xiàn)自燃。
2012, 43(3):5-9. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.002
摘要:運用基于雙特征角的氣道穩(wěn)流測試系統(tǒng),,對四氣門電噴汽油機缸內(nèi)不同測試平面內(nèi)的氣流運動進行了試驗,、分析及評價,。引入特征矢量的概念,利用缸內(nèi)滾流運動矢量軌跡圖及不同氣門升程下發(fā)動機缸內(nèi)氣流運動特征矢量表,,分析了缸內(nèi)不同氣流運動形式的氣流強度,、作用平面、矢量方向,,宏觀地反映了缸內(nèi)氣體流場的運動特性及分布規(guī)律,。在發(fā)動機進氣系統(tǒng)的優(yōu)化過程中,為組織缸內(nèi)氣流最優(yōu)化作用區(qū)域及適當強度的氣流運動,,改善汽油機性能提供了新的方法和全面的數(shù)據(jù)依據(jù),。
2012, 43(3):10-15,27. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.003
摘要:進氣流動對進氣道噴射式(PFI)汽油機燃油噴射過程有重要的影響,,采用數(shù)值計算及臺架試驗的方法研究了進氣流動對汽油噴霧碰壁過程的影響,。研究表明:進氣氣流有助于燃油的空間霧化,減少以液態(tài)形式到達壁面的燃油,;進氣流動能夠明顯提高噴霧的貫穿性能,,同時在進氣流動方向上產(chǎn)生的偏轉使附壁油膜的落點產(chǎn)生變化,使油膜的面積增大,,有助于附壁油膜的蒸發(fā),;當機體溫度較低時,進氣流動對燃油蒸發(fā)的作用較為明顯,;當節(jié)氣門開度較大時,,由于溫度較高,進氣流動對發(fā)動機性能的改善效果不明顯,。
2012, 43(3):16-21. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.004
摘要:小桐子油在常溫下的黏度比柴油大10倍以上,,因此研究柴油機燃用小桐子油的燃燒過程,對于小桐子油作為燃料的實際應用有重要的意義,。建立了柴油機三維燃燒模型,,對柴油機燃用小桐子油的燃燒過程進行了模擬。模擬所得的氣缸壓力與試驗測試結果較為吻合,。通過三維燃燒模擬對缸內(nèi)的流場,、溫度場及平均溫度的變化進行了分析,發(fā)現(xiàn)燃用小桐子油時柴油機的噴油時刻比燃用柴油時略有提前,。燃燒始點較早,,預混燃燒峰值提前,燃燒持續(xù)期較大,。
2012, 43(3):22-27. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.005
摘要:設計了一種以耐高溫濾袋為過濾元件的柴油機排氣微粒雙過濾器系統(tǒng)。利用柴油機工作時大量進氣流的反吹過程把沉積在濾袋上的微粒(PM)送回到氣缸內(nèi),,輔助用壓縮氣體噴嘴掃描反吹方法強制把沉積的PM徹底從濾袋上分開而隨進氣流回到氣缸中,,在燃燒室內(nèi)燒掉PM實現(xiàn)袋式過濾器再生,,達到袋濾器徹底再生的目的。在一臺單缸柴油機上進行了驗證性試驗,。結果表明,,袋濾器能保證82%~94%的過濾效率。在過濾時間和再生時間相等的穩(wěn)定工況下,,袋濾器的進,、排氣阻力得到徹底恢復,能增加再生后所維持的過濾時間而減少再生頻率,,表明進氣加上壓縮氣體反吹過程不僅能把濾袋捕集的微粒重新送回氣缸中,,而且微粒能在燃燒室中燒掉實現(xiàn)系統(tǒng)有效再生。
2012, 43(3):28-32. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.006
摘要:以熱力學第一定律為基礎,,分析了柴油機熱功轉換的機制,,在此基礎上建立了基于GT—Suite軟件的仿真模型,實現(xiàn)了冷卻系統(tǒng)與發(fā)動機的耦合仿真,。設計并進行了DEUTZ TCD8V2015型柴油機的熱平衡試驗,,對仿真模型進行了校核。利用所建立的分析手段,,研究了冷卻液溫度變化對柴油機熱功轉換過程的影響,,得出了發(fā)動機性能及缸內(nèi)傳熱隨冷卻液溫度的變化趨勢。結果表明柴油機中小負荷時冷卻液溫度變化對熱功轉換效率影響較大,,冷卻液溫度每升高20℃,,熱功轉換效率增加2%~3%。
李貴兵 , 任樹梅 , 楊培嶺 , 許廷武 , 李云開 , 閆大壯
2012, 43(3):33-38. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.007
摘要:選用生物泳動床,、生物濾池兩種污水處理工藝下的再生水進行滴灌試驗,,研究灌水器內(nèi)生物膜的生長情況。結果表明:灌水器內(nèi)的生物膜經(jīng)歷附著期,、生長期和成熟期,,在成熟期達到動態(tài)平衡狀態(tài);灌水器進水口處的生物膜附著快,、生長速度快,,生物膜最厚。脫落的生物膜沉積于流道內(nèi)或出水口,,體現(xiàn)流量的變化,。灌水器的平均流量變化落后于生物膜的生長變化;當生物膜到達成熟期時,,生物膜反復脫落生長,,是灌水器堵塞的高風險期,表現(xiàn)為灌水器的平均流量持續(xù)下降。系統(tǒng)運行184h后,,可采用加酸,、加氯等措施沖洗滴灌灌水器。
2012, 43(3):39-45. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.008
摘要:為探明迷宮流道滴頭發(fā)生物理堵塞的成因及過程,,采用分段粒徑渾水周期間歇滴灌的試驗方法,,分別對含沙量、泥沙顆粒粒徑和水溫對滴頭堵塞發(fā)生過程的影響進行研究,。結果表明:對于泥沙顆粒粒徑小于0.1mm的渾水滴灌而言,,粒徑越小越易造成滴頭堵塞,且其堵塞程度隨渾水含沙量的升高而急劇升高,;存在造成滴頭堵塞的敏感粒徑范圍,,在夏季灌溉時小于0.031m的粒徑為易堵塞粒徑;水溫是影響滴頭堵塞的重要因素,,水溫越高滴頭的抗物理堵塞性能越好,。
2012, 43(3):46-50,56. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.009
摘要:為了提高綠地精準灌溉控制系統(tǒng)中兩點法測量土壤墑情的測量精度,,通過對土壤水分傳感器一體化的研究,,設計了雙層復合土壤水分傳感器,相比于傳統(tǒng)的兩個傳感器策略,,使用該復合型土壤水分傳感器測量結果更加精確,,且降低了能耗。為了獲得綠地作物的最優(yōu)灌溉量,,確保灌溉水不浪費且能滿足作物正常生長的需求,,以高羊茅為例,通過實驗,,在綜合分析高羊茅生長需求,、土壤墑情和部分氣象資料的基礎上,得出適合于高羊茅的最優(yōu)灌溉量為12mm,。
2012, 43(3):51-56. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.010
摘要:利用聯(lián)合多重分形方法識別在不同尺度上對土壤水分特征曲線空間變異性都具有顯著影響的因素,,基于得出的結論建立考慮尺度效應的小尺度和大尺度van Genuchten模型參數(shù)的土壤傳遞函數(shù),探討了將小尺度上得出的聯(lián)合多重分形結論進行尺度擴展,,應用到大尺度上的可行性,。結果表明:小尺度和大尺度上基于0~20cm和20~40cm土層van Genuchten模型參數(shù)土壤傳遞函數(shù)預測的土壤含水率均方根誤差分別為0.0386、0.0473和0.0270,、0.0304,,可將小尺度上進行聯(lián)合多重分形分析得出的結論進行尺度擴展,應用到大尺度上,,且建立的土壤傳遞函數(shù)具有較強的理論基礎和較高的預測精度,。
2012, 43(3):57-61,82. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.011
摘要:以北京市延慶縣綠富隆有機肥蔬菜研究基地長期定位肥料試驗地為試驗平臺,利用濕篩法獲得不同粒級的團聚體,通過16SrDNA-PCR-DGGE技術進行測序分析,,研究不同施肥條件下微生物群落對棕壤土團聚體和碳分布的影響,。結果表明,有機肥(OF)處理的0.25~2mm水穩(wěn)性團聚體增加,,增加幅度為109.0%;0.053~0.25mm和小于0.053mm粒級團聚體的含量均下降,,與CK(不施肥) 相比分別下降了31.9%和142.1%,。OF處理對土壤各粒級團聚體中碳含量均有顯著提高,與CK相比,,提高15.2%~46.9%,,其中大于2mm團聚體中碳含量提高了46.9%。棕壤碳含量與大于2mm粒級團聚體含量呈正相關,;與0.25~2mm粒級團聚體呈極顯著正相關,;與0.053~0.25mm粒級團聚體含量呈極顯著負相關;與小于0.053mm粒級團聚體呈顯著負相關,。
2012, 43(3):62-66. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.012
摘要:針對映射法的曲面網(wǎng)格生成容易產(chǎn)生畸變而導致網(wǎng)格質(zhì)量較差的問題,,提出一種基于黎曼度量,結合前沿推進技術(AFT)和Delaunay三角劃分(DT)方法的曲面網(wǎng)格生成算法,。該算法在黎曼度量的基礎上,,用改進的前沿推進技術生成參數(shù)域內(nèi)的背景網(wǎng)格;且在對參數(shù)域內(nèi)背景網(wǎng)格進行加密時,,為了抵消映射過程中的畸變,,采用插入三角形外接橢圓圓心的方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)Delaunay插點內(nèi)核,并給出了橢圓圓心定位以及判斷節(jié)點是否在橢圓內(nèi)的方法,。該算法通過黎曼度量的引入以及合理的背景網(wǎng)格充分地考慮了映射畸變和算法效率,,實例表明,算法易于實施,,穩(wěn)定性好且生成的網(wǎng)格質(zhì)量較高,。
2012, 43(3):67-72. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.013
摘要:為研究離心泵發(fā)生汽蝕時流道內(nèi)部變化規(guī)律,通過三維軟件Pro/E對離心泵內(nèi)部流道進行三維造型,,利用雷諾時均N—S方程和RNG k—ε兩方程及SIMPLEC算法,,采用全空化模型并考慮水中未溶解氣體對空化的影響,應用計算流體力學軟件CFX對離心泵全流道內(nèi)的氣液兩相湍流進行了數(shù)值模擬計算,分析了離心泵內(nèi)部發(fā)生汽蝕時的非定常流動的規(guī)律,。結果表明:在汽蝕初生到臨界汽蝕余量這一區(qū)間范圍內(nèi),,氣體體積分數(shù)主要集中在無量綱徑向位置為0.2附近的一段區(qū)間內(nèi)。隨著汽蝕余量的降低,,氣體體積分數(shù)的密度會相應地增加,,受葉輪和蝸殼的耦合作用呈現(xiàn)不對稱分布,在汽蝕初生時葉輪流道內(nèi)壓力波動呈正弦周期性變化。隨著汽蝕余量的降低和氣體分數(shù)的增加,,葉輪流道內(nèi)壓力呈現(xiàn)不規(guī)則變化,,壓力脈動從隔舌處開始沿著葉輪旋轉方向逐漸衰落。
張德勝 , 施衛(wèi)東 , 張華 , 李通通 , 張光建
2012, 43(3):73-77. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.014
摘要:軸流泵端壁區(qū)流動對流場結構,、能量傳輸,、水力效率等有著重要的影響?;贑FD技術和高質(zhì)量結構化網(wǎng)格,,對不同葉頂間隙的軸流泵方案進行了全流場數(shù)值模擬,探討了葉頂間隙對端壁區(qū)軸面速度,、環(huán)量等流動參數(shù)的影響規(guī)律,,分析了葉頂泄漏渦的產(chǎn)生機理及其結構,并與高速攝影試驗進行了對比,。研究結果表明,,端壁區(qū)葉頂間隙導致進口軸面速度非均勻分布和輪緣側二次回流;葉輪出口的端壁間隙區(qū)軸面流動減弱,,且葉頂間隙越大,,軸面速度下降幅度越大;葉頂間隙附近的二次回流區(qū)使葉輪進口產(chǎn)生環(huán)量,,當葉頂間隙增大至2mm時,,約50%的流動區(qū)域受到間隙的影響而產(chǎn)生預旋;端壁區(qū)葉頂泄漏渦的數(shù)值模擬運動軌跡及結構與試驗一致,,在小流量工況下,,泄漏渦強度增強,且干擾流場范圍擴大,。
2012, 43(3):78-82. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.015
摘要:針對一典型的150QJ20型深井離心泵,,設計了3種進口邊位置的葉輪,基于Fluent軟件,,采用標準k—ε模型,、SIMPLEC算法對其進行了全流場數(shù)值計算,對不同進口邊位置的葉輪出口斷面的壓力場,、湍流場和速度場進行了比較,,并結合試驗分析了進口邊位置對深井離心泵水力性能的影響。結果表明,,適當延伸葉輪進口邊,,增加后流線的長度,可以減小葉輪出口的湍流強度,,改善流場分布,;可以相對減小葉輪進口直徑和葉輪進口的沖擊損失,,提高深井離心泵的水力性能。
袁壽其 , 周建佳 , 袁建平 , 張金鳳 , 徐宇平 , 李彤
2012, 43(3):83-87,,92. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.016
摘要:為了研究帶小葉片的單葉片螺旋離心泵壓力脈動特性,,采用Navier—Stokes方程和標準的k—ε湍流模型對帶小葉片和單葉片的螺旋離心泵的內(nèi)部流場進行非定常數(shù)值計算。通過模擬分別獲得了帶小葉片和單葉片的螺旋離心泵蝸殼出口以及蝸殼內(nèi)部壓力脈動特性,,并對其進行對比分析,。結果表明:各個工況下,帶小葉片和單葉片的螺旋離心泵蝸殼出口以及蝸殼內(nèi)部壓力脈動特性呈周期性變化,,且主頻均為各自葉片通過頻率,,壓力波動的幅度大部分集中在低頻區(qū)域;采用小葉片后周期變?yōu)樵P椭芷诘囊话?,蝸殼及蝸殼?nèi)部出口壓力波動的幅度明顯減小,脈動幅值也明顯減小,,且高頻脈動有所減少,。研究表明單葉片螺旋離心泵葉輪小葉片的添加可以有效改善泵內(nèi)部壓力脈動特性,且對降低蝸殼上的振動噪聲有一定積極作用,。
2012, 43(3):88-92. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.017
摘要:在層流爐冷態(tài)粒子圖像測速(PIV)系統(tǒng)中,,相機與測量管的相對位置是保證試驗數(shù)據(jù)精確的重要條件。為使試驗過程中整個PIV系統(tǒng)操作起來更加方便,、準確,、快捷,設計了二維PIV自動控制系統(tǒng),,并在層流爐冷態(tài)模擬裝置上對該系統(tǒng)的可靠性進行了試驗驗證,。與沒有使用二維PIV自動控制系統(tǒng)之前的試驗結果相比:各測量段顆粒的軸向中心速度相互之間的銜接實現(xiàn)了平滑過渡,消除了跳躍性變化,;收集距離為350mm,,主氣流流量為1.5m3/h時,層流爐內(nèi)顆粒停留時間的相對誤差為9.218%,。說明該二維PIV自動控制系統(tǒng)能夠滿足層流爐冷態(tài)試驗需要,,實現(xiàn)了均勻、連續(xù)拍攝,,減少了人為誤差,,提高了試驗數(shù)據(jù)的準確性。
郭飛強 , 董玉平 , 景元琢 , 董磊 , 王慧 , 杜紅光
2012, 43(3):93-96,, 102. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.018
摘要:對下吸式固定床氣化爐采用兩層配氣口實現(xiàn)氣化劑進給量的主動控制,,利用Fluent軟件對爐內(nèi)氣壓分布和速度進行模擬分析,結果表明氣化爐主要反應區(qū)氣壓場呈現(xiàn)“梯級分布,、層界分明”規(guī)律,,速度場由上而下逐漸遞增,,同一截面流場具有較高的均勻性。以玉米秸稈為原料,,對本氣化爐壓力場和溫度場進行了試驗研究,,結果表明采取主動配氣有利于促進氣化爐的均勻反應,同一反應截面反應溫度相對穩(wěn)定,,燃氣組分波動較小,,熱值保持在5500kJ/m3以上。
2012, 43(3):97-102. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.019
摘要:為了研究室溫(20℃)貯藏下“秦美”獼猴桃電參數(shù)與生理參數(shù)的相關性,,探討用電特性無損檢測生理特性的可行性,,用SPSS軟件對果實復阻抗等6個電參數(shù)和果實硬度等12個生理參數(shù)之間進行了相關性分析。結果顯示,,復阻抗和電容在特征頻率下能量化的生理參數(shù)多,,其中復阻抗能量化硬度等8個生理參數(shù),電容能量化7個生理參數(shù),,而電感不能量化任何一個生理參數(shù),。阻抗相角量化可滴定酸含量、相對電導率,、淀粉含量和纖維素含量的可靠性高,。除了淀粉酶活性、PE活性,、PG活性,、Cx活性之外,其余生理參數(shù)都可在特征頻率下用敏感電參數(shù)來量化,。
2012, 43(3):103-107. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.020
摘要:從全國21個省份收集78個代表性酒糟樣品,,采用國標方法測定了其成分含量并進行了統(tǒng)計分析,結果顯示粗纖維,、粗灰分和粗蛋白3種成分質(zhì)量分數(shù)分布范圍分別為1.60%~37.54%,、0.74%~26.85%和12.01%~38.69%,標準偏差分別為8.33%,、5.21%和7.11%,,樣品成分含量差異較大。利用NIRS建立了其粗纖維,、粗灰分和粗蛋白質(zhì)量分數(shù)的定量分析模型,,定標決定系數(shù)分別為0.98、0.91和0.96,,定標標準誤差分別為1.19%,、1.58%和1.61%,驗證決定系數(shù)分別為0.98,、0.92和0.96,,預測標準誤差分別為1.20%,、1.57%和1.60%,相對分析誤差分別為7.38,、3.75和4.98,,模型預測精度較高,可以用于實際檢測分析,。
2012, 43(3):108-112. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.021
摘要:對采摘于一棗園的180個壺瓶棗樣本,隨機分成150個樣本校正集和30個樣本預測集,。用Field Spec3光譜儀采集光譜,并進行多元散射校正(MSC)預處理,之后分別利用連續(xù)投影算法(SPA)和逐步回歸法(SRA)提取特征波長,并結合光譜理論分析確定,再分別基于偏最小二乘法(PLS)和最小二乘—支持向量機(LS—SVM)建立壺瓶棗可溶性固形物含量預測的簡化模型和全波段模型,。結果表明,全波段PLS模型預測的相關系數(shù)和預測均方根誤差分別為0.8874和1.0889,,預測效果最好;建立的MSC—SPA—PLS模型預測的相關系數(shù)和均方根誤差分別為0.7990和1.4078,,建立的MSC—SRA—PLS模型預測的相關系數(shù)和均方根誤差分別為0.8224和1.3851,,與全波段的MSC—PLS相比,精度均降低,;建立的MSC—SPA—LS—SVM模型預測的相關系數(shù)和均方根誤差分別為0.7963和1.1458,,與全波段的MSC—LS—SVM相比,精度提高,;建立的MSC—SRA—LS—SVM模型預測精度很低,不適用,。
2012, 43(3):113-117. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.022
摘要:研究了測量信號頻率(1~1000kHz),、溫度(5~40℃)和含水率(14.7%~22.7%)對薏米相對介電常數(shù)的影響,分析了影響相對介電常數(shù)變化的原因,,建立了100kHz下基于相對介電常數(shù)和樣品溫度預測薏米含水率的數(shù)學模型,,并對模型進行了驗證。研究結果表明,,在1~1000kHz頻段內(nèi),,薏米的相對介電常數(shù)隨著樣品含水率和溫度的升高而增大,卻隨著信號頻率的增大單調(diào)減??;頻率一定時,可用三次多項式表示含水率與相對介電常數(shù)和溫度的關系,;100kHz下模型的決定系數(shù)是0.9976,,實測薏米含水率與預測含水率的決定系數(shù)為0.9977。
羅登林 , 許威 , 陳瑞紅 , 劉建學 , 徐寶成 , 陳紅
2012, 43(3):118-122,, 129. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.023
摘要:對菊粉水溶液的黏度,、膨脹度、持水力及凝膠質(zhì)構特性進行了研究,。當菊粉質(zhì)量分數(shù)低于25%時,,其水溶液黏度很低且隨質(zhì)量分數(shù)增加變化不明顯,,但當質(zhì)量分數(shù)高于25%時,其黏度隨質(zhì)量分數(shù)增加迅速上升,。菊粉膨脹度和持水力受溫度影響顯著,,均在40℃時趨向最大值。采用凝膠指數(shù)(VGI)和成膠時間評價菊粉成膠能力的結果顯示,,只有當菊粉質(zhì)量分數(shù)高于35%才能全部形成凝膠,,且質(zhì)量分數(shù)越高,成膠時間越短,。通過TPA試驗分析了菊粉凝膠的質(zhì)構特性,,結果表明隨菊粉質(zhì)量分數(shù)及貯藏時間的提高,凝膠硬度,、強度,、黏附力、黏著性和咀嚼性都有不同程度的提高,,其中凝膠硬度,、強度、黏著性及咀嚼性均在菊粉質(zhì)量分數(shù)超過40%時增加明顯,。
2012, 43(3):123-129. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.024
摘要:對50份普洱茶樣進行了檢測,,表明普洱茶樣中丙烯酰胺(AA)含量總體較低(2.05~91.95ng/g)。通過對渥堆茶樣中AA生成量與蔗糖,、葡萄糖,、果糖含量進行相關性分析,得出蔗糖含量與AA生成量相關系數(shù)最大(R2=0.5776),,果糖次之(R2=0.4977),,葡萄糖相關性最小(R2=0.2567),。渥堆普洱茶樣中天冬酰胺含量低于檢測限,,無法檢出。同時結合文獻推測認為普洱茶渥堆發(fā)酵過程中AA主要是通過丙烯醛途徑生成,,天冬酰胺途徑貢獻很小,。
2012, 43(3):130-139. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.025
摘要:以我國主要葡萄酒產(chǎn)區(qū)的霞多麗(Chardonnay)干白葡萄酒為研究對象,對不同產(chǎn)區(qū)和年份的葡萄酒樣品進行香氣質(zhì)量分析,,建立了霞多麗香氣特征與香氣成分之間的數(shù)學聯(lián)系,。葡萄酒香氣感官量化分析由30名經(jīng)過葡萄酒標準香氣物質(zhì)培訓的品嘗員進行,量化數(shù)據(jù)綜合了香氣特征使用頻率和強度分值,。葡萄酒香氣成分采用固相微萃取技術偶聯(lián)GC—MS檢測分析,。對香氣特征量化數(shù)據(jù)的主成分分析和相關分析結果表明,我國主要產(chǎn)區(qū)霞多麗干白葡萄酒有6個典型香氣特征:柑橘,、菠蘿,、紫羅蘭,、石灰水、青蘋果和檸檬,。香氣成分的氣味活性值(OAV)分析表明,,供試酒樣中檢測出的64種香氣成分有25種具有氣味活性,高含量化合物中酯類香氣貢獻率明顯高于高級醇和有機酸,,微量成分中萜烯醇和去甲類異戊二烯化合物香氣貢獻率高,。通過用香氣成分建立我國霞多麗干白6個典型香氣特征的回歸模型,預測香氣特征的強度,,判別葡萄酒的香氣質(zhì)量和產(chǎn)區(qū),。結果顯示,6個模型中5個方差分析達到極顯著水平,,t檢驗顯示它們的常數(shù)項和化合物系數(shù)極顯著,,實測值與預測值相關系數(shù)R2在0.979~0.999之間。
2012, 43(3):140-145,, 156. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.026
摘要:利用自制的熱風干燥在線測試裝置,,對銀杏果的熱風干燥進行了試驗研究,探討了熱風溫度,、熱風速度及裝載量對含水率,、干燥速率的影響,通過響應面分析和逐步逼近法分析了熱風溫度,、熱風速度及裝載量與干燥過程平均能耗,、平均干燥速率、蛋白質(zhì)保存率以及干燥后的感官品質(zhì)之間的關系,,建立了二次回歸數(shù)學模型。并利用函數(shù)期望優(yōu)化方法進行了多目標函數(shù)優(yōu)化,,確定了銀杏果熱風干燥的最佳工藝參數(shù)組合,。結果表明,銀杏果熱風干燥過程中加速過程不明顯,,主要集中在恒速和降速的干燥階段,。其最佳工藝參數(shù)組合為:熱風溫度68℃、熱風速度1.15m/s,、裝載量15.58kg/m2,。此時平均能耗為11.86kW·h/kg、平均干燥速率為9.77%/h,、蛋白質(zhì)保存率為90.30%,、感官評分為8.57分。
2012, 43(3):146-151. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.027
摘要:研究了兩步超濾法分離雞蛋清中卵白蛋白與溶菌酶的可行性,?;诔瑸V機理分析了超濾過程中初始料液體積分數(shù),、pH值和跨膜壓力等參數(shù)對膜通量、透過液蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度的影響,。在考察膜通量變化確定超濾時間的基礎上,,通過超濾試驗獲得最佳工藝條件:初始料液體積分數(shù)6.0%,pH值2.5,,跨膜壓力0.12MPa,。超濾產(chǎn)物純度、回收率較高,,卵白蛋白,、溶菌酶的純度分別為85.72%、87.21%,,回收率分別為51.36%,、62.58%。試驗結果表明,,兩步超濾法可用于雞蛋清卵白蛋白與溶菌酶的規(guī)?;⒏咝Х蛛x,。
2012, 43(3):152-156. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.028
摘要:為實現(xiàn)果實收獲機器人避障,,研究了樹枝空間信息提取方法和果樹樹枝三維重建方法:采用歸一化互相關法獲取立體圖像視差圖,在圖像中提取樹枝骨架并采用多線段逼近法提取特征點,;結合視差圖,,利用雙目立體視覺原理計算樹枝骨架特征點的空間坐標,再利用距離圖像求取樹枝半徑信息,;將分枝點斷開形成簡單線圖形,,簡化了樹枝三維信息。在空間坐標原點采用12棱柱構建各段樹枝模塊,,通過仿射變換將三維模塊以正確的位姿與其他模塊組合成果樹模型,。試驗表明,生成的虛擬果樹為水果采摘機器人避障及路徑規(guī)劃提供了環(huán)境參照,。
2012, 43(3):157-162. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.029
摘要:為提高重疊番茄的識別正確率,,提出了一種基于邊緣曲率分析的重疊番茄識別方法。該方法從二值圖像中提取番茄區(qū)域的邊緣,,并且為進一步計算出邊緣點曲率,,對邊緣點按逆時針方向進行排序。計算出邊緣點曲率后,,剔除掉曲率異常的邊緣點,。最后通過對各剩余邊緣分別進行圓回歸,實現(xiàn)重疊番茄的識別。為減小作業(yè)環(huán)境光照變化及枝葉遮擋等因素給識別帶來的影響,,采用了基于歸一化色差的固定閾值分割方法,,6條邊緣識別準則及3條圓回歸準則。119幅圖像的試驗結果表明,,存在輕微遮擋的重疊番茄識別正確率為90.9%,;遮擋率大于25%且小于50%時,識別正確率為76.9%,;遮擋率大于50%時,,識別正確率為23%。
2012, 43(3):163-167,, 180. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.030
摘要:針對復雜溫室環(huán)境中的成熟黃瓜,,采用脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡分割黃瓜圖像,利用數(shù)學形態(tài)學方法處理,,把黃瓜從圖像背景中分離出來,;提取各連通區(qū)域的4個幾何特征值和灰度共生矩陣基礎上的3個紋理特征值,作為最小二乘支持向量機(LS—SVM)的輸入特征向量,;利用訓練好的分類器判別圖像中的黃瓜,。試驗結果表明:用于試驗的70幅黃瓜圖像,正確識別率達82.9%,,基于脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡分割結合LS—SVM的方法,,適合復雜背景的溫室黃瓜識別。
宋鵬 , 吳科斌 , 張俊雄 , 陳紹江 , 劉金 , 李偉
2012, 43(3):168-172. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.031
摘要:研究了玉米單倍體育種過程經(jīng)導入基因標記后雜交誘導產(chǎn)生的單倍體與雜合體籽粒特征提取及識別方法,,實現(xiàn)了單倍體籽粒的準確識別,。以導入基因標記后雜交誘導產(chǎn)生的玉米籽粒為研究對象,根據(jù)顏色特征將玉米分為紫色標記,、黃色胚乳及白色胚部3部分,,通過分析此3部分像素在RGB及HSV顏色空間內(nèi)的分布特點,提出了(G-B)R/B模型,,實現(xiàn)了紫色標記區(qū)域的有效提?。桓鶕?jù)玉米籽粒形態(tài)特點及紫色標記部分的分布特點,,提出了一種簡單快速的單倍體籽粒識別方法。在單倍體分揀試驗臺上的試驗結果表明,,所提出的方法對單倍體的識別準確率達98.07%,,且能滿足動態(tài)檢測要求。
2012, 43(3):173-180. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.032
摘要:在2010與2011年度冬小麥生長季,,通過大田小區(qū)試驗,,實測了冬小麥冠層的高光譜反射率與覆蓋度。分析了不同覆蓋度下的冬小麥冠層光譜特征以及不同生育期冬小麥冠層光譜反射率與覆蓋度的相關性,建立了基于歸一化植被指數(shù)(NDVI)與比值植被指數(shù)(RVI),、小波能量系數(shù)的不同生育期冬小麥覆蓋度估算模型,。結果表明:覆蓋度越大,冬小麥光譜反射率在可見光波段越小,,在近紅外波段越大,。在可見光波段,光譜反射率與覆蓋度負相關,,在“紅邊”處,,由負相關變成正相關。在返青期,、拔節(jié)期,,NDVI估算效果好(R2為0.8359、0.8057),;在抽穗期,、灌漿期,RVI估算效果好(R2為0.8031,、0.8294),。在返青期、拔節(jié)期,、抽穗期,、灌漿期,以高頻,、低頻小波能量系數(shù)為自變量的冬小麥覆蓋度估算模型的R2分別達到0.9112,、0.8954、0.8802,、0.9275,。
2012, 43(3):181-186. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.033
摘要:針對環(huán)境溫度、光質(zhì)和光強對農(nóng)作物光合作用的影響,,提出結合實時環(huán)境檢測,、特定波段補光與定量決策的精確補光方法,設計了基于反饋控制機制的定量決策算法,。以單片機為核心控制器件,,設計了可調(diào)光質(zhì)的精準補光系統(tǒng),可根據(jù)溫度及紅藍光目標光強與實時光強的差值精確計算補光量,,通過PWM占空比調(diào)整LED輸出光強,。實驗結果證明系統(tǒng)可實現(xiàn)按需補光;采用的LED光源較白熾燈節(jié)能54%,,較熒光燈節(jié)能83%,;在相同LED光源時,較常規(guī)LED補光系統(tǒng)的節(jié)能率在不同光質(zhì)閾值和氣候條件下具有一定波動,平均節(jié)能在30%以上,。
2012, 43(3):187-192. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.034
摘要:將標準模擬退火算法的隨機搜索策略改為混沌遍歷搜索策略,,采取一種特殊的算法確定初始溫度以減少冗余迭代次數(shù),增加方差判定準則作為搜索停止的條件,,以多臺冷水機組總能耗最小為目標,,建立最優(yōu)負荷分配模型,將改進的模擬退火算法應用于多臺冷水機組的負荷最優(yōu)分配,。理論分析計算及實際結果均表明,,可以實現(xiàn)節(jié)能,與通常的負荷分配策略相比,,節(jié)能4%~11%,。
2012, 43(3):193-199. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.035
摘要:針對網(wǎng)絡化協(xié)同制造資源重組優(yōu)化調(diào)度所存在的問題,綜合考慮影響網(wǎng)絡化協(xié)同制造資源重組優(yōu)化調(diào)度的4個主要因素:最小化生產(chǎn)作業(yè)時間,、最小化生產(chǎn)作業(yè)成本,、最優(yōu)化生產(chǎn)加工質(zhì)量、最優(yōu)化資源服務質(zhì)量,,建立了網(wǎng)絡化協(xié)同制造資源多目標優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學模型,。提出了一種基于Pareto多目標免疫遺傳算法的網(wǎng)絡化協(xié)同制造資源重組優(yōu)化調(diào)度方法,該算法綜合運用了小生境技術,、群體排序技術和精英保留策略,,并對遺傳算子進行改進,自適應地調(diào)整交叉和變異算子,,結合免疫算法的免疫選擇淘汰了相似個體,,保證了種群多樣性,避免了早熟現(xiàn)象的發(fā)生,。免疫記憶對近似最優(yōu)解進行動態(tài)鄰域搜索,,提高了算法的局部搜索能力。實例仿真表明了該算法的有效性,。
2012, 43(3):200-206. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.036
摘要:以一種具有變形關節(jié)的多運動模式仿生移動機器人為研究對象,,利用坐標變換法構建了并聯(lián)機構的運動學模型;利用各分支末端之間的幾何關系,,求解了并聯(lián)機構的運動學正解,,并進行了仿真驗證,仿真結果表明該機器人運動學模型構建正確,、運動學正解求解正確,;利用幾何建模和數(shù)值求解方法對并聯(lián)機構的運動學逆解存在性進行了求解驗證與分析證明。
王庚祥 , 原大寧 , 劉宏昭 , 吳現(xiàn)衛(wèi)
2012, 43(3):207-212,, 199. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.037
摘要:提出了一種能實現(xiàn)空間三維轉動和沿Z軸移動的機構模型——空間4—SPS/CU并聯(lián)機器人機構模型,其中SPS支鏈為驅(qū)動支鏈,CU為恰約束從動支鏈,。采用螺旋理論分析了4—SPS/CU并聯(lián)機構實現(xiàn)空間三轉動一移動的機構學原理,,計算了自由度,給出了位置正解和反解的方法,,導出了Jacobian 矩陣,,分析了速度、加速度性能,、奇異位形與工作空間,,為該并聯(lián)機構的實際應用提供了理論依據(jù)。
2012, 43(3):213-218. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.038
摘要:為了改善高速空間并聯(lián)式坐標測量機的動力學性能,,將虛擬樣機技術應用于該測量機的彈性動力學優(yōu)化設計中,。協(xié)同利用CAD、CAE和可視化虛擬樣機技術,,建立高速空間并聯(lián)式坐標測量機的剛柔耦合虛擬樣機,,分別考察動平臺質(zhì)量與驅(qū)動桿軸徑的變化對測量機運動輸出誤差及驅(qū)動桿最大動應力等動力學行為的影響規(guī)律,并據(jù)此對這些參數(shù)進行優(yōu)化設計,,得到測量機動平臺質(zhì)量為80.85kg,,驅(qū)動桿軸徑為44mm。仿真結果表明,,經(jīng)過優(yōu)化設計,,測量機驅(qū)動桿最大動應力降為17.5MPa,運動輸出誤差也明顯小于優(yōu)化設計前,,測量機的動力學特性得到明顯改善,。
2012, 43(3):219-222, 229. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.039
摘要:針對三維表面粗糙度評定中表面測量數(shù)據(jù)量大且計算復雜度高,,常用處理方法不能滿足實時測量要求的問題,,提出了一種基于圖形處理器(GPU)的三維表面形貌測量數(shù)據(jù)快速評定方法,應用CUDA平臺開發(fā)了基于GPU的并行處理算法,,在此基礎上實現(xiàn)了三維表面質(zhì)量的快速評定,。實驗結果表明,該方法在保證計算精度的同時,,運算效率提高了60倍以上,,可滿足三維表面質(zhì)量在線評定的要求。
2012, 43(3):223-229. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.040
摘要:以汽車鎂合金輪轂為研究對象,,根據(jù)等溫擠旋成型新工藝要求,,自行設計了擠旋成型裝備,利用有限元方法對輪轂在徑向上產(chǎn)生的連續(xù)局部塑性變形過程進行數(shù)值模擬,,分析變形規(guī)律,,并通過正交試驗優(yōu)化工藝參數(shù),。擠旋成型試驗結果表明,新工藝明顯增加了輪轂的連續(xù)變形區(qū)尺寸,,變形路徑合理,,顯著提高了成型效率與加工精度。
2012, 43(3):230-234. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.03.041
摘要:為完善同心環(huán)狀縫隙流理論,,采用理論分析與模型試驗相結合的方法,,分析了圓柱體從靜止到起動再到運行過程中同心環(huán)狀縫隙流速的分布特點。得出圓柱體的速度,、縫隙寬度以及流量對環(huán)狀縫隙流的分布和大小的影響,。環(huán)狀縫隙流速隨縫隙寬度的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,縫隙寬度約在2cm附近時,,縫隙流速最大,;流量越大,環(huán)狀縫隙流速就越大,;圓柱體的速度越大,,縫隙流速也越大;環(huán)狀縫隙流速在與管內(nèi)水流速度和圓柱體速度相交之前最大,,相交之后最小,。同時建立了動邊界條件下的同心環(huán)狀縫隙流數(shù)學模型,計算結果與試驗基本一致,,最大相對誤差不超過8.5%,,說明該數(shù)學模型可行。
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