• 2013年第44卷第3期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >车辆与动力工程
    • 进气道燃料喷射氢内燃机回火机理与控制研究

      2013, 44(3):1-5,37. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.001

      摘要 (4443) HTML (0) PDF 1.02 M (2285) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立了包含进气道和气缸的氢内燃机三维仿真模型,研究了进气道燃料喷射氢内燃机不同转速和负荷条件下的回火机理。提出了通过优化喷氢相位,使低浓度混合气在进气门打开时首先进入气缸,降低缸内废气和热点温度,从而抑制回火的方法。仿真分析了不同转速和负荷条件下喷氢相位对进气门处混合气浓度和温度的影响,得到了最优的喷氢相位。经试验验证,优化的喷氢相位使氢内燃机能够在全工况内达到或超过混合气化学当量燃空比无回火工作。

    • 直喷汽油机多孔喷油器喷嘴内部流动数值模拟

      2013, 44(3):6-11. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.002

      摘要 (4414) HTML (0) PDF 1.29 M (2192) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用双流体法应用线性空化模型对某直喷汽油机多孔喷油器喷嘴内部流动形态进行模拟,分析了喷嘴内空化流动发展规律,总结并比较了几种判断空化流动的方法。模拟结果表明:在喷孔内及针阀开启关闭时与阀座缝隙间均发现有空化现象;空化形态不稳定,随时间变化;空化造成喷嘴流量减小流速增大,各孔流量亦产生差异;临界空化数可以有效预测空化现象;GDI多孔喷嘴仅在喷射压力很小而喷射背压很大的分层燃烧方式下有可能不空化。

    • 汽油缸内多孔直喷喷雾破碎模型建立与试验

      2013, 44(3):12-16. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.003

      摘要 (4392) HTML (0) PDF 1.05 M (1877) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了建立汽油缸内多孔直喷喷雾破碎模型,对Huh Gosman模型进行分析评估,并且以喷油压力为参数,建立初始破碎粒径分布公式,从而建立了汽油缸内多孔直喷喷雾破碎模型;并通过定容喷雾试验进行了汽油自由喷雾试验,验证所建模型的合理性。研究结果发现:以经验公式估计的初始液滴直径评估Huh Gosman模型,模拟结果贯穿度偏小;通过建立初始破碎粒径分布函数,同时对Huh Gosman模型进行修正,模拟计算结果与实际结果相近。最后利用该模型对不同喷油压力下的自由喷雾进行模拟,计算与试验结果吻合较好,最大误差小于5%。

    • 进气门晚关机构与增压系统在中等负荷的优化匹配

      2013, 44(3):17-23. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.004

      摘要 (4241) HTML (0) PDF 1010.49 K (1738) 评论 (0) 收藏

      摘要:以潍柴蓝擎WP12型重型柴油机为研究对象,在各转速中等负荷工况,通过对比进气门晚关机构(IVCA)开闭两种状态对两级增压系统匹配关系的影响,分析其对关键气路参数和燃烧过程的影响。研究表明,随着喷油定时向上止点后推迟,IVCA机构对NOx和碳烟折中排放的降低作用越发明显。同时,使用IVCA机构后,减少了进气流量,降低了柴油机涡前压力,这将有利于改善高涡前压力工况的有效热效率。结合IVCA机构开闭状态对增压系统运行规律的影响,协同控制油路策略和气路状态参数,可实现IVCA机构与增压系统在柴油机中等负荷的优化匹配。

    • 怠速工况下氧化型催化转换器辅助DPF再生方法

      2013, 44(3):24-27. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.005

      摘要 (3946) HTML (0) PDF 870.96 K (2003) 评论 (0) 收藏

      摘要:在柴油机颗粒物捕集器(DPF)前端安装氧化型催化转换器(DOC),通过在氧化型催化转换器前端喷入柴油来提高柴油机尾气温度,并通过降低柴油机尾气流量进一步提高尾气温度,可以实现柴油机颗粒物捕集器再生。整个再生系统由喷油器、氧化型催化转换器和柴油机颗粒物捕集器组成。在发动机台架上对该再生方法进行系统试验研究,包括再生时氧化型催化转换器的升温特性、喷油流量与温度升高幅度的关系、DPF再生过程和再生方法的燃油经济性及二次污染。结果表明怠速工况下DOC辅助DPF再生能顺利实现,再生过程消耗柴油120.5g,再生过程中排放的CO和HC分别为12.4g和1.1g。

    • 乙醇/柴油燃烧颗粒状态特征试验研究

      2013, 44(3):28-32. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.006

      摘要 (4126) HTML (0) PDF 1.01 M (1806) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对柴油机燃用乙醇/柴油的燃烧颗粒,采用热重分析、扫描/透射电镜和颗粒分级采样的方法,研究乙醇/柴油燃烧颗粒的状态特征,探讨颗粒组分、粒径分布和微观结构随乙醇掺混比例的变化规律。热重分析结果表明,碳烟约占乙醇/柴油燃烧颗粒总质量的75%;随着乙醇掺混比例的增加,颗粒组分中的可溶性有机物比例升高,硫酸盐比例下降。颗粒分级采样结果表明,掺混乙醇后,粒径在0.78~1.4μm范围内的颗粒减少,粒径为0.25μm的颗粒增加,颗粒粒径向小粒径方向移动。扫描/透射电镜结果表明,随着乙醇掺混比例的增加,颗粒的团聚程度提高;颗粒微观结构呈聚合、内核-外壳和无序结构。

    • 柴油机运动机构多学科协同优化设计

      2013, 44(3):33-37. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.007

      摘要 (3878) HTML (0) PDF 981.58 K (1777) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究多学科耦合作用下的结构快速设计优化技术,提出将多学科设计方法应用于柴油机结构设计,实现了柴油机运动机构综合性能优化。建立曲轴—连杆—活塞结构三维参数化模型,以结构轻量化为设计目标,结构静强度、振动性能和热性能等为约束,基于多学科协同优化设计思想建立设计优化模型,完成了柴油机运动机构的多学科性能综合优化并取得了良好的优化结果。

    • >农业装备与机械化工程
    • 基于蚁群算法的泵站运行优化及投影寻踪选优策略

      2013, 44(3):38-44. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.008

      摘要 (3934) HTML (0) PDF 880.34 K (1674) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对泵站优化运行计算时最优解评价指标单一的问题,建立了包含机组开停机约束的泵站优化运行数学模型和运行方案选优的投影寻踪决策模型。提出了求解泵站多机组优化运行模型的蚁群算法,并通过分析模型的特性改进了算法中启发式信息和信息素更新方式。对江都四站多机组日优化运行计算的结果显示,变量同等离散的情况下,利用蚁群算法优化的结果比用动态规划逐次逼近法优化的结果节省了2.8%的电费,前者相比设计工况运行时节省了29.2%的电费,且蚁群算法优化结果对应的运行方案中叶片调节次数少,机组运行时间短;方案选优时投影寻踪决策模型能够兼顾多个评价指标的优选,得到的运行方案不仅运行成本低,且更合理,更贴切于日常运行,可见改进后的蚁群算法结合投影寻踪决策模型在泵站优化运行及相近的领域有较大的实用价值。

    • 变频调速灯泡贯流泵站停机过渡过程研究

      2013, 44(3):45-49. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.009

      摘要 (4561) HTML (0) PDF 913.51 K (2071) 评论 (0) 收藏

      摘要:变频调速的灯泡贯流泵站借助于变频装置逐步降低机组转速,实现机组的安全平稳停机。分析了变频调速机组的正常停机特点,建立停机过程的水量平衡和力矩平衡动态方程。根据变频装置的特性设置转速的变化规律,通过数值模拟停机过程中主要水力参数的变化特征,寻求转速变化规律、起始时刻与闸门关闭时间之间的最佳匹配,为变频调速灯泡贯流泵站的安全稳定运行提出了不同停机规律的建议。

    • 取水泵站能效的模型预测控制

      2013, 44(3):50-54. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.010

      摘要 (3844) HTML (0) PDF 890.17 K (1892) 评论 (0) 收藏

      摘要:在研究取水泵站能量模型及能效开环优化控制基础上,提出一种系统级的运行效率模型预测控制方法。本控制方法以定速泵运行状态为优化变量,以泵站总能源费用最小为目标。目标函数融入了分时电价及取水口水位等变量,并处理了总用水量、清水池水位高低限等约束。以一座配置定速泵的取水泵站为例,对开环优化及模型预测控制方法分别进行了仿真研究和对比分析。验证了能效模型预测控制方法的有效性及其处理变量预测误差的性能。提出的控制方法还能实现需求侧优化管理,有助于电网“移峰填谷”策略的实施。

    • 立式循环泵进水流道的内部流场研究

      2013, 44(3):55-58,63. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.011

      摘要 (4164) HTML (0) PDF 1.05 M (1660) 评论 (0) 收藏

      摘要:进水流道设计是大型立式循环泵装置设计中的重要环节,为了解不同工况下叶轮对流道出口流场的影响,分别对考虑叶轮影响和不考虑叶轮影响下的进水流道内部流场进行计算和分析。研究发现不考虑叶轮影响下的进水流道内部流场特征几乎不受流量变化的影响,而考虑叶轮影响的进水流道情况则比较复杂。在小流量情况下,叶轮流场的进口回流效应会对进水流道出口流场产生显著影响。随着流量的降低,进水流道出口分析截面内的流速分布均匀度和流速加权吸入角两个指标逐渐降低,在0.4Q0流量时,截面外缘出现明显的圆周速度分量,其变化接近于涡核内的圆周速度曲线,并不断向叶轮上游流道扩展。

    • 基于LabVIEW的离心泵闭环恒压控制特性试验

      2013, 44(3):59-63. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.012

      摘要 (4550) HTML (0) PDF 933.16 K (2037) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用虚拟仪器构建了基于变频器内置PID控制器的离心泵恒压闭环控制测试系统,将泵系统出口端改造成3个球阀的出口形式,能定量快速地改变工况,实现了近似阶跃的输入扰动。编写LabVIEW测试程序对离心泵恒压控制特性进行了试验研究,得出了离心泵恒压控制系统给定压力的设置范围,通过比较恒参数PID控制在不同工况变化下的控制性能,发现恒参数PID控制在工况变化较快和较大时,控制性能不理想;通过分析同一工况下恒参数PID和变参数PID的控制性能,得出变参数PID控制能更好地适应离心泵恒压控制系统。

    • 混流泵内流场压力脉动特性研究

      2013, 44(3):64-68. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.013

      摘要 (3937) HTML (0) PDF 953.83 K (2065) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于RANS方程和SST湍流模型,应用SIMPLEC算法,对混流泵内流场进行非定常数值模拟,分析了不同流量工况和不同转速工况时混流泵内4个代表性监测面上压力脉动的时域和频域特性。取非定常计算的功率平均值与试验值对比,证明该数值模型可较准确描述泵内流场特征。结果表明:混流泵内最大压力脉动在叶轮进口,从轮毂到轮缘脉动幅值递增;在叶轮进口和叶轮出口压力脉动频率主要为叶轮叶频,而导叶中间和导叶出口压力脉动频率与流量工况相关;偏离最优工况越远脉动越大,偏小流量对叶轮进口压力脉动影响明显;不同转速时最优工况压力脉动频率成分相似,脉动幅值随转速增加而增加。

    • 不同比转数离心泵作透平研究

      2013, 44(3):69-72. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.014

      摘要 (3734) HTML (0) PDF 950.52 K (1753) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究不同比转数离心泵用作透平时的差别,应用数值计算的方法对不同比转数的泵进行了研究,分析了泵作透平的效率与泵效率之间的关系,以及泵作透平时的流量、扬程换算系数随比转数变化的规律,并对不同比转数的泵内部功率损失分布进行了研究。研究结果表明:泵作透平的效率通常不高于泵的效率;泵在透平工况下的流量和扬程比泵工况的流量和扬程大,泵用作透平运行时的流量、扬程换算系数随比转数的增加而逐渐减小;功率损失分布分析表明,叶轮内部的功率损失是泵作透平内部主要的功率损失,并随比转数的增大而逐渐增大,因此对泵作透平的优化设计应当集中在对叶轮的研究。

    • >农业水土工程
    • 土壤成分与特性参数光谱快速检测方法及传感技术

      2013, 44(3):73-87. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.015

      摘要 (4657) HTML (0) PDF 1.10 M (4799) 评论 (0) 收藏

      摘要:近红外光谱技术在分析土壤成分含量以及理化特性参数方面获得了良好的预测精度。人工神经网络、遗传算法、小波变换和支持向量机等现代数据处理算法的应用,最大限度消除了光谱外界干扰、提取了光谱有效信息,使得土壤特性参数预测分析模型更准确、稳定。在进行土壤参数原位实时光谱检测时,如何消除土壤含水率、土壤粒度等的影响,还需要技术突破。开发便携式或车载式农田土壤光谱实时分析仪,是促进精细农业实践的重要措施,已开发的车载式土壤在线光谱仪可以实现多个土壤参数的分析,并达到了相当高的精度。进一步开发多功能土壤在线检测系统,利用土壤介电特性或机械特性与光谱特性测量结果相互补偿与校正以消除误差并提高测量精度,是未来的发展方向之一。光声光谱、激光诱导击穿光谱和太赫兹光谱技术等现代光谱分析方法在土壤成分与特性参数分析方面表现出很强的能力,开展基础研究,揭示这些光谱技术在不同土壤类型、不同土壤成分条件下的吸收特征参数,是未来的研究方向。

    • 基于MC—UVE的土壤碱解氮和速效钾近红外光谱检测

      2013, 44(3):88-91,136. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.016

      摘要 (4698) HTML (0) PDF 916.18 K (1804) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用可见/短波近红外光谱分析测量土壤碱解氮和速效钾含量。为了提高该分析方法的预测精度,消除无信息建模变量对模型稳定性的影响,原始光谱平滑后采用蒙特卡罗无信息变量消除方法(MC—UVE)对土壤碱解氮和速效钾的建模变量进行筛选,应用偏最小二乘方法(PLS)建立校正模型。对于碱解氮模型,采用MC—UVE PLS方法,建模变量减少为210,相关系数和预测均方差分别为0.84和17.1mg/kg。对于速效钾的预测模型,采用MC—UVE方法后,建模变量减少为150,模型的预测相关系数为0.76,预测均方根误差为15.4mg/kg。

    • 水稻拔节期水氮互作的后效性影响研究

      2013, 44(3):92-96. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.017

      摘要 (4520) HTML (0) PDF 893.63 K (1672) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过盆栽试验研究了不同水氮互作条件下水稻各项生理指标短期和长期的后效变化。结果表明:适宜的水氮组合复水短期内对生理活性有一定的补偿效应,生育后期表现出延缓衰老的长期后效性;水、氮单因子复水短期内对叶片叶绿素含量、荧光参数、丙二醛含量等生理指标影响显著,水氮协同互作效应在复水15d后达显著水平;不同的水分胁迫后复水,水氮互作效应不同,重旱处理产量随复水后施氮量的增加而增加,但产量较其他处理明显降低。应避免水稻拔节期重旱,土壤含水率不能低于田间持水率的70%;充分灌溉和轻旱处理产量随施氮量的增加有所降低,拔节期高水高肥不一定高产,轻旱后复水结合低氮追肥,节水保产效果最佳。

    • 云雾山和叠叠沟草坡土壤电阻率和含水率空间差异

      2013, 44(3):97-103. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.018

      摘要 (3978) HTML (0) PDF 942.39 K (1426) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解不同土质坡面土壤含水率的空间分布差异,选择固原黄土区云雾山和石质山区叠叠沟为研究区域,采用多电极电阻仪法,在长约400m的坡面上设置纵向样线,多点同步连续测定了土壤含水率和电阻率。结果表明:黄土区云雾山土壤电阻率和含水率的相关性较好(R2=0.78),说明通过测定坡面电阻率推求土壤含水率的坡面变化是可行的。云雾山土壤电阻率沿坡面表现为由坡上至坡中逐渐增大,到坡下部又逐渐减小;而固原石质山区叠叠沟坡面从坡上到坡下电阻率逐渐减小。土壤干层特征方面,云雾山草坡在1~3m土层出现轻度干层,3~4m出现中度干层,6~17m出现重度干层;叠叠沟坡面在3m土层才出现轻度干层,在6m以及更深层处出现重度干层。

    • 季节性冻融期灌水对土壤温度与冻融特性的影响

      2013, 44(3):104-109. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.019

      摘要 (4402) HTML (0) PDF 880.68 K (1988) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过季节性冻融期裸地、地膜覆膜地和秸秆覆盖地的田间系列灌水试验,研究了冻融期不同阶段灌水对土壤温度及冻融特性的影响。试验表明:不论何种地表条件,入冬后冻结期较早的灌水地块耕作层土壤温度在整个冻融期处于较低值。消融期,灌水对裸地和地膜覆盖地耕作层土壤温度的影响较小,灌水加速了地表冻层的融化;秸秆覆盖地灌水后土壤温度较低且变幅较小,秸秆覆盖不利于土壤的消融解冻。5cm土壤累积负温快速增加阶段灌水对于降低土壤最大冻结深度影响非常明显。

    • >农业生物环境与能源工程
    • 牛粪高温干式厌氧发酵产沼气性能试验

      2013, 44(3):110-113,141. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.020

      摘要 (3998) HTML (0) PDF 898.27 K (2223) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了牛粪原料高温(55℃)干式厌氧发酵过程中产气效果和物料参数的变化规律。结果表明:接种比例3∶10、8r/min连续搅拌条件下,物料TS(总固体)产气率为311mL/g,甲烷平均体积分数为57.1%,平均容积产气率为2.73L/(L·d);容积产气率在第3天达到最高,为5.23L/(L·d);反应初期挥发性脂肪酸迅速积累,1d后即达到峰值,随后迅速减少;在反应初期pH值略有下降,随后逐渐升高;氨氮质量浓度和总碱度则一直呈上升趋势。

    • 牛粪与餐厨废弃物混合比例对厌氧发酵产氢的影响

      2013, 44(3):114-118. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.021

      摘要 (4427) HTML (0) PDF 872.94 K (1731) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高厌氧产氢菌利用复杂原料产氢的能力和稳定性,在35℃条件下,采用批式试验,考察了牛粪与餐厨废弃物混合比例对混合厌氧发酵产氢的挥发性固体产氢率、pH值、液相末端产物组成和挥发性固体去除率等发酵特性的影响。试验结果表明,当牛粪与餐厨废弃物比例接近时,体系pH值维持在5.5左右,丁酸为主要液相末端产物,二者以40∶40混合时,挥发性固体产氢率和挥发性固体去除率均达到最大值,分别为17mL/g和27.9%;当底物以餐厨废弃物为主时,体系pH值在4.0以下,乙醇为主要液相末端产物,不产氢;当牛粪为主要底物时,体系pH值在6以上,乙酸为主要液相末端产物,产氢率低。

    • CH4/CO2混合气中CH4的变压吸附法提纯试验

      2013, 44(3):119-123. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.022

      摘要 (3946) HTML (0) PDF 888.29 K (2214) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择几种商业化的分子筛,在常温(25℃)、低压(0.2MPa)下,进行CH4与CO2混合气的动态吸附分离性能试验。结果表明:3A和4A分子筛对CO2的吸附量很小,而5A和13X分子筛都能较好地分离CH4与CO2。混合气在13X分子筛上的分离系数要高于5A分子筛,表明13X分子筛对CH4与CO2的分离效果更好。但5A和13X分子筛使用一次之后,都不能通过抽真空法完全再生,原因是吸附剂被吸附质毒化,红外光谱可以解释这一原因。5A和13X分子筛要成为产业化沼气净化的吸附剂,再生性能还需要进一步提高。

    • 玉米秸微波液化合成可生物降解聚氨酯泡沫研究

      2013, 44(3):124-128. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.023

      摘要 (3941) HTML (0) PDF 861.82 K (1815) 评论 (0) 收藏

      摘要:以玉米秸秆为原料,采用微波液化产物合成可生物降解聚氨酯泡沫,替代传统石化产品多元醇制备聚氨酯泡沫。通过异氰酸根指数及发泡剂水用量对聚氨酯泡沫材料密度、机械性能的影响分析,得到优化的聚氨酯合成工艺条件:水添加量0.30g、异氰酸根指数为1.0;采用土埋法生物降解试验发现,液化产物制备的聚氨酯泡沫在埋置6个月后质量损失约18.71%,热重分析表明合成的聚氨酯泡沫热分解分为4个典型的阶段。试验结果表明玉米秸秆微波液化产物可合成环境友好可生物降解聚氨酯泡沫,但其材料性能有待进一步表征。

    • 加压串行流化床制取生物质合成气的模拟

      2013, 44(3):129-136. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.024

      摘要 (3851) HTML (0) PDF 948.42 K (1531) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用Aspen Plus软件建立了加压串行流化床生物质气化过程的模型,并将模拟数值与试验结果相比较,验证了模拟研究的可行性。分别研究了气化温度Tg、气化压力pg以及水蒸气与生物质的质量比(S/B)对生物质合成气的成分、氢碳比、气化份额、生物质合成气产率和生物质碳转化率等的影响。结果表明气化温度、气化压力和S/B对生物质气化过程有很重要的影响,适当地提高气化温度和气化压力对制取生物质合成气有利(Tg在800 ℃左右,pg在0.4MPa左右),合适的S/B在0.4左右。

    • 钠离子对芦苇硫酸盐黑液木素CO2气化特性的影响

      2013, 44(3):137-141. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.025

      摘要 (3705) HTML (0) PDF 929.51 K (1703) 评论 (0) 收藏

      摘要:为考察钠离子对芦苇硫酸盐黑液木素CO2气化特性的影响,采用热重—红外技术分别对水溶木素(WSL)、水不溶木素(WIL)和硫酸盐黑液(KBL)的失重特性进行了分析。由于钠离子的存在,在整个反应过程中WSL和KBL的热重(TG)曲线相似。虽然WSL和WIL的化学结构相似,但是它们的CO2气化反应性却不同。在WSL的CO2气化过程中,木素化学结构上的钠离子对CO的形成具有控制作用。

    • >农产品加工工程
    • 基于GPS的农产品原产地定位与标识系统

      2013, 44(3):142-146,152. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.026

      摘要 (3881) HTML (0) PDF 1001.36 K (2044) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对区域特色农产品和受到“指定原产地保护”的农产品,设计了应用GPS的农产品产地定位与标识系统。通过将GPS模块集成到多功能溯源电子秤中,实现对农产品产地信息的获取、存储、加密以及标识打印。通过该系统,可以将产地名称与客观地理位置信息相关联,验证产品标识与实际信息的相符程度,将其反映至农产品标签中,并最终提供给用户,供其查询与验证。系统的实际测试结果表明,其产地判断准确率可以达到97%。

    • 基于模糊集的玉米饮料滋味自动鉴评方法

      2013, 44(3):147-152. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.027

      摘要 (4273) HTML (0) PDF 880.02 K (1545) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用传感器阵列对玉米饮料滋味在模糊信息层面上实现自动化鉴评。针对玉米饮料滋味感官鉴评的不同剖面引入权值概念,利用云模型实现定性定量信息的转换和完成综合云模型基于权值差异的调整。分析传感器对玉米饮料滋味感官鉴评甜味、酸甜味、入口风味3个剖面的敏感度差异。在构建的模糊神经网络中,将针对特定剖面敏感的传感器阵列采集信息作为输入,感官鉴评云模型转化的信息作为输出,训练模糊神经网络,以得到的模糊化层中心值、模糊化层节点宽度值和模糊决策层调节参数来确定网络结构。预测分析结果表明,该系统在玉米饮料滋味模糊信息的鉴评过程中,误差率在0.00243~0.09177之间,效果良好。

    • 基于可见/近红外光谱谱区有效波长的梨品种鉴别

      2013, 44(3):153-157,179. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.028

      摘要 (4113) HTML (0) PDF 924.29 K (1803) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于最小二乘支持向量机(LS—SVM)建模方法,提出应用梨在可见/近红外光谱谱区的有效波长(EW)进行其品种鉴别的新方法。用210个样本作为建模定标集,30个样本进行预测。根据偏最小二乘法分析载荷图和回归系数图选择鉴别梨品种的有效波长,并建立EW与最小二乘支持向量机相结合的EW—LS—SVM模型,同时与应用逆反馈人工神经网络(BP-ANN)建立的EW—BP-ANN模型进行判别准确率的比较。结果表明,应用LS—SVM和BP-ANN建立的模型对建模样本和预测集样本的判别准确率分别为100%和93.3%。研究表明,应用EW—LS—SVM模型进行梨品种鉴别是可行的。

    • 试验用低温巴氏杀菌设备设计与性能测试

      2013, 44(3):158-160,185. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.029

      摘要 (4055) HTML (0) PDF 883.79 K (1782) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一套试验用低温巴氏杀菌设备,阐述了设备的工作原理、主体结构和工作过程,计算了设备的传热能力。依据蠕动泵规格参数,设备最大流量为230mL/min,最大处理能力为13800mL/h。采用水为处理物料,经传热能力计算可知设备满足物料的升温需要,且可以实现在4.5s内从4℃到52℃的升温,以及3s内52℃到20℃和6s内52℃到10℃的降温。蛋清液杀菌试验表明,在55℃条件下,2.5min可以实现菌体浓度降为100CFU/mL。性能试验显示:设备传热能力较强,具有较好的杀菌效果。

    • 超高压处理对S-卵白蛋白构象与功能特性的影响

      2013, 44(3):161-166. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.030

      摘要 (4430) HTML (0) PDF 970.30 K (2282) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用激光拉曼光谱、荧光光谱分析超高压(UHP)对S-卵白蛋白构象的影响,并考察其对溶解性、乳化性和起泡能力等功能特性的影响。结果表明,经UHP处理后S-卵白蛋白的分子量分布没有明显变化。随着压力增加,无规卷曲含量逐渐增加,二硫键构象变化使蛋白稳定性降低,酪氨酸残基包埋于侧链中,紧密折叠结构得以舒展。经100MPa处理后S-卵白蛋白的荧光强度略有增强,此后急剧下降,无峰位位移现象,说明UHP引起蛋白分子构象变化。S-卵白蛋白的溶解性、乳化性及起泡能力等功能特性均随压力增加而明显改善,以300MPa处理较为理想,此后压力增加至500MPa时反而下降。

    • 糖基化反应对大豆7s球蛋白凝胶流变性质的影响

      2013, 44(3):167-173. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.031

      摘要 (4006) HTML (0) PDF 1.19 M (1866) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用葡萄糖对大豆7s球蛋白进行湿法糖基化处理,制备出大豆7s球蛋白3种糖基化产物。通过旋转流变仪、质构仪和扫描电镜对大豆7s球蛋白及其3种糖基化产物凝胶的流变性、质构性及微观结构进行分析,研究糖基化反应对大豆7s球蛋白热致凝胶性的影响。结果显示:糖基化反应提高了大豆7s球蛋白的热稳定性,提前了大豆7s球蛋白的凝胶点,增加了大豆7s球蛋白凝胶的粘弹性,说明糖链的接入促进了大豆7s球蛋白凝胶网络的形成。

    • 挤压超声联用提取米糠多糖工艺优化

      2013, 44(3):174-179. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.032

      摘要 (4063) HTML (0) PDF 905.50 K (1570) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高米糠多糖得率,将挤压与超声方法联用,在单因素试验基础上采取二次正交旋转组合试验,研究了酶法提取米糠多糖的挤压工艺条件和超声波处理条件,并构建了超声波处理的数学模型。试验结果表明:在物料含水率20%、挤压温度115℃、螺杆转速120r/min的挤压条件下,获取的米糠经酶解后,在处理时间21min、超声波功率117W、处理温度72℃、液料比为8.7mL/g的优化条件下,米糠多糖得率可达7.18%。

    • >农业信息化工程
    • 温室设施环境中声频自适应校准研究

      2013, 44(3):180-185. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.033

      摘要 (4351) HTML (0) PDF 1.00 M (1678) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对温室设施环境中采用声波促长技术时,由于环境设施对声音的来回反射、设施材料对不同声频的吸收作用等影响,使得实际声波信息失真,造成加载的声波与期望的声波相差较大,提出一种解决方案。通过及时修正声频发生系统传递函数特性参数,采用一种基于前馈补偿的闭环控制方法实现对设施环境中所加载声频的自适应校准。在一个内部长、宽、高分别为1.2m、0.53m、0.9m的人工气候箱内进行声波加载试验,结果表明,该方法提高了声波在设施环境中的加载精度,对纯音、组合声频、音乐声频等类型的声波均达到了良好的校准作用,输出精度都在98%以上。

    • 基于CFD模型的温室温度多指标GA优化控制

      2013, 44(3):186-191. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.034

      摘要 (4230) HTML (0) PDF 980.75 K (1864) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立了基于CFD模型的温室温度多指标优化闭环控制系统。采用GA优化算法,在综合考虑温度平均值、温度均匀性和控制代价3项指标下,通过循环迭代构建了温度系统的闭环形式,获取了自然通风模式下的最佳控制量(入口和天窗开度),使得系统在多指标条件下达到最优。仿真实验表明:基于CFD模型的设计方法可将温室整体纳入控制系统之中,区别于传统的“点”控制形式,通过多指标体系的GA算法寻优,可使温室作物的区域性生长差异和能量消耗减小,提高温室控制精度,丰富温室控制系统的设计方法。

    • 基于加速度传感器的母猪产前行为特征采集与分析

      2013, 44(3):192-196,191. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.035

      摘要 (4845) HTML (0) PDF 1.01 M (2658) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前大规模集约化养殖对母猪分娩时间判断主要靠饲养员对母猪产前行为连续观察,存在工作繁重,可能由于疏忽而造成仔猪死亡等问题,设计了一种基于三轴加速度传感器和无线传感网络的母猪产前行为特征实时监测系统。该系统利用无线加速度传感器节点采集母猪产前运动信息,根据不同行为的加速度曲线波动性不同,基于K均值聚类算法对行为特征进行识别分析,并进行实时显示和3G无线传输。试验表明:系统能够快速采集和传输母猪运动信息,正确检测出母猪躺卧、站立、吃料、筑窝等典型行为,正确率为87.93%,工作稳定。

    • 采摘机器人果实识别的多源图像配准

      2013, 44(3):197-203. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.036

      摘要 (4134) HTML (0) PDF 1.73 M (1885) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高果实识别的准确性,减少非结构化环境对识别的影响,使用基于光学混合探测(PMD)技术的深度摄像机与RGB摄像机组合捕获果园环境的多源图像;SURF算法提取待配准图像的尺度不变特征,欧式距离作为判断特征相似性的测度,最近邻与次近邻比值实现特征向量的初匹配,最近邻的搜索策略加速匹配过程;剔除异常点与优化模型交替迭代的方法提纯匹配结果;并以均方误差(MSE)、归一化互信息(NMI)和相关系数(COEF)作为配准效果的客观评价标准。不同试验结果表明:双摄像机组合丰富了锁定目标区域的信息量,配准算法的实时性、鲁棒性及精度均能满足果园试验的要求。

    • 基于参数自适应脉冲耦合神经网络的黄瓜目标分割

      2013, 44(3):204-208. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.037

      摘要 (4137) HTML (0) PDF 967.01 K (1718) 评论 (0) 收藏

      摘要:对脉冲耦合神经网络的参数进行简化,并自适应确定各参数,将图像的空间信息和灰度信息耦合到加权耦合连接系数中,进行温室黄瓜图像分割,采用二维Tsallis熵选择最佳迭代结果。试验结果表明:用区域对比度(GC)和区域一致性(UC)评价方法评价,该方法的分割效果好于采用香农熵和最小交叉熵终止迭代的标准脉冲耦合神经网络分割效果。

    • 百合鳞茎的生长建模与可视化模拟

      2013, 44(3):209-214. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.038

      摘要 (4062) HTML (0) PDF 1008.21 K (2262) 评论 (0) 收藏

      摘要:构造了百合鳞片的生长机与可视化模型,并根据鳞片轮生抱合形成鳞茎的生长机理,构建鳞茎生长的可视化模拟系统。鳞片视为向线生长的生长趋势,每生长一小段就向中心茎秆偏转一定角度;鳞片采用四边形图元绘制的双半椭圆台进行可视化建模,其中截面是月牙形,由两个长半轴相等短半轴不相等的半椭圆围合而成。结果表明该系统能形象地模拟百合鳞茎的生长与抱合过程。

    • 基于线激光截面成像的棉花白色异性纤维检测方法

      2013, 44(3):215-218,256. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.039

      摘要 (3789) HTML (0) PDF 1.10 M (1664) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对棉层表面散布绒毛或游离的纤维细丝,而异性纤维表面光洁无毛的特点,提出了一种基于线激光的样本截面图像获取方法,获取并显示了其微观结构在激光照射下的图像差异。在此基础上,根据激光照射下二者周围有无高亮度的星点,以及星点的分布特征,提出了一种棉花中白色异性纤维的识别算法。实验结果表明,该方法对棉花中典型白色异性纤维的识别率达到了86.9%。

    • >机械设计制造及其自动化
    • 面向能量优化的产品设计方案评价方法

      2013, 44(3):219-224. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.040

      摘要 (4273) HTML (0) PDF 868.84 K (1772) 评论 (0) 收藏

      摘要:在分析产品能量特性评价的基础上,建立了融合经济性和环境性并充分考虑使用过程能耗因素不确定性的产品能量优化性能评估模型。基于产品的使用过程建立了面向能量优化的经济性分析模型和环境性分析模型,分析了在产品使用阶段中影响能量优化的不确定性因素并进行建模分析,得到产品能量优化性能评价值。然后采用模糊信息公理法对产品设计方案进行评价,获得最优设计方案。以某运输设备减速器为例,验证了所提方法的可行性和有效性。

    • 柔顺机构PR伪刚体动力学建模与特性分析

      2013, 44(3):225-229. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.041

      摘要 (4454) HTML (0) PDF 884.99 K (2379) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于伪刚体模型,综合考虑柔性杆的横向变形和轴向变形的影响,建立了末端受力作用下柔顺机构的PR伪刚体动力学模型,应用拉格朗日方程推导了其动力学方程。从方程特征、响应曲线等方面显示了PR伪刚体动力学模型的性能变化。数值分析结果表明:PR伪刚体模型引入了P副来模拟柔性杆件的轴向运动,可以更真实地体现出柔顺机构的动力学特性,更适合于柔顺机构的动力学分析与设计。

    • 基于差异演化算法的动压滑动轴承多目标优化

      2013, 44(3):230-236,245. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.042

      摘要 (3832) HTML (0) PDF 1.07 M (1391) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究流体动压轴承的多目标优化问题,提出一种改进多目标差异演化算法。该算法在选择差分向量时,对产生差分向量的两个个体比较其优劣,用非支配解减去支配解,引导个体向非劣解进化,提高算法的收敛速度;其次提出了种群修剪策略,消除进化后期种群中相同个体引起的种群全局搜索能力下降的缺点,以提升算法的全局寻优能力。通过与其它算法的比较,发现该算法能有效避免“早熟”收敛,具有较好的收敛速度和多样性。工程实例求解结果表明了算法的工程可行性。

    • 摆动从动杆盘形凸轮机构最小尺寸的完全解法

      2013, 44(3):237-245. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.043

      摘要 (4842) HTML (0) PDF 1.03 M (1842) 评论 (0) 收藏

      摘要:摆动从动杆盘形凸轮机构的最小尺寸综合问题,迄今未获得圆满解决。基于类速度图原理,通过引入“辅助平行直线族”,求解其与限制凸轮轴心位置若干直线族的交点族中的最左端、最右端者,理论上严格保证其集合为限制凸轮轴心位置的边界点、边界线,进而给出限制凸轮轴心位置的边界点、边界线的精确解析解和离散数值解法,据此直接求解凸轮的最小基圆半径、摆杆长度和直观显示凸轮轴心的容许选取区域,从而解决了按许用压力角设计最小尺寸的摆动从动杆盘形凸轮机构的问题。通过机构设计实例,验证了所提方法的正确性和有效性。

    • 数控机床热误差补偿中分布滞后模型的建立

      2013, 44(3):246-250. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.044

      摘要 (4077) HTML (0) PDF 919.46 K (1959) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对数控机床热误差补偿建模中温度敏感点选择及模型建立问题,提出用模糊聚类法和灰色关联法结合选择温度敏感点,用分布滞后模型建立补偿模型的方法。根据机床关键点温度和热误差的实验数据,分别建立热误差的多元线性回归模型和分布滞后模型。在一台Leaderway V—450型数控加工中心上进行热误差建模实验,测量主轴分别在2000、4000、6000r/min下的热误差及温度,结果表明分布滞后模型的拟合精度优于多元线性回归模型,用任一转速下的实验数据建模时,分布滞后模型的稳健性低于多元线性回归模型,而综合任意两个转速下的实验数据建模时,分布滞后模型的稳健性略优于多元线性回归模型。利用分布滞后模型建立的预测模型在数控机床热误差补偿中具有实用性。

    • 挡位齿轮坯闭式精锻缺陷有限元分析与工艺优化

      2013, 44(3):251-256. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.045

      摘要 (3688) HTML (0) PDF 1019.42 K (1911) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用刚塑性有限元法,对挡位齿轮坯闭式精锻成形缺陷进行仿真预测分析。通过对模具局部型腔在不同的拔模斜度和圆角半径条件下成形过程的正交对比模拟,跟踪描述了各种缺陷的形成过程,分析了缺陷的成因,定量给出了不产生折叠、刮料、充不满等缺陷的极限结构工艺参数范围图;针对齿轮类锻件实际生产中筋部位置度精度较低以及成形载荷过高的问题,基于分流原理设计了分流精锻成形工艺方案,通过模拟分析金属的流动规律,位置度精度控制在0.08mm以内,成形载荷也降低了20%~40%,经过生产试制分析,其试验结果与数值模拟吻合较好。

    • 基于各向异性分形理论的结合面切向刚度改进模型

      2013, 44(3):257-266. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.03.046

      摘要 (4207) HTML (0) PDF 1.03 M (1572) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于各向异性分形几何理论,建立了一种结合面切向接触刚度改进模型。通过对所建模型的数字仿真,直观地揭示了结合面切向接触刚度与结合面法向载荷、切向载荷、结合面分形维数D、结合面分形粗糙度G、相关因子K、材料特性φ之间复杂的非线性关系。数字仿真结果表明:结合面切向接触刚度随着法向载荷、相关因子或材料特性的增加而增加,但随着切向载荷、分形粗糙度的增加而减小;当分形维数较小时,结合面切向接触刚度随着分形维数的增加而增加;当分形维数较大时,结合面切向接触刚度随着分形维数的增加而减小。

快速检索
检索项
检索词
卷期检索