摘要:为了实现电气离合器执行系统的位置伺服控制，构建了离合器气动执行系统。通过运用引入死区的滑模控制算法于系统，采用不基于模型的控制实现离合器气动执行系统对参考运动轨迹的跟踪，利用轨迹跟踪过程中气缸的气压驱动力间接估计离合器的载荷特性。理论上采用此方法间接估计到的值误差小，更加贴近离合器在此种轨迹运动下实际的载荷特性。试验表明引入估计得到的离合器载荷特性模型于基于模型的积分滑模控制器可以很大程度提高离合器气动执行系统轨迹跟踪精度。

摘要:永磁同步电动机驱动的电动助力转向系统已成为发展方向，为适应交流电动机特点，基于模糊规则的助力-回正特性，采用扩展卡尔曼滤波估算定子磁链与位置，利用直接转矩控制算法对助力电动机进行控制，以提高电动机响应速度与精度。参照国标对该系统的转向轻便性与回正性能进行了仿真，结果表明提出的系统在电动机助力后转向效果明显，方向盘平均操作转矩减小45%，转向轮回正时间缩短了50%。台架试验结果显示，系统动态响应快，能够很好地完成助力控制目标。

摘要:为适应丘陵山区地形和不同农作物的农艺特点，提出一种具有平衡摇臂悬架和H型传动的可变地隙和轮距的动力平台，该平台采用无转向梯形的四轮全液压转向，转向方式为同侧两车轮采用对称角度的偏转转向，以减小转弯半径并实现同辙转向。采用遗传算法优化左、右转向油缸的位移关系，以实现阿克曼转向。为避免运动干涉，参照同轴距普通拖拉机的最小转弯半径确定车轮极限转角。当变地隙后车轮绕主销偏转，平台的轴距发生改变和变轮距后轮距发生改变后，可根据几何关系重新确定车轮在水平面内有效转角与转向油缸位移的关系，讨论了变地隙和变轮距满足阿克曼转向的条件。实验结果表明，设计的转向系结构和转向策略是合理的和可行的。

摘要:为了建立缸内直喷汽油机多孔喷油器喷雾破碎模型，对FIPA模型、Huh Gosman模型和KH-RT模型进行分析评估，确定了缸内汽油直喷二次破碎模型；以喷油压力为参数，基于初始破碎粒径分布公式，建立了缸内汽油直喷喷雾破碎模型；最后通过定容喷雾实验进行汽油自由喷雾实验，验证所建模型的合理性。研究结果发现：Huh Gosman模型在汽油喷雾模拟过程中，模拟结果与实际喷射过程最为接近；FIPA模型在相应模拟条件下，液滴的破碎速度过快；而KH-RT模型在该喷射条件下，液滴的破碎速度过慢。〖JP2〗通过对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，计算结果与实验结果吻合较好。

摘要:为了提高车用发动机燃油经济性，设计了一套有机朗肯循环余热回收试验系统，用于回收重型车用柴油机的排气余热能量。通过筛选多种有机工质，选定R245fa作为系统循环工质。构建了由有机朗肯循环回路、能量转换及消耗装置、参数测量及数据采集装置和热源供给部件构成的余热回收试验平台。通过系统试验验证了利用R245fa作为循环工质的有机朗肯循环余热回收系统回收重型车用柴油机余热的可行性，目前系统最大输出功率为490W。试验结果显示：有机朗肯循环系统与发电机及膨胀器的匹配是制约系统功率输出的关键因素，系统循环效率随着蒸发压力的增大而增大。

摘要:从充气效率的定义出发,提出了基于油耗和空燃比测量结果的汽油机充气效率测定方法。利用汽油机稳态工况下油耗量和空燃比计算得到相应的进气量，再根据定义直接计算充气效率。推导了基于油耗和空燃比的充气效率计算公式及误差分析公式。针对配备有ZH600发动机电控系统的ZS157FMI-3型发动机，先后设计了喷油器流量系数标定试验系统以及油耗和空燃比测试系统，通过测定平均油耗和瞬态油耗并结合空燃比测量对该型发动机的充气效率进行了测定。充气效率的测量结果表明，在同一试验条件下，采用两种油耗测试方法测得的充气效率差异很小；充气效率测试的误差分析结果表明，在本试验设备测量精度范围内，所得到的充气效率相对误差很小（基本在05%以下），具有很高的测量精度。此外，由于该充气效率测试方法克服了压力波法及流速-压力法的固有缺陷，在理论上的测量精度和对燃料种类的适应性方面，均具有明显的优越性。

摘要:为了研究离心泵内部复杂的三维空化特性，采用改进的空化模型和湍流模型中的Standard k-ε模型和修正的RNG k-ε模型，对离心泵内部有、无空化流动进行了计算和分析，得到了设计工况下初生空化、发展空化和严重空化时叶片吸力面和压力面上的压力，并与无空化做了对比，提出了空化初生判定准则，系统划定了离心泵的空化区域。结果表明，随着进口压力的降低，空泡首先出现在叶片进口的吸力面，然后沿着叶片型线运动，形成附着空泡，进而空泡尾迹脱离主流，偏向压力面，堵塞部分流道，最终占据全部流道，使液流断裂；设计工况下初生空化数（σ=0.3067）和严重空化数（σ=0.0281）相差一个数量级；从叶轮子午面上看，空泡首先在靠近后盖板处出现，逐步向前盖板运动，并附着在前盖板圆弧附近；离心泵空化细分为初生空化、临界空化、发展空化、完全空化、断裂空化5个空化过程。

摘要:为了获得离心泵空化状态下声发射信号的变化规律，在离心泵空化试验基础上，采用声发射技术采集并分析了离心泵不同空化状态下的声发射信号，提取了声发射信号的事件计数、振铃计数、频率中心和有效电压值等4种典型特征参数，分析了这些参数随离心泵汽蚀余量变化的对应关系。研究表明，在空化未发生、刚发生和已完全形成等不同阶段，这些典型特征参数变化具有明显特点，先有少许波动，然后有较大幅度的增加或减少，再呈现较大幅度的减少或增加的趋势。这一规律可作为采用声发射技术辨识离心泵空化状态的技术依据。

摘要:为研究设计工况下蜗壳式离心泵内部瞬态流动的状态和规律，基于高质量结构化网格和快速成型技术，利用商业计算软件CFX对某型号蜗壳式离心泵进行了全流场非定常数值模拟。通过与定常数值模拟结果及试验结果比较，表明非定常数值模拟能够更为准确地预测蜗壳式离心泵的性能参数，其中扬程最大偏差在4%以内，效率最大偏差在3%以内。受叶轮-蜗壳耦合作用影响，蜗壳式离心泵内部压力脉动周期性明显，监测点压力脉动主频均为叶片通过频率。非定常下的压力场表明，各叶轮流道进口及中间位置的压力分布相近，靠近叶轮出口的压力分布差异明显；蜗壳内部存在明显的二次流动现象，并且随主流运动向前发展。

摘要:为了获取射流自吸式离心泵内部流动信息，以一内置射流喷嘴的自吸式离心泵为研究对象，建立了各过流部件三维水体，采用了RNG k-ε湍流模型，通过6组网格无关性检查，确定了计算所需网格，运用CFX 14.0流场分析软件数值模拟预测了7种不同工况下外特性和内部流动，得到了全流场压力、速度等物理量变化规律，并将数值模拟结果与开式实验台测试结果作了对比分析。结果表明，设计工况下数值模拟与实验扬程、轴功率和效率的相对误差为2.63%、6.16%和14.29%，泵实际效率较低，其值为15.68%；当流量Q<3.5m3/h时数值模拟和实验的功率曲线呈近似水平直线，变化很平缓；喷嘴到直线段之间的速度分布沿旋转轴对称，扩散段和叶轮进口之间速度呈上大下小分布，液流不均匀进入叶轮进口；L=0.148m处是静压、速度和湍动能耗散率等物理量剧烈变化的分界点，静压在此处为最小值，而速度和湍动能耗散率为最大值。数值计算结果为该泵性能预测设计提供了直观的理论依据。

摘要:针对箱涵式进水流道底部易产生涡带的问题，根据涡管强度守恒定理提出了4种新型的消涡装置，为验证4种消涡装置的有效性，采用高速摄影技术分别对设置4种消涡装置的泵装置吸水喇叭管进口处的流态进行了摄影，成功捕捉到不同工况时涡带的生成，分析了有无消涡装置及2种新型消涡装置对泵装置能量性能的影响，分析表明，采用新型消涡装置不仅能消除箱涵式进水流道底部的涡带，还可改善喇叭管内部流态，提高泵装置的能量性能。

摘要:针对某一轴流泵模型，分别在转速1450、1200 、1000r/min下，通过试验手段对其关键测点进行了压力脉动测量。通过幅值分析得到，随着流量的增大，RMS值曲线在叶轮进口处呈先降低后升高的趋势，在叶轮出口和导叶出口处呈逐渐降低趋势，转速越高RMS值变化速率越快。从频域来看，叶轮进口在3个转速下主频都为叶频，并在1450r/min、1200r/min转速下还存在Fn、2Fn、3Fn 等比较明显的频率成分；叶轮出口压力脉动的频率范围主要分布在0~8Fn之间，在1450r/min、1200r/min转速下，其主频出现在（3~4）Fn之间，在1000r/min转速下，其主频往大频率方向有所偏移，主要集中在（4~6）Fn之间；导叶出口压力脉动的频率范围主要分布在0~12Fn之间，在1450r/min、1200r/min两个转速下，其主频出现在（4~6）Fn之间，在1000r/min转速下，其主频主要出现在（6~8）Fn之间。

摘要:基于SST k-ω湍流模型和局部优化的高质量结构化网格，对南水北调工程天津同台测试的TJ04-ZL-02型轴流泵水力模型进行了数值计算，并探究了叶顶泄漏涡的流场结构和流体动力学特性。数值计算和试验结果表明，基于SST k -ω湍流模型可准确地对间隙泄漏流和边界层流动进行数值模拟；叶顶泄漏涡形成的动力为叶片工作面和背面的压差，由于叶片进口边压差最大，叶顶间隙泄漏流的流速较高，随着叶片弦长系数λ的逐渐增大，叶片工作面和背面之间的压差逐渐减小，间隙泄漏流的速度和泄漏涡强度均逐渐降低；叶顶区的局部低压区主要集中在靠近压力面间隙内分离涡的旋涡区以及叶片背面下部叶顶泄漏涡区域，叶片背面局部低压区域随着叶片弦长系数λ的逐渐增大，距离叶片背面的间距增大；叶片轮缘靠近叶片工作面附近的局部低压区主要是由叶顶拐角诱导的分离涡引起，而叶片下部的局部低压区主要是由叶顶泄漏涡引起，上述过程揭示了轴流泵叶顶间隙泄漏涡的流动特性。

摘要:为了减少旋涡泵流道内部冲击损失，提升旋涡泵的性能，研究了基于面积不变理论改变旋涡泵流道截面形状的方法。采取流道形状贴合流动状态的策略，改变流道截面形状为M型，利用CFD技术对参考泵和M型截面流道的内部流动进行多工况三维数值模拟分析，对比两者之间的扬程、效率曲线，并分析流道截面的流线图。结果表明，相比矩形流道，M型截面流道在扬程和效率上均有所提升，流道内叶片出口处的乱流有所改善，M型截面流道中液流更加平滑，但是过流面积增加，摩擦损失也随之增大。

摘要:为研究低扬程泵装置出水流道的水力性能，采用CFD方法对泵装置进行全流道数值计算，并通过模型试验对数值计算结果的准确性进行验证。分析了隔墩对出水流道水力性能和泵装置能量特性的影响，阐述了出水流道流量不平衡的问题以及环量对出水流道内部流动特性的影响。结果表明：对于低扬程泵装置，出水流道的隔墩对泵装置能量性能的影响较大，应尽量避免设置隔墩；在出水流道中，隔墩前伸会增加出水流道的水力损失，导致两孔流量分配更加不相等，隔墩后伸对两孔流量的分配无影响但会增加出水流道的水力损失，从而降低泵装置的水力性能。无环量时出水流道的水力损失与流量呈二次方关系，有环量时出水流道的水力损失增大，且内部流态变得复杂。出水流道的内外特性与泵装置的运行工况有关系，应避免将出水流道独立地从泵装置系统中脱离出来进行水力性能的计算分析。

摘要:应用经典统计学与地统计学相结合的方法，以长江下游地区岔河小流域为研究区域，分析了不同土地利用方式下土壤中氮磷含量在0~15cm和15~30cm两种深度中的空间分布特征。结果表明：流域内旱地、水田及撂荒地中氮磷含量分布特征差别很大，变异系数迥异；氮和磷的空间分布均为各向异性，长轴方向多为东北-西南；对于0~15cm土壤层，长轴变程在750~950m之间，变程从大到小依次为全磷、铵态氮、全氮、有效磷、硝态氮；小流域全氮高含量值主要集中在流域南部水田较为集中的地方，含量梯度与坡面径流方向一致；而全磷受农业耕作及土壤颗粒迁移的双重影响，在小流域南部及北部旱作区聚集的地方分别出现高值区；全氮、全磷在3种耕作方式下呈现出相似的结构性,且水田中正相关尺度均大于旱地，空间正相关尺度与变异系数表现出很好的一致性。

摘要:为在土壤分析研究时，制定工作量少、试验设计经济合理，同时采样点具备代表性的野外采样方案，采用GPS与Google Earth相结合的方法，在陕西省泾惠渠灌区研究了土壤水力参数区域尺度的空间变异性，结果表明：土壤饱和含水率与饱和导水率在该区域尺度下属于中等变异，且两者均具有较强的空间依赖性；饱和含水率的最佳拟合模型为球形模型，土壤饱和导水率的最佳拟合模型为指数型；推荐两者的采样间距分别为2.38km和7.14km。

摘要:作为土壤水蚀过程的主要动力，准确模拟坡面水流过程，对于明确坡面侵蚀机理，构建土壤侵蚀物理过程模型具有重要意义。给出了Lattice Boltzmann方法在坡面水流运动过程中应用的详细步骤，并通过室内人工模拟降雨实验，验证了其有效性。实验结果表明：通过只对时间作多重尺度化，以多尺度分析为手段通过待定系数法来确定平衡态分布函数，以宏观上边界条件作为限制条件，用平衡态分布函数代替上边界结点上的分布函数，及通过分布函数外推格式来确定下边界结点上的分布函数的处理方法，可将Lattice Boltzmann法成功应用于坡面流运动方程的求解，各场次降雨的地面径流深误差均在±11%以内。

摘要:基于HYDRUS-2D软件建立了棉花膜下滴灌水氮运移模型，利用干旱区棉花膜下滴灌试验数据对模型进行了参数率定和验证。将灌水器流量沿毛管的变化离散为依次逐段减小，并假设土壤水分在各段之间不存在交换，利用验证后的数学模型研究了干旱区不同滴灌均匀系数时土壤水氮分布特征，评估了土壤空间变异对水氮分布均匀性的影响。模拟结果表明，随着灌水的进行，滴灌均匀系数Cu为0.60和0.80时，土壤含水率和NO-3-N质量浓度均匀系数均呈下降趋势，而Cu=0.95时变化较平稳；滴灌均匀系数越低，灌水后土壤含水率和NO-3-N质量浓度均匀系数降低的幅度越大；土壤NO-3-N质量浓度均匀系数的变化范围为0.35～1.00，低于土壤含水率均匀系数。田间试验存在的土壤空间变异在一定程度上增加了土壤水氮分布不均匀性。

摘要:选择黄土高原西部丘陵区典型生态恢复区域，采用中子仪测定研究了不同集雨保水措施下油松林土壤水分变化,明确了不同措施下土壤水分动态特征和雨季前后土壤水分的亏缺与补偿情况。结果表明:不同集雨保水措施下土壤储水量差异明显。坡面覆膜集雨措施下各个土层土壤含水率均大于其他措施下土壤含水率。7月份各措施下土壤储水亏缺均有不同程度的缓解，坡面覆膜集雨、坡面覆膜集雨与集水槽结合2种措施下0～100cm土层土壤储水亏缺状态得到有效缓解。坡面覆膜集雨措施对于有效利用降水有显著作用；树穴覆膜对于表层土壤水分的恢复有负面影响，但对深层土壤保水作用明显；燕尾式聚流坑对提高降水利用率和缓解土壤储水亏缺状态效果不佳。

摘要:为解决滴灌过程中地下滴灌系统的堵塞问题，设计了新型防堵塞地下滴灌系统并阐述了其工作原理、设计要求，分析并确定地下滴灌系统水压为15~25kPa，出水孔间距为300mm,防护管内壁与毛管的外壁距离为40mm时，灌水均匀度可达到85%以上;通过该系统对酿酒葡萄赤霞珠生长的影响试验结果表明，防堵塞地下滴灌与膜下滴灌、普通滴灌相比能保持20~60cm深度土壤含水率的稳定性，明显提高植株根冠比，增加有效根表面积，加快根系周转与更新，进而增强植株根系对水分和养分的吸收能力。

摘要:以生物质炭为载体，分别采用简单掺混、固液吸附和化学反应工艺将生物质炭与硝酸铵进行复合，制备了3种炭基氮肥，并对其主要性质和缓释特征进行了分析与评价。结果表明，3种炭基氮肥的pH值较生物质炭均有所下降；采用化学反应工艺制备的炭基氮肥负载硝酸铵最多，其次是吸附工艺，最少的为掺混工艺，且反应型炭基氮肥比吸附型和掺混型对硝酸铵的吸持作用更强。3种生物质炭基氮肥在水溶液中的累积释放规律符合“S”型释放模型；相比于硝酸铵，3种炭基氮肥均对氮素起到控释效果，且以反应型炭基氮肥的控释效果最佳。

摘要:为探讨热带特色作物小粒咖啡的高效节水模式，研究3个保水剂水平（高保、低保和无保）和3个灌水水平（高水、中水和低水）对小粒咖啡苗木生理、生长、干物质及水分利用的影响。结果表明：与无保相比，低保分别提高叶绿素、类胡萝卜素和根系活力11.8%、13.4%和52.2%，而分别降低可溶性糖、丙二醛和脯氨酸24.9%、24.3%和55.8%，同时提高总干物质和水分利用效率31.0%和35.9%；而高保分别降低叶绿素、类胡萝卜素、丙二醛和根系活力3.1%、2.4%、13.5%和6.3%，提高叶片可溶性糖和脯氨酸3.7%和75.1%，降低总干物质21.3%，提高水分利用效率8.6%。与低水相比，中水分别提高总干物质、耗水量和水分利用效率89.8%、44.5%和33.2%，高水分别提高总干物质、耗水量和水分利用效率172.8%、104.8%和34.0%。和无保低水相比，低保中水的水分利用效率增幅最大为112.7%，同时提高总干物质158.9%，分别提高叶片相对含水率、叶绿素、类胡萝卜素和根系活力24.4%、19.5%、25.8%和149.9%，分别降低可溶性糖、丙二醛和脯氨酸38.3%、36.4%和68.7%。从高效节水的角度考虑，低保中水为最适宜的搭配方式。

摘要:在立体种植农田中，作物根系分布是影响作物间水肥竞争及利用效率的首要因素。针对滴灌条件下番茄套种玉米立体种植农田设置高（T1）、中（T2）、低（T3）3个土壤水分处理，研究不同水分处理对立体种植农田不同位置土壤含水率、作物根系分布的影响，探讨立体种植农田根系在不同生育期生长发育特征。结果显示：立体种植农田番茄侧土壤含水率平均值显著低于玉米侧，膜内土壤含水率明显高于膜外土壤含水率，膜内不同位置土壤含水率无明显差异；随着生育期的推进作物间根系呈“不交叉—轻度交叉—完全交叉—轻度交叉”规律；随着土壤含水率的增加根系总量呈增长趋势，在0~30cm的滴灌湿润区，作物根系分布最密集，约占总根系的60%~70%，且高水分处理根量显著大于低水分处理，根长密度、根表面积密度、根体积密度以及根重密度均呈现T1>T2>T3的趋势，而在非滴灌主要湿润区则正好相反；累积根系分布曲线分析显示随着土壤含水率增加根系向土壤下层生长，随着生育期推进根系向作物中间发展。立体种植农田作物在不同生育期根系分布变化明显，同时土壤水分对根系分布影响较大。

摘要:采用我国不同土壤类型地区的5种土壤样品，利用自行设计的近红外传感器测量不同土壤含水率对应的反射光强。选取中心波长1940nm的近红外光为测量光，1800nm为参考光，将两波长的反射光强值换算为相对吸收深度。实测结果表明，随着土壤含水率的增加，相对吸收深度增加，两者间呈线性相关关系。选取独立样品对线性标定模型进行验证，除红土外，其他4种样品的均方根误差均小于6%。通过标定，所设计的传感器能够较好地测定不同土壤的含水率。

摘要:利用非接触式激光地面不平度仪测量三维犁耕地面不平度，采用不同的剔除率，对剔除后的犁耕地面不平度数据进行了三维分形插值重构，使用统计特性参数及分形特性参数对原始测量的犁耕地面不平度与插值重构后的犁耕地面不平度进行对比分析。研究结果表明：在剔除率小于80%的前提下，使用三维分形插值方法可重构出三维犁耕土壤表面，真实表达了原始的三维犁耕表面；并可得出犁耕土壤不平度的纵向无标度区间为459mm，横向无标度区间为23mm。这对三维犁耕地面不平度的最小测量间距提供了理论依据，为三维犁耕地面不平度重构提供了实用方法。

摘要:全生命周期评价认为沿用微藻生物质干燥、破壁、提油、转酯化工艺制备的生物柴油，其能量净产出为负值。把高含水率的微藻生物质通过厌氧发酵制备甲烷、制氢或者用于燃料乙醇的生产，被认为是目前可以获得正能量输出的可行方法，其中包含沼液中营养物质的循环利用。通过超临界水热裂解方法制备合成气、生物燃油或微藻生物质经过干燥后采用常规热裂解、微波辅助热裂解等方法制备生物燃油均被广泛试验，尽管所收集得到的藻类生物燃油高热值高于木质纤维素类裂解所生产的生物燃油，但是其含氮量、含氧量、稳定性都仍不符合液态燃料的要求。亚临界水处理高含水率微藻生物质可以实现低能耗脱水、提油、脱氮、多糖分离提取、藻油原位转化生物柴油等多重目的，是近期内最可能取得突破的微藻生物燃油下游加工技术。微藻生物质湿法酶解提油的反应条件比亚临界水处理方法更温和，可以很好地分离油脂、细胞色素、蛋白质以及多糖等微藻组分，实现高附加值的综合利用，是未来微藻生物质高效综合利用最有前途和最具挑战性的研发方向；而微藻油脂或其脂肪酸皂化物微波极化脱羧成烃技术产业化研究是微藻生物燃油开发迈向成功的关键所在。

摘要:为了有效改善菊芋秸秆用于乙醇转化过程中的酶水解糖化性能，对经水热H2SO3预处理的秸秆进行高浓底物酶水解试验，研究了适合的预处理条件及其底物质量分数提高潜力以及酶使用量缩减潜力。结果显示：在180℃条件下，添加2.0%的H2SO3进行水热预处理后的菊芋秸秆，其组分中的半纤维素可被完全去除。并且在底物质量分数为2.0%、纤维素酶和纤维二糖酶使用量分别为20FPU/g和40CBU/g条件下，获得90.0%的最大酶水解率。在此条件下预处理后的菊芋秸秆，酶水解的底物质量分数可提高的潜力为12%。在此底物质量分数下进行酶水解，纤维素酶使用量可缩减为15FPU/g，纤维二糖酶使用量可缩减至20CBU/g。在此酶使用量条件下，虽然纤维素酶和纤维二糖酶分别减少了25%和50%，酶水解率仍可达88.3%。相比最大水解率，仅降低1.8%。

摘要:为探索高碳原料厌氧发酵产气特性，在（35±1)℃条件下，采用批式厌氧消化工艺对香菇废弃菌棒进行厌氧发酵试验。采用L9(33)正交试验设计，研究预处理天数、接种物质量分数和料液质量分数对香菇废弃菌棒厌氧发酵产沼气的影响，得出高碳物料厌氧发酵最佳工艺组合。结果表明：高碳物料并非厌氧发酵产沼气的最佳原料，但经适当预处理后其产气性能有较大提高，TS产气率达0.16L/g，参比对照组增长128.57%。各因素对香菇废弃菌棒厌氧发酵产沼气影响的主次顺序为：预处理天数（极显著）、料液质量分数（极显著）、接种物质量分数（不显著）。同时应用多元回归理论建立多元回归模型，有助于预测香菇废弃菌棒不同发酵条件组合下的产气量。

摘要:利用计算流体动力学(CFD)软件包FLUENT 6.3对密度ρ=0.6125~2.4500kg/m3、粘度μ=4.4735×10-6~4.4735×10-5kg/(m·s) 的一系列模型气体在旋风分离器中的流动进行模拟，采用单因素分析法分别研究了气体性质对无量纲切向速度、压强的影响。结果表明：无量纲切向速度随着密度增加而增大，随着粘度的增加而减小；无量纲最大切向速度与密度、粘度均呈对数关系；压降阻力系数不仅与旋风分离器几何结构有关，还与气体粘度相关；压降随粘度呈对数降低。同时，拟合得到了无量纲切向速度与密度、粘度的二元方程式，具有较好的普适性。

摘要:利用数值计算方法研究了一种典型的大高径比垂直轴风力机叶片动态失速现象。在验证数值计算方法可靠的基础上，结合速度矢量图和涡量图，研究了8m/s风速时风力机在不同尖速比下叶片动态失速现象以及风轮尺寸改变时风轮动态失速流场及其对风力机功率系数的影响规律。研究表明，尖速比过低，增大弦径比和叶片数均导致叶片动态失速和气流分离呈现加剧趋势，削弱风力机的气动性能。对用于城市风力发电的大高径比垂直轴风力机，应使其在最佳尖速比下运行，同时控制弦径比在0.2～0.4之间，叶片数为3或4，以获得较好的气动性能。

摘要:为了强化木质成型燃料取暖炉燃烧效果，减少污染排放，提高采暖炉热效率，引入旋流燃烧技术，提出新型木质成型燃料旋流炉排燃烧器。数值模拟取暖炉在不同过量空气系数和不同炉排二次风入口角度条件下，炉内速度场、温度场、浓度场的变化。结果表明：通过旋流二次风产生高温回流区，有效强化了燃烧，提高了炉膛有效利用面积；过量空气系数为1.5、二次风入口倾角为30°时，燃尽率高，烟气温度分布均匀，污染少。

摘要:为提高能源的利用效率，缓解传统能源短缺及其利用过程中带来的环境问题，设计了一种以内燃机为驱动装置的生物质燃气冷热电联供系统，对其能量流程进行了分析，并以北京市某面积为10000m2的宾馆为例，对该系统在热跟随和电跟随两种运行模式下的设备选型、燃料消耗量和补电量以及能效、经济和排放性能进行了分析比较。通过比较可知，联供系统在电跟随模式下比在热跟随模式下的一次能源利用率高4.3%，缩短投资回收期1.4年，但少减排254.9t CO2。因此，该生物质气冷热电联供系统在热跟随模式下的环境效益较好，在电跟随模式下的能源效益和经济效益更佳。

摘要:以牛肉为研究对象，分别进行高压冷冻和传统冷冻试验，分析了冷冻过程中的热变化和形成的冰晶形态。高压冷冻试验在3个不同的压力下进行，分别为100MPa（-9℃）、150MPa（-15℃）和200MPa（-20℃）；传统冷冻（空气冷冻和液体浸没冷冻）在0.1MPa和-20℃条件下进行。试验结果表明：传统冷冻形成的冰晶多数位于组织细胞外，冰晶粗大且不均匀，对组织细胞造成严重的压迫和机械损伤；高压冷冻形成的冰晶体积较小，在样品中分布较均匀，且压力越大，位于胞内的冰晶越多，对样品组织的破坏程度越小。空气冷冻的冻结时间最长（85min），液体浸没冷冻结冰速率较快（5.5min），高压冷冻的冻结时间在100、150和200MPa时分别为2.47、1.22和0.83min；压力越大，卸压时形成的超冷度越大，冰点越低，冻结所需时间越短。

摘要:为了探讨禽蛋大小头自动定向排列关键技术的设计计算方法，对禽蛋在输送辊上的翻转运动进行了机理研究，并进行了不同输送辊直径、输送辊间中心距、不同品种禽蛋的试验验证。研究表明，禽蛋在输送辊上的翻转运动符合凸轮传动原理，构建了禽蛋与输送辊和导向杆之间的传动关系模型，建立了禽蛋翻滚距离和导向杆作用距离的理论计算方法，以及处理通道宽度和导向杆弯曲段长度的设计计算方法，禽蛋翻滚距离和导向杆作用距离理论计算结果与试验值吻合，禽蛋翻滚距离和导向杆作用距离与输送辊中心距呈线性负相关关系，与输送辊直径呈线性正相关关系，决定系数都大于0.94。用凸轮传动原理分析禽蛋在输送辊上的翻转运动是正确的、可行的。

摘要:果蔬活组织冰点温度的测量对于研究果蔬组织低温冷害和冻害机理以及冷冻加工过程具有重要意义。针对传统方法测定果蔬汁液的冰点温度与活组织的冰点温度有很大差异以及通过直接将热电偶或热电阻插入果蔬组织进行测试，受果蔬本身形状尺寸影响较大，难以有效指导生产实际的问题，设计了一种基于传热学一维半无限大平板非稳态导热原理，利用半导体制冷技术进行果蔬活组织冰点测试的系统和方法。实验结果证明该系统用来测试果蔬活组织冰点既方便又可靠，同时设备简单、测试时间短、样品需要量少、环境的热扰动影响小，具有良好的应用前景。

摘要:以鳕鱼骨为原料制备胶原蛋白并对其酶解，利用人工神经网络建立鳕鱼骨胶原蛋白酶解反应的预测模型。结果显示，胶原蛋白及水解物的粘度随温度的升高而下降,随着胶原蛋白的水解程度加深，肽链长度与分子量减小，特征粘度呈现下降趋势，水解度与特征粘度呈一一映射关系。以水解产物的特征粘度、温度为输入参数，水解度作为输出参数，建立神经网络预测模型。样本值与仿真值的R2值为0.9916，平均相对误差为2.5%，所建网络预测模型性能好、预测精度高。验证试验的相对误差为1.06%～4.32%，实现了鳕鱼骨胶原蛋白酶解反应的仿真预测与监控。

摘要:提出了一种应用近红外光谱技术快速检测香根草叶内重金属铅含量的方法，采用多种预处理方法建立偏最小二乘法(PLS)模型并对建模效果对比分析，得出最优预处理方法。结合不同波段选择方法优化PLS模型参数，建立了香根草叶内重金属铅含量定量分析模型，预测决定系数R2为0.87，预测均方根误差RMSEP为0.18。研究结果表明，利用近红外光谱技术快速定量检测香根草叶内重金属铅含量具有可行性。

摘要:检测母猪分娩需对分娩限位栏内的仔猪进行目标识别，分析了母猪分娩视频图像特征，提出首先利用半圆匹配算法进行母猪目标分割，排除母猪运动干扰，基于改进的单高斯模型的背景减除法进行运动目标检测，根据运动区域的颜色和面积特征，对仔猪进行目标识别。试验表明：基于半圆匹配算法的母猪目标识别方法能够有效分割出母猪目标，基于改进单高斯模型的运动目标检测方法，对面积较大、运动缓慢的仔猪目标检测较为完整，适用于母猪分娩检测场景。

摘要:为提高布鲁氏菌抗体检测的检测限及灵敏度，并适应定量、快速的测定要求，以便早期发现病畜，减少经济损失，采用丝网印刷金电极表面修饰巯基乙胺绑定抗原的方法，研制了一种一次性免疫传感器。通过循环伏安法表征免疫电极的反应过程，发现布鲁氏菌抗体在10-5~10-3IU/mL浓度范围内，氧化峰电流的变化值(ΔIpa)与抗体的浓度呈良好的线性关系，其相关系数r=0.9999，检测下限为2.8×10-5IU/mL。将测定的循环伏安曲线进行半微分变换，建立半微分变化值（Δepa）与浓度的关系，在10-5~10-3 IU/mL浓度范围内，半微分氧化峰电流的变化值与浓度呈线性关系，相关系数r=0.9929，检测下限为2.7×10-6IU/mL，且在10-2~1IU/mL浓度范围内，半微分氧化峰电流的变化值与浓度的相关系数r=0.9992。表明半微分变换可以明显改善其检测范围和检测下限。

摘要:提出了一种基于相对叶绿素含量的植物叶片颜色仿真方法，通过连续对正常生长状态下的黄瓜叶片图像采集及相对叶绿素含量SPAD值测定，建立了黄瓜叶片颜色分量与SPAD值的数学关系模型，并采用均方根误差(RMSE)对模型进行验证，结果显示叶片的3个颜色分量R、G、B的实测值与模拟值之间的RMSE为13.43%、8.47%、7.42%，模拟效果较好。通过结合叶片色素浓度分布图对叶色空间分布进行仿真，并采用高级着色器语言实现了黄瓜叶片表观颜色变化过程的可视化模拟，获得了较好的真实感效果。

摘要:以福建省为研究区，利用环境星（HJ-1）CCD数据，选择并提取了与叶面积指数(LAI)关系密切的4种植被指数，即归一化比值植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、改进的土壤调节植被指数(mSAVI)及增强型植被指数(EVI)，结合研究区内准同步马尾松LAI地面观测数据，通过研究各种指数与马尾松LAI之间的关系，选择与马尾松LAI相关最密切的RVI同实测LAI建立6种非线性回归模型，6种模型中以理查德模型建立的模型精度为最高，总体均值预报偏差相对误差为3.1％，并以此模型实现了福建省马尾松LAI遥感反演。

摘要:为自动识别椪柑病虫害，研究了以椪柑病虫害为害状多重分形谱特性参数为输入变量的小波神经网络病虫害识别方法。利用改进型分水岭算法提取椪柑病虫害为害状边界，对非连续的边界进行边界跟踪，将过分割区域进行区域合并，标记为害状边界，提取标记区域，生成病虫害为害状目标图像；对病虫害为害状目标图像0°~120°这一主要色相区域4等分，产生4幅色相二值图像；对二值图像进行多重分形分析，计算其标度不变区多重分形谱的高度及宽度；以此高度及宽度作为小波神经网络的输入，进行椪柑病虫害识别，5种病虫害的平均识别正确率为87%。试验结果表明：椪柑病虫害为害状的4对多重分形谱高度及宽度值较充分地反映了椪柑病虫害色相累计信息、分布信息及区间形状的典型特征，能用此方法进行椪柑病虫害机器识别。

摘要:针对同一场景红外图像与可见光图像的融合问题，提出了一种基于非抽样Shearlet变换(NSST)的融合算法。首先对源图像进行多尺度、多方向NSST分解，得到低频子带系数和各带通方向子带系数；然后，在局部区域结构相似度的基础上，采用基于局部区域能量的方法选择融合图像的低频子带系数；基于脉冲耦合神经网络（PCNN）对带通方向子带空间频率（SF）的响应而得到的点火次数选择融合图像的带通方向子带系数，得到融合图像的NSST系数；最后经过非抽样Shearlet逆变换得到融合图像。实验结果表明：与其他5种相关的融合方法相比，该方法可获得具有更好视觉效果和更优量化指标的融合图像。

摘要:提出了一种基于模糊BP综合神经网络的田间杂草分类识别方法。对分类特征进行模糊化处理，充分考虑了杂草的分类特征本身存在的不确定性。使用遗传算法对网络结构进行优化处理，提高了该综合神经网络的收敛性和稳定性。并基于特征级数据融合方法进行杂草识别。对田间7种杂草进行识别的实验结果表明，7种杂草的混合识别率达到94.2%；另外，对玉米及其伴生杂草进行分类测试，混合识别率达到96.7%，具有较好的识别精度。

摘要:为使机床精度设计有定量的理论数值供参考，依据线性空间集合与映射的数学理论，以多体系统误差建模理论为基础，建立了机床几何误差综合作用时的产品加工质量近似模型。运用蒙特卡罗法对满足加工精度要求的产品进行关键参数数据抽样，从而依据近似模型逆向推导数控机床各轴几何精度。以螺旋锥齿轮铣齿机各轴精度逆设计为例，近似模型以显式的方式揭示了机床几何误差和齿面加工误差间的定量关系，可有效地依据齿轮精度要求逆向推导机床各轴几何精度。

摘要:提出了基于SMP实时架构的EtherMAC实时以太网主站的设计方法，开发了一种运行于内核空间的运动控制引擎，并给出了一种通过在共享内存建立内存堆栈方式的跨平台编程接口设计方法。通过设计总线抽象层将总线控制资源抽象，降低了运动控制引擎与总线之间耦合性，增强了总线系统或从站设备的可替换性。原型机进行功能验证表明，该引擎实现了较好的易用性和可移植性，并间接增强了EtherMAC的实时性能。

摘要:针对某小型浮式并联光电跟踪平台体积小、负载惯量大的特点，提出了一种以少自由度并联机构为基础的改进型并联机构。推导了平台的系统雅可比矩阵，基于拉格朗日方法得到了平台的动力学模型。针对并联平台的内部耦合、参数不确定和干扰的问题，基于工作空间提出了一种带有干扰观测器的复合滑模控制策略。利用干扰观测器观测系统干扰，减小干扰上界，基于反步法设计了滑模控制器跟踪目标轨迹并进一步抑制未观测出的干扰。仿真和实验结果表明，提出的数学模型和控制策略使平台跟踪误差减小到±0.08°，为PID控制误差的14.5%，特别适用于并联平台等内部耦合及干扰较显著的场合。

摘要:普通四元数方法在串联机构运动学反解时存在方程数量不足和求解困难的问题，为了解决这些问题并建立新的串联机构运动学反解方法，提出串联机构运动学反解的D-H四元数方法。首先给出了包含D-H参数的四元数变换通用方程式，提出将四元数变换方程式分离为位置和姿态两个方程式，这两个方程式可构造出含有7个方程的方程组，使方程数量满足4R以上串联机构运动学反解的要求。为了降低方程组的求解难度，提出了取姿态方程中三角函数的一半组成新的姿态方程，将方程次数降低为原来的一半。采用所提出的D-H四元数方法对PUMA机器人进行运动学反解分析，得到了该机器人的8组反解。根据所求得的8组解，建立了PUMA机器人的8个位姿的三维模型，并测量了PUMA机器人三维模型的末端位姿数值，与所给末端位姿数值完全相同，验证了所提出的D-H四元数方法的正确性和有效性。

摘要:以液压缸系统为研究对象，研究了爬行现象的产生机理及抑制方法。通过理论研究，揭示了液压弹簧刚度和摩擦力内在的非线性时变规律及作用机理。用非线性动力学研究方法对实测的液压缸系统的动态数据进行了深入分析，揭示了液压弹簧刚度非线性时变特性引起的“跳跃现象”和摩擦力非线性时变特性引起的“极限环型振荡”现象。指出非线性液压弹簧力和非线性摩擦力的共同作用是液压缸产生低速爬行的主要原因，并提出了相应的抑制措施来有效提高液压缸的低速传动性能。

摘要:对一类5-5台体型并联机器人机构的结构特征进行了深入分析，提出了其位置正解分析与求解的简单方法。首先利用序单开链的思想对该机构进行拓扑特征分析和结构分解，将其运动学方程维数降至最小，然后利用一维搜索法得到全部实数解，最后将该方法应用于具体实例，结果不仅表明了该方法的有效性，而且首次给出了具有20组实数解的机构实例。

摘要:2D高频转阀是利用阀芯双自由度运动而设计的一种转阀，阀芯高速旋转时，阀口油液流速的变化对阀芯会产生周期性的液动力矩，干扰阀芯的正常驱动，甚至影响2D高频转阀的正常工作。对不同结构阀芯的2D高频转阀阀腔流场进行了数值计算，研究阀芯结构变化对阀芯沟槽流体近壁平均压力、近壁平均流速和阀芯液动力矩的影响，研究结果表明3号和4号阀芯单元结构布局合理，且阀芯沟槽底面高度h越大，液动力矩变化越平稳，阀口流量越大。

摘要:为满足压电泵系统流体精确控制及小型化的需要，提出利用压电自感知及神经网络技术的单腔单振子压电泵流量自测量方法。压电泵结构上采用双压电晶片振子同时作为执行元件与传感元件使用。首先分析了流量影响因素，并分析了传感压电片输出信号与振子变形关系。得出：压电泵流量与振子振动状态存在函数关系，振子的振动状态可由传感压电信号实时反映，因此在信号中隐含着压电泵流量信息。据此制作了传感压电信号参数测量电路样机，将参数测量结果作为神经网络输入，建立了用于压电泵流量预测的BP神经网络模型。实验结果表明：利用该方法得到的预测值与实验测量值之间相关系数在0.9993以上，最大相对误差率小于3.46%，预测结果与测量值接近。该流量自测量方法具有较好的准确性。

摘要:By adopting the concepts of “rise and return travel” and “F/P type mechanism” and dividing the conjugate cam mechanism into main cam and assistant cam mechanism, which were studied respectively, the basic schematic diagram of instantaneous one dimensional linear area of the assistant cam (i.e. P type mechanism) and the curves of vC1-θ1、vC2-θ1 and uK-θ1 were proposed. And the differences between the main cam (i.e. F type mechanism) and the assistant cam (i.e. P type mechanism) were presented. The class Ⅱ synthesis of P type mechanism and conjugate cam mechanism with floating flat face pushrod was resolved.

摘要:搭建同步光学可视化实验台，以并联三角形微通道硅基热沉为实验段，微通道入口玻璃盖板内侧溅射5个Pt微加热器构成种子汽泡发生器阵列。研究了低入口质量流量下不同种子汽泡触发频率对微通道内沸腾不稳定性的影响。实验结果表明，种子汽泡触发频率作为控制微通道内流动沸腾不稳定的重要参数，单相液体区域，种子汽泡对微通道内流动影响很小；两相区域，随着热流密度增大，压降呈线性上升，壁面温度呈指数式上升。触发频率越高，压降越高，壁面温度下降越大。相同热流密度条件下，高频种子汽泡能够完全消除沸腾不稳定性，壁面温度显著下降，温度均匀性得到明显提升。