科技文摘

20200201 氣力集排式變量排肥系統(tǒng)分層施肥量調(diào)節(jié)裝置研制/楊慶璐（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院），王慶杰，李洪文...//農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2020，36（1）：1-10. DOI：10.11975/j.issn.1002-6819. 2020.01.001

為提高分層施肥作業(yè)中肥料分配的精確性和穩(wěn)定性，實現(xiàn)化肥按比例分層施用，該文設(shè)計了一種氣力集排式變量排肥系統(tǒng)分層施肥量調(diào)節(jié)裝置，通過理論分析與參數(shù)計算確定了分層施肥量調(diào)節(jié)裝置關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)和基本工作參數(shù)。運用離散元法與計算流體動力學(xué)耦合仿真方法，選取撥齒旋轉(zhuǎn)錐的轉(zhuǎn)速、入口風(fēng)速和施肥速率為試驗因素，以各出肥口出肥量的變異系數(shù)為試驗指標，進行二次旋轉(zhuǎn)正交組合仿真試驗，建立了試驗指標與影響因素的回歸模型。在旋轉(zhuǎn)錐轉(zhuǎn)速735 r/min、入口風(fēng)速36 m/s、施肥速率0.42 kg/s、分肥比例1∶2條件下，對分層施肥量調(diào)節(jié)裝置進行了臺架試驗，試驗結(jié)果表明，各出肥口出肥量變異系數(shù)均小于5.18%，分肥比例誤差小于2.68%，與仿真試驗優(yōu)化所得結(jié)果相吻合，滿足施肥作業(yè)要求。研究結(jié)果可為氣力集排式排肥裝置的設(shè)計與優(yōu)化提供技術(shù)參考與理論支撐。

20200202 冰蓋輸水襯砌渠道冰凍破壞統(tǒng)一力學(xué)模型/葛建銳（西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)寒區(qū)水工程安全研究中心），王正中，牛永紅...//農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2020，36（1）：90-98. DOI：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.01.011

隨著城市供水與生態(tài)需水要求的提高，寒冷地區(qū)輸水渠道冬季運行成為常態(tài)，目前冬季運行渠道抗冰凍破壞尚無評價準則與結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。針對此，基于冬季不輸水渠道襯砌結(jié)構(gòu)凍脹破壞的彈性地基梁模型，考慮冰推力、冰約束及渠基土凍脹力對結(jié)構(gòu)的共同作用，在結(jié)構(gòu)破壞的極限平衡狀態(tài)下，推導(dǎo)得到冬季輸水渠道冰蓋運行工況下襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算、應(yīng)力計算及抗裂準則的解析表達式。通過靜冰荷載影響系數(shù)、靜水壓力影響系數(shù)和冰凍荷載耦合系數(shù)的變化，可統(tǒng)一冬季有無冰蓋輸水及停水3種典型工況下襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力、應(yīng)力分布計算，進一步提出寒區(qū)襯砌渠道冰-凍破壞統(tǒng)一力學(xué)模型。以新疆某梯形渠道為研究原型，通過對襯砌坡板內(nèi)力、應(yīng)力及冰拔力計算分析，得到冰-凍破壞截面位置和各截面受力的分布規(guī)律。對無冰蓋輸水、帶冰蓋輸水和無冰蓋不輸水3種典型梯形渠道力學(xué)模型進行內(nèi)力計算對比分析表明，截面最大拉應(yīng)力極大值分別為4.186、2.447和2.208 MPa，冬季無冰蓋輸水渠道冰凍破壞最嚴重（控制工況），無冰蓋不輸水冰凍破壞最輕，而冰蓋運行介于兩者中間，三者冰凍破壞規(guī)律差異較大。因此，在冬季輸水襯砌渠道抗冰-凍設(shè)計中建議綜合考慮3種典型工況，并按其破壞規(guī)律和力學(xué)模型進行安全性評價。

20200203 生豬養(yǎng)殖污水水質(zhì)指標相關(guān)性分析與建模/周昊（浙江農(nóng)林大學(xué)信息工程學(xué)院），徐愛俊，周素茵...//農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2020，36（1）：200-207. DOI：10.11975/j.issn.1002-6819. 2020.01.023

生豬養(yǎng)殖污水成分復(fù)雜且對環(huán)境存在較大的污染風(fēng)險，常規(guī)實驗室監(jiān)測法準確性高但效率低且時效性差，自動監(jiān)測法速度快但成本高。為尋求一種能兼顧兩種方法優(yōu)點的監(jiān)測方案，該研究以一家規(guī)模生豬養(yǎng)殖場的排放污水為研究對象，對衡量污水水質(zhì)的7個主要指標的變化特征、相關(guān)性和其中2個指標的回歸建模進行了研究。通過對不同季節(jié)及不同氣候條件下30組隨機樣本的檢測與相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)氨氮、總氮和電導(dǎo)率有相似的變化趨勢且彼此之間均存在強相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.772、0.775和0.920?；谙嚓P(guān)性分析結(jié)果，對氨氮和總氮分別進行了一元和多元回歸分析建模，并確定了相對最佳的適合于氨氮的“多項式回歸模型”和總氮的“綜合模型”。經(jīng)驗證，兩個模型的決定系數(shù)分別為0.855和0.953，可較好地用于評價生豬養(yǎng)殖污水中氨氮和總氮2個指標的濃度大小。基于這2個模型，生豬養(yǎng)殖污水需直接檢測的主要指標的數(shù)量可有效減少、檢測難度和成本均明顯降低。因此，模型可為生豬養(yǎng)殖污水高效、低成本的自動監(jiān)測方案的建立提供重要的理論基礎(chǔ)。