摘要：重力热管是一种高效的传热设备,在浅层地热能的开发方面具有巨大潜力。为提高冬季葡萄根系土壤的温度,该研究设计并测试了一种混合重力热管(hybrid gravity heat pipe,HGHP)。HGHP由铜和聚丙烯无规共聚物(polypropylene random,PPR)材料组成,其中铜用于蒸发段和冷凝段,PPR用于绝热段。通过大地试验研究比较了HGHP与传统铜重力热管(copper gravity heat pipe,CGHP)的热力学性能。结果显示,与对照组相比,CGHP和HGHP分别使土壤温度提高了4.94和3.08℃,增温效果显著;两种热管均表现出良好的等温特性。由于使用了低成本的PPR材料替代昂贵的铜材料,HGHP成本较CGHP降低48.39%,降幅明显。尽管HGHP的热传递性能略低于CGHP,其经济性和可行性使其在地热能开发中具有应用潜力。该研究为降低地热能开发成本提供了可行的解决方案,并为重力热管在农业领域的应用提供了理论依据和实践指导。

摘要：为探究不同灌溉和施肥量对小茴香生长发育、产量构成及品质的影响,设置3个灌溉定额(1800、3000、4200 m^(3)/hm^(2))、3个灌溉次数(2、3、4次)、3个施肥水平(270、450、630 kg/hm^(2)),采用正交试验设计9个处理测定小茴香生长、生产和商品指标,通过极差和方差分析研究三因素对小茴香生长、产量及品质的影响,并利用主成分分析法选取有代表性的主成分,结合隶属函数法对9个处理小茴香进行综合评价。结果表明,不同处理小茴香的生长性状、产量构成及品质等存在显著性差异,三因素的影响次序为灌溉定额>灌溉次数>施肥量。不同指标之间存在一定的相关性,花序数与单株产量间的相关系数最大,为0.99。综合评价值由高到低排前三的处理依次为处理9(4200 m^(3)/hm^(2)、4次、450 kg/hm^(2))、处理3(1800 m^(3)/hm^(2)、4次、630 kg/hm^(2))、处理6(3000 m^(3)/hm^(2)、4次、270 kg/hm^(2))。其中,处理9产量为3728.25kg/hm^(2),显著高于处理1(1800 m^(3)/hm^(2)、2次、270 kg/hm^(2)),较处理1增产53.98%,综合评价值达0.837;处理3精油含量最高,为43.70 g/kg;处理6植株最高,株高为131.53 cm。综上,宁夏小茴香的最佳灌溉施肥模式为灌溉定额4200 m^(3)/hm^(2),灌溉次数4次(生长期1次,花期2次,坐果期1次),施肥量450 kg/hm^(2)(生长期1次,花期1次)。

摘要：为研究渠基土在水分与温度变化下的力学特性与冻胀特性变化特征及在水分与温度变化下衬砌渠道的冻胀响应,本文通过对渠基土进行力学特性与冻胀特性试验,研究了不同水分、不同温度条件下渠基土力学特性和冻胀特性的变化规律。并以此为依据,采用有限元数值模拟,基于水热耦合变化,对渠基土冻胀下衬砌渠道冻胀响应进行了研究。结果表明:渠基土力学特性与冻胀特性在水热耦合下呈现出复杂性。温度差异小时,水分差异对衬砌渠道冻胀变形影响小。温度差异大时,水热耦合对衬砌渠道冻胀变形影响显著。-2℃、-12℃下,衬砌渠道最大冻胀变形相较渠道底部变形大54%、70%。温度差异越大,不同温度条件下法、切向冻胀力差距越大。-5℃下最大法向、切向冻胀力相较-2℃大175%、173%,-15℃下最大法向、切向冻胀力相较-5℃大408%、200%。水分差异相较温度差异对冻胀作用影响小。在水热耦合下,渠基土冻胀作用分布具有非均匀性特征且衬砌渠道裂缝发展与分布特征具有一定规律性。温度差异越大,不同水热条件下衬砌渠道冻胀应力差距越大。-6℃下最大冻胀应力相较-4℃大57%。-14℃下最大冻胀应力相较-6℃大183%。温度越低,水分越多,对衬砌渠道冻胀应力影响越显著。本研究可为衬砌渠道在水热耦合变化下防冻胀设计与结构优化提供参考。

摘要：【目的】盐渍土作为渠道地基,在季节冻土区对渠道衬砌易造成严重的冻胀和盐腐蚀破坏,为明确固化前后盐渍土的冻胀和盐分迁移问题开展试验研究。【方法】设计了5组固化前后盐渍土的室内冻融循环试验,分别以5种压实系数(0.855、0.879、0.903、0.927和0.952),3种含水率(10%、14%和18%)作为控制条件,探究了固化前后盐渍土在冻融循环条件下冻胀力、冻胀量和盐分迁移量的变化规律。【结果】冻融循环中固化前后盐渍土试样的冻胀力均会出现明显的波动现象,冻胀力波动的温度区间在-10~0℃;固化盐渍土在同深度处的最大冻胀力和最大冻胀量较盐渍土有明显衰减,冻胀力衰减达65.0%、冻胀量衰减达41.8%;固化前后盐渍土试样的盐分迁移量随深度增加均呈减小趋势,同深度处固化盐渍土的盐分迁移量明显小于盐渍土;随着压实系数的增加,固化前后盐渍土的冻胀力、冻胀量和盐分迁移量均呈先增后减的变化趋势。【结论】固化盐渍土较盐渍土在抗冻性和抑制盐分迁移特性方面均有明显提高。建立了固化前后盐渍土最大冻胀力、最大冻胀量与压实系数、冻融循环次数间的关系模型以及盐分迁移量与深度间的关系模型,通过关系模型得出对于小型渠道盐渍土地基的压实系数在0.85~0.90较佳,中、大型渠道在0.94以上较为合适。

摘要：为了揭示混凝土在复杂环境中的力学行为,保障工程结构的安全稳定,对氯盐与硫酸盐耦合侵蚀下半浸泡干湿循环条件下混凝土的力学性能进行试验研究。采用不同的水灰比制作混凝土试件,设计多种配合比的氯盐与硫酸盐混合溶液,经过特定的养护和试验流程,对试件进行单轴压缩试验。结果表明,在氯盐与硫酸盐耦合侵蚀以及半浸泡干湿循环的条件下,混凝土试件的抗压强度普遍呈现出随水灰比增大而降低的趋势,此规律与一般环境中的情况相似。同时,随着氯盐浓度的增加,不同水灰比的混凝土试件的抗压强度均呈现上升趋势,由此表明在一定范围内,氯盐的加入对硫酸盐侵蚀具有抑制作用,有助于提升混凝土在复杂环境中的耐久性和抗压强度。

摘要：针对西北地区损伤混凝土的复杂服役环境,采用硅粉取代率、水玻璃取代率、玄武岩纤维掺量以及UEA膨胀剂取代率为考察因素进行修补混凝土正交试验方案设计。基于流动性、力学性能和体积稳定性这三个评价性能,按照重要性排序引入了12个具体试验指标(即3 d、7 d和28 d抗压强度,1 d、3 d、7 d、14 d、28 d、45 d、60 d和90 d膨胀率以及塌落度),进行测试。对于试验结果,建立了离差最大化-灰色关联体系进行修补混凝土配合比综合评价,优选出了一种流动性好、早期强度高且后期强度发展好的微膨胀修补混凝土配合比X4(A_(2)B_(1)C_(2)D_(3))。此外,该综合评价体系能够科学、合理地反映评价者对指标重要性的主观意见与实际试验的客观性,可用于多因素、多动态指标下混凝土配合比的优选与综合评价。

摘要：为探究荒漠长直线段车辆行驶速度微观变化,本文采集了宁夏境内荒漠草原公路乌玛高速及国道110的直线段线形数据及驾驶员在自由流下的行驶速度。为减少分析过程中冗余因素的干扰,假设驾驶员在直线段行驶速度模型分为加速、匀速和减速阶段,分别回归分析与驾驶员最大行驶速度相关的参数,进而建立荒漠长直线段行驶速度微观模型;进一步,考虑长直线段纵断面上、下坡方向在[2%,3%]坡度内的速度模型修正,提出上、下坡路段速度修正模型;最后,通过对比公路实测运行速度与模型速度,确定了行驶速度模型的有效性和可靠性。研究结果为荒漠草原公路长直线段线形设计和速度控制提供了理论依据。

摘要：葡萄是宁夏特色优势产业,越冬冻害是制约贺兰山东麓葡萄产业可持续发展的关键问题之一。为解决葡萄越冬根部冻害问题,该研究设计了利用浅层地下水地热能进行葡萄根区土壤增温的重力热管系统;通过数值模拟解析不同间距条件下重力热管温度场影响范围及分布规律,通过现场试验研究重力热管的工作特性及对土壤的增温特性。结果表明:土壤温度场以重力热管为中心向四周扩散,热管中温影响区水平方向直径为30.8cm,竖直方向直径为32.8 cm;在埋深10 cm,相邻热管间距15 cm条件下热管周围温度场部分区域重合,温度场分布均匀;试验期间试验组土壤温度较对照组平均升高7.0℃,增温效果明显;重力热管正常运行期间蒸发段凝结段之间最大温差为3.7℃,蒸发段内最大温差为1.0℃,绝热段内最大温差为0.2℃,表现出了良好的等温性;热管平均启动温差为5.4℃,平均运行温差为2.9℃;研究结果将为解决葡萄根区冻害问题以及探索浅层地热能利用新途径提供理论依据和技术支撑。

摘要：为了提高鲜枣机器视觉分级机的分级精度和速度,该文研究设计基于电磁式同步执行机构的鲜枣机器视觉分级机,整机由辊轮输送链、拨板链条、电磁铁、同步传动链轮、STM32F407图像处理器和STM32F103控制动作执行的协处理器等组成。执行机构单元拨板与辊轮输送同步,采用灵敏度高的电磁铁吸附硅钢开关扣板执行动作。图像处理流程为图像颜色分量、Sobel算子滤波、大津法二值化、椭圆拟合提取颜色和大小特征值。样机试验结果:拨板链同步位差为0.413 mm,单元拨板击撞力为2.57 N,红枣表皮瞬间承受最大力为12.69 N;每帧图像处理时间为50 ms,执行机构动作时间为40 ms,辊轮输送速度为320 mm/s,红枣分级速度达20个/s,实现鲜枣5个大小等级和1个绿色等级的分级,分级准确率为93.7%,无损率为100%,最大产能达1 400 kg/h。设计的基于电磁式同步执行机构的鲜枣机器视觉分级机实现了鲜枣的高准确率、高速度、无损分级要求,为机器视觉红枣快速分级设备的发展提供重要的技术支撑和理论参考。

摘要：设计了基于机器视觉技术的红枣自动快速无损检测分级机,可依据枣果外部综合指标进行判别分级。整机由单体化定向排布输送系统、多表面图像采集与处理系统、分级执行机构、传动及控制部分组成。根据整机工作原理,采用辊轮输送链板与间歇式凸轮拨枣机构相结合的方式,实现枣果快速单体化排布输送,利用工业相机与STM32嵌入式系统配合正面及背面光源进行枣果多表面图像采集,采用气动式分级执行机构完成枣果分级。理论计算与试验表明:输送带最佳倾角为28°,当运行速度为160 mm/s时,输送带驻枣率为95%,分级速度达10个/s,分级准确率92%,最大产能550 kg/h,可较好满足红枣自动化快速检测分级生产要求。