无人机用气力式喷粉装置设计及作业效果分析

林业病虫害是危害森林健康及其生态系统作用的主要原因之一。目前,我国针对橡胶树这类高大乔木的施药方式多为传统的地面喷雾和喷粉机械,该类作业方式受地形限制、人力需求大、劳动效率低,且难以对高处冠层施药。当前用于无人机挂载的喷粉装置多为地面喷粉器械的简单搭载,这易造成粉剂堵塞,喷施均匀性难以保证。为改善当前喷粉作业的效果,本研究设计了一种搭载在无人机上的气力式喷粉装置,利用高速气流将粉剂沿管道吹出,并对关键部件进行模拟仿真。结果表明,对于本研究设计的气力喷粉管道,涵道风机风速达10 m/s可满足绝大多数粉剂的输送要求。以飞扬倾角和飞扬高度为评价指标,模拟了不同安装位置下无人机喷粉作业的效果,模拟分析表明,为更好地抑制粉剂飞扬,气力喷粉装置的喷粉出口应正处旋翼下方,并后置安装在无人机上,其飞扬倾角为84°,飞扬高度为0.6 m。为探究试验样机的作业参数对喷粉沉积覆盖率、均匀性与穿透性的影响,开展了喷粉流量、作业高度与飞行速度3因素3水平的正交试验,结果表明,沉积覆盖率最佳作业参数为:喷粉流量6.0 kg/min、作业高度2 m、飞行速度2 m/s。沉积均匀性最佳作业参数为:喷粉流量3.6 kg/min、作业高度2.5 m、飞行速度6 m/s。沉积穿透性最佳作业参数为:喷粉流量6.0 kg/min、作业高度2.5 m、飞行速度4 m/s。为获得最优的试验方案,采用模糊综合评分法进一步分析,结果表明,最佳作业参数为喷粉流量6.0 kg/min、作业高度2.5 m、飞行速度2 m/s,相应的喷粉覆盖率均值为14.06%,喷粉均匀性均值为34.81%,喷粉穿透性为5.61%。因此,本研究的气力式喷粉无人机进行植保作业时,需结合实际作业对象,对沉积覆盖率、均匀性、穿透性不同需求综合分析,合理选择无人机喷粉的作业参数。研究结果可为高大乔木病虫害关键防治设备的研发提供新思路,对实现林业精准病虫害防治具有重要价值。

不同类型整地机械在节水灌溉下的作业效果比较研究

该研究通过对不同类型整地机械的实地作业进行观测和数据收集,结合土壤湿度、作物生长情况等指标,基于滴灌技术,分析了不耕整地(CK)、旋耕机(RP)和深松机(DM)3种类型整地机械方式对作物耗水量和水分利用效率的影响。研究结果表明,在滴灌条件下,深松机(DM)整地方式在节水灌溉条件下能显著降低作物的耗水量(P<0.01),并提高水分利用效率(P<0.05),而旋耕机(RP)整地方式次之,不耕整地(CK)方式效果最差。研究结果可以为农田节水灌溉技术的优化和整地机械的选择提供了重要参考,有助于提高农田水资源利用效率和作物产量。本研究为农田节水灌溉技术的应用提供参考依据,对于提高农田水资源利用效率和保障粮食生产具有重要意义。

飞机人工增雨作业效果统计检验方法对比分析

本文对2015-2017年在大兴安岭地区开展的飞机人工增雨作业,采用序列分析法、对比分析法、双比分析法、区域历史回归分析法等4种统计检验方法进行作业效果对比分析。结果表明:序列分析方法计算绝对增雨量3.52 mm;对比分析方法计算绝对增雨量6.6 mm;双比分析方法计算绝对增雨量4.02 mm;区域历史回归分析方法计算绝对增雨量6.34 mm。采用序列分析、对比分析、双比分析、区域历史回归分析4种方法进行作业效果统计检验,其中对比分析和双比分析方法得出的检验结果相对较为稳定,除个别架次外相对增雨率都在15%-70%范围内,相关系数基本上能满足>0.6的要求;而使用序列分析和区域历史回归分析方法得到的检验结果稳定性较差、显著度较差。4种方法中,对比分析和双比分析方法适用于大兴安岭地区作业效果评估统计检验。

广州地区蔬菜移栽机作业效果试验与分析

蔬菜种植是广州市重要的农业产业之一。据统计,2022年广州市蔬菜播种面积224.05万亩,总产量411.57万吨,产值167亿,按照每天人均500g的需求量计算,广州市蔬菜生产自给率超100%。近年来,广州市大力推进蔬菜移栽机械化技术推广应用,部分大型菜场、现代农业企业购置了蔬菜育苗播种线和蔬菜移栽机,但是,从整体上看广州市的蔬菜移栽绝大部分仍是由人工完成,劳动强度大,效率低。

2010年3月14日河南省飞机增雨作业效果分析

利用天气图资料、河南省自动站降水资料、郑州新一代天气雷达产品等分析了2010年3月14日影响河南省的降水过程,以及当日飞机增雨作业效果,结果表明:由于受高空低槽东移影响,冷暖空气在河南交汇,且水汽输送良好、不稳定能量小,因而河南全省范围内产生了稳定的层状云降水;层状云降水,具备了飞机增雨作业的天气条件。此次增雨作业后,作业区及下风方向的雷达回波强度增强,面积扩大,降水范围及降水量均增大,且增雨效果能维持3 h左右。说明河南省春季,在有利的大尺度天气背景下,K指数在20～24℃,沙氏指数在6～10℃,雷达基本反射率在20～35 dBz,水汽条件较好时,在降水云系发展的区域进行飞机增雨作业效果比较明显。

利用激光雨滴谱仪检验消(减)雨作业效果

为了有效地检验人工影响效果,设计了地面火箭和飞机催化作业方案,分析了2009年秋季的雨滴谱观测资料。计算了火箭作业点相对于激光雨滴谱仪的距离和方位,为了便于实际作业指挥中的灵活应用,将结果标注在多普勒雷达的地图上。分析了10次降水过程共5338min的雨滴浓度资料。结果显示,秋季积层混合云的雨滴浓度小于500个的占87.6%,而大于3000个的浓度出现几率很低,不同过程雨滴浓度分布有明显差别;2009年10月16日降水过程出现最大雨滴浓度6003个,部分原因可能与火箭消减雨催化作业有关。

胶凝酸在五百梯气田压裂酸化改造中的应用及作业效果分析

五百梯气田是西南油气田分公司上世纪 90年代重点开发的低渗天然气田 ,其中 6口井采用胶凝酸、前置液交替注入压裂酸化施工工艺实施深部改造后 ,使气井的天然气产能提高了 90 .4 5× 10 4m3/d ,单井平均增产 8.76倍 ,施工效果十分显著。本文介绍了该气田使用胶凝酸、前置液交替注入施工6口井的储层情况及室内评价确定的胶凝酸配方体系 。

新疆重点雹区防雹作业效果检验评估

利用1976-2013年新疆主要冰雹多发地区及新疆总的年冰雹灾害面积资料,依据所选地人工防雹业务发展关键历史节点,确定其科学开展人工防雹作业年份。采用Welch检验、t检验等统计学方法,以年冰雹灾害面积作为统计变量,对所选的新疆主要冰雹多发区,以及新疆总体科学开展人工防雹作业前后的显著性进行评估分析,以得出新疆重点雹灾区人工防雹作业效果。结果表明:科学开展人工防雹作业后,阿克苏地区防雹减灾效果达到0.01的显著性水平。在显著性水平α=0.01时,年平均减少冰雹灾害面积15062.9 hm^2,相对减少43.14%,按农业生产值计算,年平均减少冰雹灾害损失28109万元,年平均挽回农业生产值损失3.49%,年平均投入产出比1∶6;利用区域回归分析法得出,年平均减少冰雹灾害面积23802 hm^2,相对减少54.5%,年平均减少冰雹灾害造成损失44417万元,年平均挽回农业生产值损失5.51%,年平均投入产出比为1∶10,显著性水平高达0.01;奎玛流域和伊犁河谷地区显著性水平均为α=0.2,未达到0.05的临界值,因此显著性一般;新疆总体防雹减灾效果显著性水平α=0.05,减灾效果显著。在显著性水平α=0.01时,新疆年平均减少冰雹灾害面积3374.3 hm2,相对减少4.1%,换算成农业生产值,年平均减少冰雹灾害损失6663.6万元,年平均挽回农业生产值损失0.09%;兵团博乐垦区和五家渠垦区防雹减灾效果显著度均为α=0.05,减灾效果显著。

克拉玛依市冬季飞机人工增雪作业效果统计分析

利用克拉玛依区气象站1957—2016年历年12月降水量观测资料,运用序列检验、不成对秩和检验以及t-检验法等统计学方法,对开展冬季飞机人工增雪作业前历史期31 a和作业期29 a的年12月降水量作为统计变量,进行系统性差异分析。结果表明:开展冬季飞机人工增雪作业后克拉玛依市冬季12月降水量明显增加,降水量平均值增加了2 mm。运用非参数性不成对秩和检验显著性水平达到0.025,参数性t-检验显著性水平也接近0.025。选取统计显著性水平0.1置信区间,计算得,冬季开展飞机人工增雪作业后,克拉玛依市平均年12月降水量绝对增加值为1.15 mm,相对增加率为24.5%。从而得出:开展冬季飞机人工增雪作业后,克拉玛依市冬季降水量有了明显增加。

人工防雹作业效果物理统计评估方法运用初探

利用与反映冰雹云发展强度直接有关的最大雷达回波顶高、回波最强中心强度和40 d BZ回波强度顶高等雷达回波参数特征,采用物理统计学方法,针对2004—2005年新疆天山西部昭苏盆地和北疆沿天山东部的五家渠垦区人工防雹作业效果进行分析评估。结果两地人工防雹作业效果显著性水平α分别为0.077和0.01。一般α=0.05为显著。因此,两地人工防雹作业效果分别为接近显著和十分显著。人工防雹作业有效率分别为38.9%和75%。

畜禽粪便固液分离机作业效果评价指标的研究

畜禽粪便固液分离机结构形式不同、作业环境条件不同、处理对象不同,其作业效果难以用现有的评价指标进行横向比较,目前的评价指标对于用户选择或是质量评价来说还不够完善,还缺乏科学的评价指标。因此,对畜禽粪便固液分离机作业效果的评价指标进行深入研究显得尤为重要。笔者结合多年的测试经验,提出了固形物去除率这一评价指标,为有效评价畜禽粪便固液分离机作业效果,提供了科学依据和评价方法。

2005-05-30洛川县防雹作业效果分析

2005年5月30日延安地区遭受特大冰雹袭击,造成严重经济损失。通过各县灾后调查发现,采取不同的防雹作业方法,其防雹作业效果也不同,洛川县采用的防雹作业方法使受灾损失达到最小。利用洛川县711数字化天气雷达的探测资料,对这次防雹作业过程作个例分析,总结防雹作业效果。结果表明:人工防雹成功的关键是要抓住有利时间,采用合适的作业方式,要有充足的用弹量,才能起到防御冰雹的作用,提高防雹作业的效果。

防雹作业效果的多单体对比分析

防雹效果检验问题仍然是人影工作的技术难题。针对2006年4月12日龙岩市长汀防雹作业过程,利用实施防雹作业的一个单体作业前后回波特征变化和同时出现的两个未作业单体自然发展情况进行对比分析,认为实施火箭防雹作业后效果明显,强回波中心逐渐减弱、回波面积加大并未出现冰雹。有效地保护了下游区域免遭冰雹袭击。

福建省不同天气形势下人工增雨作业效果评估

本文统计了2011~2014年福建省地面火箭人工增雨作业的开展情况，从各地市的作业规模看，2011年全省9地市均开展了增雨作业，作业次数多，作业范围广，因此以2011年为例，选取福建省9地市开展的人工增雨作业实例，结合相应时段的850hPa和500hPa天气图进行天气系统分类，并结合雷达回波资料和地面观测资料，分析不同天气系统下人工增雨的作业效果和增雨潜力。结果表明：2011年由于我省出现了不同程度的冬旱、春旱和夏旱，以及在7月和8月经历了3次高温过程，全省人工增雨作业主要集中在4耀8月以及11月（春季、夏季和秋季），中等规模和大规模的作业集中在4月中下旬耀5月初，其他时间段作业以小规模为主。高空槽、低涡冷式切变型和暖式切变、暖区辐合型是最常见的增雨天气型，主要出现在春季和冬季，大规模和中等规模作业主要发生在这2类天气形势下，且作业有效率高，增雨效率分别为50.3%和15.8%。台风（热带辐合带）及其外围型下的平均增雨效率最高，为57.9%，但作业有效率低；副热带高压及其边缘型作业有效率最低，且增雨效果为负效果。

从山东冰雹灾情变化看人工防雹作业效果

通过对山东123个台站1951—2010年60年冰雹资料的统计,分析了山东冰雹的空间分布以及年际变化特征,并根据同等权重将冰雹发生的台站·次总数进行等量化处理,从而对防雹作业效果进行直观分析和探讨。研究结果表明,防雹作业后山东出现冰雹的台站、次数呈现明显下降的趋势;通过对防雹作业前后冰雹灾情的变化分析,建立了防雹作业效益的评估方法;利用近五年的冰雹灾情资料对防雹作业效益进行了评估,通过与实际评估的防雹效益对比,分析了产生差异的主要原因。

利用三维混合云模式进行黄河上游单次人工增雨作业效果评估方法的探讨及分析

本文根据黄河上游的云及降水特点,引用中国科学院大气物理所研发的三维积层混合云模式,分别进行了自然云降水和催化作业云降水的数值模拟试验及催化增雨效率的计算,并结合实际作业过程进行了单次人工增雨效果评估方法的探讨和分析。

犁旋及深松旋耕与普通旋耕作业效果分析对比

对犁旋、深松旋耕等复式作业和普通旋耕作业效果进行对比,分析并阐述各自的性能特点,为农民选择使用耕整机具提供技术参考。

提高塔里木油田井下作业效果效益的途径

塔里木油田井下作业特点决定了井下作业在其油田开发生产中占有重要比重。但系统地提高井下作业效果与效益的管理思路尚未形成。经分析认为,影响井下作业效果的4个因素是设计的提出、作业实施、作业评估、管理水平与程序。并通过几个典型井例,分析了施工作业成功与失败的原因。

农机作业效果田间试验设计研究

论述了农机作业效果田间试验的实施要点,提出了开展田间试验设计的方法。

东北稻区不同秸秆还田模式机具作业效果研究

水稻秸秆还田是培肥地力、增产增效的重要方式。东北稻区存在秸秆量大、收获时秸秆含水率低、切碎抛撒难等问题,既影响秸秆还田质量,又进一步影响后期耕整地和插秧作业质量,亟需研究适用于东北稻区的机械化秸秆还田模式,改善秸秆还田和耕整地作业质量,支撑水稻秸秆还田技术的应用。本研究在黑龙江省七星农场开展机械化秸秆还田试验,共设4种模式,即:对照CK(秸秆不还田,秋翻+春搅浆)、还田处理1(秸秆还田,秋翻+春搅浆)、还田处理2(秸秆还田,秋翻、秋旋+春平地)、还田处理3(秸秆还田,秋旋埋+春平地)。试验选取不同模式各作业环节的配套机具,并监测不同模式的秸秆还田和耕整地机具作业效果。2年的试验检测表明,3种秸秆还田模式均能实现秸秆全量还田,并满足水稻插秧前的地表作业要求,能够保证正常的插秧作业和水稻返青。其中,还田处理3的综合还田效果相对最优,能实现较好的地表平整度、泥浆度和植被覆盖率;还田处理2与还田处理1相比,增加秋季旋耕作业,春季改用无动力平地作业,2年的数据尚未显示能显著改善插秧前地表状况。